Fundamentos de Gravimetría y Correcciones del Campo de Gravedad Terrestre

Sistema de Referencia Gravimétrico y el Campo Normal

Se requiere establecer un sistema de referencia gravimétrico (campo normal de la gravedad). El origen es generado por un modelo que representa una figura de geometría regular. Para definir esta figura, hay que establecer una geometría donde el campo de la gravedad originado vendría de la gravitación y rotación del elipsoide. Este viene dado por el semieje mayor "a" y su aplastamiento "α", junto a los parámetros físicos de la masa "M" y la velocidad angular de rotación "w".

Posicionamiento respecto al Elipsoide

Dando la posición de cada punto respecto a un sistema de referencia (elipsoide), la posición se definirá como la distancia entre el elipsoide y el geoide, medida a lo largo de la normal del elipsoide.

Correcciones Gravimétricas Principales

Corrección Normal de la Gravedad

El globo terrestre se asimila a un elipsoide normal conociendo sus parámetros: GM (fuerza de atracción de la Tierra), w (velocidad angular de rotación), a (eje mayor del elipsoide) y α (achatamiento). Esta corrección sirve para calcular la corrección de la latitud para cualquier estación.

Corrección por Altura (Aire Libre)

Se trabaja respecto a un nivel arbitrario de referencia (altura de la estación). Δh es la diferencia entre la cota de la estación y la cota de referencia. Las posiciones más altas se consideran positivas y las más bajas negativas.

Δg_FA = ±308.55 · Δh

Corrección de Bouguer

Considera que la capa entre el nivel de observación y el de referencia es una placa horizontal infinita con una densidad de materiales constante (ρ).

Δg_b = ±41.91 · ρ · Δh

Marea Terrestre

Se define como la deformación elástica periódica de la Tierra sólida, parecida a las mareas oceánicas, debida a la acción de los cuerpos celestes. La variación gravimétrica puede estar ocasionada por esta, y la presencia de un gradiente elevado debería evitarse con un levantamiento gravimétrico. Este efecto se puede eliminar tras restar el valor real observado de la gravedad:

Δg(A, t) = Δg_m(A, t) + Δg_s(A, t)

Anomalía de la Gravedad

Para obtener la anomalía, se debe reducir la gravedad absoluta al nivel del mar siguiendo estos pasos:

1. Corrección de la gravedad debido a la elevación del punto de la estación sobre el mar.
2. Aumento en el valor de la g por las capas de masas de rocas (contracción).
3. La suma de estas corresponde a la corrección de Bouguer.
4. Corrección para el efecto de las masas de materiales entre la estación y la superficie de referencia.
5. Corrección del terreno.
6. La diferencia entre la gravedad normal y la observada es la anomalía de la gravedad.

Δg = g_ob - γ = g_ob ± C_al - γ