Assessing the accuracy of the geoid heights calculated by interpolation and extrapolation from global geoid models in Northern Egypt

Other Title(s)

تقييم دقة ارتفاعات الجيود المحسوبة عن طريق الاستيفاء والاستقراء من نماذج الجيود العالمية في شمال مصر

Joint Authors

Ibrahim, Ahmad Muhammad hamdi
al-Shiwi, Muhammad Abd al-Wadud

Source

Journal of Al-Azhar University Engineering Sector

Issue

Vol. 17, Issue 63 (30 Apr. 2022), pp.502-511, 10 p.

Publisher

al-Azhar University Faculty of Engineering

Publication Date

2022-04-30

Country of Publication

Egypt

No. of Pages

10

Main Subjects

Civil Engineering

Topics

Abstract AR

تلعب نماذج الجيود العالمية (GGMS) دورا هاما في تحويل الارتفاعات الجيوديسية إلى ارتفاعات ارثومترية في العديد من التطبيقات الهندسية.

استنادا إلى نتائج الأبحاث الحديثة، ومن خلال التقييم المسبق لخمسة من نماذج الجيويد العالمية؛ وبالتحديد EGM 2008 وXGM 2019e_2159 فقد وجد أن النموذجين العالميين، XGM 2019_2159 وSGG-UGM-1 وGECO وEIGEN-6C4 وGECO أظهروا نتائج جيدة من خلال المقارنة مع ١٦٥ نقطة تحكم GNSS / Level في شمال مصر.

وفي ضوء ما سبق، تم تقييم ارتفاعات الجيويد المحسوبة من النماذج العالمية 2159XGM 2019e_ وGECO باستخدام طرق الاستيفاء والاستقراء في هذه المنطقة.

تم حساب ارتفاعات الجيويد لكل نموذج، ثم مقارنتها بنقاط التحكم المعروفة باستخدام طريقة الاستيفاء وبعد إجراء التحليلات الإحصائية أشارت النتائج إلى أن الأخطاء كانت حوالي ٠.٠٤ م و٠.٠٥ م في منطقة ساحل البحر الأبيض المتوسط بينما كانت حوالي ٠.٠٦ م و٠.٠٥ م في منطقة الدلتا.

وعليه يمكن استبدال ارتفاعات ميزانية من الدرجة الثالثة بارتفاعات نموذج 2159_XGM 2019e أو نموذج GECO بعد محاذاتها مع نقاط التحكم كل ٥٠ كم من خلال طريقة الاستيفاء.

ومن ناحية أخرى، يمكن الحصول على ارتفاع الجيود لمسافة ٢٥ كم من النموذجين العالميين 2159_XGM 2019 وGECO باستخدام طريقة الاستقراء بخطأ ٠.٠٨ م.

ومن أجل تحسين النتائج التي تم الحصول عليها من طريقة الاستقراء، تم استخدام الشبكة العصبية الاصطناعية (ANN) لإنشاء جيويد محلي في منطقة ساحل البحر الأبيض المتوسط وتقييمها على منطقة الدلتا.

وقد أظهرت النتائج قيم أخطاء صغيرة حوالي ٠.٠٤ م و٠.٠٥ م في أول ٥٠ كم باستخدام النماذج العالمية 2159XGM 2019e_ وGECO.

Abstract EN

Global geoid models (GGMS) have an important role in height transformation to convert the ellipsoidal height into orthometric height in several engineering applications.

based on recent research findings, and by pre-assessment of five GGMS; namely EGM 2008, EIGEN-6c4, GECO, SGG-UGM-1, and XGM 2019e_2159, it was found that the global models XGM 2019e_2159 and GECO showed promising results by comparing against 165 GNSS / level control points in the north of Egypt.

in light of the above, the geoid heights calculated from the XGM 2019e_2159 and GECO using interpolation and extrapolation methods have been assessed in this region.

for each GGM, geoid heights have been computed and, then, compared with the known control points.

in the interpolation part, statistical analysis has been performed with accomplished results indicating that, the errors were about 0.04 m and 0.05 m in the Mediterranean coast and for the Nile river in the delta area were about 0.06 m and 0.05 m, respectively.

in the region of northern Egypt, the leveling of the 3rd class could be replaced by the XGM 2019e_2159 or GECO model after aligning it with the control points every 50 km by interpolation approach.

on the other approach, the geoid height for a distance of 25 km can be obtained from the global models XGM 2019e_2159 and GECO using the extrapolation method with an error of 0.08 m.

in order to improve the results obtained by the extrapolation method, artificial neural network (ANN) has been used to create a local geoid in the area of the Mediterranean coast and evaluated over the delta region.

the results showed small error values of about 0.04 m and 0.05 m in the first 50 km using XGM 2019e_2159 and GECO.

American Psychological Association (APA)

Ibrahim, Ahmad Muhammad hamdi& al-Shiwi, Muhammad Abd al-Wadud. 2022. Assessing the accuracy of the geoid heights calculated by interpolation and extrapolation from global geoid models in Northern Egypt. Journal of Al-Azhar University Engineering Sector،Vol. 17, no. 63, pp.502-511.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1393633

Modern Language Association (MLA)

Ibrahim, Ahmad Muhammad hamdi& al-Shiwi, Muhammad Abd al-Wadud. Assessing the accuracy of the geoid heights calculated by interpolation and extrapolation from global geoid models in Northern Egypt. Journal of Al-Azhar University Engineering Sector Vol. 17, no. 63 (Apr. 2022), pp.502-511.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1393633

American Medical Association (AMA)

Ibrahim, Ahmad Muhammad hamdi& al-Shiwi, Muhammad Abd al-Wadud. Assessing the accuracy of the geoid heights calculated by interpolation and extrapolation from global geoid models in Northern Egypt. Journal of Al-Azhar University Engineering Sector. 2022. Vol. 17, no. 63, pp.502-511.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1393633

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references: p. 511

Record ID

BIM-1393633