Comparação da altura geoidal do MAPGEO2015 e GNSS/nivelamento com a ondulação geoidal derivada da missão GOCE

Autores

¹Alves Santana, T.; ²Cristina Ribeiro, L.; ³do Nascimento Guimarães, G.

¹UFU Email: tulioalvessantana@hotmail.com
²UNESP Email: leticiacristinalcr@hotmail.com
³UFU Email: gabriel@ufu.br

Resumo

A missão GOCE, através da análise da perturbação da órbita e de gradiometria, modela o campo de gravidade com alta precisão, que segundo Jamur et al. (2010) é menor que um mGal. Estão disponíveis, no sitio do ICGEM, vários modelos geopotenciais globais derivados desta missão. Para obter valores para o ponto de interesse é necessário realizar interpolação, que neste trabalho foi usado a Krigagem. Além destes modelos globais, existe para o Brasil um modelo de ondulação geoidal local, o MAPGEO2015, que é resultado de esforços do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), com a Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (EPUSP). O cálculo deste modelo contou com mais 18.485 novas estações gravimétricas, o que resultou numa melhora de 20% no modelo geoidal anterior, o MAPGEO2010. Diante destas possibilidades de cálculo da ondulação geoidal, este trabalho visa realizar a comparação entre as ondulações geoidais resultante de GNSS/Nivelamento, do MAPGEO2015 e as anomalias de altura derivada da missão GOCE, para estações SAT/GPS com conexão com RN contidas no estado de Minas Gerais. Ao todo foram analisadas 122 estações RN e SAT/GPS. Da missão GOCE foram utilizados os modelos de ondulação geoidal EIGEN-6C4, EIGEN-6S4 e GECO. O cálculo da altura geoidal das estações foi realizado através da diferença entre a altitude geométrica e a altitude ortométrica, as quais foram encontradas no relatório da estação. As coordenadas também foram obtidas nos relatórios das estações e foram utilizadas para a geração de um documento no formato .txt para a importação no MAPGEO2015. Para os modelos da missão GOCE a interpolação foi realizada no software Surfer, na sua versão gratuita para experimentação. Foi feita, portanto, a interpolação para os três modelos de ondulação geoidal citados acima. Os resultados encontrados para a média das discrepâncias e desvio padrão nas comparações dos métodos de cálculo da altura geoidal foram: para o GNNS/Nivelamento e MAPGEO2015, foi de aproximadamente 8 cm e 16 cm, respectivamente; para o GNNS/Nivelamento e EIGEN_6C4, foi de aproximadamente 42 cm e 63 cm, respectivamente; GNNS/Nivelamento e EIGEN_6S4, foi de aproximadamente 43 cm e 64 cm, respectivamente; GNNS/Nivelamento e GECO, foi de aproximadamente 42 cm e 63 cm, respectivamente; MAPGEO2015 e EIGEN_6C4, foi de aproximadamente 50 cm e 59 cm, respectivamente; MAPGEO2015 e EIGEN_6S4, foi de aproximadamente 51 cm e 60 cm; e MAPGEO2015 e GECO, foi de aproximadamente 50 cm e 59 cm. Percebe-se que os valores de ondulação geoidal calculadas pelo método GNSS/Nivelamento apresentaram maior compatibilidade com os valores da ondulação geoidal obtidos por meio do software MAPGEO2015, uma vez que o desvio padrão das amostras, bem como a média, foram menores entre estes dois modelos. Enquanto que os modelos derivados da missão GOCE apresentaram valores de desvio padrão e média bem próximos entre si, o que apresentou menor discrepância foi o GECO. Por meio dos mapas de cores gerados, com a distribuição espacial da discrepância, percebe-se que as maiores discrepâncias nas anomalias de altura obtidas com o método GNSS/Nivelamento e MAPGEO2015, estão na região sul do estado de Minas Gerais. Já os mapas gerados para as discrepâncias entre GNSS/Nivelamento e os modelos geoidais derivados da missão GOCE, bem como, as discrepâncias entre as alturas geoidais do MAPGEO2015 e os modelos derivados da missão GOCE, não apresentaram um padrão tão nítido como o citado acima, porém, ainda assim, pode-se perceber que as maiores discrepâncias ocorreram no sudoeste e no norte do estado, para todos os modelos. O melhor modelo de ondulação geoidal, entre os analisados neste trabalho, quando comparado com as alturas geoidais obtidas pelo GNSS/Nivelamento é o MAPGEO2015, uma vez que, ele apresentou menor desvio padrão em relação aos outros, afirmando assim que ele é o modelo mais consistente para a área estudada. Os modelos de ondulação geoidal derivados da missão GOCE melhor se adaptaram com os valores de altura geoidal do MAPGEO2015 do que com as ondulações calculadas por GNSS/Nivelamento, devido ao menor desvio padrão entre eles. Dentre os modelos, o GECO apresentou melhores resultados de discrepância, quando comparado aos outros modelos, tanto para a comparação com GNSS/Nivelamento como para o MAPGEO2015.

Keywords

Ondulação Geoidal ; GNSS/Nivelamento; Modelos geoidais

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