155TGD3 Teoretická geodézie 3
Základní údaje o předmětu
- Aktuální a kompletní informace jsou na této stránce
- Kód předmětu: 155TGD3
- Garant předmětu:
- Přednášející:
- Rozsah: 2+2
- Počet kreditů: 5
- Ukončení: z, zk
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
Přednášky probíhají ve čtvrtek v místnosti C208 od 8:00 do 9:40.
Přednášející:
- Ing. Jan Holešovský <jan_holesovsky@volny.cz>, B919a
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.
Cvičení
Termíny cvičení:
- pátek 8:00 - 9:40 v B978, kruh 59+60, cvičící Ing. Jan Holešovský <jan_holesovsky@volny.cz>, B919a
Harmonogram cvičení
| Datum (pá) | Program | Zadání | Odevzdání | Test |
|---|---|---|---|---|
| 29.9. | děkanské volno | |||
| 6.10. | Ú1 Gravimetrické měření/výklad | Ú1 | ||
| 13.10. | Gravitační pole homogenní koule | |||
| 20.10. | Ú2 Přímá a obrácená gravimetrická úloha | Ú2 | ||
| Přímá a obrácená gravimetrická úloha | Ú1 | |||
| 3.11. | Legendreovy přidružené funkce, sférické funkce | |||
| 10.11. | test | Ú2 | T1,2 | |
| 17.11. | státní svátek | |||
| Ú3 Normální tíhové pole | Ú3 | |||
| 24.11. | Normální tíhové pole | |||
| 1.12. | Ú4 Lokální geoid, test | Ú4 | Ú3 | T3 |
| 8.12. | Lokální geoid | |||
| 15.12. | Ú5 Normální výšky | Ú5 | ||
| test | Ú4,Ú5 | T4 |
Cvičení se konají v každém týdnu (není-li uvedeno jinak), účast na cvičeních je povinná. 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
- Gravimetrické měření
- Přímá a obrácená gravimetrická úloha
- Hladinové plochy normálního tíhového pole
- Výpočet lokálního geoidu pro body na území ČR
- 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, odevzdává se 1 zpráva za celou měřickou skupinu); 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 čísla úlohy: ftp://k155-133.fsv.cvut.cz/TG3. Pro vložení úlohy se k serveru k155-133.fsv.cvut.cz přihlašujte jako uživatel student, heslo je student. 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 k155-133.fsv.cvut.cz?
Užijte následující nastavení (v libovolném ftp-klientu, např. WinSCP nebo Total Commander):
- File Protocol: ftp
- Host Name: k155-133.fsv.cvut.cz
- User Name: student
- Password: student
- Remote Directory: TG3
- použít pasivní režim přenosu
Myslíte si, že je problém na naší straně? I to je možné. Neváhejte nás kontaktovat!
Nefunguje-li vám odevzdání na server k155-133.fsv.cvut.cz, je možno úlohu odevzdat i zasláním na výše uvedený email svého cvičícího.
Stav úloh
| č.zadání | student(ka) | úl2 | úl3 | úl4 | úl5 |
| 1 | Antošová Lucie | OK | OK | OK | |
| 2 | Dikoš Martin | OK | OK | OK | OK |
| 3 | Dvořáková Barbora | OK | OK | ko | OK |
| 4 | Havrdová Rozálie | OK | OK | OK | OK |
| 5 | Chromá Kateřina | OK | OK | OK | OK |
| 6 | Jehlička Josef | OK | OK | OK | |
| 7 | Jorová Eliška | OK | OK | OK | OK |
| 8 | Koudelka Jan | OK | OK | OK | OK |
| 9 | Kulíková Martina | OK | OK | ko | |
| 10 | Müller Vojtěch | OK | OK | OK | OK |
| 11 | Předota Antonín | ||||
| 12 | Solovev Dmitrii | OK | OK | OK | |
| 13 | Sucharda David | OK | OK | OK | OK |
| 14 | Svobodová Nikola | OK | OK | OK | OK |
| 15 | Šedivý Štěpán | OK | OK | OK | |
| 16 | Šlais David | OK | OK | OK | OK |
| 17 | Šleis David | OK | OK | OK | OK |
| 18 | Šťastná Amálie | OK | OK | OK | OK |
| 19 | Zamazal Jakub | OK | OK | OK |
ko - úloha vrácena k opravě
OK - úloha uznána
Zkouška
Zkouška se bude konat prezenční písemnou formou. Po opravě písemky následuje ústní část, při níž vaši písemnou práci probereme a bude stanoveno výsledné hodnocení.
Zde si můžete stáhnout seznam témat ke zkoušce z TGD3. Zkouška bude obsahovat taktéž jednoduchý 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.
Ke zkoušce si doneste pouze psací potřeby, jiné pomůcky nejsou povoleny ani potřeba (kalkulačky, mobily apod.). Papíry dostanete spolu se zadáním.