An evaluation of recent global geopotential models for strip area project in Turkey

Evaluación de modelos geopotenciales globales recientes para un proyecto de área lineal en Turquía

El propósito de este estudio es presentar las evaluaciones comparativas de alturas geoidales que fueron computadas a partir de varios Modelos Geopotenciales Globales (GGM, del inglés Global Geopotential Models) y la nivelación de información del Sistema Global de Navegación por Satélite. Luego se investigó la disposición para aplicaciones de ingeniería de las alturas geoidales calculadas por los modelos GGM. Se seleccionó el proyecto del Tren Expreso Konya-Polatli (Ankara) como el área de estudio por ser un terreno lineal. La longitud del proyecto es de 210 kilómetros y consiste de 110 puntos de referencia que pertenecen a la Red de Triangulación Nacional de Turquía. En este estudio se compararon 69 modelos GGM. Para un mejor examen, estos modelos se clasificaron en tres grupos basados en CHAMP (CHAllenging Minisatellite Payload), GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) y GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer). Cada grupo se evaluó por separado. De acuerdo con los resultados, se detectaron los cinco modelos mejores para las diferencias de alturas geoidales (NGNSS/LEV-NGGM) en términos de desviación estándar. Estos son EIGEN-6c4, EIGENGRACE01s, EGM2008, EIGEN-6c3stat, y EIGEN-6c2. También se obtuvieron las alturas geoide a través de diferentes modelos paramétricos. Este mecanismo se utilizo para minimizar el impacto en términos de inclinación y declive. Generalmente, se utilizan tres, cuatro, cinco, y siete modelos paramétricos para el ajuste por mínimos cuadrados de las diferencias de alturas geoide, según la literatura. Por lo tanto, en este estudio se calcularon las alturas geoide con estos modelos paramétricos. Después de que se computaron los valores de altura geoide desde los modelos paramétricos, se obtuvieron los mejores modelos geopotenciales globales en términos de desviación estándar, estos son el EIGEN-6c2, EIGEN-6c3stat, EGM2008, EIGEN-6c4 y EIGEN-GRACE01s, respectivamente. 

Introducción

La determinación del campo gravitatorio con la mayor precisión posible es importante para las ciencias de la tierra, como la geodesia y la geofísica, y el campo gravitatorio es decisivo en muchos incidentes naturales relacionados con la dinámica terrestre, principalmente el transporte de masas. En los últimos años, las investigaciones realizadas para determinar el campo gravitatorio de la Tierra han cobrado velocidad gracias a las órbitas terrestres bajas (LEO). Se han publicado varios modelos geopotenciales globales (GGM) utilizando en particular los datos de las órbitas CHAMP (CHAllenging Minisatellite Payload), GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment) y GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer). Estos modelos tienen un impacto positivo en la determinación de los cambios del geoide.