3. Geodætiske net og reference-systemer. IKKE INERTIAL SYSTEM CTS: Conventional Terrestrial System Middel-rotationsakse 1900. Greenwich X Y- Roterer med.

Præsentationer af emnet: "3. Geodætiske net og reference-systemer. IKKE INERTIAL SYSTEM CTS: Conventional Terrestrial System Middel-rotationsakse 1900. Greenwich X Y- Roterer med."— Præsentationens transcript:

1 3. Geodætiske net og reference-systemer. IKKE INERTIAL SYSTEM CTS: Conventional Terrestrial System Middel-rotationsakse 1900. Greenwich X Y- Roterer med Jorden Z Tyngdepunkt

2 Kap. 3 Nulmeridian for Bureau Internationale de l’ Heure (BHI) fastlægges så stjernekatalogerne passer i middel for en række astronomiske stationer. Forbindelsen til Inertial-system findes udfra kendskabet til Z-aksens øjeblikkelige stilling (polbevægelsen), vinkelhastigheden samt Jordcenterets bevægelse Vi får Quasi-Inertial system, CIS. Vi burde ændre nulpunkt til Solen eller Mælkevejens tyngdepunkt !

3 Kap. 3 POLBEVÆGELSEN Omtrent cirkulær Periode 430 dage (Chandler perioden) Årsag: Inertiaksen falder ikke sammen med omdrejningsaksen Stiv jord: 305 dage: Euler-perioden.

4 Kap. 3 POLBEVÆGELSEN Aktuelle koordinater for Polen og jordens rotations-hastighed IERS (http://www.iers.org) International Earth Rotation and Reference System service (IAG + IAU) Metoder: VLBI (Radioastronomi) LLR (Afstandsmåling til Månen) SLR (Satellite Laser ranging) GPS, DORIS

5 Kap. 3 Polbevægelse, 1994-1997, Fuld linie : middel pol bevægelse, 1900- 1996

6 Kap. 3. The International Terrestrial Reference System (ITRS) Defineret, realiseret og kontrolleret af IERS ITRS Center. Geocentrisk, masse-centrum udfra hele Jorden inklusiv oceaner og atmosfære. IERS Reference Pol (IRP) and Reference Meridian (IRM) konsistente med BIH retninger indenfor +/- 0.005".

7 Kap. 3, ITRS. Tidsmæssig ændring af orienteringerne er sikret gennem en 0-rotations-betingelse med hensyn til horisontale tektoniske bevægelser for hele Jorden. ITRS realiseret udfra skøn for koordinaterne for et sæt af stationer med observationer af VLBI, LLR, GPS, SLR, and DORIS. Se: ftp://lareg.ensg.ign.fr/pub/itrf/old/itrf92.ssc

8 Kap. 3 Paris, 1 July 2003 Bulletin C 26 INFORMATION ON UTC - TAI NO positive leap second will be introduced at the end of December 2003. The difference between UTC and the International Atomic Time TAI is : from 1999 January 1, 0h UTC, until further notice : UTC- TAI = -32 s Leap seconds can be introduced in UTC at the end of the months of December or June, depending on the evolution of UT1-TAI. Bulletin C is mailed every six months, either to announce a time step in UTC, or to confirm that there will be no time step at the next possible date.

9 Kap. 3 Variationer jord-rotationen.

10 Kap. 3

11 Kap. 3 Nationale eller kontinentale net. Nationale/regionale net også repræsenteret ved sæt af koordinater. Plan-fixpunkt-net: (N,E), (X,Y), Højdenet:H eller W - potetialet Tyngdenetg

12 Kap. 3, Plane net. 1. Orden: 50 km 2. Orden 10 km 3. Orden < 10 km Trilateration Triangulation Ældre net: 10, 2 ppm, Nye net: 1, 0.1 ppm Afstande og vinkler: OK, Absolut position: usikker.

13 Kap. 3. Positionsbestemmelse i trekanter, trekanter: kendt, cirkler ukendt.. Polær Fremskæring Bueskæring (trilateration) Tilbageskæring Polygontræk Kombineret: Beregnes ved mindste kvadraters metode.

14 Kap. 3,.

15

16 Kap. 3, Lokale Dansk Net.

17 Kap. 3, Europæisk Net.

18 Kap. 3, Nordamerikansk Net.

19 Kap. 3, System 2000. På grund af den stigende og bredere anvendelse af den satellitbaserede GPS-teknologi og øgede krav til sammenhængende data er det nødvendigt at internationalisere og modernisere referencesystemet til et bæredygtigt fundament ind i dette nye årtusinde. Moderniseringen af referencesystemerne og referencenettet kaldes under et System 2000.

20 Kap. 3, System 2000, http://www.kms.dk. EUREF89: Introduktion af to nye kortprojektioner tilknyttet referencesystemet EUREF89: den primære UTM/EUREF89 kortprojektion samt den sekundære kortprojektion Kp2000 DVR90: Introduktion af et nyt højdesystem - DVR90, Dansk Vertikal Reference 1990 3D-fikspunktnet: Nyt fysisk 3D net af fikspunkter – 10 km net Transformation: Ny forbedret transformation til/fra nye og gamle systemer Geoide: Tilpasning af geoiden til DVR90

21 Kap. 3. Netplacering på reference-ellipsoiden. Retning til nord sættes lig med astronomisk azimuth, Astronomisk længde og bredde sættes lig med geodætisk længde og bredde i udgangspunkt. Nord

22 Kap. 3. Netplacering på reference-ellipsoiden. Flere stationer har astronomisk bestemt bredde og længde, dvs. lodliniens retning er kendt. Ellipsoiden placeres så kvadratsumment af lodafvigelserne er mindst mulig.

23 Kap. 3. Netplacering på reference-ellipsoiden. Hermed blev et geodætisk datum fastlagt indtil 1950. Jordcenter= ellipsoidecenter: Fejl op til 500 m. I dag udnytter vi at satellit-banerne skal opfylde de fysiske love.

24 Kap. 3. Netplacering på reference-ellipsoiden. Tyngdepunkt = Centrum udfra fokus for satellitbanerne. Banerne skal være symmetriske om Ækvator. Synlige satellitters position skal passe med stjerne-katalogernes værdier.

25 Kap. 3. Højde-problemet. Højderne ikke godt kendt (geoiden ikke kendt) Man “projecerede afstande og retninger ned på ellipsoiden. Billede: den geodætiske linie -> korteste afstand. –Man kunne benytte “normalsnittet” - forskelligt fra P og Q. –geodætisk linie entydig –Vinkler defineres som vinkler mellem geodætiske linier.. P Q

26 Kap. 3, Ellipsoide-geometri.

27 Kap. 3, Metrisk Fundamentalform.

28 Kap. 3, Afstande på ellipsoiden..

29 Kap. 3, Geodætisk linie.

30 Kap. 3, Differentialligning for geodætisk linie.

31 Kap. 3, 1. og 2. Hovedopgave.. Løses ved rækkeudvikling/numerisk integration s

32 Kap. 3, Højdenet, nivellement. h2h2 h1h1 Teleskop a

33 Kap. 3,Nivellement. Meget påvirket af refraktion –opstilling midt mellem de to lægter –max 100 m mellem lægterne –der sigtes både frem og tilbage. Påvirket af lodliniens retning (varierer !) Omsættes til potential-forskelle

34 Kap. 3, Potential-forskelle. Tyngden måles eller beregnes udfra jordmodel Taylorudvikling med 1 led ved benyttelse af lokalt koordinatsystem med h-aksen i lodlinien P Q g

35 Kap. 3, Potentialforskelle og højder Potentialforskelle i (m 2 / s 2 ) omsættes til højder (m) ved division med tyngden Normalhøjder eller orthometriske højder Potentialer summerer til (0) i lukket polygon - giver mulighed for kontrol og udjævning.

36 Kap. 3,

37

38 Kap. 3, Vipning

39 Kap. 3, Præcisions-nivellement Meget nøjagtige målinger er mulige: Hydrostatisk nivellement: måling over lang periode på grund af tidekræfterne Femern Bælt 1900 Storebælt 1991, 1938 Øresund 1937

40 Kap. 3,