wiadomościmapa firmprenumeratareklamakontaktciasteczka
Najnowsze wydarzenia z dziedziny geodezji, nawigacji satelitarnej, GIS, katastru, teledetekcji, kartografii. Nowości rynkowe, technologiczne, prawne, wydawnicze. Konferencje, targi, administracja.
reklama
strona główna rss
PRENUMERATA TRADYCYJNAPRENUMERATA CYFROWA
blog


reklama
reklama

Nie tylko dla nas

- część 1 z 2 » »»


Jan Kryński

W geodezji  pojęcia układów odniesienia i układów współrzędnych należą do fundamentalnych. Od układów odniesienia, do których mają być odniesione obserwacje geodezyjne, należy oczekiwać, iż będą one stabilne w czasie lub że mogą być matematycznie przekształcone do układów stabilnych na określoną epokę.

Pomiar powtórzony po pewnym czasie powinien prowadzić do tego samego wyniku, jeśli nie brać pod uwagę błędów obserwacji. Zmiany geometryczne (np. w położeniu punktów) o charakterze lokalnym lub regionalnym zazwyczaj wyznacza się w procesie opracowania obserwacji odniesionych do globalnego systemu odniesienia. Zmiany geometryczne o charakterze globalnym mogą być wyznaczone jedynie z obserwacji odniesionych do obiektów pozaziemskich, takich jak wybrane zbiory gwiazd czy odległe radioźródła, lub do stabilnego systemu satelitów. W praktyce geodezyjnej układy odniesienia i układy współrzędnych służą do matematycznego modelowania obserwacji geodezyjnych i ich opracowywania (wyrównywania). Spoziomowanie narzędzia pomiarowego oraz zorientowanie jego koła poziomego na stanowisku odpowiada realizacji obserwacyjnego układu odniesienia. W układzie tym wyrażane są obserwacje kątowe i liniowe wykonane na danym stanowisku. Na każdym stanowisku realizowany jest inny układ odniesienia.


Geodezja na płaszczyźnie

W przypadku wykonywania pomiarów szczegółowych, a w ogólności w pracach mierniczych, przyjmuje się, że kierunek linii pionu realizowany poprzez spoziomowanie instrumentu jest prostopadły do płaszczyzny „poziomu morza” oraz że układy odniesienia uzyskane za pomocą odpowiedniej orientacji koła poziomego na poszczególnych stanowiskach są jedynie wzajemnie przesunięte równolegle. Opracowanie obserwacji odbywa się wówczas w dwuwymiarowej przestrzeni euklidesowej z wykorzystaniem elementarnej geometrii.


Geodezja w przestrzeni trójwymiarowej

Definicja obserwacyjnych układów odniesienia wykorzystywanych w pracach geodezyjnych, w których uwzględnia się zakrzywioną figurę Ziemi, oparta jest na rzeczywistym kierunku linii pionu oraz kierunku północy, którego określenie wymaga znajomości położenia osi obrotu Ziemi. Zakrzywienie i wzajemna nierównoległość linii pionu powodują, iż w relacji pomiędzy obserwacyjnymi układami odniesienia wyrażonej w trójwymiarowej przestrzeni euklidesowej, obok składowej przesunięcia początków układów, występują składowe obrotu wokół trzech osi układu. Co więcej, do określenia parametrów tej relacji potrzebne są nie tylko wielkości geometryczne, ale także wielkości fizyczne wynikające ze struktury pola siły ciężkości Ziemi wpływające między innymi na kształt linii pionu. Pojawia się jednocześnie potrzeba wprowadzenia globalnego ziemskiego lub regionalnego układu odniesienia, w którym wyrażone byłyby obserwacje wykonane na różnych stanowiskach. Podstawowa oś takiego układu pokrywa się z osią obrotu Ziemi (w przypadku układu ziemskiego) lub pozostaje do niej równoległa (w przypadku układu regionalnego). Ostateczne opracowanie zredukowanych obserwacji przeprowadza się na powierzchni elipsoidy, wykorzystując jej geometrię.

Aby możliwe było przeliczenie pomierzonych wielkości z obserwacyjnego układu odniesienia do układu globalnego, kierunek linii pionu powinien być określony w tym globalnym, związanym z Ziemią, układzie odniesienia. Wyznaczenie kierunku linii pionu odbywa się za pośrednictwem pomiarów astronomicznych. Na podstawie pomierzonych w obserwacyjnym układzie odniesienia pozycji gwiazd (których położenie określone jest w nieobracającym się z Ziemią niebieskim układzie odniesienia zdefiniowanym na podstawie pozycji gwiazd oraz ich zmienności w czasie – reprezentowanym np. przez katalog fundamentalny) obliczane są szerokość i długość astronomiczna obserwatora, które w globalnym układzie odniesienia jednoznacznie określają kierunek linii pionu na stanowisku obserwacyjnym.


Parametry ruchu obrotowego Ziemi

W obliczeniach szerokości i długości astronomicznej obserwatora korzysta się z relacji pomiędzy globalnym ziemskim i niebieskim układem odniesienia, której parametrami są wielkości opisujące zmienność położenia osi obrotu Ziemi w przestrzeni oraz zmienność jej prędkości obrotowej (zwane parametrami ruchu obrotowego Ziemi).

Rzeczywista (chwilowa) oś obrotu Ziemi podlega okresowemu przemieszczaniu względem bryły Ziemi – znanemu pod nazwą ruchu bieguna – o podstawowych okresach rocznym i chandlerowskim (około 435 dni) oraz amplitudzie nieprzekraczającej 0˝,5. Jednocześnie chwilowa oś obrotu Ziemi podlega okresowemu przemieszczaniu względem ustalonego w przestrzeni układu odniesienia (a dokładniej względem układu inercjalnego, tzn. niepodlegającego obrotom i poruszającego się ruchem jednostajnym). Składowymi tego ruchu są precesja o okresie około 25 700 lat, która wywołuje zmienność położenia osi obrotu Ziemi o amplitudzie około 23°,5 oraz nutacja o podstawowym okresie około 18,6 lat i amplitudzie nieprzekraczającej 9",2 (patrz rys. 1)

 geodezja

Rys. 1. Zmienność położenia osi obrotu Ziemi


Na opis położenia chwilowej osi obrotu Ziemi składa się element modelowany (do którego zalicza się model precesji i teoria nutacji) oraz element empiryczny (dotyczący ruchu bieguna, niemodelowalnych efektów nutacyjnych oraz nieregularności prędkości obrotowej Ziemi, czyli nieregularności astronomicznej skali czasu obrotowego). Wyznaczaniem parametrów elementów empirycznego opisu położenia chwilowej osi obrotu Ziemi, tzw. parametrów ruchu obrotowego Ziemi EOP (Earth Orientation Parameters), zajmuje się obecnie Międzynarodowa Służba Ruchu Obrotowego Ziemi i Systemów Odniesienia (IERS – International Earth Rotation and Reference Systems Service) Międzynarodowej Asocjacji Geodezji. Podstawę pomiaru czasu stanowi Międzynarodowy Czas Atomowy (TAI) w sposób ciągły monitorowany przez Międzynarodowe Biuro Wag i Miar BIPM (Bureau International des Poids et Mesures) w Paryżu.

część 1 z 2
1 2 » »»



dodaj komentarz

KOMENTARZE Komentarze są wyłącznie opiniami osób je zamieszczających i nie odzwierciedlają stanowiska redakcji Geoforum. Zabrania się zamieszczania linków i adresów stron internetowych, reklam oraz tekstów wulgarnych, oszczerczych, rasistowskich, szerzących nienawiść, zawierających groźby i innych, które mogą być sprzeczne z prawem. W przypadku niezachowania powyższych reguł oraz elementarnych zasad kultury wypowiedzi administrator zastrzega sobie prawo do kasowania całych wpisów. Użytkownik portalu Geoforum.pl ponosi wyłączną odpowiedzialność za zamieszczane przez siebie komentarze, w szczególności jest odpowiedzialny za ewentualne naruszenie praw lub dóbr osób trzecich oraz szkody wynikłe z tego tytułu.

komentarze menu_text_pl



reklama
reklama





2009 created by BRTSOFT.com
© 2005-2017 Geodeta Sp. z o.o.
mapa stronyprenumeratareklamakontakt