A gravimetriai kutatások újabb eredményei az MTA Geodéziai és Geofizikai Kutatóintézetében

Átírás

1 A gravimetriai kutatások újabb eredményei az MTA Geodéziai és Geofizikai Kutatóintézetében Papp Gábor, Szűcs Eszter MTA Geodéziai és Geofizikai Kutatóintézet, Sopron Benedek Judit Matematikai Statisztika Tanszék, Nyugat-magyarországi Egyetem, Sopron 1

2 A beszámoló vázlata Terepi és obszervatóriumi gravitációs mérések, módszertani vizsgálatok - Földtani szerkezetek kutatása (a Nettleton-féle módszer finomítása) - Gravitácós árapály észlelések, zajforrások vizsgálata Gravitációs modellezés - A geopotenciális értékek nagy pontosságú meghatározása -Erőtér szimuláció a GOCE műhold fedélzeti adatainak inverziójához - Az SRTM modell pontosságának vizsgálata a fizikai geodézia követelményeinek tükrében 2

3 Földtani szerkezetek kutatása -célterület:dunaföldvár, löszfal 3/1

4 Földtani szerkezetek kutatása -célterület:dunaföldvár, löszfal 40 m - 50 m Duna H=0 m? 3/2

5 Földtani szerkezetek kutatása -célterület:dunaföldvár, löszfal 40 m - 50 m Duna H=0 m ρ(x,y) 0? 3/3

6 Földtani szerkezetek kutatása -célterület:dunaföldvár, löszfal 3/4

7 Földtani szerkezetek kutatása -célterület:dunaföldvár, löszfal - rendelkezésre álló adatok: g i (i=1,2,...,27) µ g <±20 µgal DTM (20 m x 20 m, 500 m x 500 m) a Harmadkor-előtti medence aljzat modellje 3/5

8 Földtani szerkezetek kutatása -célterület:dunaföldvár, löszfal - rendelkezésre álló adatok: g i (i=1,2,...,27) µ g <±20 µgal DTM (20 m x 20 m, 500 m x 500 m) a Harmadkor-előtti medence aljzat modellje - számítandó erőtér paraméterek: szabadlevegő rendellenességek ( g(p)=g(p)-γ(p") h P ) Bouguer-féle rendellenességek: egyszerű: g B = g(p)-2πgh P ρ t teljes: g TB = g(p)-2πgh P ρ t -TC(P) 3/6

9 Földtani szerkezetek kutatása -célterület:dunaföldvár, löszfal - rendelkezésre álló adatok: g i (i=1,2,...,27) µ g <±20 µgal DTM (20 m x 20 m, 500 m x 500 m) a Harmadkor-előtti medence aljzat modellje - számítandó erőtér paraméterek: szabadlevegő rendellenességek ( g(p)=g(p)-γ(p") h P ) Bouguer-féle rendellenességek: egyszerű: g B = g(p)-2πgh P ρ t teljes: g TB = g(p)-2πgh P ρ t -TC(P) A geoid (tengerszint) alatt elhelyezkedő összes tömegrendellenesség (inhomogenitás) hatását tartalmazza. A topográfiai felszín alatt elhelyezkedő összes tömegrendellenesség (inhomogenitás) hatását tartalmazza. 3/7

15 Földtani szerkezetek kutatása -célterület:dunaföldvár, löszfal - rendelkezésre álló adatok: g i (i=1,2,...,27) µ g <±20 µgal DTM (20 m x 20 m, 500 m x 500 m) a Harmadkor-előtti medence aljzat modellje - számítandó erőtér paraméterek: szabadlevegő rendellenességek ( g(p)=g(p)-γ(p") h P ) Bouguer-féle rendellenességek: egyszerű: g B = g(p)-2πgh P ρ t teljes: g TB = g(p)-2πgh P ρ t -TC(P) ismert mennyiségek: -g(p) -H P ismeretlenek: - ρ t -TC(P) 3/12

16 Földtani szerkezetek kutatása -célterület:dunaföldvár, löszfal - rendelkezésre álló adatok: g i (i=1,2,...,27) µ g <±20 µgal DTM (20 m x 20 m, 500 m x 500 m) a Harmadkor-előtti medence aljzat modellje - számítandó erőtér paraméterek: szabadlevegő rendellenességek ( g(p)=g(p)-γ(p") h P ) Bouguer-féle rendellenességek: egyszerű: g B = g(p)-2πgh P ρ t teljes: g TB = g(p)-2πgh P ρ t -TC(P) ismert mennyiségek: -g(p) -H P ismeretlenek: - ρ t -TC(P) Nettleton, 1939: "Vegyük fel úgy ρ t értékét, hogy g B ill. g TB a legkevésbé korreláljon a felszíni domborzattal." 3/12

17 Földtani szerkezetek kutatása -célterület:dunaföldvár, löszfal - rendelkezésre álló adatok: g i (i=1,2,...,27) µ g <±20 µgal DTM (20 m x 20 m, 500 m x 500 m) a Harmadkor-előtti medence aljzat modellje - számítandó erőtér paraméterek: szabadlevegő rendellenességek ( g(p)=g(p)-γ(p") h P ) Bouguer-féle rendellenességek: egyszerű: g B = g(p)-2πgh P ρ t teljes: g TB = g(p)-2πgh P ρ t -TC(P) ismert mennyiségek: -g(p) -H P ismeretlenek: - ρ t -TC(P) iteráció: ρ t0 -> g B0 +TC 0 -> c( g B0,DTM) -> ρ t1 Nettleton, 1939: -> g B1 +TC 1 -> "Vegyük fel úgy ρ t c( g értékét, B1,DTM) ->... hogy g B ill. g TB amegoldás: legkevésbé korreláljon min{c( g a Bi,DTM)} felszíni domborzattal." 3/13

18 Földtani szerkezetek kutatása -célterület:dunaföldvár, löszfal - rendelkezésre álló adatok: alternatív megoldás: g i (i=1,2,...,27) µ g <±20 µgal ρ DTM t és TC(ρ (20 m t ) meghatározása egyetlen lépésben x 20 m, 500 m x 500 m) aaharmadkor-előtti szabadlevegő (FA) medence rendellenességek aljzat modellje - számítandó matematikai-fizikai erőtér paraméterek: modelljei: szabadlevegő 1) g FA =a+2πrendellenességek GH P ρ t +δ g B ( g(p)=g(p)-γ(p") h P ) Bouguer-féle rendellenességek: 2) g FA =a+(2π GH P +TC ρ=1 )ρ t +δ g TB m 3) g egyszerű: FA =a+2π g GH B = g(p)-2πgh P ρ t +δ g B P ρ t m 4) g teljes: FA =a+(2π g TB = g(p)-2πgh P +TC ρ=1 )ρ t P +δ ρ t -TC(P) g TB ismert mennyiségek: -g(p) -H P ismeretlenek: - ρ t -TC(P) iteráció: ρ t0 -> g B0 +TC 0 -> c( g B0,DTM) -> ρ t1 Nettleton, 1939: -> g B1 +TC 1 -> "Vegyük fel úgy ρ t c( g értékét, B1,DTM) ->... hogy g B ill. g TB amegoldás: legkevésbé korreláljon min{c( g a Bi,DTM)} felszíni domborzattal." 3/14

19 Földtani szerkezetek kutatása -célterület:dunaföldvár, löszfal - rendelkezésre álló adatok: alternatív megoldás: ismeretlen modell paraméterek: a, ρ t N mérés -> N egyenlet g i (i=1,2,...,27) µ g <±20 µgal ρ DTM t és TC(ρ (20 m t ) meghatározásaha egyetlen N>2 paraméter lépésbenbecslés L2 x 20 m, 500 m x 500 m) aaharmadkor-előtti szabadlevegő (FA) medence rendellenességek norma szerint (kiegyenlítés) aljzat modellje - számítandó matematikai-fizikai erőtér paraméterek: modelljei: δ g B -a g FA mérési javítása szabadlevegő 1) g FA =a+2πrendellenességek GH P ρ t +δ g B ( g(p)=g(p)-γ(p") h P ) Bouguer-féle 2) g FA =a+(2π rendellenességek: GH P +TC ρ=1 )ρ t +δ g TB m 3) g egyszerű: FA =a+2π g GH B = g(p)-2πgh P ρ t +δ g B P ρ t iteráció: m 4) g teljes: FA =a+(2π g TB = g(p)-2πgh P +TC ρ=1 )ρ t P +δ ρ t -TC(P) g TB ρ t0 -> g B0 +TC 0 -> ismert mennyiségek: c( g B0,DTM) -> ρ t1 Nettleton, 1939: -g(p) -> g B1 +TC 1 -> "Vegyük fel úgy ρ -H t c( g értékét, B1,DTM) ->... P hogy g ismeretlenek: B ill. g TB amegoldás: legkevésbé korreláljon a - ρ min{c( g Bi,DTM)} t felszíni domborzattal." -TC(P) 3/15

20 Földtani szerkezetek kutatása -célterület:dunaföldvár, löszfal - rendelkezésre álló adatok: alternatív megoldás: ismeretlen modell paraméterek: a, ρ t N mérés -> N egyenlet g i (i=1,2,...,27) µ g <±20 µgal ρ DTM t és TC(ρ (20 m t ) meghatározásaha egyetlen N>2 paraméter lépésbenbecslés L2 x 20 m, 500 m x 500 m) aaharmadkor-előtti szabadlevegő (FA) medence rendellenességek norma szerint (kiegyenlítés) aljzat modellje - számítandó matematikai-fizikai erőtér paraméterek: modelljei: δ g B -a g FA mérési javítása szabadlevegő 1) g FA =a+2πrendellenességek GH P ρ t +δ g B ( g(p)=g(p)-γ(p") h végeredmény: P ) Bouguer-féle 2) g FA =a+(2π rendellenességek: GH P +TC ρ=1 )ρ t +δ g TB m g 3) g egyszerű: FA =a+2π g GH B = g(p)-2πgh P ρ t +δ g P ρ B =a+δ g B B t iteráció: m 4) g teljes: FA =a+(2π g TB = g(p)-2πgh P +TC ρ=1 )ρ t P +δ ρ t -TC(P) g TB g ρ t0 -> TB =a+δ g g B0 +TC TB 0 -> ismert mennyiségek: c( g B0,DTM) -> ρ t1 Nettleton, 1939: -g(p) -> g B1 +TC 1 -> "Vegyük fel úgy ρ -H t c( g értékét, B1,DTM) ->... P hogy g ismeretlenek: B ill. g TB amegoldás: legkevésbé korreláljon a - ρ min{c( g Bi,DTM)} t felszíni domborzattal." -TC(P) 3/16

21 Földtani szerkezetek kutatása -célterület:dunaföldvár, löszfal - rendelkezésre álló adatok: alternatív megoldás: ismeretlen modell paraméterek: a, ρ t N mérés -> N egyenlet g i (i=1,2,...,27) µ g <±20 µgal ρ DTM t és TC(ρ (20 m t ) meghatározásaha egyetlen N>2 paraméter lépésbenbecslés L2 x 20 m, 500 m x 500 m) aaharmadkor-előtti szabadlevegő (FA) medence rendellenességek norma szerint (kiegyenlítés) aljzat modellje - számítandó matematikai-fizikai erőtér paraméterek: modelljei: δ g B -a g FA mérési javítása szabadlevegő 1) g FA =a+2πrendellenességek GH P ρ t +δ g B ( g(p)=g(p)-γ(p") h végeredmény: P ) Bouguer-féle 2) g FA =a+(2π rendellenességek: GH P +TC ρ=1 )ρ t +δ g TB m g 3) g egyszerű: FA =a+2π g GH B = g(p)-2πgh P ρ t +δ g P ρ B =a+δ g B B t iteráció: m 4) g teljes: FA =a+(2π g TB = g(p)-2πgh P +TC ρ=1 )ρ t P +δ ρ t -TC(P) g TB g ρ t0 -> TB =a+δ g g B0 +TC TB 0 -> ismert mennyiségek: c( g B0,DTM) -> ρ t1 Nettleton, 1939: -g(p) -> g B1 +TC 1 -> "Vegyük fel úgy ρ -H t c( g értékét, B1,DTM) ->... P hogy g ismeretlenek: B ill. g TB amegoldás: legkevésbé korreláljon a - ρ min{c( g Bi,DTM)} t felszíni domborzattal." -TC(P) 3/17

22 Földtani szerkezetek kutatása ismeretlen modell paraméterek: -célterület:dunaföldvár, löszfal - rendelkezésre Teljes Bouguer-féle álló adatok: rendellenesség a, ρ t (ρ t =1764 kg/m 3 ) alternatív megoldás: N mérés -> N egyenlet g i (i=1,2,...,27) µ g <±20 µgal ρ DTM t és TC(ρ (20 m t ) meghatározásaha egyetlen N>2 paraméter lépésbenbecslés L2 x 20 m, 500 m x 500 m) aaharmadkor-előtti szabadlevegő (FA) medence rendellenességek norma szerint (kiegyenlítés) aljzat modellje - számítandó matematikai-fizikai erőtér paraméterek: modelljei: δ g B -a g FA mérési javítása szabadlevegő 1) g FA =a+2πrendellenességek GH P ρ t +δ g B ( g(p)=g(p)-γ(p") h végeredmény: P ) Bouguer-féle 2) g FA =a+(2π rendellenességek: GH P +TC ρ=1 )ρ t +δ g TB m g 3) g egyszerű: FA =a+2π g GH B = g(p)-2πgh P ρ t +δ g P ρ B =a+δ g B B t iteráció: m 4) g teljes: FA =a+(2π g TB = g(p)-2πgh P +TC ρ=1 )ρ t P +δ ρ t -TC(P) g TB g ρ t0 -> TB =a+δ g g B0 +TC TB 0 -> ismert mennyiségek: c( g B0,DTM) -> ρ t1 Nettleton, 1939: -g(p) -> g B1 +TC 1 -> "Vegyük fel úgy ρ -H t c( g értékét, B1,DTM) ->... P hogy g ismeretlenek: B ill. g TB amegoldás: legkevésbé korreláljon a - ρ min{c( g Bi,DTM)} t felszíni domborzattal." -TC(P) 3/18

23 Földtani szerkezetek kutatása ismeretlen modell paraméterek: -célterület:dunaföldvár, löszfal - rendelkezésre Teljes Bouguer-féle Egyszerű álló adatok: rendellenesség Bouguer-féle a, ρ t (ρ rendellenesség t =1764 kg/m 3 ) (ρ =1764 kg/m3 ) t alternatív megoldás: N mérés -> N egyenlet g i (i=1,2,...,27) µ g <±20 µgal ρ DTM t és TC(ρ (20 m t ) meghatározásaha egyetlen N>2 paraméter lépésbenbecslés L2 x 20 m, 500 m x 500 m) aaharmadkor-előtti szabadlevegő (FA) medence rendellenességek norma szerint (kiegyenlítés) aljzat modellje - számítandó matematikai-fizikai erőtér paraméterek: modelljei: δ g B -a g FA mérési javítása szabadlevegő 1) g FA =a+2πrendellenességek GH P ρ t +δ g B ( g(p)=g(p)-γ(p") h végeredmény: P ) Bouguer-féle 2) g FA =a+(2π rendellenességek: GH P +TC ρ=1 )ρ t +δ g TB m g 3) g egyszerű: FA =a+2π g GH B = g(p)-2πgh P ρ t +δ g P ρ B =a+δ g B B t iteráció: m 4) g teljes: FA =a+(2π g TB = g(p)-2πgh P +TC ρ=1 )ρ t P +δ ρ t -TC(P) g TB g ρ t0 -> TB =a+δ g g B0 +TC TB 0 -> ismert mennyiségek: c( g B0,DTM) -> ρ t1 Nettleton, 1939: -g(p) -> g B1 +TC 1 -> "Vegyük fel úgy ρ -H t c( g értékét, B1,DTM) ->... P hogy g ismeretlenek: B ill. g TB amegoldás: legkevésbé korreláljon a - ρ min{c( g Bi,DTM)} t felszíni domborzattal." -TC(P) 3/19

24 Teljes Bouguer-féle rendellenesség (ρ t =2670 kg/m 3 ) Földtani szerkezetek kutatása ismeretlen modell paraméterek: -célterület:dunaföldvár, löszfal - rendelkezésre Teljes Bouguer-féle Egyszerű álló adatok: rendellenesség Bouguer-féle a, ρ t (ρ rendellenesség t =1764 kg/m 3 ) (ρ =1764 kg/m3 ) t alternatív megoldás: N mérés -> N egyenlet g i (i=1,2,...,27) µ g <±20 µgal ρ DTM t és TC(ρ (20 m t ) meghatározásaha egyetlen N>2 paraméter lépésbenbecslés L2 x 20 m, 500 m x 500 m) aaharmadkor-előtti szabadlevegő (FA) medence rendellenességek norma szerint (kiegyenlítés) aljzat modellje - számítandó matematikai-fizikai erőtér paraméterek: modelljei: δ g B -a g FA mérési javítása szabadlevegő 1) g FA =a+2πrendellenességek GH P ρ t +δ g B ( g(p)=g(p)-γ(p") h végeredmény: P ) Bouguer-féle 2) g FA =a+(2π rendellenességek: GH P +TC ρ=1 )ρ t +δ g TB m g 3) g egyszerű: FA =a+2π g GH B = g(p)-2πgh P ρ t +δ g P ρ B =a+δ g B B t iteráció: m 4) g teljes: FA =a+(2π g TB = g(p)-2πgh P +TC ρ=1 )ρ t P +δ ρ t -TC(P) g TB g ρ t0 -> TB =a+δ g g B0 +TC TB 0 -> ismert mennyiségek: c( g B0,DTM) -> ρ t1 Nettleton, 1939: -g(p) -> g B1 +TC 1 -> "Vegyük fel úgy ρ -H t c( g értékét, B1,DTM) ->... P hogy g ismeretlenek: B ill. g TB amegoldás: legkevésbé korreláljon a - ρ min{c( g Bi,DTM)} t felszíni domborzattal." -TC(P) 3/20

25 Gravitációs árapály és "gradiens zaj" mérések - helyszín: Sopronbánfalvi Geodinamikai Obszervatórium 4/1

28 Gravitációs árapály és "gradiens zaj" mérések - helyszín: Sopronbánfalvi Geodinamikai Obszervatórium - célok: 1) elméleti árapály modellek vizsgálata a szélső pontosságú terepi gravimetriai mérések támogatására (árapály jav.) 2) a gravimetriai méréseket befolyásoló mesterséges és természetes eredetű zajok vizsgálata 4/4

29 Gravitációs árapály és "gradiens zaj" mérések - helyszín: Sopronbánfalvi Geodinamikai Obszervatórium - célok: 1) elméleti árapály modellek vizsgálata a szélső pontosságú terepi gravimetriai mérések támogatására (árapály jav.) 2) a gravimetriai méréseket befolyásoló mesterséges és természetes eredetű zajok vizsgálata - sikerek, nehézségek: 1) kvázi-folyamatos mérések márciusa óta 4/5

32 Gravitációs árapály és "gradiens zaj" mérések - helyszín: Sopronbánfalvi Geodinamikai Obszervatórium - célok: 1) Theoretical elméleti and observed árapály gravity tide modellek at Bánfalva Observatory, vizsgálata GGRI of a HAS, szélso Sopron, pontosságú Hungary terepi gravimetriai mérések támogatására (árapály jav.) 2) a gravimetriai 0.1 méréseket befolyásoló mesterséges és természetes eredetu zajok vizsgálata - sikerek, nehézségek: ) kvázi-folyamatos mérések márciusa óta observation ETERNA ,936 3,960 3,984 4,008 4,032 4,056 4,080 linear drift (0.5 microgal/hour) is removed from observations 4/8

33 Gravitációs árapály és "gradiens zaj" mérések - helyszín: Sopronbánfalvi Geodinamikai Obszervatórium - célok: 1) Theoretical elméleti and observed árapály gravity tide modellek at Bánfalva Observatory, vizsgálata GGRI of a HAS, szélso Sopron, pontosságú Hungary terepi gravimetriai mérések támogatására (árapály jav.) 2) a gravimetriai 0.1 méréseket befolyásoló mesterséges és természetes eredetu zajok vizsgálata - sikerek, nehézségek: ) kvázi-folyamatos mérések márciusa óta observation ETERNA ,936 3,960 3,984 4,008 4,032 4,056 4,080 linear drift (0.5 microgal/hour) is removed from observations 13.9±0.4 perc fáziskésés a mért és az elméleti görbék között. Ez az érték nagyobb, mint ami az elmélet alapján várható. Műszerjellemző? 4/9

34 Gravitációs árapály és "gradiens zaj" mérések - helyszín: Sopronbánfalvi Geodinamikai Obszervatórium - célok: 1) elméleti árapály modellek vizsgálata a szélső pontosságú terepi gravimetriai mérések támogatására (árapály jav.) 2) a gravimetriai méréseket befolyásoló mesterséges és természetes eredetű zajok vizsgálata - sikerek, nehézségek: 1) kvázi-folyamatos mérések márciusa óta 2) rendszerkövetés az Interneten keresztül (WEB böngésző/vnc kliens) 4/10

37 Gravitációs árapály és "gradiens zaj" mérések - helyszín: Sopronbánfalvi Geodinamikai Obszervatórium - célok: 1) elméleti árapály modellek vizsgálata a szélső pontosságú terepi gravimetriai mérések támogatására (árapály jav.) 2) a gravimetriai méréseket befolyásoló mesterséges és természetes eredetű zajok vizsgálata - sikerek, nehézségek: 1) kvázi-folyamatos mérések márciusa óta 2) rendszerkövetés az Interneten keresztül (WEB böngésző/vnc kliens) 3) "gradiens zaj" monitorozás, források azonosítása 4/13

38 Gravitációs árapály és "gradiens zaj" mérések - helyszín: Sopronbánfalvi Geodinamikai Obszervatórium - célok: 1) elméleti árapály modellek vizsgálata a szélső pontosságú terepi gravimetriai mérések támogatására (árapály jav.) 2) a gravimetriai méréseket befolyásoló mesterséges és természetes eredetű zajok vizsgálata - sikerek, nehézségek: 1) kvázi-folyamatos mérések márciusa óta 2) rendszerkövetés az Interneten keresztül (WEB böngésző/vnc kliens) 3) "gradiens zaj" monitorozás, források azonosítása 4/14

39 Gravitációs árapály és "gradiens zaj" mérések - helyszín: Sopronbánfalvi Geodinamikai Obszervatórium - célok: 1) elméleti árapály modellek vizsgálata a szélső pontosságú terepi gravimetriai mérések támogatására (árapály jav.) 2) a gravimetriai méréseket befolyásoló mesterséges és természetesfontosabb eredetű zajok zajforrások: vizsgálata - sikerek, nehézségek: - földrendések 1) kvázi-folyamatos - közlekedés mérések márciusa óta 2) rendszerkövetés - óceáni/tengeri az Internetenvihar-/hullámtevékenység keresztül (WEB böngésző/vnc kliens) 3) "gradiens zaj" monitorozás, források azonosítása 4/15

40 Gravitációs árapály és "gradiens zaj" mérések - helyszín: Sopronbánfalvi Geodinamikai Obszervatórium - célok: 1) elméleti árapály modellek vizsgálata a szélső pontosságú terepi gravimetriai mérések támogatására (árapály jav.) 2) a gravimetriai méréseket befolyásoló mesterséges és természetesfontosabb eredetű zajok zajforrások: vizsgálata - sikerek, nehézségek: - földrendések 1) kvázi-folyamatos - közlekedés mérések márciusa óta 2) rendszerkövetés - óceáni/tengeri az Internetenvihar-/hullámtevékenység keresztül (WEB böngésző/vnc kliens) 3) "gradiens zaj" monitorozás, források azonosítása 4/15

41 Gravitációs modellezés A geopotenciális értékek nagy pontosságú meghatározása 5/1

42 Gravitációs modellezés A geopotenciális értékek nagy pontosságú meghatározása C P =-(W P -W 0 )=W 0 - H i gi 5/2

43 Gravitációs modellezés A geopotenciális értékek nagy pontosságú meghatározása C P =-(W P -W 0 )=W 0 - H i gi 5/3

44 Gravitációs modellezés A geopotenciális értékek nagy pontosságú meghatározása C P =-(W P -W 0 )=W 0 - H i gi feladat: min{n g } min{µ C } 5/4

45 Gravitációs modellezés A geopotenciális értékek nagy pontosságú meghatározása C P =-(W P -W 0 )=W 0 - H i gi feladat: min{n g } min{µ C } a g változása a szintezési vonal mentén: g= g DTM + g norm + ( g TB ) 5/5

46 Esettanulmány A vizsgálati terület leírása Centrális EOV X [km] "K" poligon "Ny" poligon más pontok G1 G2 G3 nehézségi pontok száma: szintezési vonal: - végpontok kőzetkibúvásokban rögzítve állandósított pont (2 mélyalapozású) Centrális EOV Y [km] -119kötőpont 5/6

47 Esettanulmány A magasság és a g változása az "Ny" poligon mentén 280 magasság [m] g [mgal] magasság g É 129 szintezési/nehézségi pont távolság [km] D 5 0 5/7

48 Esettanulmány A nehézségi adatok pontsűrűségének hatása a potenciál különbség pontosságára 0 δh g hiba [mm] δh g =δ W M /g* ahol ritkítás (M) távolság [km] δw M = W 0 AB g*=10 6 m/s 2 - W M AB 5/8

49 Esettanulmány Az elégtelen számú nehézségi adat pontosságra gyakorolt kedvezőtlen hatásának csökkentése direkt gravitációs modellezéssel dh g hiba [mm] ritkítás (M) távolság [km] 5/9

50 Esettanulmány Az elégtelen számú nehézségi adat pontosságra gyakorolt kedvezőtlen hatásának csökkentése direkt gravitációs modellezéssel 45 nehézségi rendellenesség [mgal] δg hiba[mgal] free-air DTM compl. Bouguer + DTM compl. Bouguer hiba távolság [km] mért szintetikus δg j =g j -(g P + g i ) i=1 j 5/10

51 Gravitációs modellezés Erőtér szimuláció a GOCE műhold fedélzeti adatainak inverziójához - tesztterület: Alpok - Pannon medence - Kárpátok 6/1

52 Z[km] Y[km] X[km]

53 A neogén-negyedkori üledékösszlet térfogatelem modellje nézőpont: dél-nyugati irány, tengerszint alatt Erdélyi medence Bécsi medence Kisalföld medence mélység: 0 km km

54 A felső köpeny anyagának térfogatelem modellje a Kárpát-Pannon térségben kiterjedés: 1310 km K-Ny 660 km É-D mélység: 22 km - 67 km

55 Gravitációs modellezés Erőtér szimuláció a GOCE műhold fedélzeti adatainak inverziójához - tesztterület: Alpok - Pannon medence - Kárpátok 3D modellek derékszögű hasáb térfogatelemek sík közelítés P(x,y,H) korlátozott kiterjedésben használható 6/2

56 Gravitációs modellezés Erőtér szimuláció a GOCE műhold fedélzeti adatainak inverziójához - tesztterület: Alpok - Pannon medence - Kárpátok 3D modellek derékszögű hasáb térfogatelemek sík közelítés P(x,y,H) korlátozott kiterjedésben használható 3D modellek poliéder térfogatelemek tetszőleges görbület követése globális számításokhoz P(X,Y,Z) 6/3

57 Gravitációs modellezés Erőtér szimuláció a GOCE műhold fedélzeti adatainak inverziójához - tesztterület: Alpok - Pannon medence - Kárpátok 3D modellek derékszögű hasáb térfogatelemek sík közelítés P(x,y,H) korlátozott kiterjedésben használható 3D modellek poliéder térfogatelemek tetszőleges görbület követése globális számításokhoz P(X,Y,Z) 6/4

58 Gravitációs modellezés Erőtér szimuláció a GOCE műhold fedélzeti adatainak inverziójához - tesztterület: Alpok - Pannon medence - Kárpátok - szimulált paraméterek: a T potenciál zavar teljes Eötvös-tenzora T xx T xy T xz T yx T yy T yz T zx T zy T zz 6/5

61 Gravitációs modellezés Erőtér szimuláció a GOCE műhold fedélzeti adatainak inverziójához - tesztterület: Alpok - Pannon medence - Kárpátok - szimulált paraméterek: a T potenciál zavar teljes Eötvös-tenzora 1E+01 1E+00 1E-01 1E-02 1E-03 1E-04 1E-05 1E-06 1E-07 1E-08 1E-09 1E-10 1E-11 1E-12 1E-13 1E-14 power [E 2 ] T xx T xy T xz T yx T yy T yz T zx T zy T zz expected max. noise range of GOCE measurements λwavelength [km] elevation [km] 6/8

62 Gravitációs modellezés Az SRTM modell pontosságának vizsgálata a fizikai geodéziai számítások követelményeinek tükrében 7/1

63 Gravitációs modellezés Az SRTM modell pontosságának vizsgálata a fizikai geodéziai számítások követelményeinek tükrében A topográfia szerepe: az egyik legfontosabb forrása a nehézségi tér zavarainak ill. rendellenességeinek 7/2

64 Gravitációs modellezés Az SRTM modell pontosságának vizsgálata a fizikai geodéziai számítások követelményeinek tükrében A topográfia szerepe: az egyik legfontosabb forrása a nehézségi tér zavarainak ill. rendellenességeinek - szabálytalan geometriai felület - szabálytalan sűrűségeloszlás ρ=ρ(x,y,z) áll kg/m 3 ρ 2900 kg/m 3 7/3

65 Gravitációs modellezés Az SRTM modell pontosságának vizsgálata a fizikai geodéziai számítások követelményeinek tükrében A topográfia szerepe: az egyik legfontosabb forrása a nehézségi tér zavarainak ill. rendellenességeinek - szabálytalan geometriai felület - szabálytalan sűrűségeloszlás ρ=ρ(x,y,z) áll. korszerű/nagy 1000 kg/m felbontású 3 ρ 2900 globális kg/m 3 modellek: - GTOPO30 (30" 30") -Aster(1" 1") -SRTM(3" 3") 7/4

66 Gravitációs modellezés Az SRTM modell pontosságának vizsgálata a fizikai geodéziai számítások követelményeinek tükrében A topográfia szerepe: az egyik legfontosabb forrása a nehézségi tér zavarainak ill. rendellenességeinek domborzat modell (DDM) - szabálytalan? geometriai felület - szabálytalan sűrűségeloszlás ρ=ρ(x,y,z) áll. felület modell (DFM) korszerű/nagy 1000 kg/m felbontású 3 ρ 2900 globális kg/m 3 modellek: - GTOPO30 (30" 30") -Aster(1" 1") -SRTM(3" 3") 7/5

67 Gravitációs modellezés Az SRTM modell pontosságának vizsgálata a fizikai geodéziai számítások követelményeinek tükrében - tesztterület: Ófalu 7/6

73 Köszönetnyilvánítás Akik segítsége nélkül sokkal kevesebb eredmény született volna: - Mentes Gyula, Bánfi Frigyes, Kalmár János, Battha László, Eperné Pápai Ildikó, Horváth Attila, Gyimóthy Attila - OTKA T EU5 EVG OASYS Köszönöm a türelmet és afigyelmet! 8/1