Quality Assessment of GOCE Gradients

Jarecki, F.; Wolf, Karen Insa; Denker, Heiner; Müller, Jürgen

doi:10.1007/3-540-29522-4_19

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“…For the latter purpose, one could use the GOCE data themselves and perform an internal assessment (see e.g. Albertella et al 2000;Jarecki et al 2006;Jarecki and Müller 2007). Bouman and Koop (2003b) used along-track interpolation of GGs, which seems to be an adequate tool for error assessment in the MB.…”

Section: Gravity Gradient Preprocessingmentioning

confidence: 99%

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Preprocessing of gravity gradients at the GOCE high-level processing facility

Bouman

Rispens

Gruber

et al. 2008

J Geod

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One of the products derived from the gravity field and steady-state ocean circulation explorer (GOCE) observations are the gravity gradients. These gravity gradients are provided in the gradiometer reference frame (GRF) and are calibrated in-flight using satellite shaking and star sensor data. To use these gravity gradients for application in Earth scienes and gravity field analysis, additional preprocessing needs to be done, including corrections for temporal gravity field signals to isolate the static gravity field part, screening for outliers, calibration by comparison with existing external gravity field information and error assessment. The temporal gravity gradient corrections consist of tidal and nontidal corrections. These are all generally below the gravity gradient error level, which is predicted to show a 1/ f behaviour for low frequencies. In the outlier detection, the 1/ f error is compensated for by subtracting a local median from the data, while the data error is assessed using the median absolute deviation. The local median acts as a high-pass filter and it is robust as is the median absolute deviation. Three different methods have been implemented for the calibration of the gravity gradients. All three methods use a high-pass filter to compensate for the 1/ f gravity gradient error. The baseline method uses state-of-the-art global gravity field models and the most accurate results are obtained if star sensor misalignments are estimated along with the calibration parameters. A second calibration method uses GOCE GPS data to estimate a low-degree gravity field model as well as gravity gradient scale factors. Both methods allow to estimate gravity gradient scale factors down to the 10 −3 level. The third calibration method uses high accurate terrestrial gravity data in selected regions to validate the gravity gradient scale factors, focussing on the measurement band. Gravity gradient scale factors may be estimated down to the 10 −2 level with this method.

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Section: Gravity Gradient Preprocessingmentioning

confidence: 99%

“…In general, observational errors may be assessed by comparing the observations with predicted observations. The cross validation method presented here is updated from (Bouman and Koop 2003b), while other methods are discussed in (Albertella et al 2000;Koop et al 2002;Jarecki et al 2006;Jarecki and Müller 2007).…”

Section: Global Gravity Field Modelsmentioning

confidence: 99%

Preprocessing of gravity gradients at the GOCE high-level processing facility

Bouman

Rispens

Gruber

et al. 2008

J Geod

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“…According to Jarecki et al (2006), the reduction can be calculated as V-5 After this reduction, the XO differences are: V-6 As a reduction is necessary for compensating the height differences and in order to avoid a loss of quality in the measurements, we have used the reduction concept by linear trend estimation, and we did not apply any spacial filter to preserve important frequencies in the full gradient signal.…”

Section: V1 Goce Satellite Track Cross-oversmentioning

confidence: 99%

O uso dos dados da missão GOCE para a caracterização e a investigação das implicações na estrutura de densidade das Bacias Sedimentares do Amazonas e Solimões, Brasil

Bomfim¹

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A maneira mais direta de detectar as anomalias da densidade é pelo estudo do potencial gravitacional e de suas derivadas. A disponibilidade global e a boa resolução dos dados do satélite GOCE, aliadas à disponibilidade de dados de gravimetria terrestre, são ideais para a comparação e classificação das bacias de larga escala, como as bacias sedimentares do Solimões e do Amazonas dentro do Craton amazônico. Foram processados um conjunto de dados, produtos GOCE EGG_TRF_2 Level 2, ao longo das trajetórias do satélite para remover o ruído (shift/drift) nos gradientes da gravidade a partir da técnica crossover (XO).Calculamos a redução das massas topográfica a fim de obter os componentes do gradiente da gravidade e anomalia da gravidade usando modelagem direta com prismas esféricos a partir do modelo de elevação digital, ETOPO1. Desta maneira, a comparação dos dados somente do satélite GOCE com as reduções das massas topográficas referentes aos componentes do gradiente da gravidade permitiram estimar quantidades invariantes que trouxeram uma melhoria na interpretação dos dados do tensor de gravidade. Além disso, comparamos dados terrestres do campo de gravidade com dados do campo de vi gravidade dos modelos geopotenciais EGM2008 e GOCE, uma vez que os dados terrestres podem ser afetados por erros em longos comprimentos de onda devido a erros de nivelamento, diferentes referenciais de altitudes, e aos problemas em interligar diferentes campanhas de medidas da gravidade.Portanto, estimamos uma melhora e uma nova representação dos mapas das anomalias de gravidade e do tensor gradiente da gravidade nas áreas inacessíveis do Craton Amazônico. As observações forneceram novas entradas para determinar campos regionais a partir dados brutos pre-processados (gradiente de gravidade EGG_TRF_2 L2), bem como a partir de um modelo geopotencial mais recente até grau e ordem 250 dos harmonicos esféricos derivados de dados somente do satélite GOCE para a representação do campo de gravidade como geóide, anomalias da gravidade e os componentes tensor da gravidade, os quais foram quantidades importantes para interpretação, modelagem e estudo dessas estruturas.Finalmente, obtivemos um modelo isostático considerando a estrutura de densidade litosférica estudada através de uma modelagem direta 3D da distribuição de densidade por prismas esféricos usando a geometria do embasamento e descontinuidade do Moho. Além do que, constatamos através da modelagem direta das soleiras de diabásios dentro dos sedimentos mostramos que somente as soleiras dentro da Bacia do Amazonas não são as únicas responsáveis pela anomalia de gravidade positiva que coincide aproximadamente com as espessuras máximas dos sedimentos da Bacia. Talvez, isso possa ser também um resultado de movimentos relativos do Escudo das Guianas situado ao norte da Bacia, e o Escudo Brasileiro situado ao sul. Embora isso seja apenas uma evidência adicional preliminar, não podemos confirmá-las a partir das estimativas do campo da gravidade. Portanto, é necessário outros tipos de dados geofí...

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Robust Trend Estimation from GOCE SGG Satellite Track Cross-Over Differences

Jarecki

Müller

International Association of Geodesy Symposia

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Quality Assessment of GOCE Gradients

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Preprocessing of gravity gradients at the GOCE high-level processing facility

Preprocessing of gravity gradients at the GOCE high-level processing facility

O uso dos dados da missão GOCE para a caracterização e a investigação das implicações na estrutura de densidade das Bacias Sedimentares do Amazonas e Solimões, Brasil

Robust Trend Estimation from GOCE SGG Satellite Track Cross-Over Differences

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