Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Refined astrogravimetric geoid in Poland – Part II

Łyszkowicz A.

Geomatics and Environmental Engineering

|

2010

|

Vol. 4, no. 2

63-73

EN

Deflections of the vertical were traditionally used for modelling geoid on local and regional scale. First astrogeodetic geoid model for Poland was developed in 1961 while the last was calculated in 2005 in the framework of the project on precise geoid modelling. That model was developed using the improved deflections of the vertical, both astronomic and gravimetric. There are several effects, that were not fully considered, and problems that were not completely solved. They concern quality of archival astrogravimetric data, problem of weighting, the effects of plumb line curvature and elimination of outlying observations. In addition, all those geoid models were determined with the use of simplified astronomical levelling approach. The aim of this study was to improve the astrogravimetric geoid model in Poland by improving the procedure of astrogravimetric geoid modelling and by using improved data. In the part I of this paper (“Geomatics and Environmental Engineering”, Vol. 4, No. 1) theoretical background of astronomic levelling and least squares collocation methods are given. Then the accuracy of the components of the deflections of the vertical was estimated and the weights of astrogeodetic and astrogravimetric deflections of the vertical were determined. After that in the part II the astrogeodetic and astrogravimetric geoid models were determined from improved deflections of the vertical with the use of astronomical levelling. Other astrogeodetic and astrogravimetric geoid models were determined by least squares collocation with additional use of gravity anomalies. All four computed models were compared with the GPS/levelling geoid of the satellite POLREF network. The results obtained indicate that both astrogeodetic and astrogravimetric geoid models determined from the same input data using least squares collocation approach is by factor 5 to 7 more accurate than the ones obtained using classical astronomical levelling.

PL

Tradycyjnie odchylenia pionu są wykorzystywane do wyznaczenia przebiegu geoidy w skali lokalnej lub regionalnej. Pierwszy astrogeodezyjny model geoidy dla obszaru Polski został opracowany w 1961 roku, a ostatni model geoidy opracowano w 2005 roku w ramach grantu zamawianego dotyczącego wyznaczenia precyzyjnego modelu geoidy. Ostatni model geoidy został opracowany na podstawie poprawionych o błędy systematyczne astrogeodezyjnych i astrograwimetrycznych odchyleń pionu. Istnieje szereg czynników, które do końca nie zostały uwzględnione, oraz szereg problemów, których nie wzięto pod uwagę przy opracowywaniu kolejnych modeli geoidy. Problemy te dotyczą jakości danych archiwalnych, zagadnienia wagowania obserwacji, redukcji odchyleń pionu na geoidę, eliminacji obserwacji odstających. Ponadto, wszystkie te modele geoidy były opracowane z użyciem uproszczonej metody, jaką jest metoda niwelacji astronomicznej. Celem niniejszej pracy było opracowanie ulepszonego astrograwimetrycznego modelu geoidy dla obszaru Polski dzięki użyciu udoskonalonych danych i lepszego algorytmu obliczeniowego. W części I publikacji („Geomatics and Environmental Engineering”, t. 4, z. 1) przedstawiono, w dużym skrócie, podstawy teoretyczne niwelacji astronomicznej i kolokacji najmniejszych kwadratów. Następnie oszacowano dokładność składowych odchyleń pionu i określono sposób wagowania obserwacji. W części II opracowano metodą niwelacji astronomicznej dwa modele geoidy: jeden model z poprawionych astrogeodezyjnych danych, a drugi z astrograwimetrycznych danych. Kolejne dwa modele geoidy opracowano metodą kolokacji najmniejszych kwadratów: jeden model z danych astrogeodezyjnych, a drugi z astrogeodezyjnych odchyleń pionu i anomalii grawimetrycznych. Modele te zostały porównane z odstępami geoidy na punktach satelitarnej sieci POLREF. Wyniki porównania wskazują, że modele geoidy opracowane metodą kolokacji są od 5 do 7 razy lepsze niż modele opracowane klasyczną metodą niwelacji astronomicznej.

2

Refined astrogravimetric geoid in Poland – Part I

Łyszkowicz A.

Geomatics and Environmental Engineering

|

2010

|

Vol. 4, no. 1

57-67

EN

Deflections of the vertical were traditionally used for modelling geoid on local and regional scale. First astrogeodetic geoid model for Poland was developed in 1961 while the last was calculated in 2005 in the framework of the project on precise geoid modelling. That model was developed using the improved deflections of the vertical, both astronomic and gravimetric. There are several effects, that were not fully considered, and problems that were not completely solved. They concern quality of archival astrogravimetric data, problem of weighting, the effects of plumb line curvature and elimination of outlying observations. In addition, all those geoid models were determined with the use of simplified astronomical levelling approach. The aim of this study was to improve the astrogravimetric geoid model in Poland by improving the procedure of astrogravimetric geoid modelling and by using improved data. In the part I of this paper theoretical background of astronomic levelling and least squares collocation methods are given. Then the accuracy of the components of the deflections of the vertical was estimated and the weights of astrogeodetic and astrogravimetric deflections of the vertical were determined. After that in the part II (“Geomatics and Environmental Engineering”, Vol. 4, No. 2, in print) the astrogeodetic and astrogravimetric geoid models were determined from improved deflections of the vertical with the use of astronomical levelling. Other astrogeodetic and astrogravimetric geoid models were determined by least squares collocation with additional use of gravity anomalies. All models were compared with the GPS/levelling geoid of the satellite POLREF network. The results obtained indicate that both astrogeodetic and astrogravimetric geoid models determined from the same input data using least squares collocation approach is by factor 5 to 7 more accurate than the ones obtained using classical astronomical levelling.

PL

Tradycyjnie odchylenia pionu są wykorzystywane do wyznaczenia przebiegu geoidy w skali lokalnej lub regionalnej. Pierwszy astrogeodezyjny model geoidy dla obszaru Polski został opracowany w 1961 roku, a ostatni model geoidy opracowano w 2005 roku w ramach grantu zamawianego dotyczącego wyznaczenia precyzyjnego modelu geoidy. Ostatni modelu geoidy został opracowany na podstawie poprawionych o błędy systematyczne astrogeodezyjnych i astrograwimetrycznych odchyleń pionu. Istnieje szereg czynników, które do końca nie zostały uwzględnione, oraz szereg problemów, których nie wzięto pod uwagę przy opracowywaniu kolejnych modeli geoidy. Problemy te dotyczą jakości danych archiwalnych, zagadnienia wagowania obserwacji, redukcji odchyleń pionu na geoidę, eliminacji obserwacji odstających. Ponadto, wszystkie te modele geoidy były opracowane z użyciem uproszczonej metody, jaką jest metoda niwelacji astronomicznej. Celem niniejszej pracy było opracowanie ulepszonego astrograwimetrycznego modelu geoidy dla obszaru Polski dzięki użyciu udoskonalonych danych i lepszego algorytmu obliczeniowego. W części I publikacji przedstawiono, w dużym skrócie, podstawy teoretyczne niwelacji astronomicznej i kolokacji najmniejszych kwadratów. Następnie oszacowano dokładność składowych odchyleń pionu i określono sposób wagowania obserwacji. W części II („Geomatics and Environmental Engineering”, t. 4, z. 2, w druku) opracowano metodą niwelacji astronomicznej dwa modele geoidy, a mianowicie jeden model z poprawionych astrogeodezyjnych danych, a drugi model z astrograwimetrycznych danych. Kolejne dwa modele geoidy opracowano metodą kolokacji najmniejszych kwadratów: jeden model z danych astrogeodezyjnych, a drugi z astrogeodezyjnych odchyleń pionu i anomalii grawimetrycznych. Modele te zostały porównane z odstępami geoidy na punktach satelitarnej sieci POLREF. Wyniki porównania wskazują, że modele geoidy opracowane metodą kolokacji są od 5 do 7 razy lepsze niż modele opracowane klasyczną metodą niwelacji astronomicznej.

3

Interpretation of general geophysical patterns in Iran based on GRACE gradient component analysis

Kiamehr R., Eshagh M., Sjöberg L. E.

Acta Geophysica

|

2008

|

Vol. 56, no. 2

440-454

EN

Only with satellites it is possible to cover the entire Earth densely with gravity field related measurements of uniform quality within a short period of time. How-ever, due to the altitude of the satellite orbits, the signals of individual local masses are strongly damped. Based on the approach of Petrovskaya and Vershkov we determine the gravity gradient tensor directly from the spherical harmonic coefficients of the recent EIGEN-GL04C combined model of the GRACE satellite mission. Satellite gradiometry can be used as a complementary tool to gravity and geoid information in interpreting the general geophysical and geodynamical features of the Earth. Due to the high altitude of the satellite, the effects of the topography and the internal masses of the Earth are strongly damped. However, the gradiometer data, which are nothing else than the second order spatial derivatives of the gravity potential, efficiently counteract signal attenuation at the low and medium frequencies. In this article we review the procedure for estimating the gravity gradient components directly from spherical harmonics coefficients. Then we apply this method as a case study for the interpretation of possible geophysical or geodynamical patterns in Iran. We found strong correlations between the cross-components of the gravity gradient tensor and the components of the deflection of vertical, and we show that this result agrees with theory. Also, strong correlations of the gravity anomaly, geoid model and a digital elevation model were found with the diagonal elements of the gradient tensor.