Globale Schwerefeldmodellierung am Beispiel von GOCE
Die Satellitenmissionen CHAMP, GRACE und GOCE lieferten neuartige Information über das globale Schwerefeld der Erde. In diesem Beitrag werden die wichtigsten Aspekte der Modellierung des statischen Schwerefeldes aus Satellitendaten und die dabei verwendet
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Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1 Globale Schwerefeldmodellierung: Funktionales Modell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 Eingangsdaten und Modelltypen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Globale Schwerefeldmodellierung aus GOCE-Daten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1 Die GOCE-Schwerefeldmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2 GOCE-Prozessierungskette . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3 Methodischer Vergleich mit anderen GOCE-Modellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4 GOCE-Schwerefeldmodellierung: Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5 Externe Validierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.6 Diskussion und Ausblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Fazit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Zusammenfassung
Die Satellitenmissionen CHAMP, GRACE und GOCE lieferten neuartige Information über das globale Schwerefeld der Erde. In diesem Beitrag werden die wichtigsten Aspekte der Modellierung des statischen Schwerefeldes aus Satellitendaten und die dabei verwendeten statistisch-numerischen Werkzeuge exemplarisch für die GOCE-Mission diskutiert. Die neue Generation von GOCEModellen liefert Genauigkeiten von 2–3 cm in Geoidhöhe und 0.7 mGal in
Dieser Beitrag ist Teil des Handbuchs der Geodäsie, Band „Erdmessung und Satellitengeodäsie“, herausgegeben von Reiner Rummel, München. R. Pail () Technische Universität München, Institut für Astronomische und Physikalische Geodäsie, München, Deutschland E-Mail: [email protected] © Springer Berlin Heidelberg 2015 W. Freeden, R. Rummel (Hrsg.), Handbuch der Geodäsie, Springer Reference Naturwissenschaften, DOI 10.1007/978-3-662-46900-2_8-1
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Schwereanomalien bei 100 km räumlichen Wellenlänge. Noch höhere räumliche Auflösung wird durch Kombination mit terrestrischen Schwerefeldbeobachtungen erreicht. Schlüsselwörter:
GOCE • Globales Schwerefeldmodell • Sphärisch-harmonische Reihenentwicklung • Gravitationsgradienten • Ausgleichungsrechnung
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Einleitung
Die Realisierung der Schwerefeldmissionen CHAMP (Challenging Minisatellite Payload; Reigber et al. [46]), GRACE (Gravity Recovery Experiment; Tapley et al. [64]) und GOCE (Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer; Drinkwater et al. [11]) haben unsere Kenntnis über das Schwerefeld der Erde und dessen Veränderungen revolutioniert. Die Berechnung von Modellen, die das Erdschwerefeld parametrisieren, aus einer Vielzahl von Satellitenbeobachtungen ist eine nu
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