Digital terrain model evaluation and computation of the terrain correction and indirect effect in South America

The main objectives of this paper are to compare digital terrain models, to show the generated models for South America and to present two applications. Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) produced the most important and updated height information in the world. This paper addresses the attention to comparisons of the following models: SRTM3, DTM2002, GLOBE, GTOPO30, ETOPO2 and ETOPO5, at the common points of the grid. The comparisons are limited by latitudes 60° S and 25 ° N and longitudes 1000 W and 250 W. All these data, after some analysis, have been used to create three models for South America: SAMlmvl, SAM_lmv2 (both of 1 ’ grid spacing) and SAM_30s (30" grid spacing). Besides this effort, the three models as well as STRM were evaluated using Bench Marks (BM) in Brazil and Argentina. This paper also shows two important geodesy and geophysics applications using the SAM_lmvl: terrain correction (one of the reductions applied to the gravity acceleration) and indirect effect (a consequence of the reduction of the external mass to the geoid). These are important at Andes for a precise geoid computation.Los objetivos principales de este documento son comparar modelos digitales del continente; enseñar los modelos generados para Sudamérica y presentar dos aplicaciones. Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) produjo la información más importante y más actualizada de las altitudes del mundo. Este trabajo centra su atención en las comparaciones de los modelos siguientes: SRTM3, DTM2002, GLOBO, GTOPO30, ETOPO2 y ETOPO5, en los puntos comunes de la rejilla. Las comparaciones son limitadas por las latitudes 60° S y 250 N y longitudes 100° W y 250 W. Todos estos datos, después de los análisis, se han utilizado para crear tres modelos para Sudamérica: SAM lmvl, SAM_lmv2 (T de espaciamiento de la rejilla) y SAM_30s (30” de espaciamiento de la rejilla). Los tres modelos bien como el STRM fueron evaluados usando puntos de referencia de nivel (BM) en Brasil y Argentina. Este trabajo también muestra dos aplicaciones importantes del SAM lmvl: corrección del terreno (una de las reducciones aplicadas a la aceleración de la gravedad) y efecto indirecto (una consecuencia del proceso de reducción de la masa exterior al geoide). Estos son muy importantes en la región de los Andes para computar el geoide con exactitud.Asociación Argentina de Geofísicos y Geodesta

Using geotechnologies for mapping water storage changes in the Pampean Region from GRACE data

El campo gravitatorio terrestre no permanece constante, sino que varía en el tiempo debido a diversos factores como la redistribución de masas durante el ciclo hidrológico. La misión satelital GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment), provee datos acerca de la variación temporal del campo gravitatorio terrestre con una resolución espacial de aproximadamente 400 km. Debido a la relación directa entre gravedad y masa, es posible obtener las variaciones del almacenamiento de agua a partir del espesor equivalente de agua (EWH por sus siglas en inglés: Equivalent Water Height). El objetivo de este trabajo es el análisis regional de la variación del almacenamiento de agua a partir de la representación de los cambios espaciales y temporales del EWH derivados de GRACE, para el período 2003-2010 en la cuenca del río Salado, ubicada en la Región Pampeana. Para esta representación se utilizó el software GMT (Generic Mapping Tools) de código abierto, el cual permitió simplificar y automatizar el proceso cartográfico mediante scripts, creando todos los mapas en una sola aplicación. Los resultados de GRACE fueron validados con datos de precipitaciones del GPCP (Global Precipitation Climatology Project), humedad del suelo del GLDAS (Global Land Data Assimilation System) y mediciones de la cota hidrométrica en la Laguna La Picasa, ubicada en la cuenca del río Salado. GRACE detectó significativas variaciones del espesor equivalente de agua en el período bajo estudio, las que pueden asociarse a precipitaciones máximas y mínimas ocurridas en la región. Las señales de EWH y cota hidrométrica presentaron un comportamiento similar y una tendencia negativa en el período 2002-2009. La correlación entre ambas señales resultó ser mayor al 75%, indicando un buen ajuste entre variables geofísicas diferentes.The Earth’s gravity field does not remain constant but changes over time depending on several factors such as redistribution of the masses due to hydrological cycles. The GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) satellite mission provides time-variable readings of variations in the Earth’s gravity field at a spatial resolution of ~400 km. Because of the direct relationship between mass and gravity, it is possible to obtain the related changes in water storage from the Equivalent Water Height (EWH). The aim of this work is to analyze the regional changes in water storage from a representation of the spatio-temporal EWH variations obtained from GRACE solutions for the period 2003-2010 in the Salado river basin, located in the Pampeana Region of Argentina. The GMT (Generic Mapping Tools) open-source software was used for this representation, as it allows for simplification and automation of the mapping process using scripts to create maps all within a single application. Afterwards, GRACE results were validated by comparison with GPCP (Global Precipitation Climatology Project) rainfall data as well as GLDAS (Global Land Data Assimilation System) soil moisture and hydrometric heights of the Picasa Lagoon in the Salado River basin. This mission detected significant EWH variations in the period under study, which could be associated with maximum and minimum precipitations that occurred in the region. The EWH and hydrometric height signals both showed a similar behavior and a negative trend within the period 2002-2009. The correlation between both signals was greater than 75%, showing a good adjustment between different geophysical variables.Asociación Argentina de Geofísicos y Geodesta