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: úterý 16:00 - 17:40 B979, cvičící Ing. Jan Holešovský, B919a
• kruh 62: úterý 8:00 - 9:40 B974, cvičící Ing. Jan Holešovský, B919a

Harmonogram cvičení

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

Datum	Program	Zadání	Odevzdání	Test
19.2.	zadání	úl1
26.2.	samostatné zpracování
5.3.	zadání	úl2	úl1
12.3.	samostatné zpracování
19.3.	zadání	úl3
26.3.	test úl.1+2		úl2	T1+2
2.4.	zadání	úl4
9.4.	test úl.3		úl3	T3
16.4.	samostatné zpracování
23.4.	zadání	úl5	úl4
30.4.	samostatné zpracování
7.5.	test úl.4+5		úl5	T4+5
14.5.	středa, cvičení se nekoná	-	-

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

Zadání úloh

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

Technické zprávy odevzdávejte v elektronické podobě ve tvaru prijmenixx.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. Opravené verze úloh nahrávejte do shodného úložiště pod jménem prijmenixxy.pdf (xx je číslo úlohy, y = a,b,c... značí verzi opravy).

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 kontaktovat!

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.
• V případě neúspěchu v průběžných testech má každý student možnost jedné opravy každého testu.

Stav úloh

číslo zadání	student(ka)	úl1	úl2	úl3	úl4	úl5
1	Bartůněk Jan	OK	ok	OK
2	Boháč Roman	OK	OK
3	Dífková Petra	OK	OK
4	Dvořáková Vladěna	OK	ko	OK
5	Fencl Martin	OK	OK	OK
6	Gubaniová Michaela	OK	OK
7	Kloučková Lenka	OK	ok
8	Konfršt Jaromír	OK	OK
9	Kuba Martin	OK	OK	OK
10	Kučera Miroslav	OK	ko
11	Lavička Petr	OK	OK
12	Lavička Zdeněk	OK	OK
13	Michal Ondřej	OK	ok	OK
14	Motyčka Ondřej	OK	ko
15	Novotná Markéta	OK	ok
16	Opat Jan	OK	ok	OK
17	Ouřada Vladimír	OK	OK
18	Paštéková Gertrúda	OK	ok	OK
19	Pešková Alena	OK	ok
20	Petr Jan	OK	OK
21	Poesová Jana	OK	OK
22	Prokopová Alžběta	OK	OK
23	Sadecký Adam	OK	OK
24	Šafránek Jan	OK	ok
25	Toušek Martin	OK	OK
26	Vochová Lenka	OK	ok	OK
27	Voříšek Jan	OK	ok
28	Vosyka Lukáš	OK	ok	OK

OK - úloha uznána

ko - úloha vrácena k opravě

---

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