155TG3 Teoretická geodézie 3

Z GeoWikiCZ
(přesměrováno z 155TGD3)
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání

Anotace

Vektorový a skalární popis gravitačního pole. Vlastnosti gravitačního potenciálu a jeho derivací pro základní tělesa. Popis tíhového pole Země. Normální tíhové pole zemského tělesa. Aproximace tvaru Země jako geoidu nebo hladinového elipsoidu. Stokesovo a Moloděnského řešení tvaru Země. Důsledky těchto postupů pro geodézii (geoid, kvazigeoid, výšky). Konstrukce a modely (kvazi)geoidu. Fyzikální principy a technologie měření tíhového zrychlení.

Doporučená literatura
Zeman A.: Fyzikální geodézie. Skriptum. Vydavatelství ČVUT 2010.
Zeman A.: Fyzikální geodézie. Teorie výšek a výškové systémy. Doplňkové skriptum. Vydavatelství ČVUT 2008.
Cimbálník M., Zeman A., Kostelecký J.: Základy vyšší a fyzikální geodézie. Skriptum. Vydavatelství ČVUT 2007.
Heiskanen W.A., Moritz H.: Physical geodesy, W.H. Freeman and Company, 1967.
Hofmann-Wellenhof B., Moritz H.: Physical geodesy. SpringerWienNewYork, 2006 (ve formátu pdf zde).

Přednášky

Až do odvolání probíhají přednášky bezkontaktně přes MS Teams.

Přednášky probíhají ve čtvrtek v místnosti A228 od 8:00 do 9:40.

Přednášející:

Ing. Jan Holešovský

Přehled probíraných témat:

  • Newtonův gravitační zákon. Gravitační pole a jeho vektorový a skalární popis. zápis 1.přednášky v pdf
  • Vlastnosti gravitačního potenciálu a jeho derivací. Gravitační potenciál základních těles.
  • Aplikace vlastností gravitačního potenciálu a jeho derivací – přímá a obrácená gravimetrická úloha.
  • Gravitační potenciál Země. Kulové a sférické funkce. Stokesovy koeficienty sféricko-harmonického rozvoje gravitačního potenciálu Země.
  • Pole odstředivé síly zemské rotace. Tíhové pole Země, hladinové plochy. Brunsův teorém. Geoid. Časové změny tíhového pole Země.
  • Normální tíhové pole Země. Sféroidy, hladinový elipsoid. Normální tíhový potenciál, normální tíhové zrychlení. Geodetický referenční systém GRS80.
  • Anomální tíhové pole. Základní rovnice fyzikální geodézie. Stokesovo řešení tvaru Země.
  • Tíhové redukce a jejich vlastnosti.
  • Tížnicové odchylky na povrchu geoidu. Vening-Meineszova integrální rovnice.
  • Moloděnského řešení tvaru Země. Moloděnského normální výšky a ortometrické výšky. Kvazigeoid. Globální a lokální tvar (kvazi)geoidu. Modely (kvazi)geoidu.
  • Měření tíhového zrychlení – balistické a kyvadlové metody.
  • Měření tíhového zrychlení – relativní metody (statické a supravodivé). Tíhové soustavy.

Cvičení

Až do odvolání probíhají cvičení bezkontaktně přes MS Teams. On-line výklady v rámci cvičení probíhají jen ve středu v čase 8:00 - 9:40, kdy by oba kruhy 59 i 60 vzhledem k rozvrhu neměly mít žádnou jinou výuku.

Termíny cvičení:

  • úterý 10:00 - 11:40 v B974, kruh 60, cvičící Ing. Jan Holešovský, B919a
  • středa 8:00 - 9:40 v B975, kruh 59, cvičící Ing. Jan Holešovský, B919a

Harmonogram cvičení

Vzhledem k zahájení semestru bezkontaktní formou a k nejistým vyhlídkám bude zveřejněný harmonogram cvičení pro ZS 2020/21 průběžně doplňován. Sledujte též prosím průběžně své emaily ohledně aktualit.

Po dobu bezkontaktní výuky se testy v rámci cvičení nekonají. Dojde-li v průběhu semestru k obnovení kontaktní výuky, pravděpodobně by se konal jediný souhrnný zápočtový test ke všem tématům (T1,2 + T3 + T4). Bude průběžně aktualizováno.

Datum (stř) Program Zadání Odevzdání Test
23.9. organizace, úvodní téma - Legendreovy polynomy, LPF

zápis 1.cvičení v pdf

informativně k LPF: Legendreovy_funkce.pdf

30.9. Ú2 Přímá a obrácená gravimetrická úloha Ú2
7.10. Přímá a obrácená gravimetrická úloha
14.10. doplňující téma - gravitační pole homogenní koule
21.10. doplňující téma - sférické funkce Ú2
28.10. státní svátek, volno

Další výhled, závisí na formě výuky:

Datum (út/stř) Program Zadání Odevzdání Test
Ú1 Gravimetrické měření/výklad Ú1
Ú3 Normální tíhové pole Ú3
Normální tíhové pole
24.11./25.11. Ú4 Lokální geoid Ú4
1.12./2.12. Lokální geoid
8.12./9.12. Ú5 Normální výšky Ú5
15.12./16.12. test Ú4,Ú5 T1-4


Cvičení se konají v každém týdnu (není-li uvedeno jinak), účast na cvičeních je povinná. Cvičení, která nemají uvedenu náplň, jsou věnována samostatnému zpracování úloh, konzultacím, popř. bude jejich náplň uvedena průběžně. Na cvičení, na nichž se zadává nová úloha, se doporučuje přijít obeznámen s textem zadání příslušné úlohy, k níž bude poskytnut nezbytný výklad. Nutnou podmínkou pro získání zápočtu jsou uznané úlohy a úspěšně splněné všechny zápočtové testy, jejichž obsahem je jak teorie dané problematiky, tak i přehled o prováděných výpočtech v řešených úlohách.

Obsah zápočtových testů:

  • T1,2: Měření tíhového zrychlení, gravimetry. PGÚ + OGÚ, gravitační pole.
  • T3: Normální tíhové pole. Sféroidy, hladinová koule, hladinový elipsoid.
  • T4: Anomální tíhové pole. Stokesův integrál - určení tvaru Země (geoidu). Globální a lokální geoid.

Zadání úloh

  1. Gravimetrické měření
  2. Přímá a obrácená gravimetrická úloha
  3. Hladinové plochy normálního tíhového pole
  4. Výpočet lokálního geoidu pro body na území ČR
  5. Výpočet normálních výšek

Obsah úloh

Úlohy musí obsahovat následující části:

  • titulní strana (ke stažení zde);
  • numerické zadání;
  • postup řešení všech dílčích částí úlohy (přehledný jednoznačně rekonstruovatelný postup s uvedením všech důležitých parametrů výpočtu, popř. s uvedením výpočetních vztahů a použitou symbolikou);
  • přehled všech výsledků, evtl. včetně významných mezivýsledků;
  • závěr (obsahuje komentář dosažených výsledků, evtl. též porovnání vypočtených hodnot);
  • přílohy (je-li třeba).

Zdrojový kód výpočetního skriptu nemůže být náhradou postupu; jste-li autorem vlastního skriptu, je možné jej přiložit na konec zprávy ve formě přílohy. Používáte-li ve zprávě odkaz na vztahy či jiné další informace převzaté z jiných zdrojů, je tak nutno provést se všemi formálními náležitostmi citace.

Odevzdání úloh

Výše uvedené termíny odevzdání úloh jsou závazné, jejich opakované nedodržování povede k neudělení zápočtu.

Úlohy odevzdávejte v tištěné podobě (měření - úloha 1); výpočetní úlohy (úlohy 2,3,4,5) je možno odevzdat elektronicky namísto formy tištěné.

V elektronické podobě úlohy odevzdávejte ve formátu pdf ve tvaru prijmenixx.pdf (xx je číslo úlohy) do adresáře dle vašeho kruhu v rámci TG3 a čísla úlohy: ftp://athena.fsv.cvut.cz/TG3/Upload. Pro vložení úlohy postačí být přihlášen jako anonymní uživatel. Úlohy s nesprávnými výsledky nebo se závažnými nedostatky ve zpracování budou vráceny k opravě. Opravené verze úloh nahrávejte do shodného úložiště pod jménem prijmenixxy.pdf (xx je číslo úlohy, y = a,b,c... značí verzi opravy).

Stav úloh

č.zadání student(ka) úl2 úl3 úl4 úl5
1 Bárta Aleš
2 Belecká Sabina
3 Běloch Lukáš
4 Brhlíková Eva
5 Brňovják Vojtěch
6 Hoffmann Marek
7 Hošek Lukáš
8 Hrdina Adam
9 Hrubý Jan
10 Kličková Sabina
11 Křížová Monika
12 Kučera Jan
13 Kučera Petr
14 Kuzmanov Pane
15 Mrkvička Jiří
16 Mužík František
17 Novák Michal
18 Šimek Jakub
19 Vajner Martin
20 Vurbsová Barbora
21 Zbíral Jan
22 Zíma Michal uzn. uzn. uzn.
23 Zimmerhaklová Kateřina

ko - úloha vrácena k opravě

OK - úloha uznána

Zkouška

Prozatím je předpoklad prezenční písemné práce s následným orientačním ústním rozhovorem, dovolí-li to epidemiologická situace v lednu.