Daha çox

DNSC08 Orta dəniz səthi modeli ellipsoid nəyə əsaslanır?


Danimarka kosmik mərkəzi DNSC08-in dəniz səthi modelinin istinad elipsoid kimi istifadə etdiyini bilən varmı? veb saytda meta məlumat yoxdur:

http://www.space.dtu.dk/English/Research/Scientific_data_and_models/Global_Mean_sea_surface.aspx

Bir neçə nəşr var.
% 50 dövlət TOPEX (məlumatlar IceSat missiyalarından gəlir) 50% vəziyyət WGS84.

TOPEX və WGS arasındakı fərq ~ 0.7m-dir ki, bu da çox əhəmiyyətlidir.


TOPEX - Danimarka Kosmik Mərkəzində birinin mənə verdiyi məlumat

redaktə etmək

Yuxarıda göstərilən sənədlərdə olduğu kimi, bu yaxındakı dissertasiya kimi bir neçə məqalə də ellipsoidin TOPEX olduğunu izah edir.

Çox peykli altimetr məlumatlarından istifadə edərək orta dəniz səthi modelinin təyin olunmasına yeni bir yanaşma ~ Kim tərəfindən yazılmış bir dissertasiya, Hyo-Jin 2015


Norveçdə yeni nəsil altimetriyaya əsaslanan əlaqəli səhvləri olan sahil orta dəniz səthi

Sahil orta dəniz səthinin (MSS) geodeziya ilə yanaşı okeanoqrafiyada tətbiqləri var. Bir geoid modeli ilə birlikdə, geostrofik tarazlıqda olan okean səthinin cərəyanlarının geodezik xəritələşdirilməsi üçün vacib bir komponent təşkil edir. Bundan əlavə, açıq okean MSS ilə quruda və ya quruya yaxın orta dəniz səviyyəsinin yerində ölçülmələri arasında bir körpü meydana gətirir, geoid və dəniz cazibə sahəsinin xəritələşdirilməsinə kömək edir və gelgit dəniz cədvəllərinin fiziki ilə əlaqələndirilməsi üçün vacibdir. hündürlük sistemləri və ya qlobal geodeziya istinad çərçivələri.

Bu işdə Norveç üçün əlaqəli bir səhv sahəsi olan sahil MSS-ni təyin etdik. MSS yalnız yeni nəsil altimetriya məlumatlarına, yəni Sentinel-3A və CryoSat-2-dən alınan SAR (In) məlumatlarına və SARAL / AltiKa-dan Ka-band məlumatlarına əsaslanır. Məlumat dəstləri qismən zamanla üst-üstə düşür və 2010-cu ildən 2017-ci ilədək olan dövrü əhatə edir. Bu altimetrləri ənənəvi altimetriyanın təkamüllərini təmsil etdikləri üçün seçmişik, əsas fayda kimi azaldılmış iz ölçüsü. Bu, xüsusilə sahil zonasında üstünlük təşkil edir, çünki daha kiçik bir ayaq izi radar impulslarının quru ərazilərdən geri çəkilmiş enerji ilə çirklənmə ehtimalını azaldır.

Peyk missiyaları regional bir krossover analizində təyin olunmuş missiyalararası qərəzlərin tətbiqi ilə uyğunlaşdırıldı. Bundan əlavə, quruya 25 km-dən daha yaxın bir zonada, qlobal okean gelgit modelini Norveç Xəritəçəkmə Təşkilatı (NMA) tərəfindən verilən regional bir okean gelgit modeli ilə əvəz etdik. Sahil MSS şəbəkəsini təyin etmək və təxmin edilən səhv sahəsi kontekstində müzakirə etmək üçün optimal interpolasiya texnikasından istifadə edirik.

Sahil MSS-ni sahilə dik olan üç hissə boyunca ən müasir MSS məhsulları ilə müqayisədə, həmçinin tədqiqat sahəsi daxilində bir sıra daimi gelgit göstəricilərinin müşahidə etdiyi orta dəniz səviyyəsinin ellipsoidal səviyyəsini qiymətləndiririk. Bundan əlavə, müvəqqəti gelgit göstəriciləri ilə müqayisədə şaquli verilənlər bazaları üçün NMA test yatağında MSS-nin daha yüksək qətnamə versiyasını qiymətləndiririk. Sahil MSS-nin qlobal MSS modellərini birbaşa sahildə üstələdiyini, fərqlərin standart sapmaları ilə gördük.

Qlobal MSS modelləri ilə əldə edilən 14-22 sm ilə müqayisədə gelgit göstəricilərinə 8 sm. Bütün MSS modelləri, 2-4 sm fərqlərin standart sapmaları ilə sahilə dik üç hissə boyunca böyük ölçüdə uzlaşır. Sahil MSS-nin daha yüksək qətnamə versiyası, müvəqqəti gelgit göstəriciləri ilə müqayisədə sahil MSS-lərinə bənzər bir performans göstərir (fərqlərin standart sapması

8 sm), ancaq rəsmi səhv sahəsi, əsasən altimetriya müşahidələrinin olmaması səbəbindən sahildə və fiyordlarda böyük qeyri-müəyyənliklərin miqdarını müəyyənləşdirir. Etibarlı bir səhv sahəsi altimetriyanın digər dəniz səviyyəli müşahidələrlə birləşməsi üçün həlledicidir.


Nəticələr və təhlil

Geodeziya düzəldilməsindən və GPS ellipsoidal yüksəkliklərindən (h) ortometrik hündürlüyün (H) məlumat əldə etməsinin nəticələri şəkil 1-də göstərildiyi kimi təqdim olunur. Y oxunda dalğalanmaların dəyərləri, X oxunda isə verilən rəqəmlər yer alır. iş üçün istifadə olunan 76 nöqtənin hər biri. Dh və DH müvafiq olaraq ardıcıl nöqtələr arasındakı ellipsoidal və ortometrik yüksəklik fərqləridir. DIFF, əvvəllər təyin olunduğu kimi Dh və DH Digər şərtlər arasındakı hündürlük fərqləridir.

Parametrik model performansının qiymətləndirilməsi

Parametrik performansını qiymətləndirmək üçün aşağıdakı testlərdən istifadə edilmişdir

Klassik empirik yanaşma

Qalıqları hesablanmışdır. Əldə edilən orta kvadrat səhv 0.134 mm idi

Model doğrulaması

Nöqtələr üçün məlumatlar təsadüfi olaraq model doğrulaması üçün çek olaraq seçilmişdir. Hesablanan orta kvadrat səhv 0.159 mm-dir

Model parametrlərinin əhəmiyyət testi

Müəyyən etmə əmsalı

Parametrik model fi t-nin ayrı-ayrı nöqtələr dəsti üçün yaxşılığının statistik ölçüsü R2 ilə qeyd olunur. Model üçün təyini əmsalı 0.982 olaraq hesablanmışdır. Buna görə model tərəfindən hesablanmayan dəyişiklik yalnız 2% -dir.

‘Uçuşda ortometrik yüksəklik’

Model GPS koordinatlarından ortometrik hündürlüyü hesablamaq üçün bir kompüter proqramı hazırlamaq üçün istifadə edilmişdir.


2.4 Yaxın Sferik Yer

Bilirsiniz ki, Yer düz deyil, lakin onsuz da nəzərdə tutduğumuz kimi, o da kürə deyil! Bir çox məqsəd üçün bir kürədəki dəyişikliyi görməməzlikdən gələ bilərik, amma dəqiqlik vacibdirsə, Yer kürəsi ən yaxşısı geoid kimi təsvir olunur. A geoid Yer kürəsinin cazibə sahəsinin ekvivalent potensial səthidir, bir qədər yumşaq, əzilmiş top şəklindədir. Geoidin dəqiq formasını təyin etmək elminin əsas problemidir geodeziya, Yerin ölçüsü, forması və cazibə və maqnit sahələrinin öyrənilməsi. Coğrafi yerləri təyin edən koordinatların dəqiqliyi, koordinat sistemi ızgarasının Yer səthinə necə uyğunlaşdırılmasından və hizalanmanın geoidin həqiqi formasını təmsil etmək üçün istifadə etdiyimiz modeldən asılıdır. Geodeziya köhnə bir elm olsa da, bir çox çətin problem qalır və geodezistlər yerləri dəqiq tapmaq qabiliyyətimizi artıran irəliləmələrə davam edirlər (və tədricən telefonunuzdakı GPS-in yerini daha dəqiqləşdirir).

Geoidlər qabarıqdır, çünki cazibə yerin ərazi fərqlərinə və Yerin daxili hissəsindəki materialların sıxlığındakı dəyişikliklərə cavab olaraq yerdən yerə dəyişir. Yuxarıda göstərildiyi kimi Yerin geoidi də bir az çöldür. Qütblərdəki dəniz səviyyəsinin cazibəsi, ekvatordakı dəniz səviyyəsindən daha böyükdür, bu da Yerin "oblat" şəklinin və onun fırlanması ilə əlaqəli mərkəzdənqaçma gücünün nəticəsidir.

ABŞ Milli Geodeziya Tədqiqatında (NGS Geoid 12A) geodezistlər geoidi "ekvipotensial səth" kimi xarakterizə edirlər, çünki Yerin cazibə qüvvəsi ilə əlaqəli potensial enerji səthdə hər yerə bərabərdir. Geoid mahiyyət etibarilə dünyanın dörd bir tərəfindəki milyonlarla yerdə çəkilən cazibə ölçmələrinə uyğun olan (mümkün qədər) üç ölçülü bir riyazi səthdir. Əlavə və daha dəqiq, cazibə ölçmələri mövcud olduqda, geodezistlər geoidin formasını vaxtaşırı düzəldirlər. Bəzi geoid modelləri yalnız məhdud ərazilər üçün həll olunur GEOID03, məsələn, yalnız kontinental ABŞ üçün hesablanır.

Bir geoidin kələ-kötürlüyünü Yerin relyefinin möhkəmliyindən fərqləndirmək vacibdir, çünki geoidlər cazibə ölçmələrindən asılıdır və sadəcə Yerin topoqrafik xüsusiyyətlərini əks etdirmir. Everest Dağı (dəniz səviyyəsindən 29.029 fut) kimi həddindən artıq yüksəkliklərdən və Mariana Xəndəyi (dəniz səviyyəsindən 36.069 fut) kimi inanılmaz dərinliklərdən ibarət olan Yer topoqrafiyası olmasına baxmayaraq, Yerin ortalama ərazisi nisbətən hamar. Astronom Neil de Grasse Tyson (2009) işarə edir: "Nəhəng bir barmağınız olsaydı və onu Yer səthinə sürsəniz (okeanlar və hər şeydə) kosmik bir cisim olduqca hamar olduğu üçün dünya, bir işarə topu kimi hamar hiss edərdi. Bahadır Dağ silsilələrini göstərmək üçün Yerin quru hissələrinin qaldırılmış hissələrini təsvir edən kürələr, çox şişirdilmiş bir həqiqəti təsvir edir (s. 39). "

2.4.1 Ellipsoid

Bir ellipsoid kürəyə bənzəyən, lakin ekvatorial oxu olan üç ölçülü həndəsi fiqurdur (a yuxarıdakı Şəkil 2.23-də) qütb oxundan bir qədər uzundur (b). Ellipsoidlər, koordinat sistemi ızgarasını Yerin formasının bir modeli ilə əlaqələndirməkdə iştirak edən riyaziyyatı sadələşdirmək üçün geoidlərin əvəzediciləri kimi çox istifadə olunur. Ellipsoidlər yaxşıdır, lakin mükəmməl deyil, geoidlərin yaxınlaşmaları, yer kürəsinin həqiqi formasını sadə kürədən daha yaxından modelləşdirirlər. Yerin müxtəlif modellərinin bir mənası, yerlərin hündürlüyünü fərqli olaraq təmsil etmələridir. Tədqiqatçılar və mühəndislər inşaat sahələrində və digər yerlərdə yüksəklikləri ölçürlər. Yüksəkliklər a ilə əlaqəli olaraq ifadə edilir şaquli məlumat, orta dəniz səviyyəsi kimi bir istinad səthi. Fərqli geoidlər və fərqli ellipsoidlər şaquli datanı fərqli şəkildə təyin edir. Aşağıdakı xəritə GEOID96 geoid modeli ilə WGS84 elipsoid arasındakı yüksəklikdəki fərqləri göstərir. GEOID96 səthi, səthi Yeni Qvineya üzərindəki WGS84 elipsoidindən (xəritənin qırmızı rəngdə olduğu) 75 metr daha yüksək olduğunu göstərir. Hind okeanında (xəritənin bənövşəyi rəngdə olduğu), GEOID96 səthi səthi ellipsoid səthindən təxminən 104 metr aşağıda təmsil edir.

Dünyada bir çox elipsoid istifadə olunur. Yerli elipsoidlər ayrı-ayrı ölkələr və ya qitələr üçün geoid və elipsoid arasındakı fərqləri minimuma endirir. Məsələn, Clarke 1866 ellipsoidi, Şimali Amerikadakı sapmaları minimuma endirir.

Torpağı (özünəməxsus elipsoid) təmsil edə biləcəyimiz üstünlüklü bir forma müəyyən etdikdən sonra, etməmiz lazım olan növbəti fikir, koordinat sistemidir ki, bu sahədəki yerlərin mövqelərini təyin etmək üçün bir vasitə təmin etsin (sferik koordinat sistemi).

2.4.2 Yatay Datumlar

Üfüqi məlumat bir çox CİS praktiki üçün çətin bir konsepsiyadır. Bununla birlikdə, verilənlər bazasının yerləşdiyi yerlərlə əlaqəli bir koordinat sisteminin mövqeyini təyin etdiyi konsepsiyasından başlayırıqsa, anlamaq nisbətən asandır. Coğrafi (sferik) koordinatlar kontekstində üfüqi verilənlər bazalarını nəzərdən keçirməzdən əvvəl aşağıda müstəvi koordinatları istifadə edən sadə nümunəni nəzərdən keçirin. Bu nümunədə “məlumat” sadə bir Kartezyen şəbəkəsidir. Şəkil, hər hansı bir təyyarə koordinat sisteminin üfüqi datumunun bütün koordinatların təyin olunduğu fərqli bir mənşəli olmasına (məsələn, hər hansı bir SPCS zonasının saxta mənşəyi bir az fərqli bir yer olsaydı) nə olacağını göstərir.

Yuxarıda göstərilən modeldən başlayaraq, üfüqi bir datumu referans elipsoidlə əlaqəli olaraq proqnozlaşdırılmamış coğrafi koordinatlar kontekstində görüntüləmək nisbətən asandır. Enli və boylam şəbəkəsini elipsoidin üzərinə çəkin və koordinatları ellipsoidlə uyğunlaşdırmaq üçün sürüşdürün və üfüqi məlumatınız var. Bununla birlikdə UTM və SPC kimi proqnozlaşdırılan bir koordinat şəbəkəsi kontekstində məlumat haqqında düşünmək daha çətindir. Bunu belə düşünün: Əvvəlcə enli və boylam şəbəkəsini bir elipsoidin üzərinə çəkin. Sonra, ızgaranı 2 ölçülü bir düz səthə çıxarın. Nəhayət, ızgaraları coğrafi olaraq qeyd etmək üçün idarəetmə nöqtələrindən istifadə edərək proyeksiya üzərində şərq və şimal istiqamətlərindən düzbucaqlı bir barmaqlığı yerləşdirin. Orada var - üfüqi bir verilənlər bazasına əsaslanan proqnozlaşdırılan bir koordinat şəbəkəsi. Yalnız yuxarıdakı nümunə kimi görünür ki, fərq, şəbəkə ilə dünya arasındakı uyğunluğu necə tapdığımızdır.

Dünyada geodezistlər fərqli yerlərə uyğun (dəqiq) fərqli üfüqi verilənlər bazalarını təyin edirlər. Texnologiyalar dəqiqliyin artmasına imkan verdiyi üçün verilənlər bazaları vaxtaşırı yenilənir, lakin dəyişikliklər nadir hallarda baş verir, çünki hər dəyişiklik edildikdə, məlumat bazasının tətbiq olunduğu hər bir yer üçün mövqe məlumatlarını yeniləmək üçün ciddi xərclər (vaxt və vaxt) olur. ABŞ-da ən çox rast gəlinən iki üfüqi məlumat 1927-ci il Şimali Amerika Datum (NAD 27) və 1983-cü il Şimali Amerika Datumdur (NAD 83). Qlobal Konumlandırma Sisteminin (GPS) gəlişi, NAD 27-dən NAD 83-ə (a) Clarke 1866 elipsoid yerinə bir coosentrik elipsoid, GRS 80-in qəbulunu və (b) olan bir çox təhrifin düzəldilməsini tələb etdi. köhnə məlumatda yığılmışdır. Bir verilənlər bazasının reallaşdırılmasının eyni istinad səthinə görə müəyyən edilmiş sabit nəzarət nöqtəsi yerləri şəbəkəsi olduğunu nəzərə alaraq, 1983-cü ildə Şimali Amerika Datum-un tənzimlənməsi Milli Geodeziya tərəfindən idarə olunan hər bir nəzarət nöqtəsinin koordinat dəyərlərinə səbəb oldu. Dəyişdirmək üçün sorğu (NGS). Aydındır ki, nöqtə dəyişiklikləri səbəbi ilə nöqtələrin özləri dəyişmədi (plaka tektonikasına görə ildə bir santimetr və ya daha çox hərəkət etsələr də). Daha doğrusu, verilənlər bazasına əsaslanan koordinat sistemi ızgaraları yeni elipsoidlə əlaqəli olaraq dəyişdi (təyyarə koordinatlarında yuxarıda göstərilən yerdəyişmə kimi) və lokal təhriflər eyni zamanda düzəldildiyi üçün, grid dəyişməsinin böyüklüyü yerdən yerə dəyişir. . Aşağıdakı şəkil NAD 83 tənzimləməsi ilə əlaqəli şəbəkə dəyişiklərinin gücünü bir yerdə müqayisə edir.

Dəyişmənin qeyri-qanuni olduğunu nəzərə alaraq (Şəkil 25-də göstərilən müstəvi koordinat sisteminin sadə tərcüməsindən çox daha mürəkkəbdir), NGS yer ölçənlərin və xəritələşdiricilərin köhnə dataya əsaslanaraq yerli məlumatları tənzimləmək üçün istifadə edə biləcəyi sadə bir transformasiya alqoritmi təklif edə bilmədi. Bunun əvəzinə NGS, NADCON (Dewhurst 1990, Mulcare 2004) adlı istifadəçi tərəfindən təyin edilmiş giriş koordinatlarından tənzimlənmiş koordinatları NGS tərəfindən əvvəllər tənzimlənmiş yüz minlərlə nəzarət nöqtəsindən yaradılan 15 ° düzəliş ızgaralarından interpolasiya yolu ilə hesablayan bir proqram yaratdı. ABŞ Milli Geodeziya Tədqiqatı (NGS Geoid Home), bu nəzarət nöqtələrinin koordinat spesifikasiyaları, tarixi yerlər və daha yeni düzəlişlər daxil olmaqla bir məlumat bazası saxlayır.

Geoidlər, elipsoidlər və hətta koordinat sistemləri hamısı abstraktdır. Bir "üfüqi verilənlər bazası" nın bir ellipsoid və koordinat sistemi arasındakı bir əlaqəni ifadə etməsi, iki abstrakt, konsepsiyanın bu qədər səhv başa düşülməsini izah edə bilər. Datumların fiziki təzahürləri var: ABŞ-da qurulan təxminən iki milyon üfüqi və şaquli idarəetmə nöqtəsi Nəzarət nöqtəsi işarələri sabit olsa da, yerlərini göstərən koordinatlar dəyişdirilə bilər. ABŞ-da yüksək səviyyəli üfüqi idarəetmə nöqtələrinin yerləşdiyi yerlərdə yuxarıdakı Şəkil 27-də göstərildiyi kimi qalıcı metal "abidələr" qeyd olunur. Verilənlərin fiziki təzahürü real dünyada bunlarla qeyd olunan nəzarət nöqtəsi ölçmə şəbəkəsidir. abidələr (Milli Geodeziya Araşdırması, 2004).

Təcrübə Viktorinası

Qeydiyyatdan keçmiş Penn State tələbələri geri qayıtmalı, özlərini qiymətləndirmə viktorinasında iştirak etməlidirlər Təxminən Sferik Yer.

İstədiyiniz qədər praktik viktorinada iştirak edə bilərsiniz. Onlar alınmır və qiymətinizə heç bir təsir göstərmir.


Şaquli verilənlər bazasını anlamaq

Denver mil yüksəkliyindəki şəhər kimi tanınır. Əksər insanlar bu hündürlüyün orta dəniz səviyyəsindən yüksəkliyə aid olduğunu düşünürlər. Axı boylarınızı haradan ölçərdiniz? Ancaq bu qədər daxili ərazidə ölçmələri yenidən dəniz səviyyəsinə aid etmək necədir? Və yalnız dəniz səviyyəsi demək nə deməkdir?

Yaxınlıqda okeanın olmadığı yerlərdə hündürlüyü ölçmək üçün "sıfır yüksəklik" olaraq nədən istifadə edirsən? Xəritəçəkmə sənayesində sıfır hündürlüyünüz kimi istifadə etdiyiniz şeyə datum deyilir. Denver məsələsində, "rəsmi" məlumat dövlət kapitoliyu binasının pilləkənlərindəki etalondur.

Yüksəkliyə aid şərtlər

Yüksəkliklər fiziki göstəricidən ölçməklə yanaşı, Yer əsaslı geoidlər və ya elipsoidlərdən də istifadə olunmaqla ölçülür. Davam etmədən əvvəl, yüksəklik xəritələşdirmə sənayesində tez-tez istifadə olunan terminləri genişləndirək.

Datum: Datumlar sabit istinad nöqtələridir. Yerin həqiqi topoqrafik səthində və ya geoid / elipsoid təsvirlərində yüksəklik nöqtələrinə istinad edə bilərlər. Geodeziya məlumatı xəritədə koordinatları hesablamaq üçün istifadə olunan Yer modelidir.

Topoqrafik səth: Bu, Yerin görünən səthidir 1.

Sorğu meyarları: Son 100 ildə ABŞ-ın Geoloji Xidməti (indi Milli Geodeziya Tədqiqatı kimi tanınır) tərəfindən Yerin topoqrafik səthində təqribən 740.000 “göstərici” yerləşdirilmişdir. Nə baxdığınızı bilmədən belə “verilənlər bazası” nı görmüş ola bilərsiniz.


Geoid: Geoid, Yerin cazibə sahəsi ilə müəyyənləşdirilən dənizin "orta" səviyyəsidir və gelgit, külək və ya cərəyanları nəzərə almır. Geoid əsaslı yüksəkliklər bir-birinin əvəzinə orta dəniz səviyyəsindəki yüksəkliklər olaraq adlandırılır. Əslində, coğrafi lokal çəki ölçmələrindən istifadə edərək və kompleks fiziki modellər tətbiq etməklə müəyyənləşdirilməlidir. Beləliklə, yuxarıdakı şəkildə Yerin geoidinin hamar olmadığını görərik.

Geoid konsepsiyası 150 ildən bəri mövcud olsa da, geoidi millimetr səviyyəsində dəqiqliklə ölçməyə imkan verən texnologiyaya bu yaxınlarda sahib olduq. Texnologiya inkişaf etdikcə geoid modelləri incəldilir və daha yeni və daha dəqiq modellərlə əvəz olunur. Bundan əlavə, geoidin özü, zaman keçdikcə buzlaqdan sonrakı bərpa və Yer kürəsindəki kütlə tarazlığı kimi geofiziki fəaliyyət nəticəsində dəyişir.

Ellipsoid: Bir elipsoid, xəritələşdirmə baxımından, geoid üçün "ən uyğun" olan daha sadə, tamamilə riyazi bir səthdir. Yalnız kiçik bir ovuc parametrlə, elipsoid əsaslı bir məlumat bütün dünya üçün mükəmməl bir şəkildə müəyyən edilə bilər. Geoidin bir referans elipsoidlə yaxınlaşdırılması hesablamaları asanlaşdırır və effektiv kartoqrafik proqnozlar verir. GPS texnologiyasının əksəriyyəti bir referans elipsoiddən ölçülmüş yüksəkliklər təmin edir.

Boy və ya Yüksəkliyin hesablanması

Yüksəklik, başlanğıc nöqtəsi olaraq hər hansı bir sıfır istinaddan və ya şaquli məlumatdan istifadə edərək müəyyən edilə bilər. Nəsillər boyu həmin sıfır referans, Beynəlxalq Böyük Göllər Datumu olaraq da bilinən, Şimali Amerikadakı yüksəkliklər üçün Quebecdəki Pointe-au-Père Deniz Fənərində yerləşən dəniz səviyyəli bir etalon idi. ABŞ-dakı bütün digər tədqiqat meyarları bu orijinal nöqtədən gəlir. Dəniz səviyyəsi demək olar ki, həmişə yerli olaraq nəzərə alınır, buna görə də dünyada oxşar sıfır istinad nöqtələri mövcuddur.

Bu gün istinad nöqtəmiz hələ də Pointe-au-Père-də yerləşir, lakin qlobal mövqeləşdirmə peykləri (GPS) daha dəqiq geodeziya ölçmələri və daha yüksək effektivlik təmin edir. GPS yüksəklikləri Yerin sadə bir ellipsoidal modelinə nisbətən hesablanır və ellipsoidal yüksəkliklər adlanır. Bununla birlikdə, bu yüksəkliklər dünyanın bəzi yerlərində 350 fut qədər ola bilər.

Bu səbəbdən və ümumiyyətlə istifadə etdiyimiz dəniz səviyyəsindən yüksəkliklər (ortometrik yüksəklik də deyirik) Yerin cazibə sahəsinə əsaslandığından, elipsoidal və ortometrik yüksəkliklər arasındakı fərqi müəyyənləşdirmək üçün “geoid hündürlüyü” olaraq bilinən tətbiq edirik. . Geoid yüksəklikləri GPS tədqiqatlarından (və ya NGS göstəriciləri kimi fiziki sistemlərdən) yüksəklikləri orta dəniz səviyyəsindən yüksəkliklərlə dəqiq bir şəkildə əlaqələndirməyimizə imkan verir.

Geoid modellərinin inkişafı mürəkkəb bir elmdir və bəzi hallarda rəqabət edən nəzəriyyələri əhatə edir. Belə nümunələrdən biri, qitədə ortometrik yüksəkliklər üçün rəsmi şaquli məlumat bazası olan 1988-ci il Şimali Amerika Şaquli Datum (NAVD 88) yaradan GEOID12B-dir.

Ən çox ölçmələrdə səhv nədir - NAVD 88 daxil olmaqla

Dövlət kapitoliyinin pilləkənlərindəki Denverin göstəricilərinə qayıdıb binanın yerləşmədiyini haradan bilirik? Yoxsa son qar düşməsini təmizləyərkən marker yox olmadı? Məsələnin gerçəyi budur ki, etmirik. Bu göstəricilərin bir çoxu 80+ yaşındadır, demək olar ki, heç bir hərəkət üçün yenidən yoxlanılmamış və hamısı bir nöqtədən - Kvebekdəki mayakdan düzəldilməklə təyin edilmişdir.

Əlavə olaraq, GRACE peyk missiyası, NAVD 88-in ≈50 sm qərəzli və ≈1 metr meylli sıfır hündürlük fərqindən əziyyət çəkdiyini göstərdi. Bu səbəblərdən 2022-ci il üçün bir yeniləmə planlaşdırılır. Bəs o vaxta qədər nə etməli?

Niyə İntermap’ın Yüksəklik Ölçüləri Daha Dəqiqdir?

Şaquli məlumat seçimi sahil daşqınlarının xəritəsi kimi tətbiqetmələr üçün vacibdir. FEMA’nın NAVD 88-ə keçməsi (NGVD 29 üzərindən), milli Daşqın Sığortası Qiymət Xəritələrinin (FIRM) dəqiqliyini dramatik şəkildə artırdı. Bununla birlikdə, FIRM-in arxasındakı prinsiplərdən biri ölkə daxilində standartlaşdırma, yəni ölkə daxilində eyni şaquli datumun istifadəsidir. Ancaq yuxarıdan da göründüyü kimi orta dəniz səviyyəsi çox lokallaşdırılmış bir fenomendir və NAVD 88-də bir sıra qüsurlar var.

İntermap, hər hansı bir orta dəniz səviyyəsində geoid istinadına istinad etmək imkanına malik olmaqla, milli daşqın xəritələrindən daha yüksək dəqiqlik təmin edir - yəni bu coğrafi ərazi üçün mövcud olan ən yaxşı modellərdən istifadə edərək yüksəklik xəritələşdirməsini həyata keçirə bilərik.


Datumların Gələcəyi

Texnologiyadakı dəyişikliklər və onun tətbiqi hər zaman verilənlər bazalarına yenilənmələri tələb edəcək və NAD 83 və NAVD 88 2022-ci ildə daha yeni bir versiya ilə əvəzlənəcəkdir. Bu, kontinental sürüklənməni düzəldəcək və dəqiqliklə kömək edəcəkdir, çünki NAD 83 təxminən 2,2 metr (təxminən 7,2 fut) coğrafi olmayan idi. Dəqiqlik məsələlərindən bəziləri zamanla pisləşən passiv geodeziya tədqiqat işarələrindən istifadə edərək müəyyən edilmiş məlumatın məhsuludur.

Onu əvəzləyən yeni verilənlər bazası, ilk növbədə peykin GPS-inə etibar edəcəkdir ki, bu da zamanla daha asan və daha dəqiq olmalıdır. Mövcud üç NAD 83 istinad çərçivəsinin dəyişdirilməsi dörd plitə ilə sabitlənmiş yerüstü istinad çərçivəsi olacaqdır:

  • 2022-ci il Şimali Amerika Yerüstü Referans Çerçevesi (NATRF2022)
  • 2022-ci il Pasifik Yerüstü Referans Çerçevesi (PATRF2022)
  • 2022-ci il Mariana Yerüstü İstinad Çerçevesi (MATRF2022)
  • 2022-ci il Karib dənizinin Referans Çerçevesi (CATRF2022)
  • 2022-ci il Şimali Amerika-Sakit Okean Jeopotensial Vergisi (NAPGD2022)

NAPGD2022 daxilində üç bölgədə (birincisi Şimali və Mərkəzi Amerika, Havay, Alyaska, Qrenlandiya və Karib dənizini, ikincisi Amerika Samoasını, üçüncüsü Guam və Mariana Adaları Birliyi) və GEOID22 adlanacaq.

Bütün elmi sahələr kimi bu da mövcud nəslin ehtiyaclarına uyğun böyüyən davamlı bir təkamüldür. Süper dəqiq yerleşim məlumatlarının təqdim etdiyi potensial həyatı dəyişdirə bilər, lakin əksər şeylər kimi onun mirasını da anlamaq vacibdir. Qazın, metadataya baxın və nələr tapa biləcəyinizi görün!


LOJIC Koordinat Sistemi / Proyeksiya Məlumatı

LOJIC tərəfindən təmin edilən bütün CBS təbəqələri, Kentukki Yenidən İşlənmiş Heykəllər (KRS 1: 020) və 1988-ci ilin Şimali Amerika Şaquli Datumundan istifadə edərək Şaquli (z) tərəfindən təyin olunduğu və 1983-cü il Kentukki Koordinat Sistemindən istifadə edərək yatay (x, y) yerləşdirilmişdir. (NAVD 88).

Kentukki Dövlət Təyyarə Koordinat Sistemi (SPCS)
Şimali Zona - FIPS kodu 1601

Proyeksiya sxemi:
İkiqat standart paralellərlə Lambert Konformal Konik xəritə proyeksiyası

Datum və Ellipsoid
1983-cü il Şimali Amerika Datum (NAD83)
1980-ci il Geodezik Referans Sistemi (GRS80) Ellipsoid

Xətti ölçü vahidi:
Amerika Birləşmiş Ştatları Sorğu Ayağı ilə müəyyənləşdirildiyi kimi:
Bir ABŞ Ayağı 1200/3937 metrə (0.304800610 ABŞ Ayağı) bərabərdir və ya
Bir metr 3937/1200 US Foot (3.280833333 US Foot) bərabərdir

1988-ci il Şimali Amerika Şaquli Datum (NAVD 88).
Xəritə vahidləri ABŞ Ayaqındadır.

Qeydlər: Dövlət Təyyarə Koordinat Sistemi (SPCS) bir proyeksiya deyil, düzbucaqlı düzbucaqlı koordinatlardan istifadə edərək geodeziya stansiyalarının mövqelərini təyin etmək üçün bir sistemdir. Amerika Birləşmiş Ştatları, Porto Riko və ABŞ Virgin Adalarının bütün əlli əyalətlərini bölgələr olaraq adlandırılan 120-dən çox saylı hissəyə bölən bu koordinat sistemi. Hər zonanın bölgə üçün proyeksiya parametrlərini təyin edən təyin olunmuş kod nömrəsi var. Datum Bölgəsi (Kentukki 3976) nömrələri əvvəlcə NAD27 Dövlət Təyyarə Koordinat Sistemi üçün Torpaq İdarəetmə Bürosu tərəfindən təyin edilmişdir. NAD83 üçün müəyyən edilmiş yeni SPCS bölgələrini (Kentucky North Zone 1601) dəstəkləmirlər. FIPSZONE açar sözü cari, rəsmi Federal İnformasiya Qenerasiya Standart zonası dəyərlərindən istifadə edir.

Kentukki Jefferson, Oldham, Bullitt, Shelby, Spencer və Henry bölgələrindəki LOJIC regional GIS məlumatları üçün Kentukki SPCS Şimali Bölgəsinə aiddir. Meade, Hardin və Nelson bölgələri Cənubi Bölgəyə aiddir (FIPS Kodu 1602), lakin bu ərazilərdəki məlumatların hər hansı bir LOJIC nümayəndəliyi KY SPCS Şimali Bölgəsini istifadə edir. Indiana Harrison'daki LOJIC regional GIS məlumatları üçün, Floyd və Clark bölgələri Indiana SPCS Şərq Zonasına (FIPS Kodu 1301) aiddir, lakin bu bölgələrdəki məlumatların hər hansı bir LOJIC nümayəndəliyi KY SPCS Şimali Bölgəsini istifadə edir.

SPCS üçün üç mümkün proqnoz var. Hər vəziyyətin həndəsi istiqaməti istifadə olunan proyeksiyanı təyin edir. Şərq-qərb istiqamətində daha uzun olan əyalətlər üçün Lambert Conformal Konik istifadə olunur (Kentukki daxil). Şimal-cənub istiqamətində daha uzun olan dövlətlər Transvers Mercator Proyeksiyasından istifadə edir (İndiana daxil). Yalnız bir açı ilə uzanma xüsusiyyətini göstərən Alyaskanın əl işi, Oblique Mercator Projection-dan istifadə edir.

1988-ci il Şimali Amerika Şaquli Datum (NAVD 88), 1991-ci ildə Kanada-Meksika-ABŞ-ın minimum məhdudiyyət tənzimlənməsi ilə qurulmuş şaquli nəzarət verilənlər bazasıdır. hamarlama müşahidələri. Kanada, Quebec, Ata Point / Rimouski, 1985 yerli orta dəniz səviyyəsinin hündürlüyü dəyərinin yeni Beynəlxalq Böyük Göllər Datumuna istinad edərək birincil gelgit dəzgahının hündürlüyünü sabit saxladı. Dəniz səthinin relyefindəki göstərilən dəyişikliklər, yəni orta dəniz səviyyəsinin bütün gelgit dəzgahlarında eyni ekvotensial səth olmaması səbəbindən əlavə gelgit dəzgah nişanı yüksəkliklərindən istifadə edilməmişdir. ("1988-ci il Şimali Amerika Datumunun Baş Düzəlişinin Nəticələri" Torpaq və torpaq məlumat sistemləri Cild 52, № 3, 1992 s. 133-149)

KRS 1: 020 tərəfindən təyin olunduğu və qəbul etdiyi 1983-cü il Kentukki Koordinat Sistemi, əvvəlcə Milli Geodeziya Tədqiqatı (əvvəlki Amerika Birləşmiş Ştatları Sahil və Geodeziya Tədqiqatı) tərəfindən 1930-cu illərdə torpaq ölçmələri və mühəndisləri təmin etmək üçün milli səylərin bir hissəsi kimi hazırlanmışdır. çox böyük maraq sahələrini əhatə edən ortaq bir koordinat sistemində layihələri təmsil etmək vasitəsi ilə. Bu sistemə əsasən Kentukki Şimal və Cənubi Bölgələrə bölünür.

Kentukki əyalətindəki təyyarə koordinat sistemi əvvəlcə 1927-ci ildə Şimali Amerika Datumunda 1866-cı ildə Clarke Ellipsoid istifadə edilərək ABŞ-ın Tədqiqat Ayağı (US Foot) xətti ölçü vahidi olaraq təyin edilmişdi, lakin 1986-cı ildə NGS Şimali Amerikanı qəbul etdi Sayğac standart xətt ölçüsü vahidi olaraq qəbul edilərək, 1980 elipsoidin Geodezik Referans Sisteminə əsaslanan 1983-cü il tarixidir.

NAD27-dən NAD83-ə keçid prosesində, NGS, Şimal və Cənub bölgələrinin mənşəyini təyin edən parametrləri yenidən düzəlddi ki, eyni mövqe üçün açıq və aydın şəkildə fərqli koordinatlar iki verilənlər bazası arasında nəticələnsin. Bu strategiya, koordinat dəyərlərinə əlavə olaraq başqa bir məlumat verilmədiyi zaman müəyyən bir koordinat dəsti üçün məlumat bazasının (NAD27 və ya NAD83) əsasını tanımaq mümkün olması üçün qəbul edilmişdir.

Kentukki Yenilənmiş Əsasnamə 1: 020

Başlıq I - Birliyin suverenliyi və yurisdiksiyası
Fəsil 1- Sərhədlər
.020 1983-cü il Kentukki Koordinat Sistemi

1.020 1983-cü il Kentukki Koordinat Sistemi.

  1. Bununla qəbul edilən 1983-cü il Kentukki Koordinat Sistemi, Milli Okean Xidməti / Milli Geodeziya Tədqiqatı tərəfindən coğrafi mövqeləri və ya yerin səthindəki nöqtələrin yer üzündə müəyyənləşdirilməsi və ifadə edilməsi üçün qurulmuş bir düzənlik koordinatları sistemi deməkdir. Kentukki Birliyi.
  2. Bu sistem üçün Birlik şimal zonasına və cənub zonasına bölünür. Şimal zonası, 1983-cü il Şimali Amerika Datumunun Lambert konform proyeksiyası olacaq, şimal enliklərində 37 dərəcə, 58 dəqiqə və 38 dərəcə, 58 dəqiqə boyunca paralellərin dəqiq olduğu standart paralellərə sahib olmalıdır. Koordinatların mənşəyi Qrinviçdən 15 dəqiqə qərbdə, paralel 37 dərəcə, 30 dəqiqə şimal enliyində olan meridianın 84 dərəcə kəsişməsində olmalıdır. Bu mənşəyə koordinatlar verilir: N = 0, E = 500,000.000 metr. Cənub zonası, şimal enliklərində 36 dərəcə, 44 dəqiqə və 37 dərəcə, 56 dəqiqə boyunca paralellərin dəqiq olacağı standart paralellərə sahib olan 1983-cü il Şimali Amerika Datumunun Lambert konformal konik proyeksiyası olmalıdır. Koordinatların mənşəyi 85 dərəcə meridianın, Qrinviçdən 45 dəqiqə qərbdə və paralel 36 dərəcə, 20 dəqiqəlik şimal enleminin kəsişməsində olmalıdır. Bu mənşəyə koordinatlar verilir: N = 500,000.000, E = 500,000.000 metr. Aşağıdakı əyalətlərin cənub kənarı şimal zonası ilə cənub zonası arasındakı sərhədi müəyyənləşdirəcək: Bullitt, Spencer, Anderson, Woodford, Jessamine, Fayette, Clark, Montgomery, Menifee, Morgan və Lawrence.
  3. Bir U. S. tədqiqat ayağı (1200) / (3937) metrə bərabərdir. Sayğacların U. S. tədqiqat ayağına çevrilməsi üçün sayğacları 3.28083333333 ilə on iki (12) əhəmiyyətli rəqəmə vurun. Metrlərdən ayaqlara çevrilərkən, U. S. tədqiqat ayağı tərəfindən müəyyən edilən dönüşüm faktorundan istifadə edilməlidir.
  4. Bu sistemin müvafiq zonasındakı coğrafi mövqeyi və ya nöqtənin yerini ifadə etmək üçün istifadə olunan yer səthindəki bir nöqtə üçün müstəvi koordinat dəyərləri ABŞ tədqiqat ayaqları və ayağın ondalıkları ilə ifadə olunan iki (2) məsafədən ibarət olmalıdır. 1983-cü il Kentukki Koordinat Sistemindən istifadə etməklə. 1983-cü il Kentukki Koordinat Sistemi üçün, "şimal" və ya "N" olaraq bilinən məsafələrdən biri (1) şimal / cənub istiqamətində mövqe verəcəkdir. Digər "şərq" və ya "E" olaraq bilinən bir vəziyyət şərq / qərb istiqamətində verəcəkdir. Bu koordinatlar, Milli Okean Xidməti / Milli Geodeziya Tədqiqatı tərəfindən yayımlanan və düzənlik koordinatları qurulmuş sistemlər üzərində hesablanmış Şimali Amerika Milli Geodeziya Yatay Şəbəkəsinin abidəli nöqtələri üçün düzbucaqlı koordinat dəyərlərindən asılı və uyğunlaşdırılmalıdır. Milli Okean Xidməti / Milli Geodeziya Tədqiqatı. Hər hansı bir stansiya 1983-cü il Kentukki Koordinat Sisteminə bir anket bağlantısı qurmaq üçün istifadə edilə bilər.
  5. Kentukki Birliyindəki hər hansı bir araşdırma stansiyasının və ya ərazi sərhəd küncünün yerini izah etmək üçün, Kentukki ərazisindəki araşdırma stansiyasının və ya ərazi sərhəd küncünün mövqeyini vermək üçün yerin tam, qanuni və qənaətbəxş təsviri sayılır. 1983-cü il Koordinat Sistemi.
  6. Bu bölmədə yer alan heç bir şey, daşınmaz əmlak alıcısından və ya girov götürəndən hər hansı bir hissəsinin yalnız 1983-cü il Kentukki Koordinat Sistemindən asılı olan bir ərazi təsvirinə tamamilə etibar etməsini tələb etmir.
  7. When any tract of land to be defined by a single description extends from one (1) into the other of the two (2) zones, the position of all points on its boundaries may be referred to either of the two (2) zones. The zone which is used shall be named in the description.
  8. No coordinates based on the Kentucky Coordinate System of 1983, purporting to define the position of a point on a land boundary, shall be presented to be recorded in any public land records or deed records unless the point has been tied to an existing monumented horizontal control station established in conformity with the standards of accuracy and specifications for first or second order geodetic surveying as prepared and published by the Federal Geodetic Control Committee of the United States Department of Commerce. The survey used to tie a point into these monumented control stations shall conform to the standards and specifications of a minimum of third order accuracies as set forth by the Federal Geodetic Control Committee. Standards and specifications of the Federal Geodetic Control Committee, or its successor, in force on the date of the survey shall apply. Publishing existing control stations, or the acceptance with intent to publish the newly established stations, by the National Ocean Service/National Geodetic Survey shall constitute evidence of adherence to the Federal Geodetic Control Committee specifications. These requirements may be modified by a duly authorized state agency or local agency to meet local conditions.
  9. The use of the terms "KENTUCKY COORDINATE SYSTEM OF 1983 NORTH ZONE" or "KENTUCKY COORDINATE SYSTEM OF 1983 SOUTH ZONE" on any map, report of survey, or other document shall be limited to coordinates based on the Kentucky Coordinate System as defined in this section.
  10. If any provision of this section or the application thereof to any person or circumstance is held invalid, the invalidity shall not affect other provisions or applications of the section which can be given effect without the invalid provision or application, and to this end the provisions of this section are severable.

Effective: July 14, 1992
History: Created 1992 Ky. Acts ch. 419, sec. 3, effective July 14, 1992.


What is the DNSC08 Mean sea surface model ellipsoid based on? - Coğrafi İnformasiya Sistemləri

Although the conversion between ellipsoidal height and orthometric height requires "the" geoid undulation, it must be pointed out that there is no one specific definition of "the" geoid in global use today. As such, we at NGS recognize the need to define what we mean when we speak of geoid undulations in our GEOID96, G96SSS and MEXICO97 geoid undulation models.

To put it simply, three things must be defined when one wishes to speak of a geoid undulation:

1) What ellipsoidal reference system will be used?

2) Which equipotential surface is the geoid?

3) What permanent tide system will your ellipsoid/geoid be referred to?

What ellipsoidal reference system will be used?

There are a number of different ellipsoidal reference systems in use today. For gravimetric geoids, NGS uses the geodetic reference system GRS-80, with the center coinciding with the origin of the ITRF94(1996.0) reference frame. For GEOID96, whose purpose is direct conversion between NAD 83 ellipsoid heights and NAVD 88 orthometric heights, we use the NAD 83 ellipsoid.

To reference a geoid undulation, any ellipsoidal reference system may be used, as long as one has a clear understanding of the degree-zero terms induced by your choice. For example, degree zero (i.e. 'constant') terms are induced if:

1) The GM value of the reference ellipsoid differs from the GM value assumed for the Earth

2) The normal potential (U0) of the ellipsoid differs from the true potential (W0) of the geoid.

In addition, degree 1 terms (geographically dependent, long wavelength "tilts") are induced if the origin of the ellipsoid does not coincide with the center of mass of the Earth.

The table below describes the reference fields used in our recent models:

Geoid Model GEOID96 G96SSS MEXICO97
Reference Ellipsoid NAD 83 GRS-80 GRS-80
Origin NAD 83 (86) ITRF94 (1996.0) ITRF94 (1996.0)
a (meters) 6378137.000 6378137.000 6378137.000
GM (10 14 m 3 /s 2 ) 3.986005 3.986005 3.986005
J2 1.08263 x 10 -3 1.08263 x 10 -3 1.08263 x 10 -3
omega (10 -11 rad/sec) 7292115 7292115 7292115
U0 (m 2 /s 2 ) 62636860.850 62636860.850 62636860.850

What equipotential surface is the geoid?

For all its history, "the" geoid has never had one unified, uncontested definition. There are, however, certain agreements:

1) The geoid is one of the infinitely many equipotential surfaces surrounding the Earth, with some potential value of W0.

2) It has some connection to mean sea level (both the connection, as well as mean sea level itself have debatable definitions)

To clearly identify our choice for the geoid, NGS uses a tool known as the "best fitting global ellipsoid". This should yox be confused with the reference ellipsoid! The best fitting global ellipsoid is a geometric ellipsoid which has the property of "best fitting" (in the least-squares sense) the global geoid. This is done through satellite altimeter measurements of the Earth's sea surface. Certain assumptions must be made:

a) Average dynamic topography (geoid/sea surface separation) is zero, globally.

b) Non-global altimeter missions yield sufficient information on the global geoid.

With a long enough time period, altimeter measurements are averaged, and a geometric ellipsoid is fit to the data, yielding an "a" and "f" value. Again, these are yox related to the reference field (above). If we then take our best estimate of the GM value for the Earth, as well as our best estimate of the spin of the Earth (omega), we now can compute U0 (normal potential) for this "best fitting" ellipsoid. Finally, with the assumption that the "best fitting" ellipsoid fits to the geoid, we assume no degree zero separation between this best fitting ellipsoid and the geoid. This means that the GM of the Earth and the GM of the ellipsoid are identical, as well as the U0 and W0 being equal. Therefore, given U0, we also have W0, and have thus defined our geoid!

The table below describes the best fit ellipsoids, and potential of the G96SSS and MEXICO97 geoid models. GEOID96 uses GPS on level benchmarks, in addition to gravimetric information, and therefore cannot be simply assigned a value of W0 (and may not truly be an equipotential surface).

Geoid Model G96SSS MEXICO97
"Best fitting" a (meters) 6378136.590 6378136.460
"Best fitting" f 1/298.25722917701 1/298.25765
"Best" GM (10 14 m 3 /s 2 ) 3.986004415 3.986004415
"Best" omega (10 -11 rad/sec) 7292115 7292115
W0 (m 2 /s 2 ) 62636855.678686 62636856.852138

At the time of computing G96SSS, our understanding of the best fitting ellipsoid yielded the values in the table above. With the MEXICO97 model (and further models in the near future), we are consistent with the values for the best fitting ellipsoid as defined by the NIMA/GSFC EGM96 team. Therefore, a correction must be applied to G96SSS to yield gravimetric geoid undulations that use are consistent with our current knowledge of a best fitting ellipsoid. Specifically, the separation between a surface whose potential is W0=62636855.678686 and one whose potential is W0=62636856.852138 is the correction. Over the United States, Alaska, Hawaii and Puerto Rico this separation is 12 cm. It is necessary to subtract 12.0 cm from the G96SSS values to obtain the geoid undulation between the best-fit global geopotential surface and the GRS-80 ellipsoid (when both are expressed in a tide-free system).

What permanent tide system will your ellipsoid/geoid be referred to?

The masses of the Sun and Moon, as well as their influence on the crust of the Earth must be defined to understand what potential field is used when choosing a W0 value for the geoid. Basically, one has three choices when defining a "permanent tide system". These three choices, and the masses which generate time-independent ("permanent") potential are:

1) Mean tide system: Mass of the deformed Earth and Mass of the Sun/Moon/etc

2) Zero tide system: Mass of the deformed Earth

3) Non-tidal system: Mass of the undeformed Earth.

The Earth's deformation is due to the pull of the Sun and Moon. More complete details may be found at our permanent tide web page.


Terminology

Understanding the following terms will help in choosing the correct vertical reference settings.

Vertical coordinate systems

A vertical coordinate system defines the reference for height values. As with a horizontal coordinate system, a vertical coordinate system ensures that data is spatially located accurately in relation to other data.

Vertical datums

A vertical coordinate system can be referenced to two different types of surfaces: ellipsoidal (spheroidal) or orthometric (geoidal/gravity related). Most vertical coordinate systems are gravity related. Any vertical coordinate system can be used with different horizontal coordinate systems.

Geoid

The geoid is an equipotential, or level, surface of the earth's gravity field. Imagine the oceans are allowed to settle under the influence of gravity only and are not subject to tidal or atmospheric forces, and tunnels are used to connect the oceans so that the water can move freely. The resulting surface is a representation of the geoid. The geoid is approximately equal to mean sea level (MSL) and generally differs from local mean sea level by a meter or so. It is a complex shape. The geoid is influenced by the composition of the earth. so it may have discontinuities in its slope. This means that the surface is an analytic surface as opposed to a mathematical surface such as an ellipsoid. The geoid generally differs from an earth-centered horizontal geodetic datum by less than 100 meters.

In the illustration above, the green line represents the geoid surface. It roughly curves to follow the topography. The dashed line represents the surface of the spheroid. The h is the height above the spheroid, or ellipsoid (HAE). In this case, the height is a negative value. Geoid undulation, N, is the distance between the spheroid and geoid surface. The orthometric height, H is related to the spheroid height by the following:


NASA and NOAA Altimetric and Ocean Surface Topography Data Information

The purpose of this page is to provide information on what satellite altimetric data are available for scientific research, especially from NASA’s PO.DAAC and NOAA’s NODC. While this page does not contain any data, it provides succinct descriptions and pointers to the data via dataset information pages or online tools. The information is broken up into multiple sections:

  • Missions – This contains a chronological listing of past, present and future satellite altimetric missions.
  • Data Centers – Provides information on mission mandated and non-mandated data centers that archive and distribute data.
  • Data Access – How to access data from PO.DAAC and NODC and a listing of datasets available from each center.
  • Coastal Altimetry – Descriptions of the various projects that provide coastal altimetric data.
  • Hydrological Altimetry – Descriptions of the various projects that provide hydrological altimetric data.
  • Climatolgical Altimetry – Descriptions of the various projects that provide climate data records and climatologies .
  • Globally Averaged Sea Level Change – A brief description of what it is and the different projects that calculate it.
  • SAR – Missions and data that measure sea surface height using Synthetic Aperture Radar (SAR) as the altimeter.
  • Waves – Where to obtain wave data or wave models that are not provided in the altimetric datasets.

Skylab (May 1973 &ndash February 1974) &ndash Skylab was the first spaceborne altimetric experiment to measure the geoid with 90 cm accuracy. It clearly measured the Puerto Rico Trench and islands, proving altimeters in space work.

GEOS-3 (April 1975 - July 1979) &ndash Geodynamics and Earth Ocean Satellite 3 (GEOS-3) was part of a geodetic mission series lead by NASA. It launched on 9 April 1975 and continued operating until July 1979. The spacecraft carried a radar altimeter for mapping of the oceans, as well as a laser retroflector, and other tracking beacons. The GEOS-3 mission was to measure the gravitational field around the Earth, specifically to identify the irregularities and anomalies. It was also able to measure ocean signals with 40 cm error. During the development of the prelaunch TOPEX gravity models, GEOS-3 was considered to be an important satellite, since it was located near the mirror inclination of TOPEX/POSEIDON (66.6 deg).

Seasat (July - October 1978) &ndash NASA&rsquos, Seasat, was the first satellite mission dedicated to measuring the oceans. It carried a synthetic aperture radar (SAR), radar altimeter (ALT), Seasat-A satellite scatterometer (SASS), scanning multichannel microwave radiometer (SMMR), and a visible/infrared radiometer (VIRR). It was the predecessor to many ocean observing satellites. It measured sea surface height with 10 cm accuracy, after various orbit and model corrections were applied. Unfortunately Seasat suffered a power relay failure and stopped functioning after 105 days of operation.

Geosat (October 1985 - January 1990) - The US Geodetic Satellite (Geosat) was a pioneering research mission of the US Navy dedicated to radar altimetry. The primary mission was the then classified Geodetic Mission (GM), with a duration of 18 months (until September 1986), dedicated to measuring the marine geoid at high resolution. The second mission phase is known as the "Exact Repeat Mission" (ERM), which was unclassified from the start it started 1 October 1986 and ended in January 1990 (partly due to failures of both on-board tape recorders). The ERM provided more than three years of precise altimeter data, which became available to the scientific community.

ERS-1 (July 1991 - March 2000) &ndash European Remote-Sensing Satellite-1 (ERS-1) was the European Space Agency&rsquos (ESA) first sun synchronous polar-orbiting satellite mission. It launched July 1991 and operated until March 2000. ERS-1 contained a SAR, scatterometer, altimeter, and Along Track Scanning Radar (ATSR). It could measure wind, sea surface height and sea surface temperature.

TOPEX/Poseidon (September 1992 - October 2005) - TOPEX/Poseidon (T/P) was the first altimetric mission jointly collaborated by NASA and CNES (Centre National d&rsquoEtudes Spatiales, the French space agency). It launched 10 August 1992 and began data collection at 25 September 1992. T/P operated until 18 October 2005 and collected 481 cycles of data. T/P was capable of measuring significant wave height, sigma0, atmospheric water vapor, ionospheric electron density, and the satellite&rsquos position by a combination of laser tracking, Doris Doppler tracking, and GPS, all needed to calculate sea surface height and anomalies and total electron content with high accuracy.

ERS-2 (April 1995 - July 2011) &ndash European Remote-Sensing Satellite-2 (ERS-2) is very similar to ERS-1, but could also measure atmospheric chemistry.
ERS-2 had the same mission and instruments as ERS-1. It launched April 1995 and was in a tandem mission with ERS-1 for its first year of operation. ERS-2 was decommissioned in July 2011.

Geosat Follow-On (February 1998 - October 2008) - The Navy's Geosat Follow-On (GFO) satellite was launched on 10 February 1998 with the aim of continuing ocean observations started by the highly successful Geosat mission. Data measurements from this satellite provides scientists with better understanding of ocean circulation, ice sheet topography, and climate change. GFO officially ended on 22 October 2008.

Jason-1 (December 2001 - June 2013) - Jason-1 is a follow-on altimetric mission to the very successful TOPEX/Poseidon. It is a joint mission between NASA and CNES. It launched 7 December 2001 and began data collection at 15 January 2002. Jason-1 measured the same parameters as TOPEX-Poseidon. Jason-1 was decommissioned on June 2013.

Envisat (March 2002 - April 2012) - Envisat was ESA's successor to ERS-1 & 2. It launched in 2002 with 10 instruments aboard. More advanced imaging radar, radar altimeter and temperature-measuring radiometer instruments extend the ERS datasets. This was capable through new instruments, including a medium-resolution spectrometer sensitive to both land features and ocean color. Envisat also carried two atmospheric sensors monitoring trace gases. The Envisat mission ended on 8 April 2012.

OSTM/Jason-2 (June 2008 - present) - Ocean Surface Topography Mission (OSTM)/JASON-2 continues the TOPEX/Poseidon and Jason-1 series of high accuracy measurements for ocean science and to provide operational products for assimilation and forecasting applications. The Jason-2 satellite was launched on 20 June 2008 and reached its nominal repetitive orbit on 4 July 2008. The four mission participants are NOAA, NASA, CNES and EUMETSAT.

Cryosat-2 (April 2010 &ndash present) - CryoSat is Europe's first mission to monitor variations in the extent and thickness of polar ice through use of a satellite in low Earth orbit. The information provided about the behavior of coastal glaciers that drain thinning ice sheets will be key to better predictions of future sea level rise. CryoSat is operated from the European Space Operations Centre (ESOC). The CryoSat-1 spacecraft was lost in a launch failure in 2005, however CryoSat-2 was successfully launched on 8 April 2010. CryoSat-2 is in a highly inclined polar orbit, reaching latitudes of 88° north and south, to maximize its coverage of the poles. Its main payload is an instrument called Synthetic Aperture Interferometric Radar Altimeter (SIRAL). In addition to its primary mission of observing the cryosphere, Cryosat-2 provides very useful data over the global oceans.

HY-2A (2011 - present) - HY-2 is a marine remote sensing satellite series planned by China (from HY-2 A to D) with a focus on the marine dynamic environment. HY-2 will monitor the dynamic ocean environment with microwave sensors to detect sea surface wind field, sea surface height and sea surface temperature. It includes an altimeter dual-frequency in Ku and C-bands, Doris, a scatterometer and a microwave imager. HY-2A is launched on 16 August 2011.

SARAL/AltiKa (February 2013 &ndash present) - SARAL is a satellite developed and built by the Indian space agency (ISRO). AltiKa is a Ka-band altimeter built by the French space agency (CNES) and operates onboard SARAL. Previous altimetric missions have been Ku or C-band. Ka-band provides better resolution for coastal areas, and is nearly insensitive to ionospheric path delays (obviating the need for a second frequency). It has the same orbit and ground track as ERS and Envisat.

Jason-3 (January 2016 - present) - Jason-3 is the fourth mission in U.S.-European series of satellite missions that measure the height of the ocean surface. Scheduled to launch in 2015, the mission will extend the time series of ocean surface topography measurements begun by the TOPEX/Poseidon satellite mission in 1992 and continuing through the currently operating Jason-1 and OSTM/Jason-2 missions. These measurements provide scientists with critical information about circulation patterns in the ocean and about both global and regional changes in sea level and the climate implications of a warming world. The four mission participants are NOAA, NASA, CNES and EUMETSAT.

Sentinel 3 (February 2016 - present) - Sentinel 3 is an Earth Observation satellite mission developed by the European Space Agency (ESA) as part of Copernicus which is an ambitious Earth observation program headed by the European Commission (EC) in partnership with the ESA. The Sentinel-3 mission's main objective is to measure sea-surface topography, sea- and land-surface temperature and ocean- and land-surface color with high-end accuracy and reliability in support of ocean forecasting systems, and for environmental and climate monitoring.

Jason-CS/sentinel 6 (expected 2020) - The Sentinel-6 mission, to be implemented by two consecutive Jason-CS radar altimeter satellites, will follow in the tradition of previous Jason missions (Jason-1,-2, and-3) as a joint US (NOAA, NASA), European (EUMETSAT, ESA) program. The Jason-CS satellites will provide continuity of the reference ocean surface topography time series used to determine ocean circulation and sea level rise. This information will be used in operational applications including El Niño and hurricane forecasting, safe navigation, and offshore operations. Jason-CS-A is scheduled to launch in 2020, to allow an overlap with the Jason-3 mission and Jason-CS-B in 2026, to allow an overlap with Jason-CS-A. A secondary objective will be to collect radio occultation (RO) data for the calculation of atmospheric temperature and moisture profiles.

SWOT (expected 2021) - The Surface Water Ocean Topography (SWOT) mission brings together oceanography and hydrology to focus on a better understanding of the world's oceans and its terrestrial surface waters. U.S. and French oceanographers and hydrologists have joined forces to develop this new space mission to make the first global survey of Earth's surface water, observe the fine details of the ocean's surface topography and measure how water bodies change over time.

Mission Mandated Centers

The Physical Oceanography Distributed Active Archive Center (PO.DAAC) is NASA’s data center responsible for data management and distribution of satellite oceanographic data, as well as providing support for its scientific user base. Its holdings consist of ocean surface topography, sea surface temperature, salinity, winds, ocean circulation, and gravity. PO.DAAC’s holdings for ocean surface topography consist of Seasat, GEOS-3, TOPEX/Poseidon and Jason-1, along with PI provided datasets for OSTM/Jason-2 and SARAL/AltiKa. For information on how to obtain data from PO.DAAC please visit the data access section.

The National Centers for Environmental Information (NCEI) is one of the national environmental data centers in NOAA. Its mission is to provide scientific stewardship of marine data and information. NCEI provides near real-time and delayed-mode product distribution, archive services, and long-term data stewardship for the OSTM /Jason-2 and future Jason-3, and historical Geosat and GFO products. The archive strategy developed by NCEI for archiving OSTM/Jason-2 and Jason-3 involves using NOAA Comprehensive Large Array-data Stewardship System (CLASS) to provide the information technology infrastructure to support ingestion, archival storage, and basic access to the Jason-2/3 data.

AVISO is the data archive for altimetric missions and related datasets for the French space agency, CNES. AVISO holds data for the altimetric missions ERS-1, TOPEX/Poseidon, ERS-2, Envisat, Jason-1, OSTM/Jason-2 and SARAL/AltiKa. Their uniform space-time gridded sea level anomaly datasets combining data from several satellites are widely used.

EUMETSAT is the European Union meteorological satellite agency. Its focus is on operational satellites that can provide data for weather, climate and environmental studies/applications. It houses near real time data from OSTM/Jason-2.

Non-Mission Mandated Centers

The Radar Altimeter Database System (RADS) provides along-track altimeter data with the most up-to-date corrections, in text file format, with user-selected correction algorithms, as well as software to handle the database and extract data at a user's computer. RADS is an independent data distributor.

Below are a list of tools that provide visualizations and/or subsetting data and access protocols.


Videoya baxın: Xezer denizi storm (Oktyabr 2021).