Modelo Geopotencial ( English version)


Objetivos del programa

Los receptores GPS permiten calcular las alturas elipsoidales, pero cuando es necesario obtener las alturas respecto al nivel del mar, estas alturas elipsoidales se deben convertir en alturas ortométricas restando la altura del geoide. Aquí se necesita computar las alturas del geoide, dando la latitud y longitud geográficas del lugar. En este aspecto se centra la principal aplicación y utilidad de este programa de ordenador. Con este programa se puede computar la altura del geoide para cualquier punto de la Tierra, mediante un desarrollo armónico del potencial perturbador hasta el grado y el orden 360. Estas alturas del geoide se refieren al Sistema Geodésico de Referencia 1980 (GRS80).

Otra importante aplicación de este programa es el cálculo de las anomalías de la gravedad (teóricas). Debido a que estas anomalías están dadas en un área limitada, no pueden resolver la longitud de onda larga del campo de gravedad terrestre. Entonces, es necesario considerar un modelo geopotencial para la computación de tales longitudes de onda. La contribución de esta longitud de onda corresponde a una aproximación suave del geoide, para la región local bajo estudio. Así, este programa permite obtener las anomalías aire-libre referidas a un modelo geopotencial, pudiendo compuntarse luego la diferencia con las anomalías predichas por el propio modelo. Estas diferencias pueden ser usadas en un proceso de integración (FFT integration procedure) para obtener la ondulación del geoide.

Descripción del programa

El programa GEOSAT con sus ficheros, necesarios para que funcione esta aplicación, están contenidos en un fichero ZIP llamado "geodesy.zip". Cuando has obtenido el fichero ZIP y lo has descomprimido, tienes tres ficheros llamados geosat.exe, geosat.dat y model.dat. El fichero llamado model.dat continene los coeficientes del desarrollo armónico totalmente normalizados (adimensionales), junto con su desviación estándar. Estos coeficientes corresponden al modelo geopotencial antes mencionado. El fichero contiene 65338 registros estando cada registro en el formato:

(n,m,Cnm,Snm,SigmaCnm,SigmaSnm) --- FORMAT(2I4,2E20.12,2E16.8)

donde n es el grado, m es el orden, (Cnm,Snm) son los coeficientes armónicos y (SigmaCnm,SigmaSnm) son los errores 1-sigma de tales coeficientes. El fichero geosat.exe contiene un programa (en FORTRAN para PC), que permite la computación para un punto de los valores de la altura del geoide y la anomalía de la gravedad. También es posible hacer esta computación para una red de puntos. Esta opción y todas las posibilidades del programa son controladas por los parámetros que hay contenidos en el fichero llamado geosat.dat. Este fichero está en formato libre y contiene los siguientes parámetros:

(NOPT,NMAX,NX,NY,DX,DY,LAT,LONG)

La descripción de todos los parámetros es como sigue:

NOPT = Con valor 1 hace que la computación sea para un punto (altura del geoide, anomalía de la gravedad y desviación de la vertical). Con valor 0 hace que la computación se lleve a cabo en una red de puntos. Con valor 2 calcula la ondulación del geoide para una lista de puntos cuyas coordenadas (latitud, longitud) se leen de un fichero de entrada llamado input.dat. Al finalizar la computación obtenemos un nuevo fichero llamado output.dat con los resultados.
NMAX = Selecciona el máximo orden y grado para el desarrollo armónico.
NX = Número de puntos de la red en el eje x (longitud ºE).
NY = Número de puntos de la red en el eje y (latitud ºN).
DX = Incremento de distancia en el eje x (longitud ºE).
DY = Incremento de distancia en el eje y (latitud ºN).
LAT,LONG = Coordenadas geográficas del punto origen de la red (NOPT=0). Coordenadas del punto de cálculo (NOPT=1).

Los valores contenidos en el fichero de muestra permiten obtener la altura del geoide y la anomalía de la gravedad para NMAX = 360.