A determinação de um modelo geoidal de precisão para o Uruguai

Abstract

Resumo: Neste trabalho são apresentados os dados, a metodologia e os resultados do calculo de um modelo geoidal de alta precisão e resolução para o Uruguai, denominado de Projeto UruGeoide 2000. Pode-se descrever o trabalho apresentado no texto, nas seguintes linhas gerais: O objetivo do projeto, e calcular um modelo geoidal de alta precisão e resolução para a área, situada entre os paralelos -30° e -35° e os meridianos 301,5° e 307° (-58,5° e -53°). A finalidade do modelo e fornecer uma transformação acurada, entre as altitudes ortometrica e elipsoidal e também servir de base para estudos na área das geociencias no Uruguai. O método consiste no calculo do geoide gravimétrico, através da formula de Stokes na forma esférica e com núcleo rigoroso, avaliada no domínio das frequências via transformada rápida de Fourier unidimensional (1DFFT). A técnica principal de calculo e a decomposição da altura geoidal (Sideris, 1991), usando uma adequada combinação de modelos geopotenciais de alto grau, anomalias gravimetricas e dados topograficos contidos em um modelo topográfico digital (MTD). A premissa da não existência de massas externas a superfície limitante (o geoide) foi contemplada com o uso do segundo método de condensação topográfica de Helmert, levando em consideração o correspondente efeito indireto. Foram gerados 7 modelos geoidais, usando diversas opções que a metodologia e os programas ofereceram. Os modelos passaram por uma avaliação, baseada em dados GPS/RNs, na forma absoluta e relativa, na qual foi escolhido aquele que forneceu o melhor desempenho geral. O modelo geoidal escolhido, denominado de UruGeoide 2000, tem uma precisão absoluta de 0, 25 m, e relativa 2 ppm por km, atingindo as metas planejadas previamente no projeto.

Abstract: It is presented the results and methodology, used to calculate a high precision and resolution geoidal model for Uruguay, named UruGeoide 2000 Project. The project can be describe on the following general lines: The objective was to calculate a high precision and resolution geoidal model for the area located between latitudes -30° to -35° and longitudes 301.5° to 307° (-58.5° to -53°). The planned use of the geoidal model, will be to provide an accurate transformation, between elipsoidal and orthometric heights and as a base for geo-sciences in Uruguay. The calculation method, was the gravimetric one, through the Stokes formula in spherical form and with rigorous function kernel, via the one dimensional Fast Fourier Transform (1DFFT). The main calculation technique was a remove-restore procedure (Sideris, 1991), using an adequate combination of a high degree geopotencial model, gravimetric anomalies and topographic data from a DTM. The imposed condition of no having masses outside to the boundary surface, was satisfied using the Helmert' second condensation method for the topography, taking in account the correspondent indirect effect. Because of the various options and methodologies, offered by the available programs, a total of 7 geoidal models were generated. The different models, were evaluated with two set of GPS observations over benchmarks, in absolute and relative form, being choosing that one who show the best overall performance. The geoidal model chosen, named UruGeoide 2000, has an absolute precision o f 0,25 m and a relative one o f 2 ppm, satisfying the planned aimed of the project.