تعیین دقیق ژئوئید برای مدل چگالی به دست آمده از میدان ثقل زمین

در تعیین دقیق ژئوئید به روش استوکس- هلمرت، به مدل توزیع چگالی برای توپوگرافی زمین نیاز است. مدل چگالی توپوگرافی برای تعیین دقیق اثرات توپوگرافی روی شتاب ثقل و پتانسیل و تبدیل بی هنجاری (آنامولی) جاذبه مشاهداتی (فضای واقعی) به بی هنجاری هلمرت (فضای هلمرت) به کار می رود. مقدار عددی چگالی در سطح زمین بین ۱ تا ۱ر۳ (gcm-۳) متغیر است ولی در بیشتر موارد از مقدار متوسط ۶۷/۲ گرم بر سانتی متر مکعب برای تعیین ژئوئید مورد قرار می گیرد که موجب خطا در محاسبه ارتفاع ژئوئید در حدود دسی متر می شود. برای تعیین چگالی توپوگرافی، ابتدا اثرات طول موج های بلند موجود در بی هنجاری جاذبه بوگه ناشی از بی هنجاری های چگالی واقع در اعماق و دیگر اثرات طول موج بلند نظیر اثر ایزوستاسی و لایه های سبک با گستره وسیع احتمالی در منتل بالایی و عوارض سبک ساختارهای زمین شناسی با گستره وسیع احتمالی منطقه ای را با استفاده از مفاهیم فیزیکی و در مقایسه بی هنجاری جاذبه بوگه با بی هنجاری جاذبه هوای آزاد در منطقه حذف می کنیم و سپس با استفاده از مدل های جهانی ژئوپتانسیل، بی هنجاری باقی مانده محلی را جدا می سازیم. با استفاده از آنالیز طیفی و به کارگیری فیلترهای متفاوت، این جداسازی را ادامه می دهیم و آنامولی های جدا شده را منتسب به اعماق متفاوت نسبت می دهیم و مدل سه بعدی پوسته (تا عمق حدود ۲۰ کیلومتر) را ایجاد می کنیم. در روندی تکراری و با کمک روش معکوس، مدل چگالی را تصحیح می کنیم، یعنی مقدار تفاوت جواب مدل با مشاهدات را به حد قابل قبولی کاهش می دهیم. میزان اثر بی هنجاری چگالی در ارتفاع ژئوئید حداقل و حداکثر ۷۳- و ۱۰۳ سانتی متر با انحراف معیار و RMS به ترتیب ۷ و ۸ سانتی متر است. با توجه به اعداد به دست آمده می توان نتیجه گرفت که برای تعیین ژئوئید دقیق اطلاع از میزان چگالی واقعی توپوگرافی لازم است.