Calculation of the effect of topography on the observed gravity becomes particularly important when modelling high-precision geoid. It requires a digital terrain model of appropriate resolution and accuracy. Various global, regional and local digital terrain models of different accuracy and resolution are recently available. Evaluation of the DTM used is required for verification and validation of its quality as well as for estimating accuracy of geoid model derived with considering the effect of topographic masses. Two DTMs: the SRTM3 of 3"x3" resolution and the national DTM for Poland of l"x l" or l" x 2" resolution - called DTED2 - were evaluated with use of high-resolution local DTMs developed using digital photograrnmetry of 25 m x 25 m as well as the regional model in Tatra mountains of 10 mx 10 m. Then the heights of almost 1000 GPS/levelling stations of Polish geodetic control were compared with the heights from the DTED2 model. The heights of over a million of gravity stations from gravity database, that were the basis of previous geoid modelling in Poland, were also compared with the heights from the DTED2 model. The effect of uncertainty of a DTM on estimation of mean gravity anomalies was diseussed. In particular, the effect of replacing heights from gravity database with the heights from the DTED2 model in the process of calculating mean gravity anomalies, on the accuracy of geoid modelling was investigated. The use of the DTED2 model is at present recommended for determination of precise geoid model in Poland.
PL
W procesie modelowania precyzyjnej geoidy istotną rolę odgrywa znajomość topografii w punktach obserwacji grawimetrycznych. W tym celu wykorzystywane są dostępne obecnie numeryczne modele terenu o rożnej rozdzielczości przestrzennej i różnej dokładności pionowej i poziomej. W celu określenia wpływu jakości modelu terenu na dokładność geoidy niezbędne jest wcześniejsze sprawdzenie samego modelu, jego dokładności oraz wpływu błędów i rozdzielczości modelu na obliczane anomalie grawimetryczne i poprawki terenowe. Do przeprowadzenia badań wykorzystano następujące modele: model SRTM3 o rozdzielczości 3" x 3", model DTED2 o rozdzielczości l"x l" lub l"x2", modele regionalne wykonane metodą fotogrametrii cyfrowej o rozdzielczości 25 mx25 m oraz model Tatr wykonany metodami kartograficznymi o rozdzielczości 10 m x 10 m. Do oceny jakości modeli DTED2 oraz SRTM3 jako wzorcowe przyjęto modele regionalne. Zasadniczym elementem oceny tych modeli było porównanie wysokości z modeli topograficznych z wysokościami około 1000 punktów sieci POLREF, EUVN oraz WSSG. Wyinterpolowane wysokości z modelu DTED2 porównano także z wysokościami ponad l 000 000 stacji grawimetrycznych z bazy danych grawimetrycznych, które stanowiły dotychczas jedyną informację o terenie wykorzystywaną w modelowaniu geoidy na obszarze Polski. Dokonano analizy wpływu błędu wysokości na jakość obliczanych średnich anomalii grawimetrycznych. W szczególności przeanalizowano przydatność wysokości stacji grawimetrycznych z grawimetrycznej bazy danych do modelowania centymetrowej geoidy. Uzyskane wyniki świadczą o potrzebie zastąpienia wysokości stacji grawimetrycznych z grawimetrycznej bazy danych wysokościami z modelu DTED2. Wykazano również, że dla większości obszaru Polski stosowanie modelu SRTM3I w miejsce wysokorozdzielczego modelu DTED2 do obliczeń średnich anomalii grawimetrycznych nie pociąga za sobą błędów przekraczających kilku centymetrów w obliczanej undulacji geoidy.
Modelling quasi geoid with centimetre accuracy requires taking into account irregularities of topography in the vicinity of a gravity station, i.e. the terrain correction to surveyed gravity. Accuracy of determination of the terrain correction affects quality of quasigeoid model determined. It depends on the resolution and accuracy of terrain data that usually is provided in the form of a digital terrain model DTM. Investigations were conducted with the use of the Digital Terrain Elevation Data DTED2 model developed for Poland according to the NATO-STANAG 3809 standard, as well as global models SRTM3 and SRTM30 (The Shuttle Radar Topography Mission). Also height data from the gravity database was considered. The prism method of determination of terrain corrections was applied in majority of numerical tests. Practical method for determining the optimum radius of the integration cap considering roughness of topography as well as required accuracy of terrain corrections was developed. The effect of vertical and horizontal uncertainty of a DTM as well as its resolution on the quality of the terrain corrections was investigated. The terrain corrections obtained using a prism method were also compared with the respective ones calculated using the FFT approach. The usefulness of the available topography data for precise terrain correction computation in Poland was discussed. The results of the investigations were used to determining the strategy of computation of the terrain corrections to point gravity data in the gravity database for Poland. The "2005" terrain correction set calculated for 1 078 046 gravity stations contributes to the increase of precision of gravimetric quasigeoid models developed for Poland.
PL
Przy wyznaczaniu centymetrowej quasigeoidy niezbędne jest uwzględnienie nieregularności topografii występujących wokół stacji grawimetrycznej, czyli wprowadzenie do pomierzonego przyspieszenia siły ciężkości poprawek terenowych. Dokładność obliczania poprawek terenowych ma wpływ na dokładność wyznaczanego modelu quasigeoidy. Zależy ona od dokładności i rozdzielczości danych wysokościowych oraz użytych do wyznaczania poprawek terenowych parametrów. W badaniach przeprowadzonych w ramach niniejszej pracy wykorzystano opracowany przez Zarząd Geografii Wojskowej, według standardu NATO-STANAG 3809, numeryczny model terenu DTED2 (Digital Terrain Elevation Data) dla obszaru Polski oraz modele SRTM3 (The Shuttle Radar Topography Mission) i SRTM30 dla obszaru Polski i obszarów przyległych. Porównano wyniki testowe obliczenia poprawki terenowej uzyskane przy użyciu metody prostopadłościanów i metody wykorzystującej trans formaty Pouriera. Poprawki terenowe obliczano metodą prostopadłościanów polegającą na sumowaniu wpływów nadwyżek lub niedoborów mas pochodzących od graniastosłupów o podstawach prostokątnych na składową pionową przyspieszenia siły ciężkości.. Opracowano praktyczną metodę wyznaczania wymiary obszaru, z jakiego topografia powinna być uwzględniana przy obliczaniu poprawki terenowej. Analizowano również wpływ błędów wysokości, a także błędów położenia punktów modelu na dokładność uzyskiwanych poprawek terenowych. Przedyskutowano użyteczność dostępnych danych dotyczących topografii terenu do obliczania precyzyjnych poprawek terenowych w Polsce. Uzyskane wyniki badań wykorzystano do określenia strategii obliczenia poprawek terenowych dla ponad miliona punktów grawimetrycznych zawartych w bazie danych grawimetrycznej dla Polski. Dzięki obliczonemu dla I 078 046 punktów grawimetrycznych zbiorowi poprawek terenowych możliwe będzie zwiększenie precyzji obliczanych dla obszaru Polski modeli quasigeoidy grawimetrycznej.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.