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Technische Universität München

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Institut für Astronomische und Physikalische Geodäsie

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Schwerefeld

Das Schwerefeld der Erde setzt sich aus der gravitativen Anziehung ihrer Massen und der Zentrifugalbeschleunigung aus der Erdrotation zusammen. Die Schwerefeldmodellierung, eine zentrale Aufgabe in der Geodäsie, ist Hauptarbeitsgebiet am Institut für Astronomische und Physikalische Geodäsie (IAPG). Dabei liegt der Schwerpunkt der Arbeiten auf der globalen Modellierung und basiert im Gegensatz zur regionalen Modellierungen meist auf sphärisch-harmonischen Ansätzen. Am IAPG sind folgende Themengebiete angesiedelt : 

  • Globale Schwerefeldmodellierung aus Gradiometer-Beobachtungen der GOCE-Satelliten-Mission
  • Globale kombinierte Schwerefeldmodellierung (Verknüpfung von Satellitendaten mit terrestrischen Daten) auf Basis voll-besetzter Normalgleichungsmatrizen (z.B. GOCO )
  • Vorwärtsmodellierung des Schwerefeldes mit Hilfe von 3D-Massen und Topographiemodellen (z.B. Earth2014 )
  • Globale Modellierung auf höchster Auflösungstufe (z.B. GGMplus Schwerefeldkarten)
  • Globale Modellierung des zeitvariablen Schwerefeldes aus GRACE-Daten inkl. der Untersuchung optimaler und innovativer Filterungsmethoden

Die typischen Anwendungsgebiete der Schwerefeldmodellierung sind

  • Vereinheitlichung von Höhensystemen
  • Erforschung der Massentransporte im System Erde (Ozean, Atmosphäre, Eis und feste Erde)
  • Satellitenbahnbestimmung
  • Dynamische Ozeantopographie
  • Geophysik

Ein weiteres großes Forschungsgebiet am IAPG ist die Entwicklung von Konzepten für zukünftige Schwerefeldmissionen und die Analyse von Satellitensensoren. Das IAPG besitzt durch die erfolgreichen Konzeption des Schwerefeldsatellits GOCE an der Prof. Reiner Rummel federführend beteiligt war und die erfolgreiche operationelle Begleitung der Mission durch das IAPG  (Leitung der ESA GOCE High-Level Data Processing Facility und des GOCE Projektbüros Deutschland) Erfahrung auf dem Gebiet des Missions-Designs. Aktuelle Forschung beschäftigt sich mit zukünftigen Missionen im Anschluss an GRACE-FO, die derzeit aktuellsten geplanten Schwerefeldsatelliten.