Evaluation of terrain corrections through FFT and classical integration in two selected areas of the Andes and their impact on geoidal heights

Abstract

As part of two doctoral theses, terrain corrections were computed in Tierra del Fuego island and in the western side of the province of Mendoza. While the first one is located in the southernmost region of Argentina, Mendoza is in the center-west part of this country. Terrain corrections were estimated using two methods: the classical integration of prism contribution and the integration using 2-D FFT technique. This work is aimed to discuss the results obtained by using both approaches and their applicability considering their advantages and disadvantages according to the regions of study. The analysis allowed us to conclude that classical integration has a better performance than FFT methods, especially in the highest regions. They showed a similar behavior in flat areas. Finally, the effect that the error of terrain corrections computation has on geoidal heights is also discussed and numerically tested. Keywords: Terrain corrections, FFT, Classical integration, Tierra del Fuego, Mendoza

Como parte da modelagem regional do geoide, as correções do terreno foram calculados na ilha da Tierra del Fuego e no lado ocidental da província de Mendoza. O primeiro lugar está localizado na região sul da Argentina e Mendoza está na parte centro-oeste do país. Considerando as duas áreas de estudo, as elevações variam de 0 m a 6500 m. A integração clássica de contribuição por prismas e a técnica 2-D FFT foram utilizadas pra estimar as correções do terreno. Este trabalho tem como objetivo discutir os resultados obtidos pelas duas abordagens e sua aplicabilidade, considerando suas vantagens e suas desvantagens de acordo com as regiões de estudo. A análise permitiu concluir que a integração clássica tem um desempenho melhor do que os métodos da FFT, especialmente nas regiões mais elevadas onde as correções do terreno podem ser superestimadas em mais de 20 mGals pela técnica do FFT. Ambos os métodos mostram resultados semelhantes em áreas planas. Finalmente, o efeito que o erro do cálculo nas correções do terreno tem nas alturas geoidais também é discutido e numericamente testado. Mostra-se que um erro de 20 mGals em anomalias da gravidade pode causar um erro de até 2 m nas alturas geoidais.