بهبود ژئوئید با تلفیق ژئوئید جاذبی و ایستگاههای ترازیابی- gps

فرمول استوکس که در سال 1849 ارائه شده است ، هنوز به عنوان مهمترین فرمول در فیزیکال ژئودزی در نظر گرفته می شود. به کمک این فرمول می توان ارتفاع ژئوئید(n) را از داده های آنامولی جاذبی() محاسبه کرد. مشکل اصلی در محاسبهء فرمول استوکس لزوم وجود اطلاعات ثقل در روی تمام کرهء زمین است . برای رفع این مشکل ناحیهء انتگرالگیری حول نقطهء مورد محاسبه،به یک ناحیهء کروی به شعاع w0 محدود میشود بطوریکه مقدار انتگرال در بیرون از این ناحیه به حداقل برسد. این کار با اصلاح تابع استوکس امکانپذیر می شود. در فرمول اصلاح شدهء استوکس طول موجهای بلند ژئوئید از مدل پتانسیل زمین و طول موجهای کوتاه از اطلاعات ثقل زمینی تعیین می شوند. ژئوئیدی که به این صورت تعیین می شود از دقت نسبی و تراکم خوبی برخوردار است اما بدلیل خطاهای طول موج بلند در مدل ژئوپتانسیل، که بعنوان مرجع پذیرفته شده است ، دقت مطلق پائینی دارد. با ظهور فنون تعیین موقعیت ماهواره ای، مخصوصا gps، ژئوئید در خشکی ها از ترکیب ارتفاع بیضوی (h) و ارمتریک (h) مستقیما محاسبه میشود. ژئوئید حاصل از این روش دقت مطلق و نسبی بالایی دارد مخصوصا وقتی که ایستگاههای ترازیابی - gps به ایستگاههای slrو vlbi متصل باشند، اما این ژئوئید برای ایجاد یک سیستم مرجع ارتفاعی به اندازهء کافی متراکم نیست . با توجه به آنچه بیان شد دو نوع ژئوئید بدست می آید: ژئوئید جاذبی که از تراکم و دقت نسبی بالایی برخوردار است اما دقت مطلق پائینی دارد و دیگری ژئوئید ترازیابی- gps که تراکم ضعیفی دارد اما دقت نسبی و مطلق بالایی دارد. در این پایان نامه بمنظور بهره گیری از دقت نسبی و تراکم ژئوئید جاذبی و در عین حال استفاده از دقت مطلق ژئوئید ترازیابی - gps راه حلهای مختلف بررسی خواهد شد. در فصل اول بطور خلاصه مفهوم ژئوئید و روشهای تعیین آن بیان میشود. فصل دوم به تئوری استوکس برای تعیین ژئوئید خواهد پرداخت و در ادامهء این فصل ژئوئید ترازیابی - gps بیان خواهد شد. در فصل سوم ژئوئید جاذبی ایران، شبکهء ژئودزی ماهواره ای (gps) و شبکهء ترازیابی دقیق ایران بررسی میشود. در فصل چهارم روش سرشکنی تلفیقی برای بهبود ژئوئید جاذبی توسط ایستگاههای ترازیابی - gps و مطرح می گردد. نتایج عددی نشان می دهد که انحراف استاندارد اختلاف ژئوئید جاذبی و ژئوئید ترازیابی - 46/9 gps سانتیمتر است که بعد از سرشکنی تلفیقی (در بهترین حالت) به 9/1 سانتیمتر کاهش می یابد. در این حالت ژئوئید بهبود یافته دارای دقت داخلی تقریبا 2 سانتیمتر در اطراف ایستگاههای ترازیابی - gps می باشد. بعلاوه ژئوئید مذکور از دقت نسبی 4/4 ppm برخوردار است .