تعیین مدل ژئوئید جاذبی برای ایران براساس روش تبدیل کم‌ترین مربعات رابطة استوکس از راه تلفیق اطلاعات داده‌های گرانی و مدل‌های جهانی ماهواره‌ای GRACE و ■SRTM

نویسنده

دانشجوی دکتری ژئودزی، کالج سلطنتی سوئد (KTH) و عضو هیئت علمی دانشگاه زنجان

چکیده

از سال 1363 مدل‌های متعدد ژئوئید جاذبی برای کشور ایران تعیین شده است. اخیراً براساس ارزیابی‌های صورت گرفته از راه مدل ژئوئید
هندسی که با تلفیق داده‌های سامانة تعیین موقعیت جهانی (GPS) و ترازیابی به انجام رسید، مشاهده شد که دقت مدل‌های ژئوئید جاذبی
موجود کشور مشابه و یا در مواردی کم‌تر از مدل‌های ژئوئید جهانی است که در حال حاضر در دسترس عموم قرار دارد. به منظور استفاده از
پتانسیل داده‌های جدید ماهواره‌ای در این تحقیق، مدل جدید ژئوئید جاذبی برای ایران از طریق جمع‌آوری و تلفیق اطلاعات کلیه داده‌های
موجود گرانی کشور (از منابع متفاوت)، جدیدترین اطلاعات مدل ژئوئید جهانیGRACE  و همچنین مدل دقیق جهانی توپوگرافی SRTM به‌روش (Least-Squares Modification of Stockes’s) تعیین شد. در حین این تحقیق ابتدا بانک جدید اطلاعات داده‌های جاذبی کشور از منابع گوناگون داخلی و خارج تهیه شد و داده‌های اشتباه از روش (Least-Squares Collocation) مورد ارزیابی قرار گرفت و حذف شد. شبکه داده‌های گرانی با تفکیک 90 ثانیه از تلفیق داده‌های زمینی با تلفیق داده‌های ارتفاع‌سنجی ماهواره‌ای (Satellite Altimetry) و داده‌های گرانی به‌کار رفته در مدل EGM96 در محدوده 3 درجه خارج از مرزهای کشور تعیین شد. مدل ارتفاعی SRTM با قدرت تفکیک بهتر از100 متر، در ابتدا از نظر دقت مطلق در ایران مورد ارزیابی قرار گرفت و کلیه مناطق دارای گپ، از راه تلفیق اطلاعات این مدل با مدل‌های جهانی دیگر کامل شد. این مدل در مرحله انترپلاسیون داده‌ای گرانی و همچنین اعمال تصحیح توپوگرافی مدل جدید ژئوئید ایران مورد استفاده قرار گرفت. همچنین آخرین مدل جهانی ژئوئید از سامانة ماهواره‌ای GRACE (GGM02S) در این تحقیق برای تلفیق اطلاعات زمینی و ماهواره‌ای استفاده شد. ارزیابی صورت گرفته روی نتایج مدل جدید جاذبی ایران که از تلفیق داده‌های سامانة تعیین موقعیت جهانی (GPS) و ترازیابی به انجام رسید، حصول به دقت مطلق و نسبی حدود 27 سانتی‌متر و3.8 ppm  (میلی‌متر در کیلومتر) تایید می‌کند. این دقت در مقایسه با دقت حاصل از مدل ترکیبی GRACE-GGM02C بهبود دقتی را بیشتر از چهار برابر از نظر دقت نسبی تأیید می‌کند. ضمنا در مقایسه با مدل‌های موجود و منتشر شده ژئوئید جاذبی کشور، مدل جدید دقت نسبی در حد چهار برابر بهتر را ارائه می‌دهد. علت بهبود کیفیت مدل جدید را می‌توان در استفاده از داده‌های گرانی نسبتاً کامل و عاری از اشتباه، استفاده از مدل‌های جدید و دقیق جهانی توپوگرافی و ژئوئید و همچنین قابلیت ویژه اساس روش تبدیل کمترین مربعات رابطه استوکس در تلفیق بهینه داده‌های ناهمگون از راه دادن وزن مناسب به مجموعه داده‌ها و کاهش خطای برش در رابطه استوکس تفسیر کرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A hybrid precise gravimetric geoid model for Iran based on recent GRACE and SRTM data and the least squares modification of Stokes’s formula

نویسنده [English]

  • Ramin Kiamehr
Geodesy Group, Royal Institute of Technology, SE -100 44 Stockholm, Sweden and Department of Geomatics, Zanjan University, 313, Zanjan, Iran
چکیده [English]

Since 1986, several gravimetric geoid models have been published in the Iran region. It was found that the standard deviation of fitting between these models versus GPS/levelling data in most cases was worse than the currently available global geopotential models. A new hybrid gravimetric geoid model computed (IRG04) by using the least squares modification of Stokes formula based on the recent published GRACE based global geopotential model, the high-resolution Shuttle SRTM global digital terrain model and a new Iranian gravity anomaly database. The absolute and relative accuracies of the new geoid model tested versus the GPS/levelling points and they are estimated about 0.27 m and 3.8 ppm, respectively.  Additional comparison between the IRG04 and the recent published gravimetric geoid models shows that the relative accuracy of the IRG04 is almost 4 times better than the most recent published models in this area.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Gravity database
  • Least-squares modification of Stokes function
  • Geoid determination
  • SRTM
  • Grace
  • GPS/levelling
  • Iran