Zur Rolle der subglazialen Topographie bei der regionalen Geoidbestimmung in Antarktika

Jan Müller, M. Scheinert, R. Dietrich, IPG TU Dresden

Die gegenwärtigen Satellitenmissionen bringen eine enorme Genauigkeitssteigerung bei der globalen Geoidbestimmung sowie bei der Erfassung zeitlicher Änderungen des Schwerefeldes (CHAMP, GRACE) mit sich. Darüberhinaus soll die GOCE-Mission eine homogene, geschlossene Lösung im hochauflösenden Bereich ermöglichen. Trotzdem bleiben weiterhin Probleme bestehen, u.a. werden Wellenlängen kürzer als ca. 100km nicht aufgelöst . Um die Auflösung zu erhöhen und insbesondere in Gebieten mit ungenügender Datenbedeckung das Geoid zu verbessern, werden regionale Geoidbestimmungen durchgeführt. Eine anerkannte und allgemein benutze Methodik zur regionalen Geoidbestimmung bildet die Remove Restore Technik (RRT) - die Aufteilung des zu analysierenden Feldes in 3 Wellenlängenbereiche. Dabei wird der kurzwellige Anteil durch die Gravitationswirkung der Topographie repräsentiert und soll hier für die Antarktis näher untersucht werden. Der mittlere Wellenlängenbereich (der langwellige Anteil kommt aus globalen Schwerefeldmodellen) kann mit Hilfe der Aerogravimetrie abgedeckt werden. Als Datenbasis für die Untersuchung der subglazialen Topographie in Antarktika werden zunächst ausschliesslich Höhen des BEDMAP-Konsortiums verwendet. Diese liegen mit einer Auflösung von 5km für das gesamte Gebiet südlich 60°S vor. Zu Beginn soll die spektrale Charakteristik dieser Topographiedaten untersucht und bewertet werden. Anschliessend erfolgt durch direkte Vorwärtsrechnung über Integralformeln die Bestimmung der aus der Felsuntergrundtopographie resultierenden Schweresignale. Die anhand der vorgegebenen Topographie erreichbare spektrale Auflösung des kurzwelligen Schwerefeldanteils soll mit der erreichbaren Auflösung von GOCE verglichen werden. Daraus abgeleitet werden können Aussagen über die Grenzwellenlängen bei der Remove Restore Technik, damit eine Überschneidung mit Schwereanteilen aus globalen Schwerefeldmodellen (EGM96, EIGEN, GOCE-Modelle) vermieden wird. Ausserdem soll der aus den BEDMAP-Daten errechnete kurzwellige Geoidanteil hinsichtlich der erreichbaren Genauigkeit bei der Geoidbestimmung (derzeitiges Ziel: 1cm) bewertet werden. Dabei ist insbesondere die Frage interessant, ob die Genauigkeit und räumliche Auflösung der BEDMAP-Daten für die angestrebte Genauigkeit der regionalen Geoidbestimmung ausreichend ist oder ob die Subglazialtopographie noch deutlich höher aufgelöst werden muss.