Assessment of different-generation GOCE-only and GOCE/GRACE Earth Global Gravity Models over Argentina using terrestrial gravity anomalies and GPS/Levelling data

The Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer (GOCE) dedicated satellite gravity field mission was launched by the European Space Agency (ESA) on March 17, 2009. Since then, several Global Geopotential Models (GGMs) have been released based on data collected by GOCE. This paper evaluates different GOCE-only and GOCE/GRACE GGMs using 567 available GPS/Levelling points and terrestrial free-air gravity anomalies in Argentina. EGM2008 and EIGEN-51C models are also included in the evaluation procedure, even though they are not based on GOCE data. The idea of using these models is to identify any improvements of the new GOCE-only or GOCE/GRACE GGMs in Argentina. The truncation of the Stokes coefficients at a certain spherical harmonic degree n1 produces an omission error. In order to reduce this omission error, synthetic GGMs are evaluated by adding signal from EGM2008 and topographic effects through a Residual Terrain Model (RTM) to the satellite GGMs models. The evaluation is performed with an incremental step of one in harmonic degree, so that the most detailed possible evaluation of the GOCE-only and GOCE/GRACE GGMs will be performed. The results show that EGM2008 is better than all GGMs, used for evaluation in this study, in terms of the standard deviation of the geoid heights are concerned. This superiority is marginal and statistically insignificant, being at the 3-2 mm level. GOCE/GRACE GGMs are significantly better than EGM2008 in terms of the range of the differences with the GPS/Levelling data, since they reduce the 1.964 m of the EGM2008 range by as much as 0.21 m for DIR_R5. Contrary to the results for the validation with the GPS/Levelling data, all the GOCE and GOCE/GRACE GGMs are better at the 0.1 mGal level for the gravity anomaly differences.Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísica

ESTUDIO PRELIMINAR DE GEOIDE MARINO EN EL OCÉANO ATLÁNTICO ARGENTINO

The objective of this paper is to present the studies conducted for the determinationof marine geoid model in the Atlantic coastal region of Argentina using satellitealtimetry and shipborne gravity data. The altimetry data of the satellite altimetrymission ERS1 and shipborne gravity data were used to compute a pure altimetricgeoid and a pure gravimetric geoid, respectively using the well known removerestoretechnique. The effect of the Quasi-Stationary Sea Surface Topography(QSST) and the effect of the Sea Surface Variability (SSV)were taken into accountduring the processing of the different solutions. From the results achieved it wasconcluded that the pure altimetric geoid has an accuracy of near 8 cm in someareas, while the pure gravimetric solution gives poorer results. The accuracy of thefinal geoid models was assessed through comparisons with stackedTOPEX/POSEIDON (T/P) SSHs, known for their high precision. In order toimprove the accuracy of the gravimetric geoid, a combined solution using theMultiple input –Multiple output system theory , known as MIMOST were used.MIMOST allow to combine heterogeneous data in the spectral domain. Thecombination of satellite and shipborne data with the proposed algorithm improvesthe accuracy of the gravimetric geoid model by about 2 cm.En este trabajo se presentan estudios realizados sobre la determinación de geoidesmarinos preliminares en el océano Atlántico próximo a Argentina, utilizando datosde altimetría satelital y datos de gravedad marina. Los datos correspondientes a lamisión espacial de altimetría satelital ERS1 y los datos de gravedad medidos enbarco permitieron determinar un geoide altimétrico puro y un geoide gravimétricopuro en el océano Atlántico argentino utilizando la técnica remover-restaurar. Elefecto de la componente casi estacionaria de la topografía del mar (QSST) y elefecto de la variabilidad de la superficie del mar (SSV) se tuvieron en cuentadurante el procesamiento de las diferentes soluciones. De los resultados obtenidos,se concluye que el geoide altimétrico puro tiene una exactitud de 8 centímetros enalgunas áreas mientras que los resultados de la solución gravimétrica pura son máspobres. La exactitud de los modelos de geoide finales se evalúo a través decomparaciones con datos de altura de la superficie del mar (SSHs) medidos por lamisión TOPEX/POSEIDÓN (T/P), conocidas por su gran precisión. Con el fin demejorar la exactitud del geoide gravimétrico se obtuvo una solución combinadautilizando la Teoría de Múltiple Entrada-Múltiple Salida, conocida como MIMOSTque permite la óptima combinación de datos heterogéneos en el dominio espectral.La combinación de la solución satelital pura con la solución obtenida con los datosde gravedad marina utilizando el algoritmo propuesto, mejoraron la exactitud,comparada con el geoide gravimétrico puro, en aproximadamente 2 centímetros.En este trabajo se presentan estudios realizados sobre la determinación de geoidesmarinos preliminares en el océano Atlántico próximo a Argentina, utilizando datosde altimetría satelital y datos de gravedad marina. Los datos correspondientes a lamisión espacial de altimetría satelital ERS1 y los datos de gravedad medidos enbarco permitieron determinar un geoide altimétrico puro y un geoide gravimétricopuro en el océano Atlántico argentino utilizando la técnica remover-restaurar. Elefecto de la componente casi estacionaria de la topografía del mar (QSST) y elefecto de la variabilidad de la superficie del mar (SSV) se tuvieron en cuentadurante el procesamiento de las diferentes soluciones. De los resultados obtenidos,se concluye que el geoide altimétrico puro tiene una exactitud de 8 centímetros enalgunas áreas mientras que los resultados de la solución gravimétrica pura son máspobres. La exactitud de los modelos de geoide finales se evalúo a través decomparaciones con datos de altura de la superficie del mar (SSHs) medidos por lamisión TOPEX/POSEIDÓN (T/P), conocidas por su gran precisión. Con el fin demejorar la exactitud del geoide gravimétrico se obtuvo una solución combinadautilizando la Teoría de Múltiple Entrada-Múltiple Salida, conocida como MIMOSTque permite la óptima combinación de datos heterogéneos en el dominio espectral.La combinación de la solución satelital pura con la solución obtenida con los datosde gravedad marina utilizando el algoritmo propuesto, mejoraron la exactitud,comparada con el geoide gravimétrico puro, en aproximadamente 2 centímetros