Los Modelos Gravitacionales de la Tierra (EGM) son una serie de modelos geopotenciales de la Tierra publicados por la Agencia Nacional de Inteligencia Geoespacial (NGA). Se utilizan como referencia geoide en el Sistema Geodésico Mundial .
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La NGA proporciona los modelos en dos formatos: como la serie de coeficientes numéricos para los armónicos esféricos que definen el modelo, o un conjunto de datos que da la altura del geoide en cada coordenada a una resolución determinada. [1]
Se han publicado tres versiones del modelo: EGM84 con n = m = 180, EGM96 con n = m = 360 y EGM2008 con n = m = 2160. nym son el grado y los órdenes de los coeficientes armónicos; cuanto más altos son, más parámetros tienen los modelos y más precisos son. EGM2008 también contiene expansiones an = 2190. [1] Las versiones de desarrollo del EGM se conocen como modelos gravitacionales preliminares (PGM). [2]
Cada una de las versiones de EGM tiene su propio número EPSG como referencia vertical .
Historia
EGM84
El primer EGM, EGM84, se definió como parte de WGS84. WGS84 combina el antiguo GRS 80 con los datos más recientes, a saber, Doppler disponible, observaciones de rango láser satelital y de interferometría de línea de base muy larga ( VLBI ), y un nuevo método de mínimos cuadrados llamado colocación. Permitió definir un modelo con n = m = 180, proporcionando un ráster por cada medio grado (30 ', 30 minutos) de latitud y longitud del mundo. [3] NIMA también calculó y puso a disposición anomalías gravitatorias medias de 30 ′ × 30 ′ derivadas del altímetro de la Misión Geodésica GEOSAT .
EGM96
EGM96 de 1996 es el resultado de una colaboración entre la Agencia Nacional de Imágenes y Cartografía (NIMA), el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA (GSFC) y la Universidad Estatal de Ohio . Aprovechó los nuevos datos de gravedad de la superficie de muchas regiones diferentes del mundo, incluidos los datos recientemente publicados de los archivos de NIMA. Las principales adquisiciones de gravedad terrestre por parte de NIMA desde 1990 incluyen estudios de gravedad aerotransportados sobre Groenlandia y partes del Ártico y la Antártida, analizados por el Laboratorio de Investigación Naval (NRL) y proyectos cooperativos de recolección de gravedad, varios de los cuales se llevaron a cabo con la Universidad de Leeds. Estos esfuerzos de recopilación han mejorado las existencias de datos en muchas de las áreas terrestres del mundo, incluidas África, Canadá, partes de América del Sur y África, el sudeste de Asia, Europa del Este y la ex Unión Soviética. Además, se han realizado grandes esfuerzos para mejorar la base de datos de anomalías medias de 30 'existente de NIMA a través de contribuciones en varios países de Asia. EGM96 también incluyó anomalías derivadas del altímetro derivadas de ERS-1 por Kort & Matrikelstyrelsen (KMS), (Encuesta Nacional y Catastro, Dinamarca) sobre partes del Ártico y la Antártida, así como las anomalías derivadas del altímetro de Schoene [1996] durante el Mar de Weddell . La trama de EGM96 se proporciona con una resolución de 15'x15 '. [1]
EGM96 es una solución compuesta que consta de: [4]
- una solución combinada para grado y orden 70,
- una solución diagonal en bloque desde el grado 71 al 359,
- y la solución en cuadratura en grados 360.
PGM2000A es un modelo derivado de EGM96 que incorpora ecuaciones normales para la topografía oceánica dinámica implícita en el modelo de circulación general oceánica POCM4B .
EGM2008
El modelo oficial de gravedad terrestre EGM2008 ha sido publicado públicamente por el equipo de desarrollo de EGM de la Agencia Nacional de Inteligencia Geoespacial (NGA). Entre otras nuevas fuentes de datos, la misión del satélite GRACE proporcionó un modelo de muy alta resolución de la gravedad global. Este modelo gravitacional está completo hasta el grado armónico esférico y el orden 2159 (diagonal de bloque), y contiene coeficientes adicionales que se extienden hasta el grado 2190 y el orden 2159. Proporciona un ráster de 2.5'x2.5 'y una precisión cercana a los 10 cm. Las "versiones de prueba" de EGM2008 incluyen PGM2004, 2006 y 2007. [2]
Al igual que con todos los modelos de armónicos esféricos, EGM2008 se puede truncar para tener menos coeficientes con menor resolución.
EGM2020
EGM2020 será una nueva versión con la misma estructura que EGM2008, pero con una precisión mejorada al incorporar datos más recientes. [5] Originalmente estaba planeado para ser lanzado en abril de 2020. [6] La versión precursora XGM2016 fue lanzada en 2016 hasta el grado y orden (d / o) 719. [7] XGM2019e fue lanzado en 2020 hasta d / o 5399 con una construcción armónica esferoidal diferente seguida de conversión nuevamente en armónicos esféricos. [8]
Ver también
Referencias
- ^ a b c "Modelo gravitacional terrestre WGS 84" . earth-info.nga.mil . Archivado desde el original el 27 de marzo de 2013 . Consultado el 30 de julio de 2019 .
- ^ a b Pavlis, Nikolaos K .; Holmes, Simon A .; Kenyon, Steve C .; Factor, John K. (abril de 2012). "El desarrollo y evaluación del Modelo Gravitacional de la Tierra 2008 (EGM2008)" . Revista de Investigación Geofísica: Tierra sólida . 117 (B4). doi : 10.1029 / 2011JB008916 .
- ^ "WGS 84, N = M = 180 modelo gravitacional de la Tierra" . earth-info.nga.mil .
- ^ Lemoine, FG, SC Kenyon, JK Factor, RG Trimmer, NK Pavlis, DS Chinn, CM Cox, SM Klosko, SB Luthcke, MH Torrence, YM Wang, RG Williamson, EC Pavlis, RH Rapp y TR Olson (1998). El desarrollo del GSFC conjunto de la NASA y el modelo geopotencial EGM96 de la Agencia Nacional de Imágenes y Cartografía (NIMA). NASA / TP-1998-206861, julio de 1998. Parcialmente disponible en línea.
- ^ Barnes, D .; Factor, JK; Holmes, SA; Ingalls, S .; Presicci, MR; Beale, J .; Fecher, T. (1 de diciembre de 2015). Modelo gravitacional terrestre 2020 . Reunión de otoño de AGU. págs. G34A – 03.
- ^ Daniel Barnes, Jim Beale, Sarah Ingalls, Howard Small, Rose Ganley, Cliff Minter, Manny Presicci (18 de septiembre de 2019). "EGM2020: Actualizaciones" (PDF) .Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )
- ^ Pail, R .; Fecher, T .; Barnes, D .; Factor, JF; Holmes, SA; Gruber, T .; Zingerle, P. (abril de 2018). "Nota breve: el modelo de geopotencial experimental XGM2016". Revista de Geodesia . 92 (4): 443–451. doi : 10.1007 / s00190-017-1070-6 .
- ^ Zingerle, P .; Pail, R .; Gruber, T .; Oikonomidou, X. (julio de 2020). "El modelo de campo de gravedad global combinado XGM2019e" . Revista de Geodesia . 94 (7): 66. doi : 10.1007 / s00190-020-01398-0 .
enlaces externos
- EGM96: Modelo geopotencial conjunto GSFC y NIMA de la NASA
- Modelo gravitacional terrestre 2008 (EGM2008)
- GeographicLib proporciona una utilidad GeoidEval (con código fuente) para evaluar la altura del geoide para los modelos de gravedad terrestre EGM84, EGM96 y EGM2008. Aquí hay una versión en línea de GeoidEval .
- La biblioteca de componentes del rastreador del Laboratorio de Investigación Naval de los Estados Unidos es una biblioteca gratuita de Matlab con una serie de rutinas de síntesis gravitacional. La función
getEGMGeoidHeight
se puede utilizar para evaluar la altura del geoide en los modelos EGM96 y EGM2008. Además, el potencial gravitacional, la aceleración y el gradiente de gravedad (segundas derivadas espaciales del potencial) se pueden evaluar utilizando laspherHarmonicEval
función, como se demuestra enDemoGravCode
.