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Dados orbitais - gravimetria por altimetria

Altimetria por satélite

Quando falamos em altitude, nos referimos à distância medida na vertical entre um ponto da superfície física da Terra e a superfície definida pelo nível médio dos mares (superfície de referência). A altimetria trata da medição da diferença de nível (distância vertical) entre dois ou mais pontos no terreno. É utilizada, por exemplo, para definir a altitude de vôo das aeronaves. Já a altimetria por satélite mede a distância do satélite até a superfície da Terra, observando o tempo de viagem de um pulso de radar do satélite até a superfície e da superfície até o satélite. 

Anomalia gravimétrica e altimetria por satélite

 O mar possui uma flutuação de sua superfície (marés) que é heterogênea, e as diferenças observadas têm uma relação com a distribuição de massas no globo terrestre (crosta e manto). A lei da gravitação universal, formulada por Isaac Newton, diz que a força da gravidade é diretamente proporcional às massas dos corpos em interação e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles. Como resultado da ação da gravidade, os corpos com maior massa atraem com maior força corpos com menor massa (e é isso que nos mantém sobre a Terra!). E a Terra, como possui uma distribuição interna de massa heterogênea, também atrai de forma diferencial o corpo d’água oceânico. Desta forma, ao mapear as diferenças na variação do nível do mar, é possível estimar as anomalias gravimétricas que geraram estas variações. 


Mapa de Anomalia Free-Air, obtida com dados de altimetria de satélite. Fonte: site da Scripps Institution of Oceanography (Universidade da Califórnia, EUA).

Visualização de dados altimétricos da Scripps Institution of Oceanography - Universidade da Califórnia (EUA) 

 Para uso apenas da imagem das anomalias, pode-se usar a visualização do Google Earth. 
Anomalia gravimétrica em formato KMZ:  ftp://topex.ucsd.edu/pub/global_grav_1min/global_grav.kmz



Download dos dados altimétricos da Scripps Institution of Oceanography - Universidade da Califórnia (EUA) para fins de processamento/modelagem

1) Entre no site de extração de dados: https://topex.ucsd.edu/cgi-bin/get_data.cgi
2) Entre com as coordenadas da área de estudo, lembrando de usar o sinal de negativo (-) se a coordenada estiver no hemisfério sul ou no hemisfério leste. Selecione “Gravity” para baixar os dados de anomalia gravimétrica. 
OBS: Os dados de gravimetria neste caso são os dados de anomalia de Ar-Livre. Para obter o dado de Anomalia Bouguer, uma opção seria baixar do World Gravity Map (WGM) no site da Bureau Gravimetrique International (BGI). Ou ainda, baixar também a topografia (selecionar então a opção “Topography” e repetir o procedimento de download) e calcular o dado Bouguer com o seu programa de tratamento de dados.



3) Os dados são exibidos na página do navegador, sendo assim necessário que você salve-os em um arquivo texto. Sugestão: clique na página e selecione todos os dados (teclas Ctrl+A). Copie para a área de transferência (teclas Ctrl+C) e cole em um editor de texto (como o Bloco de Notas do Windows ou outro programa deste tipo). Salve o arquivo como *.txt, ou com a extensão mais conveniente (como *.xyz ou *.dat).

Pronto, você já tem o seu arquivo de dados gravimétricos prontos para serem importados e trabalhados eu um programa de processamento de dados geofísicos.


Referências bibliográficas (contidas na página de extração de dados em 1 de março de 2019):
Topografia: 
Smith, W. H. F., and D. T. Sandwell, Global seafloor topography from satellite altimetry and ship depth soundings, Science, v. 277, p. 1957-1962, 26 Sept., 1997.
Gravimetria:
Sandwell, D. T., R. D. Müller, W. H. F. Smith, E. Garcia, R. Francis, New global marine gravity model from CryoSat-2 and Jason-1 reveals buried tectonic structure, Science, Vol. 346, no. 6205, pp. 65-67, doi: 10.1126/science.1258213, 2014.
Sandwell, D. T., and W. H. F. Smith, Global marine gravity from retracked Geosat and ERS-1 altimetry: Ridge Segmentation versus spreading rate, J. Geophys. Res., 114, B01411, doi:10.1029/2008JB006008, 2009.
Sandwell, D. T., E. Garcia, K. Soofi, P. Wessel, and W. H. F. Smith, Towards 1 mGal Global Marine Gravity from CryoSat-2, Envisat, and Jason-1, The Leading Edge, 32(8), 892-899. doi: 10.1190/tle32080892.1, 2013


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