An attempt to link the Brazilian Height System to a World Height System

Abstract

This paper deals with the geopotential approach to investigate the present Brazilian Height System (BHS). Geopotential numbers are derived from Global Positioning System (GPS) satellite surveying and disturbing potential on selected benchmarks. A model for the disturbing potential can be obtained by an existing set of spherical harmonic coefficients such as the Earth Gravity Model 2008 (EGM08). The approach provides absolute evaluation of local normal geopotential numbers (aka spheropotential numbers) related to a so-called World Height System (WHS). To test the validity of the proposed methodology, a numerical experiment was carried out related to a test region in Southern Brazil. The accuracy of the derived geopotential numbers was tested versus local normal geopotential numbers based on 262 GPS/leveling points. The root mean square error (RMSE) value for metric offset of BHS derived from geopotential numbers and the disturbing potential modeling in the test area was estimated to be near 0.224 meters in the absolute view. Therefore, since these spheropotential numbers are referred to a local datum, these results of comparisons may be an indicator of the mean bias of local network due to the effect of local Sea Surface Topography (SSTop) and possible offset between the unknown reference for the BHS and the quasigeoid model in the region. Keywords: Geopotential Numbers; Vertical Datum Connections; NormalOrthometric Heights; Quasigeoid.An attempt to link the Brazilian height system to a world height system. Bol. Ciênc. Geod., sec. Artigos, Curitiba, v. 18, n o 3, p.363-377, jul-set, 2012.3 6 4 RESUMO Este trabalho apresenta uma investigação realizada a respeito da Rede Altimétrica Fundamental do Brasil (RAFB) com base em posicionamento GPS (Global Positioning System) e determinação do distúrbio do potencial sobre referências de nível. Um modelo para o distúrbio do potencial pode ser obtido com base nos coeficientes do desenvolvimento em séries de funções harmônicas esféricas do potencial gravitacional como os do Earth Gravity Model 2008 (EGM08) por exemplo. A abordagem provê a base para avaliação absoluta de números geopotenciais normais (ou números esferopotencias) locais relativamente a um Sistema Global de Altitudes (SGA). Para verificar a validade desta metodologia proposta um experimento numérico foi desenvolvido em relação a uma área teste no sul do Brasil. As acurácias dos números geopotenciais obtidos foram testadas em relação a números geopotenciais normais com base em 262 pontos GPS sobre a rede de nivelamento. O valor do erro médio quadrático (EMQ) em termos de um desvio métrico absoluto do Sistema Altimétrico Brasileiro (SAB) obtido a partir dos números geopotenciais e do distúrbio do potencial na área teste foi estimado em cerca de 0,224 metros. Uma vez que os números esferopotenciais são referidos ao datum local, os resultados das comparações efetivadas podem ser um indicador do desvio da rede local em vista da topografia do nível médio do mar (TNMM) e a possível inconsistência entre a orige...

Estudo Do Sistema Vertical De Referência Do Equador No Contexto Da Unificação Do Datum Vertical

“…A solução prevista é estruturada com base na padronização das bases de dados das redes verticais nacionais convencionais e incorporação de dados globais oriundos de plataformas orbitais tais como gravimetria por satélite, altimetria por radar a bordo de satélites e GNSS. Vários países na América Latina têm tomado iniciativas para a conexão das redes verticais com um SVRG (Ferreira & De Freitas, 2012). No caso do Brasil, algumas abordagens de conexão de redes verticais por estratégias terrestres e por satélite têm sido aplicadas.…”