EGM96

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure.
Saltar a la navegació Saltar a la cerca
El geoide EGM96 desenvolupat per NIMA

EGM96 (abreviatura de Earth Geopotential Model 1996) és un model geopotencial de la superfície terrestre que consisteix en una suma d' harmònics esfèrics de fins a 360 ° d'ordre i grau. És una solució composta per un conjunt d’ equacions diferencials , formades per:

  1. una solució combinada del 70è ordre i grau;
  2. una solució de bloc diagonal des del grau 71 ° fins als 359 °;
  3. la solució de quadratura per al grau de 360 ​​°.

Aquest model és el resultat d’una col·laboració entre la National Imagery and Mapping Agency ( NIMA ), el Goddard Space Flight Center de la NASA i la Ohio State University.

Descripció

En la preparació del mapa de resolució de 30'x30 'de les anomalies de la gravetat , a més dels valors utilitzats en els models anteriors, es va reunir una nova base de dades topogràfica de totes les fonts disponibles.

A continuació, es va utilitzar la base de dades per omplir isostàticament la part del globus no coberta per les dades (aproximadament el 3% del total). El model EGM96 es va utilitzar com a referència geodèsica per actualitzar el WGS84 .

Es van utilitzar harmònics esfèrics per calcular el model. Aquestes funcions es refereixen generalment a la notació

Representen una porció angular de la solució de l’equació de Laplace en coordenades esfèriques , sense simetria azimutal. Aquests harmònics satisfan l'equació

on és és el polinomi de Legendre associat, és a dir

amb l’ enter positiu i .

Disponibilitat

NIMA proporciona, al seu lloc web, un fitxer de dades (Geoid Height File) i un de coeficients correctors, corresponents a una quadrícula de valors puntuals espaiats per 0,25 graus de latitud i longitud , obtinguts a partir del model de geopotencial de grau EGM96. I ordre 360 .

Això es basa en l’ el·lipsoide de referència WGS84 obtingut aplicant les següents constants:

  • semi-eix major de l’ el·lipsoide WGS84
  • trituració de l’el·lipsoide WGS84
  • Constant gravitacional de la Terra , inclosa l’ atmosfera terrestre
  • velocitat angular de la Terra

A més, el NIMA també proporciona codi a Fortran per a l'explotació de dades.

Precisió

La precisió de l’EGM correspon a una resolució espacial d’uns 55 km a l’ equador . Per a la precisió del senyal, la desviació estàndard total és d'aproximadament 40 cm . Tanmateix, la qualitat del model no és homogènia, ja que hi ha zones (al voltant del 3%) que no tenen dades relacionades amb el camp gravitatori: en aquestes zones, l'error geoïdal pot ser de pocs metres. En particular, alguns estudis han demostrat que el model EGM96 suposa de vegades una estimació d'error massa optimista, especialment a l'Oceà Atlàntic Nord.

Tot i això, cal dir que no existeix el "geoide" EGM96, sinó una sèrie infinita de superfícies de gravetat equipotencial, entre les quals cal escollir el valor de referència, que és la superfície efectiva del geoide. Per poder seleccionar exactament aquesta referència cal:

  1. trieu una superfície de gravetat normal (l’ellipsoide de referència)
  2. trieu el nivell que correspongui a l'alçada del geoide
  3. saber a quin sistema de marees permanent correspon el geoide
  4. conèixer com actua el camp dins de les masses topogràfiques.

Aquests factors solen incorporar-se en una quadrícula de coeficients de correcció, que s’ha d’afegir al càlcul del potencial derivat només dels harmònics esfèrics.

Bibliografia

  • LeGrand P., J.-F. Minster (1999), Impacte de la missió gravitària GOCE en les estimacions de circulació oceànica , Geoph. Res. Cartes 26 (13), pàg. 1881-1884
  • Wunch, C. i D. Stammer (1998). Altimetria per satèl·lit, el geoide marí i la circulació general oceànica , Annu. Rev. Earth Planet Sci., 26, pàg. 219-253
  • Weisstein, E., El món de les matemàtiques d’Eric Weisstein
  • van Gelderen, M. (1997), Coneixement actual del geoide
  • Smith, DA (1998), Butlletí IGeS núm. 8, Servei Internacional de Geoides , Milà, pàg. 17-28

Articles relacionats

Enllaços externs