Figura 1. Software SynthGravP.v1.0.yab/.exe [Acuña, 2017a].
La cátedra Geodesia Geométrica, a través del LGFS-LUZ, y en el marco del proyecto de investigación No. LGFS/LUZ-04-2015 - “Mejorando la determinación del modelo geoidal de ultra-alta-resolución para Venezuela como base para la redefinición del sistema nacional de alturas” [Acuña et al., 2015], desarrolló el software SynthGravP.v1.0.yab/.exe (Figura 1) [Acuña, 2017a], el cual permite modelar las observaciones absolutas de un gravímetro “virtual” al producir valores sintéticos de gravedad total (g) en cualquier punto P localizado sobre la superficie terrestre de la región 0°-20°N/285°-305°E, con resolución espacial de hasta 30×30m.
Para la predicción de las observaciones “sintéticas” de gravedad total g en P (i.e., construidas artificialmente sin necesidad de la ejecución de mediciones gravimétricas de campo), SynthGravP.v1.0.yab/.exe sólo requiere la posición precisa 3D de la locación en cuestión, dada en términos de coordenadas geodésicas latitud, longitud y altura elipsoidal como referidas al datum venezolano SIRGAS-REGVEN (SR1995, SR2015), compatibles con WGS84 [NIMA, 2004], y generalmente obtenidas mediante posicionamiento GNSS.
SynthGravP.v1.0.yab/.exe produce sus valores de gravedad total de superficie utilizando la siguiente información: a) los coeficientes armónicos esféricos y constantes geodésicas del modelo geopotencial global –estático/combinado/de alta-resolución– EIGEN-6C4 [Förste et al., 2014], de grado y orden 2190, basado en datos satelitales LAGEOS/GRACE/GOCE [Bruinsma et al., 2014], en el modelo geopotencial global EGM2008 [Pavlis et al., 2012] y en el campo marino de gravedad global DTU10 [Andersen, 2010] de 2×2' de resolución derivado por altimetría satelital multimisión; b) las constantes a, J2, GM y ω correspondientes al sistema geodésico de referencia GRS80 [Moritz, 2000], empleado para realizar el elipsoide de nivel y campo de gravedad normal; c) los mejores estimados actuales de las constantes geodésicas globales GM, W0 y ω en el sistema de marea “TideFree” [Petit y Luzum, 2010]; de particular importancia es el valor utilizado de W0=62.636.856,0 m^2*s^-2 (potencial de gravedad en el geoide) que define el nivel del geoide global al cual refieren los valores sintéticos de gravedad total estimados por el programa; d) el modelo digital de terreno VDTM17 [Acuña, 2017b] de 30×30m de resolución, basado en las elevaciones de terreno SRTMGL1_V003 [https://doi.org/10.5067/MEaSUREs/SRTM/SRTMGL1.003] y en la batimetría SRTM15_PLUSv1.0 [Sandwell et al., 2014]; y e) las fórmulas de la expansión armónico-esférica del campo de la gravedad global normal, anómalo y real [Heiskanen y Moritz, 1967], [Hofmann-Wellenhof y Moritz, 2006], [Torge y Müller, 2012], y aquellas correspondientes al modelaje de los efectos de terreno en la determinación del geoide, particularmente las referidas al cálculo de los efectos RTM (por modelo de terreno residual) e ISO (por compensación isostática del DTM residual) en anomalías de gravedad [Sansò y Sideris, 2013].
Los cálculos de SynthGravP.v1.0.yab/.exe incluyen, además de la estimación sintética de g en P, la determinación (en esa locación) de los principales funcionales del campo de la gravedad terrestre (p.ej., anomalías de gravedad y altura, ondulación del geoide, componentes de la deflexión de la gravedad, gradiente y perturbación de gravedad, potencial gravitacional, centrífugo, anómalo, normal y de gravedad real, entre otros); los efectos totales RTM e ISO en gravedad, basados en el DTM de ultra-alta-resolución; las elevaciones de terreno con resolución de 30×30m y 9×9km; la ondulación obtenida del último modelo geoidal LGFS-LUZ para Venezuela, el gravimétrico VGM15grav_v2.0 [Acuña, 2017c], también de ultra-alta-resolución de 30×30m; y la elevación (cota) del punto derivada por nivelación-GNSS, combinando sus respectivas altura elipsoidal y ondulación del geoide gravimétrico.
Estos cálculos los realiza SynthGravP.v1.0.yab/.exe tanto en puntos discretos (aislados) como en aquellos dispuestos en una cuadrícula geográfica limitada por el usuario en espacio y resolución espacial.
Comparaciones de los valores sintéticos de gravedad total g predichos por SynthGravP.v1.0.yab/.exe con aquellos obtenidos de observaciones gravimétricas reales, llevadas a cabo en el occidente del país, sobre estaciones GPS/nivelación [Acuña et al., 2009], muestran una diferencia media de 1.2 mGal con incertidumbre de ± 2.1 mGal (1-sigma).
Estos resultados son significativamente precisos si se considera la forma virtual de la determinación de gravedad total que realiza SynthGravP.v1.0.yab/.exe. En consecuencia, la aplicación inmediata del software será la generación de valores de anomalías gravimétricas de aire-libre más cercanas a la realidad en zonas no-levantadas con gravimetría convencional en Venezuela y regiones adyacentes, para fines de la estimación de la nueva y mejorada versión 2017 del modelo geoidal venezolano VGM17 de ultra-alta-resolución 30×30m, actualmente en preparación [Acuña, 2017d].
SynthGravP.v1.0.yab/.exe contenido en un archivo .ZIP de 198.9 MB, puede descargarse a través del siguiente enlace:
https://mega.nz/#!8NU1wLZT!cyQcfTi9UzhNjKxiC-XcJCbxWsONsy5GJjqo8O-TWd0
SynthGravP.v1.0.yab/.exe es una aplicación científica del LGFS-LUZ que se ofrece libre (en modo DEMO) a la comunidad geodésica del país pero sin ningún compromiso de garantía. Tanto el autor del software como el LGFS-LUZ no se hacen responsables por la utilización, adecuada o nó, que usuarios hagan del programa, ni de las consecuencias que sus resultados puedan generar.
SynthGravP.v1.0.yab/.exe ejecutándose en modo DEMO, calcula con el modelo geopotencial global EIGEN-6C4, el DTM topografía/batimetría VDTM17 de ultra-alta-resolución 30×30m, y los mejores estimados actuales para las constantes GM, W0 y ω; la gravedad total g en superficie, los funcionales del campo de la gravedad terrestre (real, anómalo y normal), y los parámetros geométricos y físicos del sistema de referencia geodésico GRS80, todos los anteriores con calidad total (doble-precisión extendida), pero siempre correspondiendo a la posición geodésica 3D SIRGAS-REGVEN(1995) de la estación REGVEN MARA y la gravimétrica PLUZ, ubicadas ambas en el campus de la Facultad de Ingeniería de La Universidad del Zulia, en Maracaibo, Venezuela.
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