Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Validation of GOCE gravity field models over Poland using the EGM2008 and GPS/levelling data

Godah W., Kryński J.

Geoinformation Issues

|

2011

|

Vol. 3, no. 1(3)

5-17

EN

Since the mid of 2010, global geopotential models based on GOCE mission data became available. The first two releases of GGMs contained four different solutions while in the third release only two solutions have been generated. In the presented study the available GOCE-derived gravity field models were evaluated in terms of height anomalies and gravity anomalies over Poland with the use of the respective functionals calculated from the EGM2008 geopotential model as well as height anomalies at 184 stations of high precision GPS/levelling control traverse. The fit of GOCE gravity field models with the EGM2008 in terms of height anomalies and gravity anomalies measured with a standard deviation is below 10 cm, and 3 mGal, respectively. Their fit with GPS/levelling height anomalies at the stations of GPS/levelling control traverse is at the level of 10 cm. The results obtained indicate some improvement of the consecutive releases of GOCE gravity field models.

PL

Od połowy 2010 roku są udostępnione globalne modele geopotencjału opracowane na podstawie danych z misji GOCE. Pierwsze dwie generacje modeli geopotencjału z misji GOCE zawierały cztery różne rozwiązania podczas gdy trzecia - składała się zaledwie z dwóch rozwiązań. Jakość dostępnych modeli pola siły ciężkości z misji GOCE została w niniejszym opracowaniu oceniona w wyniku porównania obliczonych z nich anomalii wysokości i anomalii grawimetrycznych z odpowiednimi funkcjonałami obliczonymi z modelu geopotencjału EGM2008 oraz z anomaliami wysokości 184 stacji precyzyjnego satelitarno-niwelacyjnego trawersu kontrolnego. Odchylenia standardowe różnic anomalii wysokości i anomalii grawimetrycznych pomiędzy uzyskanymi z opracowanych na podstawie danych z misji GOCE modeli geopotencjału i z modelu EGM2008 wynoszą odpowiednio 10 cm i 3 mGal. Dopasowanie modeli geopotencjału z misji GOCE do anomalii wysokości satelitarno- niwelacyjnego trawersu kontrolnego kształtuje się również na poziomie 10 cm. Uzyskane wyniki wskazują na poprawę w kolejnych generacjach modeli geopotencjału z misji GOCE.

2

Local orbital derivatives of the Earth potential expressed in terms of the satellite cartesian coordinates and velocity

Petrovskaya M. S., Vershkov A. N.

Artificial Satellites : Journal of Planetary Geodesy

|

2007

|

Vol. 42, No. 1

17--39

EN

In a satellite gradiometry mission the observables will be the second order derivatives of the Earth potential in the local orbital reference frame. The conventional expansions for these derivatives contain singular factors. They depend on the functions of the orbit inclination I and their first and second order derivatives. If the orbit eccentricity is taken into account then the functions of the eccentricity also involve these expressions. In the present paper more simple alternative expansions for the orbital derivatives are constructed, depending on the spherical coordinates and cos I. They have only two sums and do not have singular factors. These expansions depend on the Legendre functions of the latitude but do not depend on their derivatives. As compared to the earlier expressions of the authors the present ones have the form which is more convenient for computations. Besides, these expressions can be applied not only for the case when the satellite orbit is circular and π /2≤I≤π but for the arbitrary eccentricity (0≤e<1) and inclination (0≤I≤π). After additional transformations the final expansions for the orbital derivatives represent, for the first time, simple functions of the cartesian coordinates of the satellite and the components of its velocity. These expressions may be convenient for inverting a huge amount of the GOCE data in the geopotential coefficients.

3

On the validation of CHAMP- and GRACE-type GGMs and the construction of a combined model

Vergos G. S., Tziavos I. N., Sideris M. G.

Geodezja i Kartografia

|

2006

|

Vol. 55, no 3

115-131

EN

A number of new satellite-only Global Gravity Models (GGMs) become progressively available based on the CHAMP and GRACE satellite mission data. These models promise higher (compared to older GGMs) accuracy in the determination of the low and medium harmonics of the Earth's gravity field. In the present study, the latest GGMs generated from CHAMP and GRACE data (namely EIGEN2, EIGEN3p, GGMOIC, GGMOIS and GRACEOIS) have been studied with respect to their accuracy and performance when used in gravity field approximation. A spectral analysis of the new models has been carried out, employing their degree and error-degree variances. In this way, their performance against each other and with respect to EGM96 was assessed, and the parts of the gravity field spectrum that each model describes more accurately have been identified. The results of the analysis led to the development of a combined geopotential model, complete to degree and order 360, whose coefficients were those of CHAMP until degree 5, then GRACE until degree 116, and EGM96 for the rest of the spectrum. Finally, a validation of all models (the combined included) has been performed by comparing their estimates against GPS/levelling data in land areas and TOPEX/Poseidon sea surface heights in marine regions. All tests have taken place over Greece and the eastern part of the Mediterranean Sea. From the results obtained it was concluded that the combined GGM developed provides more accurate results (compared to EGM96), in terms of the differences with the control datasets, at the level of 1-2 cm geoid and 1-2 mG al for gravity (la-). Furthermore, the absolute geoid accuracy that the combined GGM offers is 12.9 cm (la-) for n = 120,25 cm for n = 200 and 33 cm for n = 360, compared to 29 cm, 36 cm and 42 cm for EGM96, respectively.

PL

Progresywnie udostępniane są nowe satelitarne globalne modele geopotencjału (GGMs), opracowane na podstawie danych z misji grawimetrycznych CHAMP i GRACE. Modele te cechują się wzrastającą w porównaniu ze starszymi modelami dokładnością wyznaczenia niskiego i średniego rzędu harmonik pola grawitacyjnego Ziemi. W niniejszej pracy przeanalizowano najnowsze modele wygenerowane w oparciu o dane z misji CHAMP i GRACE, a mianowicie: EIGEN2, EIGEN3p, GGM01C, GGM01S i GRACE01S, w aspekcie ich dokładności i przydatności do badania pola grawitacyjnego Ziemi. Przeprowadzono analizę widmową tych modeli z włączeniem ich wariancji stopnia i błędów wariancji stopnia. Dokonano wzajemnego porównania wyników uzyskanych przy zastosowaniu tych modeli oraz modelu EGM96. Określono najdokładniej opisane przez każdy z modeli części widma pola grawitacyjnego Ziemi. W wyniku opracowano kombinowany globalny model geopotencjału, kompletny do stopnia i rzędu 360, którego współczynniki do stopnia 5 pochodzą z modeli z misji CHAM P, kolejne współczynniki do stopnia 116 - z modeli z misji GRACE, zaś pozostałe - do stopnia 360 - z modelu EGM96. Wysokości geoidy obliczone z badanych modeli, łącznie z modelem kombinowanym, zostały porównane na obszarze lądowym z danymi z pomiarów GPS i niwelacji, zaś na obszarze morskim - z wysokościami morza otrzymanymi z altimetrycznej misji TOPEX/Posejdon. Porównań dokonano na obszarze Grecji i we wschodniej części Morza Śródziemnego. Wyniki porównania wskazują, iż spośród badanych modeli, opracowany kombinowany globalny model geopotencjału dostarcza - w odniesieniu do kontrolnych danych - najdokładniejszych wyników: na poziomie 1-2 cm w wysokości geoidy i 1-2 mGal w anomalii grawimetrycznej (ltT). Co więcej, absolutną dokładność geoidy obliczonej z kombinowanego globalnego modelu geopotencjału oceniono odpowiednio jako 12.9 cm [...] dla n = 120, 25 cm dla n = 200 i 33 cm dla n = 360, w porównaniu odpowiednio z 29 cm, 36 cm i 42 cm dla EGM96.

4

Study on choice of global geopotential model for quasigeoid determination in Poland

Krynski J., Lyszkowicz A.

Geodezja i Kartografia

|

2005

|

Vol. 54, no 1

17-36

EN

The choice of global geopotential model used in remove-restore technique for determination of regional quasigeoid from gravity data may affect the solution, in particular when the accuracy is supposed to reach a centimetre level. Global geopotential model plays also an important role in validating heigh anomalies at GPS/levelling sites that are used for the estimation of the external accuracy of quasigeoid models. Six different global geopotential models are described in the paper. Three kinds of numerical tests with use of terrestrial gravity data and GPS/levelling height anomalies were conducted. The first one concerned comparison of height anomalies at GPS/levelling sites in Poland with corresponding ones computed from various geopotential models. In the second on the terrestrial gravity anomalies in Poland and neighbouring countries were compared with corresponding gravity anomalies computed from global geopotential models. Finally the quasigeoid models obtained from gravity data with use of different global geopotential models were verified against corresponding height anomalies at GPS/levelling sites in Poland. Data quality was discussed and best fitting global geopotential model in Poland was specified.

PL

Wybór globalnego modelu geopotencjału użytego w procedurze remove-restore w procesie wyznaczania regionalnej quasigeoidy ma wpływ na rozwiązania, w szczególności, gdy oczekuje się dokładności centymetrowej. Globalny model geopotencjału odgrywa także istotną rolę w określaniu jakości anomalii wysokości wyznaczonych z pomiarów GPS na punktach o znanej wysokości normalnej, które używane są do określenia zewnętrznej dokładności modeli quasigeoidy. W pracy podano charakterystykę 6 globalnych modeli geopotencjału. Przeprowadzono trzy rodzaje testów numerycznych modeli geopotencjału, w których wykorzystano naziemne dane grawimetryczne oraz anomalie wysokości na punktach sieci POLREF i EUV52. Pierwszy test dotyczył porównania anomalii wysokości na punktach sieci POLREF i EUVN52 z odpowiadającymi anomaliami wysokości obliczonymi z różnych globalnych modeli geopotencjału. W ramach drugiego testu dokonano porównania anomalii grawimetrycznych z obszaru Polski i krajów sąsiednich z odpowiadającymi anomaliami grawimetrycznymi obliczonymi z globalnych modeli geopotencjału. Trzeci test obejmował porównanie modeli quasigeoidy obliczonych przy użyciu różnych globalnych modeli geopotencjału z anomaliami wysokości na punktach sieci POLREF i EUVN52. Na podstawie uzyskanych wyników dokonano oceny jakości danych grawimetrycznych oraz anomalii wysokości na punktach sieci POLREF i EUVN52 oraz wskazano najlepiej pasujący do obszaru Polski globalny model geopotencjału.