Estudio de la Ondulación Geoidal en el Estado de Rió de Janeiro

Este trabajo tiene por finalidad contribuir para el estudio de la ondulación del geóide en el Estado de Río de Janeiro, a través de la construcción de la carta Geoidal del estado. A través de la aplicación de la técnica “remuestreo”, ondulaciones geoidales y anomalías de la gravedad (obtenidas de las fórmulas de la expansión del potencial de gravedad terrestre en serie de armónicos esféricos), anomalias de Helmert (determinadas en la superficie de la Tierra) y modelo digital del terreno (MDT), fueron combinados para la construcción de la carta.

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Visión tridimensional del Geoide en el Estado de Río de Janeiro con ampliación vertical

La ondulación geoidal es alcanzada en tres etapas: cálculo de la componente regional, cálculo de la componente local y corrección del efecto indirecto. El cálculo de la componente regional del geoide es basado en el modelo neopotencial GGM01C (“Grace Gravity Model 01C”), disponible por la Universidad de Texas. Para cálculo de la componente local del geoide se utilizó la metodología clásica de comportamiento superficial por cuadrículas para la solución de la integral Stokes, aplicada a los valores de anomalía residual (anomalia de Helmert expurgada de la anomalia regional, determinada a partir del modelo neopotencial). El efecto indirecto es corregido a partir del MDT.

El sistema geodésico WGS-84 (World Geodetic System 1984) fue adoptado como referencia para el computo de las ondulaciones del geoide. Los resultados son presentados en mapas que distinguen cada etapa del proceso usado en la construcción de la carta Geoidal del estado de Río de Janeiro, cuya validación y perfeccionamiento pueden ser hechos por la comparación con altitudes geométricas determinadas por GPS sobre referencias de nivel de la red vertical IBGE.

Introducción

Este trabajo presenta la construcción de la carta Geoidal de la región del Estado de Río de Janeiro, visando dar una contribución para el detallamiento Geoidal del área. Su utilización servirá de base para comparaciones con otros métodos actualmente aplicados en determinaciones gravimétricas del geoide. Así, se emplea la metodología clásica para la solución de la integral de Stokes, permitiendo el cálculo de las ondulaciones geoidales (distancia que separa la superficie de geoide y del elipsoide), en función de los valores de anomalía de Helmert, obtenidos en la superficie de la Tierra, abstraídas del valor de la anomalía de la gravedad, calculado a partir del modelo neopotencial GGM01C. En esa metodología, el área rectangular que comprende el Estado es subdividida en compartimientos en los cualés son estimadas las repectivas anomalías medías de la gravedad. Los compartimientos son representados por cuadrículas, delimitadas por paralelos y meridianos geográficos igualmente espaciados. La integral de Stokes es sustituida por la sumatoria discreta de las contribuciones de cada compartimiento en el computo de las alturas geoidales (N) en los puntos céntricos de los compartimientos. Las estimaciones de las anomalias de Helmert son calculadas con base en la interpolación de la anomalia de Bouguer determinada en puntos del área de estudio y del modelo digital del terreno de la misma área. La parte relativa al efecto indirecto en el valor de N es deducida para el Segundo Método de Condensación de Helmert, que conduce a un valor pequeño de este efecto (Martinec et al, 1993).

La aplicación de la fórmula de Stokes, en el modo anteriormente descrito, conduce a la parte referente a las pequeñas larguras de onda del espectro del geoide y serán combinados con los valores obtenidos de las fórmulas de la expansión del potencial de gravedad terrestre en armónicos esféricos – modelo neopotencial – para suministrar el valor efectivo de N en cada punto. Se utiliza en este trabajo el modelo neopotencial “Grace Gravity Model 01C” – GGM01C, disponible por la Universidad de Texas (Grace, 2004).

Se adopta el sistema geodésico de referencia WGS-84 ((World Geodetic System 1984″) para el cómputo de las ondulaciones del geóide. El procesamiento y desarrollo del trabajo es presentado en etapas envolviendo la utilización del modelo neopotencial GGM01C, sistema geodésico de referencia y del modelo digital del terreno (MDT) del estado de Río de Janeiro, disponible por la misión espacial norteamericana “Shuttle Radar Topography Mission (SRTM)” (SRTM, 2004).

Bajar PDF – “Portugues” (2,24 Mb)

Fuente:

Iris Pereira EscobarSimone Greicy CruzJosé Carlos Penna
Universidad del Estado de Río de Janeiro – Brasil
Facultad de Ingenieria
Departamento de Ingenieria en Cartografía

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