Oleh: geomatika07 | Desember 30, 2009

Satelit Altimetri

Sistem altimeter satelit diperlukan untuk mengukur topografi kelautan. Sistem pertama, dilakukan pada Seasat, Geosat, ERS-1, dan ERS-2 dirancang untuk mengukur variabilitas arus dengan dimensi horisontal kurang dari seribu kilometer.

Topex / Poseidon, yang diluncurkan pada tahun 1992, dirancang untuk membuat pengukuran yang lebih akurat diperlukan untuk mengamati sirkulasi permukaan lautan permanen, gelombang (waktu-rata-rata), dan variabilitas arus skala pilin.

Profil Topex / Poseidon :

Ketinggian 1.335 km

Panjang Pulse 3,125 nsec

Ulangi waktu 9,9125 d

Resolusi horizontal 25 km

Frekuensi 13,65 GHz (Ku band)

Altimetri Pada Geoid

Satelit Altimetri juga dapat melakukan pengukuran ketinggian permukaan laut relatif terhadap suatu referensi tinggi, dalam hal ini, geoid.

Geoid adalah bentuk permukaan bumi yang tertutup dengan air (laut) pada permukaan relatif bumi yang berotasi. Geoid memiliki gaya tarik menarik pada pusat bumi dikarenakan konsentrasi massa. Perhatikan juga bahwa tingkat rotasi bumi berpengaruh pada geoid. Geoid dapat dikatakan jumlah efek gravitasi dan efek rotasi.

Tinggi relatif geoid berada pada ellipsoid referensi. Ellipsoid referensi pada dasarnya merupakan model matematis geoid yang memberi kemudahan sehingga tidak perlu bekerja dengan angka-angka yang lebih besar, dan mendapatkan presisi lebih dalam perhitungan. Pengukuran ketinggian permukaan laut dari pusat bumi sekitar 6.000 km. Dengan mengabaikan referensi permukaan, tinggi badan relatif terhadap ellipsoid adalah ~ 100 m. Dengan demikian, dapat diperoleh beberapa digit akurasi dalam perhitungan numerik.

Karena geoid tidak dapat didefinisikan secara lokal, biasanya altimeters terbang dan mengorbit setiap 9,9156 hari. Dengan mengurangi ketinggian permukaan laut dari satu melintasi dari tanah trek dari ketinggian diukur kemudian traverse, perubahan topografi dapat diamati tanpa mengetahui geoid.

Geoid adalah konstan dalam waktu, dan menghilangkan pengurangan geoid, memperlihatkan perubahan karena perubahan arus, seperti variabilitas mesoscale, dengan asumsi pasang surut telah dihapus dari data. Variabilitas mencakup Mesoscale pusaran dengan diameter antara sekitar 20 dan 500 km.

Besar akurasi dan ketepatan Topex / Poseidon ‘s sistem altimetric memungkinkan pengukuran topografi di samudera cekungan di atas laut dengan akurasi ± 5 cm. Sistem satelit altimetry dapat mengukur :

  1. Perubahan global volume air laut secara berkala
  2. Pemanasan dan pendinginan laut
  3. Pasang surut air laut
  4. Permukaan permanen system geostrophic
  5. Perubahan permukaan geostrophic arus pada semua skala Topografi
  6. Variasi dalam arus laut di khatulistiwa seperti yang berkaitan dengan El Niño

Kesalahan yang dapat terjadi pada Altimeter  (Topex / Poseidon)

Pengamatan yang paling akurat dari topografi permukaan laut berasal dari Topex / Poseidon. Kesalahan untuk sistem altimeter satelit ini juga dapat terjadi dikarenakan :

  1. Instrument kebisingan, gelombang laut, uap air, elektron bebas di ionosfer, dan massa atmosfer. Topex / Poseidon Altimeter membawa sistem yang tepat dapat mengamati ketinggian satelit di atas permukaan laut antara ± 66 ° lintang dengan ketepatan ± 2 cm dan akurasi ± 3,2 cm. Sistem ini terdiri dari dua-frekuensi radar altimeter untuk mengukur tinggi. Sistem ini juga termasuk tiga Radiometer gelombang mikro frekuensi yang dapat mengukur uap di troposphere.
  1. Kesalahan Tracking. Satelit menggunakan tiga sistem pelacakan yang menentukan posisi satelit di ruang angkasa dan ephemeris dengan akurasi ± 3,5 cm (Tapley et al. 1994a).
  2. Kesalahan Sampling . Satelit mengukur ketinggian tanah dalam waktu ± 1 km setiap 9,9156 hari. Hal ini dapat dikatakan seperti siklus. dikarenakan hanya diukur arus sepanjang sub-satelit, maka terjadi sampling error. Satelit tidak dapat memetakan topografi antara trek tanah, juga tidak dapat mengamati perubahan dengan periode kurang dari 2 x 9,9156 d.
  3. Kesalahan Geoid . Topografi permanen diketahui dari jarak yang lebih pendek dari 1.600 km karena kesalahan geoid mendominasi untuk jarak pendek. Peta topografi diratakan di atas 1.600 km dan digunakan untuk mempelajari fitur dominan geostophic permanen arus pada permukaan laut.

Pengukuran ketinggian di atas permukaan laut dan posisi satelit memberikan ketinggian permukaan laut di koordinat geosentris  dengan akurasi ± 4,7 cm. Kesalahan pada geoid bergantung pada ukuran area yang sedang diukur.

Prinsip Satelit Altimetri

Altimetri adalah sebuah teknik untuk mengukur tinggi. Satelit radar altimetri mengukur waktu yang diperlukan radar pulsa untuk bepergian dari antena satelit ke permukaan dan kembali ke penerima satelit. Terlepas dari ketinggian permukaan, pengukuran ini menghasilkan kekayaan informasi lain yang dapat digunakan untuk berbagai aplikasi.

Seperti kita ketahui, permukaan laut tidak halus dan rata, namun permukaan berada dalam gerakan konstan. Pergerakan permukaan disebut sebagai topografi yang dinamis. Jika kita ingin mengukur ketinggian permukaan laut, kita harus mengukurnya relatif terhadap yang ditetapkan, permukaan konstan. Permukaan teoritis ini disebut referensi ellipsoid. Ini adalah pendekatan kasar dari permukaan bumi, sperti sebuah bola rata di kutub. Karena kedalaman laut tidak diketahui secara akurat di mana-mana, referensi ini adalah cara terbaik untuk menyediakan pengukuran akurat, homogen.

Satelit dalam orbit berada pada ketinggian tertentu S dari ellipsoid referensi teoritis. Kapal dengan radar satelit altimeter memancarkan gelombang dan menganalisa sinyal yang dipantulkan kembali dari permukaan. Waktu yang diperlukan bagi sinyal untuk melakukan perjalanan dari satelit ke permukaan dan kembali lagi, didefinisikan satelit-ke-permukaan jarak dengan symbol R. Dengan kata lain, rentang jarak yang sebenarnya antara satelit dan permukaan laut yang bergerak. Ketinggian permukaan laut (SSH) di setiap lokasi atau titik dalam waktu adalah sebuah penyimpangan dari wilayah ellipsoid referensi. Ketinggian permukaan laut dengan demikian didefinisikan sebagai perbedaan antara posisi satelit terhadap ellipsoid referensi, dan satelit-ke-permukaan jangkauan. Yaitu, SSH = S – R.

Secara garis besar peranan satelit Altimetry ialah :

  • perkiraan terbaik MSL dan model lain oseanografi
  • tide gauge PSMSL time series
  • system ketinggian pada GPS / GNSS  yang di pasang pada alat pengukur
  • model terbaik gravimetric geoid  (dari dedikasi gravitasi
  • misi satelit dan data lainnya).

Satelit altimetry dapat berkontribusi langsung pada kegiatan berikut:

  • penentuan MSL selama dua dekade terakhir
  • SSH / SST
  • pengembangan model geopotential global
  • penentuan geoid laut dan gravitasi model untuk solusi dari geodetik BVP dan peningkatan GM
  • peningkatan pada system batimetri sehingga didapat model geoid laut dan gravitasi yang lebih baik

Kelebihan penggunaan satelit altimetri, meliputi:

  • resolusi spasial tinggi
  • akurasi konsisten
  • kontinuitas temporal
  • independen alternatif untuk teknik permukaan
  • pengukuran terhadap kerangka acuan yang geosentris
  • sangat diperlukan untuk permukaan laut, permukaan laut, sirkulasi samudra  dan pasang surut

Ada beberapa kekurangan  signifikan, dalam penggunaan  data eksklusif altimetric:

  • cakupan waktu terbatas. Hanya sekitar 20 tahun data saat ini tersedia dengan semua misi gabungan
  • kinerja yang buruk di wilayah pesisir
  • terbatas dan tidak pasti dalam pengamatan di darat – memerlukan sambungan pada batas (garis pantai) antara permukaan tanah dan permukaan laut
  • liputan kutub  – contoh : apa yang sebenarnya sedang  tercatat (sinyal pada kedalaman salju, es, gletser)?

Pengamatan Altimeter sangat konsisten dengan up-to-date geofisika koreksi, konsolidasi geosentris referensi dan stabilitas jangka panjang. Seperti permasalahan berikut ini yatiu, bagaimana altimetry satelit akan berkontribusi pada sistem mengamati global, bagaimana data dari berbagai misi yang harus harmonis dan seberapa cepat pembaruan parameter orbit dan geofisika dapat dicapai dalam rangka mendukung aplikasi ilmiah dan operasional. Lebih spesifik, diperlukan pengetahuan yang tepat tentang sistem rujukan vertikal yang melekat dari altimetry dan stabilitas jangka panjang dari Altimeter sensor itu sendiri, dan pembantu sensor (Radiometer).

Studi kontribusi satelit altimetry untuk realisasi dan stabilitas dari komponen vertikal ditunjukkan oleh ITRF yang mengorbit, geocenter variasi, miscentering dari kerangka acuan, serta kinerja jangka panjang dari Altimeter – dan tambahan sensor.


Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Kategori

%d blogger menyukai ini: