Geoide regionale

Un geoide regionale è una determinazione o soluzione di un geoide per un'area (regione) sulla terraferma basata su punti di misurazione sulla superficie terrestre . La differenza principale rispetto alle soluzioni geoidi globali è che le singole determinazioni geoidi regionali non possono, o solo con difficoltà, essere combinate in un geoide globale e intercontinentale .

Metodi

Quattro metodi possono essere utilizzati per la determinazione del geoide regionale:

  1. L' astrogeoide : per i punti di rilevamento noti in base alla posizione , vengono calcolate le loro deviazioni verticali , che sono collegate come livellamento astronomico a una rete di superficie .
  2. un geoide gravimetrico , che viene calcolato da misurazioni della gravità a forma di griglia su punti di misurazione relativamente ravvicinati. Quando si valutano i dati di misura - a differenza di (1) - è essenziale applicare una riduzione topografica per eliminare l'influenza dirompente del terreno .
  3. la combinazione dei due metodi per formare un "geoide astro-gravimetrico". È stato tecnicamente possibile dalla metà degli anni '70 perché sono disponibili precisi modelli digitali del terreno .
  4. un " geoide satellitare" globale , a cui viene data una risoluzione soddisfacente a livello regionale calcolando le ondulazioni del geoide locale utilizzando modelli digitali di terreno e densità .

Per una precisione di 5 cm, un astrogeoide necessita di distanze tra i punti di circa 10 km. Al contrario, un geoide gravimetrico altrettanto accurato richiede da 10 a 20 volte più punti di misurazione, cioè una griglia di punti di circa 3 km; Tuttavia, alcune di queste misurazioni della gravità sono già disponibili da operazioni di livellamento di precisione geodetica o ricerca geofisica sulle materie prime.

La soluzione combinata (3) si trova, a seconda dei dati di misurazione, tra questi due casi.

Aiuto dai satelliti

Tali geoidi possono essere supportati spazialmente dai dati del campo gravitazionale dalla geodesia satellitare . Questi dati di supporto sono principalmente modelli del geopotenziale nello spazio cosmico. Dalle perturbazioni orbitali di opportuni satelliti causati dal geoide e l' interno della terra , potenziali sviluppi con funzioni di superficie sferiche di alto grado sono calcolate, che oggi già hanno risoluzioni scorrimento a 100 km o meno.

In futuro, il tracciamento da satellite a satellite  (STS) e la gradiometria satellitare contribuiranno alle soluzioni dei geoidi regionali; Con la coppia di satelliti GRACE lanciati alcuni anni fa , questi metodi sono già utilizzati oggi per il cambiamento temporale delle ondulazioni dei geoidi a onde lunghe e in oceanografia . Dall'avvio della sonda del gradiometro GOCE nel 2009, questo obiettivo è arrivato a portata di mano e in circa 10 anni - utilizzando una soluzione combinata secondo il metodo (4) - potrebbe quasi portare al geoide centimetrico che è stato cercato dagli anni '90 .

letteratura

  • Erhard Erker: Il geoide austriaco - determinazione del geoide locale utilizzando algoritmi conservativi modificati. In: The Gravity Field in Austria - Austria's Geodetic Works for International Earth Surveying Volume IV, 1987, pp. 19–46.

Prove individuali

  1. ↑ cfr. Ad esempio Erhard Erker: misurazioni astro-geodetiche dell'Ufficio federale di metrologia e rilevamento per la determinazione del geoide in Austria. In: The Geoid in Austria - Austria's Geodetic Work for International Earth Measurement Volume III, 1983, pp. 49-60.
    Bernadette Wiesenhofer: Indagini sulla soluzione geoide astrogeodetica nel sud-est dell'Austria . Tesi di Master Institute for Navigation and Satellite Geodesy, Graz University of Technology. Giugno 2007 ( tugraz.at [PDF; ultimo accesso 20 febbraio 2018]).
  2. ↑ per esempio il modello geoide e quasigeoide EGG97 (European Gravimetric Geoid 1997)
  3. ↑ cfr. Ad esempio J. Brennecke, et al., German Geodetic Commission, Bavarian Academy of Sciences: A European Astro-gravimetric Geoid . (= Commissione geodetica tedesca, serie B: geodesia applicata , numero 269), 1983
  4. ↑ Vedi G. Gerstbach, Geoide astro o gravimetrico - questa è la domanda , EGS-AGU-Symposium, Nizza 2003, bibcode : 2003EAEJA .... 14539G
  5. ↑ PNAM Visser, R. Rummel, G. Balmino, H. Sünkel, J. Johannessen, M. Aguirre, PL Woodworth, C. Le Provost, CC Tscherning, R. Sabadini: The European Earth Explorer Mission GOCE: Impact for the geosciences . In: JX Mitrovica, LLA Vermeersen (a cura di): Ice Sheets, Sea Level and the Dynamic Earth (=  Geodynamics Series . No. 29 ). Unione geofisica americana, Washington DC 2002, p. 95-107 , doi : 10.1002 / 9781118670101.ch6 (inglese).