152ZFG Základy fyzikální geodézie

Anotace

Základy klasické geometrické vyšší geodézie, řešení úloh na referenčním elipsoidu, souřadnicové systémy a jejich transformace, vývoj geodetických polohových základů. Popis tíhového pole Země jako pole vektorového a skalárního. Aproximace tvaru Země jako geoidu nebo hladinového elipsoidu. Důsledky těchto postupů pro geodézii (geoid, kvazigeoid, výšky). Základní problémy družicové a kosmické geodézie.

Doporučená literatura

1. Cimbálník M., Zeman A., Kostelecký J.: Základy vyšší a fyzikální geodézie. Skriptum. Nakladatelství ČVUT 2007.
2. Zeman A.: Fyzikální geodézie. Skriptum. Vydavatelství ČVUT 2005.
3. Cimbálník M., Mervart L.: Vyšší geodézie 1. Skriptum. Ediční středisko ČVUT 2002.
4. Mervart L., Cimbálník M.: Vyšší geodézie 2. Skriptum. Ediční středisko ČVUT 1997.
5. Heiskanen W.A., Moritz H.: Physical geodesy, W.H. Freeman and Company, 1967.
6. Hofmann-Wellenhof B., Moritz H.: Physical geodesy. SpringerWienNewYork, 2006.

Přednášky

Přednášky probíhají každý pátek v přednáškové místnosti C208 od 11:00 do 13:30.

Přednášející: doc. Ing. Antonín Zeman, DrSc.

1. Problematika vyšší geodézie. Připomenutí matematických vztahů ve sférické trigonometrii. Základní vztahy a pojmy na referenční kouli.
2. Souřadnicové soustavy na rotačním elipsoidu a jejich vzájemné vztahy. Poloměry křivosti v daném bodu na elipsoidu.
3. Geodetická křivka a normálové řezy na rotačním elipsoidu.
4. Řešení základních geodetických úloh na referenční kouli a elipsoidu.
5. Terestrické polohové základy a klasická triangulace. Vyrovnání triangulačních měření. Transformace souřadnic.
6. Souřadnicové systémy na území České republiky.
7. Realizace geocentrického a terestrického referenčního systému v České republice.
8. Problematika fyzikální geodézie. Připomenutí některých matematických nástrojů pro fyzikální geodézii. Popis reálného tíhového pole Země.
9. Metody měření tíhového zrychlení -- gravimetrie. Popis normálního tíhového pole Země.
10. Popis anomálního tíhového pole Země. Tíhové anomálie, tížnicové odchylky, Stokesovo a Moloděnského řešení tvaru Země. Metody určení tvaru geoidu.
11. Fyzikální výšky.
12. Vývoj výškových a gravimetrických základů na území České republiky. Výškové systémy a sítě na území Evropy.
13. Astronomické souřadnicové soustavy. Základní pojmy z nauky o čase.
14. Konvenční referenční systémy ICRS a ITRS a jejich praktická realizace. Souřadnicový systém ETRS89 -- realizace v Evropě. Souřadnicový systém WGS84.

Cvičení

Cvičení navazují na látku probíranou na přednáškách.

Termíny cvičení jsou následující:

• kruh 61: středa 16:00 - 17:40 B785, cvičící Ing. Jan Holešovský, H202 (býv.D206)
• kruh 62: středa 14:00 - 15:40 B785, cvičící Ing. Jan Holešovský, H202 (býv.D206)

Harmonogram cvičení

Výuka bude zahájena v prvním výukovém týdnu zadáním 1.úlohy.

číslo úlohy	datum zadání	datum odevzdání
1.	15.2.	29.2.
2.	22.2.	21.3. + test U1,U2
3.	14.3.	4.4.
4.	4.4.	18.4.
5.	18.4.	2.5. + test U3,U4,U5

Pozn.: Pro snazší pochopení výkladu se požaduje mít stažen text zadání nové úlohy.

Pozn.2: Vzhledem ke konání oborové kultovní akce G++ dne 29.2. bude 2.úloha zadána o týden dříve, viz harmonogram cvičení výše.

Zadání úloh

1. Transformace souřadnic, aplikace metody nejmenších čtverců
2. Geodetická úloha na kouli a na elipsoidu
3. Aplikace Newtonova integrálu - gravitační potenciál a jeho derivace
4. Hladinové plochy normálního pole
5. Výpočet normálních výšek

Úlohy odevzdávejte v elektronické podobě ve tvaru příjmeníxx.pdf (xx je číslo úlohy) do adresáře dle vašeho kruhu v rámci ZFG a čísla úlohy: ftp://athena.fsv.cvut.cz/ZFG/Upload. Pro vložení úlohy postačí být přihlášen jako anonymní uživatel. Úlohy s nesprávnými výsledky nebo se závažnými nedostatky ve zpracování budou vráceny k opravě.

Máte potíže s nahráním úloh na server athena?

Užijte následující nastavení (v libovolném ftp-klientu, např. WinSCP nebo Total Commander):

• File Protocol: ftp
• Host Name: athena.fsv.cvut.cz
• User Name: anonymous
• (Password není nutno zadávat)
• Remote Directory: ZFG/Upload

Myslíte si, že je problém na naší straně? I to je možné. Neváhejte nás kotaktovat!

Podmínky pro získání zápočtu

• Účast na všech cvičeních, na nichž je zadávána nová úloha, viz harmonogram cvičení.
• Včasné odevzdání úloh, viz harmonogram cvičení (možnost získat zápočet se ztrácí odevzdáním úlohy po týdnu od řádného termínu).
• Prokázání dostatečných znalostí řešené problematiky v testech následujících bezprostředně po odevzdání jednotlivých řešených úloh.

Stav úloh

číslo zadání	student(ka)	U1	U2	U3	U4	U5
1	Bartošová Dana
2	Bendová Magda
3	Boháč Ondřej
4	Čechurová Kateřina
5	Dušková Dana
6	Dvořák Jan
7	Gřundělová Tereza
8	Hodek Michal
9	Hradec Pavel
10	Jurga Václav
11	Kučera Matěj
12	Linhartová Lenka
13	Mazanik Jan
14	Míková Helena
15	Nešpor Martin
16	Nevoralová Lada
17	Noskyová Karolína
18	Nová Markéta
19	Pokorný Petr
20	Poloprutský Zdeněk
21	Rys Pavel
22	Štefíková Kateřina
23	Tobiáš Pavel
24	Tröstl Martin
25	Vlk Václav

OK - úloha uznána

ko - úloha vrácena k opravě

- - úloha dosud neodevzdána, popř. neopravena

---

• Jan Holešovský <jan.holesovsky@fsv.cvut.cz>