Napjainkra a nehézségi erőtér, a geoid néhány cm pontos meghatározása az általánosan elterjedt GNSS-rendszerek segítségével történő magasságmeghatározás kulcskérdésévé vált. Az űrgradiometria sikeres megvalósítása előtt csupán a térben és időben igen heterogén eloszlást mutató földfelszíni mérések alapján volt lehetséges a nehézségi erőtér helyi szerkezetének vizsgálata. Az évtizedekkel ezelőtt végzett felszíni gravimetriai, gradiometriai (Eötvös-inga), szintezési és függővonal-elhajlási méréseket tekintve, valamint az alföldi területeken kimutatott, dm-t is meghaladó jelenkori függőleges felszínmozgások miatt ezen adatok alapján Magyarország területére nem remélhető megfelelően pontos geoidkép előállítása.
Az ESA GOCE mesterséges holdja nagymértékben hozzájárult a földi nehézségi erőtér korábbiaknál pontosabb és jobb felbontású meghatározásához. Az űrprojekt teljes 42 hónapnyi feldolgozott gradiométeres méréseit az ESA a nemzetközi tudományos közösség számára hozzáférhetővé tette. Az adatok hasznosítása, elemzése ezért a nemzetközi kutatások homlokterében áll. A GOCE adataiból Magyarország tágabb területe fölött nagyjából 100 ezer mérési pontban több, mint fél millió gravitációs gradiens adat található közel homogén eloszlásban. Ez a korszerű adatrendszer egyedülálló lehetőséget biztosít hazánk számára is a nehézségi erőtér pontos meghatározásához, viszont az adatok ilyen célú közvetlen hasznosítása eddig még nem történt meg. Az adatok csupán közvetetten, az egész földre kiszámolt geopotenciális modelleken keresztül hasznosultak.
A GOCE adatai egy nagyméretű inverz feladat megoldásán keresztül vonhatók be a nehézségi erőtér meghatározásába. Az erőtér szerkezetét célszerűen a feladatnak megfelelő térben lokalizált bázisfüggvények segítségével írhatjuk le. Az inverziós megoldás során kulcskérdések a bázisfüggvények számának meghatározása, a megoldás regularizációja és a mérések helyes súlytényezőinek megtalálása.
Kidolgozandó fő témák és feladatrészek:
- A GOCE méréseinek leválogatása Magyarország tágabb területére, az adatok elemzése, ellenőrzése és hibaszűrése
- A radiális bázisfüggvényes inverziós megoldás matematikai összefüggéseinek, a vonatkozó külföldi szakirodalomnak a feltárása. Modellező szoftver elkészítése az összes rendelkezésre álló adattípus (GNSS/szintezés, gravimetria, függővonal-elhajlás és felszíni és űrgradiométeres mérések) figyelembevételével. A szoftver validációja és tesztelése
- Adatok redukciója a választott terület és geopotenciális modellek segítségével és a teszt számítások elvégzése különböző regularizációs megoldásokkal
- A megoldások ellenőrzése, elemzése, összehasonlításuk a nehézségi erőtér korábban meghatározott adataival
- Lieb V., Bouman J., Dettmering D., Fuchs M., Schmidt M.: Combination of GOCE gravity gradients in regional gravity field modelling using radial basis functions. In: Sneeuw N., Novák P., Crespi M., Sansò F. (Eds.) VIII Hotine-Marussi Symposium on Mathematical Geodesy, IAG Symposia 142, 101-108, 10.1007/1345_2015_71, 2016
- Bruinsma S, Foerste C, Abrikosov O, Marty JC, Rio MH, Mulet S, Bonvalot S. (2013): The new ESA satellite-only gravity field model via the direct approach, Geophysical Research Letters, 40(14), 3607-3612, doi: 10.1002/grl.50716
- Klees R, Tenzer R, Prutkin I, Wittwer T (2008): A data-driven approach to local gravity field modelling using spherical radial basis functions. Journal of Geodesy, 82, 457-471, doi: 10.1007/s00190-007-0196-3
- Schmidt, M., Fengler, M., Mayer-Gürr, T. et al.: Regional gravity modeling in terms of spherical base functions. J Geod (2007) 81: 17. doi:10.1007/s00190-006-0101-5
- Naeimi M (2013): Inversion of satellite gravity data using spherical radial base functions. PhD Thesis, University of Hannover, ISSN 0174-1454, Nr. 309, DGK Reihe C, 711.
- Schmidt M, Fengler M, Mayer-Gürr T, Eicker A, Kusche J, Sánchez L, Han SC. (2006): Regional gravity modeling in terms of spherical base functions. Journal of Geodesy, 81(1), 17-38, doi: 10.1007/s00190-006-0101-5
- Geomatikai Közlemények
- Geodézia és Kartográfia
- Periodica Polytechnica>
- Acta Geodaetica et Geophysica
- Journal of Geodesy
- Physics and Chemistry of the Earth
- Tóth Gy, Földváry L: Új magyarországi geoidmeghatározás az ötödik generációs GOCE nehézségi erőtér modellek segítségével. GEOMATIKAI KÖZLEMÉNYEK XVIII:(2) pp. 63-74. (2015)
- Lajos Völgyesi, Gyula Tóth, Mihály Dobróka: Inversion Recostruction of 3D gravity potential function encluding vertical deflections. GEOSCIENCES AND ENGINEERING: A PUBLICATION OF THE UNIVERSITY OF MISKOLC 4:(6) pp. 81-92. (2015)
- Biró P., Ádám J., Völgyesi L, Tóth Gy.: A felsőgeodézia elmélete és gyakorlata Budapest: HM Zrínyi Térképészeti és Kommunikációs Szolgáltató Nonprofit Kft., 2013. 508 p. ISBN: 9789632572482
- Gy Tóth, E Szűcs: On the determination of a new combined EGM2008 based quasi-geoid model for Hungary. ACTA GEODAETICA ET GEOPHYSICA HUNGARICA 46:(4) pp. 417-430. (2011) doi:10.1556/AGeod.46.2011.4.4
- Tóth Gy.: A HGTUB2007 új magyarországi kombinált kvázigeoid megoldás. GEOMATIKAI KÖZLEMÉNYEK XII: pp. 131-140. (2009)
- Tóth Gy, Földváry L: Új magyarországi geoidmeghatározás az ötödik generációs GOCE nehézségi erőtér modellek segítségével. GEOMATIKAI KÖZLEMÉNYEK XVIII:(2) pp. 63-74. (2015)
- Tóth Gy : A HGTUB2007 új magyarországi kombinált kvázigeoid megoldás. GEOMATIKAI KÖZLEMÉNYEK 12: pp. 131-140. (2009)
- Völgyesi L, Tóth Gy : A QDaedalus rendszer geodéziai alkalmazási lehetőségei. Geodézia és Kartográfia, 68(9-10), pp. 11-17. (2016)
- Gy Tóth, E Szűcs: On the determination of a new combined EGM2008 based quasi-geoid model for Hungary. ACTA GEODAETICA ET GEOPHYSICA HUNGARICA 46:(4) pp. 417-430. (2011) doi:10.1556/AGeod.46.2011.4.4
- Tóth Gy, Rózsa Sz, Andritsanos V D, Ádám J, Tziavos I N : Towards a cm-geoid for Hungary: Recent Efforts and Results. PHYSICS AND CHEMISTRY OF THE EARTH PART A-SOLID EARTH AND GEODESY 25:(1) pp. 47-52. (2000)