Published January 1, 2022 | Version v1
Publication Open

Analysis of high-resolution global gravity field models for the estimation of International Height Reference System (IHRS) coordinates in Argentina

Creators

  • 1. Universidad Nacional de La Plata
  • 2. Comisión de Investigaciones Científicas
  • 3. Centro Científico Tecnológico - La Plata
  • 4. Instituto Geográfico Nacional

Description

Abstract Following the definition and realization of the International Height Reference System (IHRS), the vertical coordinate of a given point at the Earth's surface can be obtained from the computation of the geopotential value from a harmonic expansion of a Global Gravity Model of High-Resolution (GGM-HR) or based on the computation of a local or regional pure gravimetric geoid or quasigeoid. Therefore, an evaluation of the accuracy of GGMs-HR and the geoid model available is needed in order to assess its capability to infer IHRS coordinates. In this study, different GGMs-HR are evaluated against 2287 benchmarks in Argentina. Moreover, the most recent geoid model of Argentina is also evaluated. Geoid undulations at these benchmarks are obtained based on ellipsoidal and orthometric heights in the local vertical datum. Results suggest that among the evaluated GGMs-HR, XGM2019e provides the best agreement with the observed geoid heights, but none of them is accurate enough in order to infer vertical coordinates in the IHRS. Similar conclusions are obtained for the local geoid model for Argentina demonstrating the necessity for a more precise geoid model, following the standards and recommendations given for the IHRS.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الملخص باتباع تعريف وتحقيق النظام المرجعي الدولي للارتفاع (IHRS)، يمكن الحصول على الإحداثي الرأسي لنقطة معينة على سطح الأرض من حساب القيمة الكامنة الأرضية من التوسع التوافقي لنموذج الجاذبية العالمي عالي الدقة (GGM - HR) أو بناءً على حساب الجاذبية الأرضية النقية المحلية أو الإقليمية أو شبه الجاذبية. لذلك، هناك حاجة إلى تقييم دقة GGMs - HR والنموذج الجيولوجي المتاح من أجل تقييم قدرتها على استنتاج إحداثيات IHRS. في هذه الدراسة، يتم تقييم GGMs - HR المختلفة مقابل 2287 معيارًا في الأرجنتين. علاوة على ذلك، يتم أيضًا تقييم أحدث نموذج جيولوجي للأرجنتين. يتم الحصول على تموجات جيولوجية عند هذه المعايير بناءً على الارتفاعات الإهليلجية والعمودية في المسند الرأسي المحلي. تشير النتائج إلى أنه من بين GGMs - HR التي تم تقييمها، يوفر XGM2019e أفضل اتفاق مع الارتفاعات الجغرافية المرصودة، ولكن لا أحد منها دقيق بما يكفي لاستنتاج الإحداثيات الرأسية في IHRS. تم الحصول على استنتاجات مماثلة للنموذج الجيوديسي المحلي للأرجنتين مما يدل على ضرورة وجود نموذج جيوديسي أكثر دقة، وفقًا للمعايير والتوصيات المقدمة لـ IHRS.

Translated Description (French)

Résumé Suite à la définition et à la réalisation de l'International Height Reference System (IHRS), la coordonnée verticale d'un point donné à la surface de la Terre peut être obtenue à partir du calcul de la valeur géopotentielle à partir d'une expansion harmonique d'un Global Gravity Model of High-Resolution (GGM-HR) ou sur la base du calcul d'un géoïde ou quasigéoïde gravimétrique pur local ou régional. Par conséquent, une évaluation de la précision de GGMs-HR et du modèle de géoïde disponible est nécessaire afin d'évaluer sa capacité à déduire les coordonnées IHRS. Dans cette étude, différentes GGM-HR sont évaluées par rapport à 2287 points de référence en Argentine. De plus, le modèle de géoïde le plus récent de l'Argentine est également évalué. Les ondulations du géoïde à ces repères sont obtenues en fonction des hauteurs ellipsoïdales et orthométriques dans le référentiel vertical local. Les résultats suggèrent que parmi les GGM-HR évalués, XGM2019e fournit le meilleur accord avec les hauteurs de géoïde observées, mais aucun d'entre eux n'est assez précis pour déduire les coordonnées verticales dans l'IHRS. Des conclusions similaires sont obtenues pour le modèle de géoïde local pour l'Argentine démontrant la nécessité d'un modèle de géoïde plus précis, conformément aux normes et recommandations données pour l'IHRS.

Translated Description (Spanish)

Resumen Siguiendo la definición y realización del Sistema Internacional de Referencia en Altura (IHRS), la coordenada vertical de un punto dado en la superficie de la Tierra se puede obtener a partir del cálculo del valor geopotencial a partir de una expansión armónica de un Modelo Global de Gravedad de Alta Resolución (GGM-HR) o en base al cálculo de un geoide o cuasigeoide gravimétrico puro local o regional. Por lo tanto, se necesita una evaluación de la precisión de GGMs-HR y el modelo geoide disponible para evaluar su capacidad para inferir las coordenadas IHRS. En este estudio, se evalúan diferentes GGM-HR contra 2287 puntos de referencia en Argentina. Además, también se evalúa el modelo geoide más reciente de Argentina. Las ondulaciones geoides en estos puntos de referencia se obtienen en función de las alturas elipsoidales y ortométricas en el dato vertical local. Los resultados sugieren que entre los GGMs-HR evaluados, XGM2019e proporciona la mejor concordancia con las alturas de geoides observadas, pero ninguno de ellos es lo suficientemente preciso como para inferir coordenadas verticales en el IHRS. Se obtienen conclusiones similares para el modelo de geoide local para Argentina, lo que demuestra la necesidad de un modelo de geoide más preciso, siguiendo los estándares y recomendaciones dados para el IHRS.

Files

pdf.pdf

Files (9.4 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:9dbaa93702ce28787d7a799343c62bf6
9.4 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحليل نماذج حقول الجاذبية العالمية عالية الدقة لتقدير إحداثيات النظام المرجعي الدولي للارتفاع (IHRS) في الأرجنتين
Translated title (French)
Analyse de modèles de champ gravitationnel global à haute résolution pour l'estimation des coordonnées du Système international de référence de hauteur (IHRS) en Argentine
Translated title (Spanish)
Análisis de modelos de campo de gravedad global de alta resolución para la estimación de coordenadas del Sistema Internacional de Referencia en Altura (IHRS) en Argentina

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4312407536
DOI
10.1515/jogs-2022-0139

Is supplement to
https://openalex.org/W404669573 (Other)
https://openalex.org/W215811592 (Other)
https://openalex.org/W21278487 (Other)
https://openalex.org/W2075197070 (Other)
https://openalex.org/W2046220486 (Other)
https://openalex.org/W2018269389 (Other)
https://openalex.org/W1985055893 (Other)
https://openalex.org/W1972012457 (Other)
https://openalex.org/W1969712364 (Other)
https://openalex.org/W150676207 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1588827410
  • https://openalex.org/W1966790887
  • https://openalex.org/W2017601795
  • https://openalex.org/W2050909049
  • https://openalex.org/W2053987409
  • https://openalex.org/W2060405276
  • https://openalex.org/W2090714977
  • https://openalex.org/W2123685048
  • https://openalex.org/W2136342682
  • https://openalex.org/W2327759821
  • https://openalex.org/W2526613503
  • https://openalex.org/W2578373573
  • https://openalex.org/W2912134286
  • https://openalex.org/W3012388488
  • https://openalex.org/W3035562928
  • https://openalex.org/W3044870978
  • https://openalex.org/W3130975274
  • https://openalex.org/W4230228489
  • https://openalex.org/W4232368692
  • https://openalex.org/W4234985135
  • https://openalex.org/W4239237301
  • https://openalex.org/W57272110
  • https://openalex.org/W632552943