Local Geoid Modelling From Vertical Deflections

Author(s):  
W. Freeden ◽  
S. Gramsch ◽  
M. Schreiner
Keyword(s):  
2008 ◽  
Author(s):  
Νικόλαος Τσελφές
Keyword(s):  

Ο GOCE είναι ένας δορυφόρος, σχεδιασμένος από τον Ευρωπαϊκή Διαστημική Ένωση, που θα εκτοξευθεί το 2008. Θα παρέχει πληροφορίες σχετικά με το βαρυτικό πεδίο της Γης. Αυτές οι πληροφορίες θα είναι η παρακολούθηση της τροχιάς του και οι παρατηρήσεις των παραγώγων δεύτερης τάξης του βαρυτικού δυναμικού που λαμβάνονται από το γκραντιόμετρο, το πιο σημαντικό όργανο του δορυφόρου. Στη γεωδαισία, το γεωειδές, δηλαδή το φυσικό σχήμα της γης και το επίπεδο αναφοράς ορθομετρικών υψομέτρων, μοντελοποιείται από δεδομένα βαρύτητας της γης. Ο GOCE θα συμβάλει σημαντικά στην ακρίβεια υπολογισμού του γεωειδούς. Η προσαρμογή ελάχιστων τετραγώνων είναι η πιο δημοφιλής μέθοδος για την εκτίμηση γεωειδούς από δεδομένα βαρύτητας. Ο GOCE δεν είναι ακόμη πραγματικότητα, όμως γίνονται προετοιμασίες για την ανάλυση των παρατηρήσεών του. Τα χαρακτηριστικά του δορυφόρου, όπως η τροχιά και η ακρίβεια των οργάνων, είναι γνωστά, όπως και τα κύρια χαρακτηριστικά του πεδίου βαρύτητας της Γης. Με αυτές τις πληροφορίες, δημιουργούνται εξομοιωμένες παρατηρήσεις. Με την ανάλυσή τους υπολογίζεται η ποιότητα των αποτελεσμάτων και αναπτύσσονται αλγόριθμοι και λογισμικό. Η παρούσα διατριβή αφορά την ανάλυση ενός σετ δεδομένων από ένα σενάριο GOCE. Η ανάλυση περιλαμβάνει πειράματα όπως: μοντελοποίηση θορύβου παρατηρήσεων, προσαρμογή ελαχίστων τετραγώνω για την εκτίμηση ενός παγκόσμιου μοντέλου γεωδυναμικού και αξιολόγηση της ακρίβειας του γεωειδούς, συνδυασμός GOCE με παρατηρήσεις αλτιμετρίας για μοντελοποίηση υψομέτρων θάλασσας, διερεύνηση επαναληπτικών αλγορίθμων για την εκτίμηση γεωειδούς. Σκοπός είναι η συμβολή στην προετοιμασία για την πραγματική αποστολή GOCE και η διερεύνηση της προσαρμογής ελάχιστων τετραγώνων γενικά. Από τα αποτελέσματα φαίνεται ότι το GOCE θα είναι πολύτιμος για εφαρμογές βαρύτητας. Όμως, ο τεράστιος όγκος δεδομένων που θα παραδώσει είναι δύσκολα διαχειρίσιμος με συνηθισμένους υπολογιστές. Πρέπει να αναπτυχθούν προσαρμοσμένοι αλγόριθμοι, ειδικά για την προσαρμογή ελαχίστων τετραγώνων που συνεπάγεται την επίλυση ενός συστήματος με τόσους αγνώστους, όσους και ο αριθμός των παρατηρήσεων. Τα αποτελέσματα που παρουσιάζονται εδώ αφορούν τις προσεγγιστικές λύσεις μεγάλων συστημάτων, τη βελτιστοποίηση της ακρίβειας του γεωειδούς και τη μοντελοποίηση στατιστικών μεγεθών σήματος και θορύβου των παρατηρήσεων.


2021 ◽  
Vol 906 (1) ◽  
pp. 012036
Author(s):  
Persephone Galani ◽  
Sotiris Lycourghiotis ◽  
Foteini Kariotou

Abstract Deriving a local geoid model has drawn much research interest in the last decade, in an endeavour to minimize the errors in orthometric heights calculations, inherited by the use of global geoid reference models. In most parts of the earth, the local geoid surface may be tens of meters away from the Global Reference biaxial Ellipsoid (WGS84), which create numerus problems in topographic, environmental and navigational applications. Several methods have been developed for optimizing the precision of the calculation of the geoid heights undulations and the accuracy of the corresponding orthometric heights calculations. The optimization refers either to the method used for data acquisition, or to the geometrical method used for the determination of the best fit local geoid model. In the present work, we focus on the reference ellipsoid used for the geometric and geoid heights determination and develop a method to provide the one that fits best to the local geoid surface. Moreover, we consider relatively small sea regions and near to coast areas, where the usual methods for data acquisition fail more or less, and we pay attention in two directions: To obtain accurate measured data and to have the best possible reference ellipsoid for the area at hand. In this due, we use the “GNSS-on-boat” methodology to obtain direct sea level data, which we induce in a Moore Penrose pseudoinverse procedure to calculate the best fit triaxial ellipsoid. This locally optimized reference ellipsoid minimizes the geometric heights in the region at hand. The method is applied in two closed sea areas in Greece, namely Corinthian and Patra’s gulf and also in four regions in the Ionian Sea, which exhibit significant geoid alterations. Taking into account all factors of uncertainty, the precision of the mean sea level surface, produced by the “GNSS on boat” methodology, had been estimated at 5.43 cm for the gulf of Patras, at 3.76 cm for the Corinthian gulf and at 3.31 for the Ionian and Adriatic Sea areas. The average difference of this surface and the local triaxial reference ellipsoid, calculated in this work, is found to be less than 15 cm, whereas the corresponding difference with respect to WGS84 is of the order of 30m.


1996 ◽  
Vol 70 (11) ◽  
pp. 798-804
Author(s):  
Junyong Chen
Keyword(s):  

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document