Určení lokálního modelu geoidu z leteckých tíhových dat

Ing. Mgr. Jitka HÁJKOVÁ

Doctoral thesis

Local geoid determination based on aerial gravity data

Abstract:

In this thesis, the determination of the local geoid model from aerial gravity data in the area of Taiwan is discussed. Aerial gravitational data from three aerial gravitational surveys performed in the area of Taiwan were processed in order to determine the local geoid model. The limited frequency range of available aerial gravitational data and their geographic restriction lead to using the "remove-compute-restore" concept. The boundary-value problem for determination of the band-limited disturbing gravity potential from the band-limited aerial gravity disturbances is formulated in the spherical approximation. The two approaches with different numerical methods are used for the evaluation of the band-limited disturbing gravity potential. Since the band-limited disturbing gravity potential is assumed to be harmonic outside the geoid, the gravitational effect of topography on measured aerial gravitational data (the second Helmert method of gravity reduction) is taken into account. Different numerical methods are tested first using synthetic gravity data. Then, "one-step approach" and two-step approach are applied on available aerial gravitational data in order to determine the local geoid model of Taiwan. The accuracies of evaluated local geoid models are determined by comparing them with the GNSS/levelling points and subsequently compared with the accuracy of the EGM08-only geoid model and the local geoid models from the other areas.

Abstract:

Předkládaná disertační práce se zabývá určením lokálního modelu geoidu z leteckých tíhových dat z oblasti Taiwanu. Pro určení lokálního modelu geoidu byla použita data ze třech leteckých gravitačních kampaní realizovaných v oblasti Taiwanu. Kvůli frekvenčnímu rozsahu dostupných leteckých gravitačních dat a jejich lokálnímu charakteru byla při zpracování těchto dat použita metoda zvaná "remove-compute-restore". Okrajová úloha pro určení frekvenčně limitovaného poruchového tíhového potenciálu z frekvenčně limitovaných leteckých tíhových poruch byla formulována ve sférické aproximaci. Pro výpočet frekvenčně limitovaného poruchového tíhového potenciálu byly použity dva přístupy, při jejichž numerické realizaci jsme využili různé numerické metody. Kvůli požadavku na harmoničnost frekvenčně limitovaného tíhového potenciálu byl při zpracování leteckých gravitačních dat uvažován také vliv topografie na měřená data. Použité numerické metody byly testovány pomocí syntetických tíhových dat. Poté byly vypočteny z dostupných leteckých gravitačních dat lokální modely geoidu v oblasti Taiwanu, jejichž přesnost byla odhadnuta pomocí GNSS/nivelačních bodů a následně porovnána s přesností modelu geoidu určeného pouze z globálního gravitačního modelu a lokálních modelů geoidu v jiných geografických oblastech.

Keywords

geoid, globální gravitační model, GNSS/nivelace, letecká tíhová data, okrajová úloha, Taiwan, vlnková transformace

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 1. 2015

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

University of West Bohemia

Faculty of Applied Sciences

Doctoral programme / field:
Geomatics / Geomatics