Análise da Variação Temporal das Altitudes Elipsoidais e Ortométricas em Estações da RBMC a Partir de Dados GNSS e Dados GRACE

Resumo

Este artigo tem o propósito de analisar o uso de diferentes modelos mensais do geopotencial, provenientes da missão GRACE e disponibilizados através do ICGEM (International Centre for Global Earth Models), na avaliação da variação temporal da componente vertical (coordenada altitude) em estações pertencentes à Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo dos Sistemas GNSS (RBMC). A pesquisa visa analisar a variação temporal das altitudes elipsoidais (componente geométrica) num conjunto de estações pertencentes a RBMC, e relacionar com a variação temporal das altitudes ortométricas (componente com significado físico). Os materiais para o cumprimento deste estudo compreendem séries temporais de coordenadas geodésicas de 18 estações da RBMC, no intervalo de tempo entre janeiro de 2012 a julho de 2015 e modelos mensais do geopotencial da missão GRACE provenientes de três centros de processamento: o Jet Propulsion Laboratory (JPL), o GeoForschungsZentrum (GFZ) e o Center for Space Research (CSR). Dos modelos mensais do geopotencial são obtidos, para cada estação ao longo do tempo, os valores da funcional altitude geoidal, e a partir destes são calculadas as altitudes ortométricas. A metodologia empregada envolve a determinação da reta de tendência das séries temporais de altitudes bem como a comparação das taxas de variação anual das altitudes elipsoidais e das altitudes ortométricas. Também foi feita a determinação da correlação entre as séries temporais de altitudes elipsoidais, altitudes ortométricas e altitudes geoidais. Os modelos utilizados foram desenvolvidos até os graus 60, 90 e 96. As taxas de variação da altitude ortométrica, obtida a partir da altitude geoidal derivada do modelo JPL RL05 desenvolvido até grau 60 e do modelo JPL RL05 desenvolvido até grau 90, são mais similares às taxas de variação da altitude elipsoidal, do que as taxas geradas a partir dos outros modelos desenvolvidos até os mesmos graus. Do total de estações empregadas na pesquisa e considerando o modelo JPL desenvolvido até grau 60 e grau 90, respectivamente, 38,9% e 33,3% apresentaram taxas iguais de variação de altitude ortométrica e elipsoidal. Com relação às correlações entre as altitudes elipsoidais e ortométricas, observa-se que as séries temporais de altitude ortométrica geradas a partir dos modelos mensais do geopotencial desenvolvidos até grau 60 tiveram maior correlação com os dados das altitudes elipsoidais, do que as altitudes geradas com os modelos desenvolvidos em graus maiores, o que indica uma melhor correspondência entre as variações temporais da altitude elipsoidal e modelos mensais do geopotencial desenvolvidos até grau 60.