Про побудову моделей гравітаційного поля Землі за даними GOCE

Стрімкий розвиток геодезії характеризується не тільки розширенням типів різноманітних вимірів з традиційним підвищенням їх рівня точності, але й розв’язуванням основної задачі геодезії – визначення фігури, гравітаційного поля Землі та варіацій у часі. Починаючи з фундаментальних досліджень Лапласа, Лежандра і Гаусса в області теорії ньютонового потенціалу, класичним представленням гравітаційного потенціалу небесних тіл став його запис у вигляді нескінченних рядів кульових функцій Лежандра-Лапласа-Гаусса-Максвелла, яке прийняло міждисциплінарне значення під час вивчення статичних і залежних від часу полів Землі і планет [Moritz H., 1979]. Необхідно зауважити, що така параметризація гравітаційного потенціалу не тільки вважається стандартною, але й однією з найкращих для розв’язування сучасних наукових і прикладних задач небесної механіки, супутникової геодезії, глобальної геодинаміки [Marchenko A.N., 2003]. З 2000 по 2009 рр. були запущені супутники CHAMP, GRACE та GOCE, які належать до категорії супутників LEO (Low Earth Orbit), висота їх орбіти не перевищує 500 км [Hofmann–Wellenhof B.,
H. Moritz, 2005]. Дані з цих супутників LEO уточнили та дуже розширили наші відомості про гравітаційне поле Землі. Останніми досягненнями науки у сфері супутникової геодезії є проект Європейського космічного агентства (ESA) – місія GOCE, що використовує метод супутникової градієнтометрії. За супутниковими спостереженнями можна впевнено визначати тільки низькочастотну складову геопотенціальних коефіцієнтів [Seeber G., 2003 ]. Вибір алгоритму, який дає змогу визначити гармонічні коефіцієнти геопотенціалу за компонентами тензора гравітаційного градієнта, що вимірюється у межах сучасного підходу до супутникової градієнтометрії місії GOCE, став актуальним завданням істотного покращення низькочастотної та середньочастотної складових гравітаційного поля за допомогою опрацювання даних вимірювання. Робота розглядає реалізацію другого методу Неймана, що ґрунтується на квадратурних формулах Гаусса для побудови моделі гравітаційного поля Землі за даними супутникової градієнтометрії.