The effect of random and systematic errors in gravity data on geoid undulations caIculated using FFT

• Autorzy: Duchnowski R.

Warianty tytułu

PL

Wpływ błędów przypadkowych i systematycznych w danych grawimetrycznych na wyznaczenie geoidy z użyciem FFT

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents an attempt to assess how ran dom errors and systematic errors in gravity data affect the quality of the geoid model when it is computed using the FFf technique. Three groups of numerical tests were conducted with the use of gravity anomalies for Poland on 2' x 2' and 5' x 5' grid and with simulating random and systematic errors. In the first test, the effect of random errors on calculated geoid undulations was investigated, in the second one - the effect of systematic errors, and in the last one - the combined effect of both random and systematic errors. The effect of density of data set on the propagated error in geoid height was also examined. The results of numerical tests made possible to evaluate the effect of random errors as wen as systematic errors on the accuracy of computed geoid undulation. They were also useful in evaluating the quality of the gravimetric quasigeoid model for Poland.

PL

W niniejszej pracy podjęto próbę oszacowania wpływu błędów przypadkowych i systematycznych w danych grawimetrycznych na undulacje geoidy obliczone przy użyciu techniki szybkiej transformacji Fouriera (FFT), wykorzystując średnie anomalie grawimetryczne w siatce 2' x 2' oraz 5' x 5', dla których symulowano błędy przypadkowe i systematyczne. Przeprowadzono trzy testy, z których pierwszy dotyczył wpływu błędów przypadkowych w anomaliach grawimetrycznych na obliczane undulacje geoidy, drugi - wpływu błędów systematycznych, natomiast trzeci - wpływu obu rodzajów błędów jednocześnie. Sprawdzano także czy, i ewentualnie jak, gęstość danych grawimetrycznych wpływa na propagacje błędów. Uzyskane wyniki testów numerycznych umożliwiają ocenę wpływu zarówno błędów przypadkowych, jak i systematycznych w danych grawimetrycznych na wyznaczaną undulację geoidy. Zostały one również wykorzystane do oceny jakości modelu grawimetrycznej quasigeoidy obliczonej dla obszaru Polski.

Słowa kluczowe

EN

uncertainty of gravity data; accuracy of geoid modelling; error propagation; FFT technique

PL

dane grawimetryczne; wyznaczanie geoidy; modele grawimetryczne

• Wydawca: Komitet Geodezji PAN
• Czasopismo: Geodezja i Kartografia
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 55, no 3
• Strony: 133--146
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Duchnowski R.

• Instilute of Geodesy, University of Warmia and Mazury 1 Oczapowskiego St., 10-957 Olsztyn, Poland,

Bibliografia

• Baran L.W., Duchnowski R., (2005): Analysis of geodetic, gravimetric, astronomic, geological and satellite data in view of their use for combined geoid modelling (in Polish), Institute of Geodesy, University of Warmia and Mazury, Report for the Institute of Geodesy and Cartography, Warsaw (66 pp).
• Bendat J.S., Piersol A.G., (1980): Engineering applications of correlation and spectral analysis, J. Wiley & Sons, New York.
• Forsberg R., Sideris M.G., (1993): Geoid computations by the multi-banding spherical FFT approach, Manuscripta Geodaetica, Vol. 18, pp. 82-90.
• Forsberg R., (2005): Terrain Effects in Geoid Computations, International School for the Determination and Use of the Geoid, Budapest, pp. VI-V38.
• Grzyb M., Krynski J., Mank M., (2006): The effect of topography and quality of a digital terrain model on the accuracy of terrain corrections for centimetre quasigeoid modelling, Geodesy and Cartography, Vol. 55, No I, pp. 23-46.
• Heck B., (1990): An evaluation of some systematic Error Sources Affecting Terrestrial Gravity Anomalies, Bulletin Geodesique, Vol. 64, No I, pp. 88-108.
• Krynski J., (2005): Quality Estimation of Geoid Models in Poland, Workshop II: Summary on the project of a cm geoid in Poland, Warsaw, 16-17 November 2005 (CD).
• Krynski J., Łyszkowicz A., (2005): Study on choice of global geopotential model for quasigeoid determination in Poland, Geodesy and Cartography, Vol. 54, No l, pp. 17-36.
• Krynski J., Sas A., Krolikowski C., (2005): Terrestrial Gravity Data in Poland in View oj Precise Geoid Modelling, Workshop II: Summary on the project of a cm geoid in Poland, Warsaw, 16-17 November 2005 (CD).
• Łyszkowicz A., (1991): Efforts Towards a Preliminary Gravimetric Geoid Computations in Poland Area,IAG Symposia, No 106, (eds.) R.H. Rapp and F. Sanso, Determination of the Geoid - Present and Future, Springer-Verlag, New York, pp. 269-275.
• Łyszkowicz A., (1994): Description of Algorithm for Geoid Study over Area of Poland. Gravimetric and Hight data. Gravimetric database GRAVBASE ver. 1.0 (in Polish), Report No II, Polish Academy of Sciences, Space Research Centre.
• Łyszkowicz A., (1998): Gravimetric geoid model QUAS197B and KRONSZTAD86 height datum (in Polish), Proceedings of the VI Symposium for contemporary problems of fundamental, geodetic networks, Warsaw, 3-4 September 1998, pp. 205-212.
• Osada E., Krynski J., Owczarek M., (2005): A robust method of quasigeoid modelling in Poland based on GPS/levelling data with support of gravity data, Geodesy and Cartography, Vol. 54, No 3, pp. 99-117.
• Sideris M., (1984): Computation of gravimetric terrain corrections using Fast Fourier Transform Technques, UCSE Report No 2007, The University of Calgary, Canada.
• Strang van Hees G., (1986): Precision of Geoid Computed from Terrestrial Gravity Measurements, Manuscripta Geodaetica, Vol. II, pp. 1-14.
• Strang van Hees G., (1990): Stokes Formula using Fast Fourier Techniques, Manuscripta Geodaetica, Vol. 15, pp. 235-239.