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
- Cimbálník M., Zeman A., Kostelecký J.: Základy vyšší a fyzikální geodézie. Skriptum. Nakladatelství ČVUT 2007.
- Zeman A.: Fyzikální geodézie. Skriptum. Vydavatelství ČVUT 2005.
- Cimbálník M., Mervart L.: Vyšší geodézie 1. Skriptum. Ediční středisko ČVUT 2002.
- Mervart L., Cimbálník M.: Vyšší geodézie 2. Skriptum. Ediční středisko ČVUT 1997.
- Heiskanen W.A., Moritz H.: Physical geodesy, W.H. Freeman and Company, 1967.
- Hofmann-Wellenhof B., Moritz H.: Physical geodesy. SpringerWienNewYork, 2006.
Přednášky
Přednášky probíhají každý pátek v přednáškové místnosti C221 od 11:00 do 13:30.
Přednášející: doc. Ing. Antonín Zeman, DrSc.
- Problematika vyšší geodézie. Připomenutí matematických vztahů ve sférické trigonometrii. Základní vztahy a pojmy na referenční kouli.
- Souřadnicové soustavy na rotačním elipsoidu a jejich vzájemné vztahy. Poloměry křivosti v daném bodu na elipsoidu.
- Geodetická křivka a normálové řezy na rotačním elipsoidu.
- Řešení základních geodetických úloh na referenční kouli a elipsoidu.
- Terestrické polohové základy a klasická triangulace. Vyrovnání triangulačních měření. Transformace souřadnic.
- Souřadnicové systémy na území České republiky.
- Realizace geocentrického a terestrického referenčního systému v České republice.
- Problematika fyzikální geodézie. Připomenutí některých matematických nástrojů pro fyzikální geodézii. Popis reálného tíhového pole Země.
- Metody měření tíhového zrychlení -- gravimetrie. Popis normálního tíhového pole Země.
- Popis anomálního tíhového pole Země. Tíhové anomálie, tížnicové odchylky, Stokesovo a Moloděnského řešení tvaru Země. Metody určení tvaru geoidu.
- Fyzikální výšky.
- Vývoj výškových a gravimetrických základů na území České republiky. Výškové systémy a sítě na území Evropy.
- Astronomické souřadnicové soustavy. Základní pojmy z nauky o čase.
- 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
- Transformace souřadnic, aplikace metody nejmenších čtverců
- Geodetická úloha na kouli a na elipsoidu
- Aplikace Newtonova integrálu - gravitační potenciál a jeho derivace
- Hladinové plochy normálního pole
- Výpočet normálních výšek
Úlohy 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 | |||||
| 2 | Boháč Roman | |||||
| 3 | Dífková Petra | |||||
| 4 | Dvořáková Vladěna | |||||
| 5 | Fencl Martin | |||||
| 6 | Gubaniová Michaela | |||||
| 7 | Kloučková Lenka | |||||
| 8 | Konfršt Jaromír | |||||
| 9 | Kuba Martin | |||||
| 10 | Kučera Miroslav | |||||
| 11 | Lavička Petr | |||||
| 12 | Lavička Zdeněk | |||||
| 13 | Michal Ondřej | |||||
| 14 | Motyčka Ondřej | |||||
| 15 | Novotná Markéta | |||||
| 16 | Opat Jan | |||||
| 17 | Ouřada Vladimír | |||||
| 18 | Paštéková Gertrúda | |||||
| 19 | Pešková Alena | |||||
| 20 | Petr Jan | |||||
| 21 | Poesová Jana | |||||
| 22 | Prokopová Alžběta | |||||
| 23 | Sadecký Adam | |||||
| 24 | Šafránek Jan | |||||
| 25 | Toušek Martin | |||||
| 26 | Vochová Lenka | |||||
| 27 | Voříšek Jan | |||||
| 28 | Vosyka Lukáš |
OK - úloha uznána
ko - úloha vrácena k opravě