155TG3 Teoretická geodézie 3
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 v pondělí v místnosti A230 od 14:00 do 16:40.
Vzhledem k tomu, ze se 1.10. dopoledne vracím z výuky v terénu, bude se v pondělí 1.10. konat přednáška z TG3 až v čase 17:00 - 19:40. Od 14:00 do 16:40 budete mít přednášku z KANE (prohození přednášek TG3 a KANE dne 1.10.).
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 nepřímá 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:
- pondělí 9:00 - 10:40 v B979, kruh 59, cvičící Ing. Jan Holešovský, B919a
- úterý 8:00 - 9:40 v B978, kruh 60, cvičící Ing. Jan Holešovský, B919a
Harmonogram cvičení
V pondělí 1.10. cvičení z TG3 odpadá.
Datum (po/út) | Program | Zadání | Odevzdání | Test |
---|---|---|---|---|
8.10./2.10. | Ú1 Gravimetrické měření/výklad | Ú1 | ||
15.10./9.10. | měření | |||
22.10./16.10. | Ú2 Přímá a obrácená gravimetrická úloha | Ú2 | ||
29.10./23.10. | PGÚ + OGÚ (doplnění), gravitační pole koule | Ú1 | ||
------/30.10. | samostatné zpracování | |||
5.11./6.11. | test | Ú2 | T1,2 | |
12.11./13.11. | Ú3 Normální tíhové pole | Ú3 | ||
19.11./20.11. | Normální tíhové pole | |||
26.11./27.11. | Ú4 Lokální geoid | Ú4 | Ú3 | |
3.12./4.12. | Lokální geoid, test | T3 | ||
10.12./12.12. | Ú5 Normální výšky | Ú5 | Ú4 | |
17.12./18.12. | test | Ú5 | T4 |
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
- 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 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 |
1 | Bouček Tomáš | ||||
2 | Boukal Richard | ||||
3 | Brzobohatý Jindřich | ||||
4 | Buchar Ondřej | ||||
5 | Cehák Vojtěch | ||||
6 | Fáber Marek | ||||
7 | Hovorka Ondřej | ||||
8 | Hulín Martin | ||||
9 | Kettner Lukáš | ||||
10 | Kladivová Linda | ||||
11 | Klemsa Tomáš | ||||
12 | Kolář Vilém | ||||
13 | Ledecká Kristýna | ||||
14 | Myslivec Jan | ||||
15 | Němec David | ||||
16 | Papežová Hana | ||||
17 | Pflug Robin | ||||
18 | Ritschel Ladislav | ||||
19 | Souček Josef | ||||
20 | Stará Lucie | ||||
21 | Šikola Jan | ||||
22 | Špererová Jana | ||||
23 | Vaněk Adam | ||||
24 | Veselý Zdeněk |
ko - úloha vrácena k opravě
OK - úloha uznána