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.
  • 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.

Zápisy bezkontaktních přednášek ke stažení:

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.

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

zápis 2.cvičení v pdf

Ú2
7.10. Přímá a obrácená gravimetrická úloha

zápis 3.cvičení v pdf

14.10. doplňující téma - gravitační pole homogenní koule

zápis 4.cvičení v pdf

21.10. doplňující téma - sférické funkce

zápis 5.cvičení v pdf

Ú2
28.10. státní svátek, volno
4.11. Ú3 Normální tíhové pole

zápis 6.cvičení v pdf

Ú3
11.11. Normální tíhové pole

zápis 7.cvičení v pdf

18.11. Ú4 Lokální geoid

zápis 8.+9.cvičení v pdf

Ú4 Ú3
25.11. Lokální geoid (zápis cvičení je přpojen k 18.11.)
2.12. Ú5 Normální výšky

zápis 10.cvičení v pdf

mapa Bouguerových anomálií (1965)

Ú5
9.12. Ú1 Gravimetrické měření/výklad

zápis 11.cvičení v pdf

Ú1 Ú4
16.12. poslední přednáška Ú5


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 úl1
1 Bárta Aleš
2 Belecká Sabina OK OK OK OK OK
3 Běloch Lukáš OK OK OK OK OK
4 Brhlíková Eva
5 Brňovják Vojtěch OK OK OK OK OK
6 Hoffmann Marek OK OK OK OK OK
7 Hošek Lukáš OK OK ! OK OK OK
8 Hrdina Adam OK OK OK OK OK
9 Hrubý Jan OK OK OK OK OK
10 Kličková Sabina OK OK OK OK OK
11 Křížová Monika OK OK OK OK OK
12 Kučera Jan OK OK OK OK OK
13 Kučera Petr OK OK OK OK OK
14 Kuzmanov Pane OK OK OK OK OK
15 Mrkvička Jiří OK OK
16 Mužík František OK OK OK OK OK
17 Novák Michal OK OK OK OK OK
18 Šimek Jakub OK OK OK OK OK
19 Vajner Martin OK OK OK OK OK
20 Vurbsová Barbora OK OK OK OK OK
21 Zbíral Jan OK OK OK OK OK
22 Zíma Michal uzn. uzn. OK uzn. uzn.
23 Zimmerhaklová Kateřina OK OK OK OK OK

ko - úloha vrácena k opravě

OK - úloha uznána

Zkouška

Zkouška se bude konat prezenční písemnou formou. Můj požadavek na potřebu prezenční zkoušky z TGD3 cestou "vzhůru" bohužel zapadl. Podle vyjádření od p.proděkanky Peškové má být kontaktní zkouška v této vzniklé situaci organizována během dnů pro kontaktní blokovou výuku, která je pro TGD3 schválena a která se ve zkouškovém období smí konat o pátcích. Zkouškové termíny budou proto vypsány na všechny pátky ve zkouškovém období.

V případě zájmu o předtermín mne kontaktujte, s jeho vypsáním nemám problém, bude však nutno dodržet aktuální předpisy a také fakt, že na zkoušku můžete jít až po splnění všech úloh ze semestru.

Zde si můžete stáhnout seznam témat ke zkoušce z TGD3. Zkouška bude obsahovat taktéž jeden jednoduchý výpočetní přiklad ze cvičení a jednu otázku na náročnější odvození (znalost tohoto odvození není pro pouhé složení zkoušky nutná, je pro adepty na hodnocení A). Jako podklad pro řešení zkouškových otázek budete mít k dispozici přehled vybraných náročnějších matematických vztahů. Nenoste si ke zkoušce svůj vlastní výtisk, matematický aparát dostanete přesně v této podobě.