Avaliação do Modelo Global do Geopotencial GOCO05C na Região Sul do Brasil

Autores

¹Nicacio, E.; ²Dalazoana, R.

¹UFPR Email: euriconicaciojr@gmail.com
²UFPR Email: regiane@ufpr.br

Resumo

O presente trabalho apresenta uma análise quantitativa da adequação do Modelo Global do Geopotencial (MGG) GOCO05C para modelagem de altitude normal-geoidal na região Sul do Brasil. Este modelo, elaborado na Universidade Técnica de Munique e desenvolvível até grau 720, representa uma considerável inovação no contexto dos MGGs combinados devido a características intrínsecas a seu processo de elaboração e desenvolvimento, ponderando melhores soluções individuais dentre as diferentes fontes de dados gravimétricos e aplicando-as regionalmente. Incluiu-se em seu processamento, ainda, dados provenientes de todo o período da missão gravimétrica GOCE e, principalmente, informações de gravimetria terrestre para a América do Sul e outras regiões não abrangidas em modelos anteriores, não tendo sido utilizados resultados oriundos do MGG EGM2008. Desta forma, este MGG diferencia-se de outros consagrados modelos combinados, como o próprio EGM2008 e o EIGEN-6C4, e posiciona-se em vantagem teórica sobre os mesmos. A análise em tela foi inferida de comparações entre valores de altitude normal-geoidal advindos de soluções GNSS/Nivelamento e valores oriundos dos três modelos globais combinados mencionados, segundo as funcionais do geopotencial que melhor representam a altitude normal-geoidal na região – altitude geoidal e anomalia de altitude – e em diferentes graus de desenvolvimento, sempre pelo método relativo. O método relativo considera a utilização de valores de diferença de altitude geoidal ou diferença de anomalia de altitude entre dois pontos, é a forma mais indicada de utilização dos MGGs dada sua melhor precisão relativa do que absoluta. Este procedimento foi aplicado sobre as 111 (cento e onze) estações da rede SAT-GPS do IBGE com conexão com a Rede Altimétrica de Alta Precisão (RAAP), as quais são portadoras de informações de altitude elipsoidal e de altitude normal-ortométrica, ao longo de toda a já mencionada região. Para fins de análise, houve compatibilização dos sistemas de maré permanente entre as variáveis utilizadas e obtenção de extratos dos MGGs ponto-a-ponto através de uma aplicação standalone que realiza interação direta com o serviço web do ICGEM (International Centre for Global Earth Models). Adicionalmente, quando da utilização do método relativo, adotou-se como ponto de referência aquele que minimizou a discrepância média absoluta final de todos os pontos do set. Como resultado, em uma primeira análise, observou-se que utilizando extratos dos modelos desenvolvidos até grau 720, grau máximo possível para o modelo ora avaliado, a discrepância média entre os valores comparados para GOCO05C, EIGEN-6C4 e EGM2008 é de 11,01 cm, 11,79 cm e 12,03 cm para a funcional altitude geoidal, e 9,93 cm, 10,60 cm e 10,92 cm para a funcional anomalia de altitude, respectivamente, comprovando seu melhor desempenho quando todos os modelos são utilizados até este grau de desenvolvimento. Entretanto, em uma segunda análise, utilizando-se todos os MGGs em seus graus máximos individuais possíveis – grau 720 para GOCO05C e grau 2190 para EGM2008 e EIGEN-6C4 – a discrepância média entre os valores comparados para GOCO05C, EIGEN-6C4 e EGM2008 é de 11,01 cm, 10,74 cm e 11,39 cm para a funcional altitude geoidal, e 9,93 cm, 9,71 cm e 10,27 cm para a funcional anomalia de altitude, respectivamente. Tal resultado coloca o MGG GOCO05C em vantagem em relação ao MGG EGM2008, mas em desvantagem milimétrica para o MGG EIGEN-6C4, sendo esta quantificada em 2,7 mm para altitude geoidal e 2,2 mm para anomalia de altitude. Justifica-se esta desvantagem principalmente pela ausência de informações espectrais do campo da gravidade entre os graus 720 e 2190; contudo, considerando-se a precisão média centimétrica das informações altimétricas na área de estudo, verifica-se que a diferença encontrada não é significativa, existe uma teórica igualdade dos resultados auferidos e que o desempenho é compatível entre os modelos utilizados, mesmo com a grande diferença entre graus máximos de desenvolvimento. Como resultado adicional, confirma-se, ainda, estudos anteriores que indicavam a funcional anomalia de altitude como mais adequada para modelagem da altitude normal-geoidal na área estudada, em detrimento da funcional altitude geoidal. Destarte, através deste estudo, é possível atestar o desempenho superior do MGG GOCO05C comparativamente com os demais modelos combinados testados quando todos são desenvolvidos até grau 720, seu grau máximo, e sua teórica igualdade quando todos são utilizados em seus graus máximos individuais. Isto reafirma seu posicionamento como expoente no histórico de desenvolvimento de modelos combinados, com vistas à ampla divulgação de seus resultados e de potencialidade de seu uso.

Keywords

Modelo Global; GOCO05C; Análise quantitativa

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