Geodesia Física y Geofísica

Transcripción

1 Geodesia Física y Geofísica I semestre, 2014 Ing. José Francisco Valverde Calderón jose.valverde.calderon@una.ac Sitio web: Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

2 Los denominados modelos de geoide permiten determinar el valor de la ondulación del geoide a partir del uso del programa de interpolación asociado al modelo. Con base a la introducción de las coordenadas geodésicas latitud y longitud, el programa aplicará una interpolación y devolverá el valor de la ondulación correspondiente a esas coordenadas.

3 Modelo globales y locales

4 Modelo regional para Suramérica

5 Modelo regional para Europa

6 Modelo Global: son modelos de baja resolución, con datos muy esparcidos y de distintas fuentes, comprenden las longitudes de onda larga del campo de gravedad terrestre. Modelo local: son modelos de alta resolución, utilizados en áreas pequeñas por lo que hay gran densidad de datos, comprenden las longitudes de onda corta del campo de gravedad terrestre. A continuación se dará una descripción de los modelos de geoide que tienen aplicación en Costa Rica. Se debe tener claro que ninguno de estos es un modelo exclusivo de Costa Rica, significando esto que la resolución y la exactitud de estos modelos es baja en comparación con un modelo local.

7 CARIB97 El modelo CARIB97 es un modelo regional del geoide. La grilla tiene un longitud de 2 x2. Su área de cobertura es: entre los 9 y 28 de latitud norte y entre los 58 y 86 de longitud oeste. Fue desarrollado en 1997, considerando mas de valores de gravedad terrestre y marina. Las ondulaciones están referidas al elipsoide GRS80, centrado en el origen de ITRF94, para la época Fue calculado aplicando la técnica Remove - Restore, considerando el modelo global EGM96. El valor mínimo de ondulación es de -71 m, cerca de Puerto Rico (color magenta). El valor máximo de ondulación es de +17 m, en la cordillera de Talamanca, en Costa Rica (color rojo).

8 CARIB97

9 EGM96 EGM = Earth Gravity Model (Modelo de Gravedad de la Tierra). Es un modelo global, basado en armónicos esféricos. El grado y el orden del desarrollo armónico es igual a 360. La grilla tiene una longitud de 15 x15. Fue desarrollado por la NASA, la OSU y la NIMA, actual NGA. Determinado mediante una combinación de datos gravimétricos terrestres y satelitales. Fue presentado en 1997 en el International Symposium on Gravity, Geoid and Marine Geodesy, en Tokyo. Al ser el grado y el orden 360, implica la determinación de coeficientes armónicos (C nm y S nm ). Se estima su exactitud en al menos 1 m. Se utilizaron los parámetros del elipsoide WGS84 para determinar la geometría y el campo de gravedad normal en el cálculo de las ondulaciones del geoide.

10 Curvas de Iso-ondulación de geoide

11 EGM96

12 Coeficientes armónicos esféricos del modelo EGM96

13 EGM2008

14 EGM2008

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17 EGM2008

18 EGM2008

19 MGH44 La información dada para este modelo, incluyendo las imágenes, fueron tomadas del informe final del proyecto de investigación Determinación empírica de la ondulación del geoide en los alrededores del vertice ETCG, elaborado por el Ing. Jorge Moya Zamora y el Dipl. Ing. Esteban Dörries Brune, académicos de la Escuela de Topografía, Catastro y Geodesia de la Universidad Nacional. El desarrollo de este proyecto permitió efectuar un estudio comparativo de la ondulación del geoide, determinando el valor de la ondulación de forma geométrica (altura GPS altura nivelada) con la obtenida al aplicar el modelo CARIB97. La zona de estudio fue de 4 x4, tomando como vértice central el vértice ETCG. Esto implica un área de aprox. 50 km 2.

20 MGH44 Se estableció una red geodésica tridimensional de 78 puntos. Se consideraron bancos de nivel del Instituto Geográfico Nacional, para efectuar el vínculo al sistema altimétrico oficial. En la parte de campo, se efectuaron observaciones GPS que permiten determinar las coordenadas elipsoídicas. Se aplicó la poligonación vertical para efectuar las nivelaciones.

21 6 MGH44 f

22 MGH NORTE LCRN ESTE LCRN

23 MGH44

24 Comparación entre el CARIB97 y el MGH44

25 Entre las conclusiones del proyecto, se determinó que las diferencias entre la ondulación determinada de forma geométrica y la determinada con el modelo CARIB97 son significativas. Se pueden formular varias causas del porque: El Modelo CARIB97 es un modelo regional. Esto implica el nivel de densidad de información es poca como para compararla con un geoide local. La falta de mantenimiento de la red vertical y agregado a esto los terremotos que ha sufrido el país, podrían haber influenciado de forma sistemática los bancos nivel utilizados en la zona de trabajo.

26 CGG2005

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34 Uso del programa de interpolación del modelo CARIB 97

35 Programa de interpolación

36 Disclaimer sobre los resultados

37 Grillas encontradas

38 Definición del archivos con los resultados

39 Archivo de entrada o evaluación puntual

40 Introducción de las coordenadas geodésicas

41 Coordenadas en grados, minutos y segundos Se introducen de forma decimal

42 Verificación de coordenadas introducidas

43 Resultado de la interpolación

44 Cerrar el programa

45 Uso del programa de interpolación del modelo EGM96

46 Caso de Costa Rica ϕ = N λ = W

47 Caso de Costa Rica ϕ = N λ = W

48 Cálculo de la ondulación del geoide on-line

49 Cálculo de la ondulación del geoide on-line

50 Uso del programa de interpolación del modelo de Geoide EGM08, grilla de 2.5x2.5

51 SE REQUIEREN TRES ARCHIVOS: Und_min2.5x2.5_egm2008_isw=82_WGS84_ TideFree_SE con los coeficientes armónicos interp_2p5min, archivo ejecutable (.exe). INPUT, con las coordenadas geodésicas, referidas al elipsoide WGS84, de los puntos a interpolar. Prof: José Fco Valverde Calderón

52 Coordenadas geodésicas

53 Se corre el archivo exe

54 Se abre esta ventana y aparece el archivo OUTPUT, con los resultados de la interpolación

55 Ondulación del geoide