Matematické metody v kartografii

Podobné dokumenty
Křivkový integrál prvního druhu verze 1.0

26. listopadu a 10.prosince 2016

Jiří Cajthaml. ČVUT v Praze, katedra geomatiky. zimní semestr 2014/2015

+ c. n x ( ) ( ) f x dx ln f x c ) a. x x. dx = cotgx + c. A x. A x A arctgx + A x A c

x + F F x F (x, f(x)).

Jiří Cajthaml. ČVUT v Praze, katedra geomatiky. zimní semestr 2014/2015

6. a 7. března Úloha 1.1. Vypočtěte obsah obrazce ohraničeného parabolou y = 1 x 2 a osou x.

14 Kuželosečky v základní poloze

LDF MENDELU. Simona Fišnarová (MENDELU) Určitý integrál ZVMT lesnictví 1 / 26

18. x x 5 dx subst. t = 2 + x x 1 + e2x x subst. t = e x ln 2 x. x ln 2 x dx 34.

Při výpočtu obsahu takto omezených rovinných oblastí mohou nastat následující základní případy : , osou x a přímkami. spojitá na intervalu

Integrální počet - II. část (určitý integrál a jeho aplikace)

Matematika II, úroveň A ukázkový test č. 1 (2017) 1. a) Napište postačující podmínku pro diferencovatelnost funkce n-proměnných v otevřené

Matematika II, úroveň A ukázkový test č. 1 (2016) 1. a) Napište postačující podmínku pro diferencovatelnost funkce n-proměnných v otevřené

R n výběr reprezentantů. Řekneme, že funkce f je Riemannovsky integrovatelná na

11. cvičení z Matematické analýzy 2

4. přednáška 22. října Úplné metrické prostory. Metrický prostor (M, d) je úplný, když každá cauchyovská posloupnost bodů v M konverguje.

Matematika II, úroveň A ukázkový test č. 1 (2018) 1. a) Napište postačující podmínku pro diferencovatelnost funkce n-proměnných v otevřené

MATEMATIKA II - vybrané úlohy ze zkoušek (2015)

Nalezněte hladiny následujících funkcí. Pro které hodnoty C R jsou hladiny neprázdné

II. 5. Aplikace integrálního počtu

Hyperbola, jejíž střed S je totožný s počátkem soustavy souřadnic a jejíž hlavní osa je totožná

Úvodní informace. 17. února 2018

Integrální počet - III. část (určitý vlastní integrál)

Funkce. RNDR. Yvetta Bartáková. Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou

SYLABUS PŘEDNÁŠKY 7 Z GEODÉZIE 1

2. Funkční řady Studijní text. V předcházející kapitole jsme uvažovali řady, jejichž členy byla reálná čísla. Nyní se budeme zabývat studiem

MATEMATICKÁ KARTOGRAFIE

VIII. Primitivní funkce a Riemannův integrál

Jiří Cajthaml. ČVUT v Praze, katedra geomatiky. zimní semestr 2014/2015

Diferenciální počet 1 1. f(x) = ln arcsin 1 + x 1 x. 1 x 1 a x 1 0. f(x) = (cos x) cosh x + 3x. x 0 je derivace funkce f(x) v bodě x0.

1. a) Určete parciální derivace prvního řádu funkce z = z(x, y) dané rovnicí z 3 3xy 8 = 0 v

Matematika II: Testy

Seznámíte se s další aplikací určitého integrálu výpočtem objemu rotačního tělesa.

DERIVACE. ln 7. Urči, kdy funkce roste a klesá a dále kdy je konkávní a

LINEÁRNÍ DIFERENCIÁLNÍ ROVNICE 2.ŘÁDU

Zavedeme-li souřadnicový systém {0, x, y, z}, pak můžeme křivku definovat pomocí vektorové funkce.

8. Elementární funkce

14. cvičení z Matematické analýzy 2

Integrál a jeho aplikace Tomáš Matoušek

PŘÍKLADY K MATEMATICE 3 - VÍCENÁSOBNÉ INTEGRÁLY. x 2. 3+y 2

Derivace funkce. Přednáška MATEMATIKA č Jiří Neubauer

je parciální derivace funkce f v bodě a podle druhé proměnné (obvykle říkáme proměnné

Analytická geometrie v rovině

Kapitola 5. Seznámíme se ze základními vlastnostmi elipsy, hyperboly a paraboly, které

Úvod do předmětu geodézie

Digitální učební materiál

VIDEOSBÍRKA DERIVACE

Transformace dat mezi různými datovými zdroji

Matematika I (KX001) Užití derivace v geometrii, ve fyzice 3. října f (x 0 ) (x x 0) Je-li f (x 0 ) = 0, tečna: x = 3, normála: y = 0

Riemannův určitý integrál.

7. Integrální počet Primitivní funkce, Neurčitý integrál

MATEMATIKA. Příklady pro 1. ročník bakalářského studia. II. část Diferenciální počet. II.1. Posloupnosti reálných čísel

Derivace funkce. Obsah. Aplikovaná matematika I. Isaac Newton. Mendelu Brno. 2 Derivace a její geometrický význam. 3 Definice derivace

je jedna z orientací určena jeho parametrizací. Je to ta, pro kterou je počátečním bodem bod ϕ(a). Im k.b.(c ) ( C ) (C ) Obr Obr. 3.5.

Pravoúhlý trojúhelník goniometrické funkce. Výpočet stran pravoúhlého trojúhelníka pomocí goniometrických funkcí

Michal Zamboj. January 4, 2018

4. Matematická kartografie

Matematika 1 pro PEF PaE

56. ročník Matematické olympiády. b 1,2 = 27 ± c 2 25

Definice. Nechť k 0 celé, a < b R. Definujeme. x < 1. ϕ(x) 0 v R. Lemma [Slabá formulace diferenciální rovnice.] x 2 1

Hlavní body - magnetismus

VIDEOSBÍRKA DERIVACE

Jiří Cajthaml. ČVUT v Praze, katedra geomatiky. zimní semestr 2014/2015

GEOMETRICKÉ APLIKACE INTEGRÁLNÍHO POČTU

Michal Zamboj. December 23, 2016

PŘEDNÁŠKA 9 KŘIVKOVÝ A PLOŠNÝ INTEGRÁL 1. DRUHU

5.2. Určitý integrál Definice a vlastnosti

Matematické metody v kartografii. Přednáška 3. Důležité křivky na kouli a elipsoidu. Loxodroma a ortodroma.

Jiří Cajthaml. ČVUT v Praze, katedra geomatiky. zimní semestr 2014/2015

Kristýna Kuncová. Matematika B3

Integrální počet - IV. část (aplikace na určitý vlastní integrál, nevlastní integrál)

Hledání hyperbol

Parciální derivace a diferenciál

9. Je-li cos 2x = 0,5, x 0, π, pak tgx = a) 3. b) 1. c) neexistuje d) a) x ( 4, 4) b) x = 4 c) x R d) x < 4. e) 3 3 b

4. cvičení z Matematiky 2

X = A + tu. Obr x = a 1 + tu 1 y = a 2 + tu 2, t R, y = kx + q, k, q R (6.1)

1.1 Napište středovou rovnici kružnice, která má střed v počátku soustavy souřadnic a prochází bodem

Přednášející: Ing. M. Čábelka Katedra aplikované geoinformatiky a kartografie PřF UK v Praze

Matematika 1A. PetrSalačaJiříHozman Fakulta přírodovědně-humanitní a pedagogická Technická univerzita v Liberci

Parciální derivace a diferenciál

Transformujte diferenciální výraz x f x + y f do polárních souřadnic r a ϕ, které jsou definovány vztahy x = r cos ϕ a y = r sin ϕ.

Zimní semestr akademického roku 2014/ prosince 2014

Diferenciální počet. Spojitost funkce

1 Funkce dvou a tří proměnných

ÚSTAV MATEMATIKY A DESKRIPTIVNÍ GEOMETRIE. Matematika 0A1. Cvičení, zimní semestr. Samostatné výstupy. Jan Šafařík

+ 2y y = nf ; x 0. závisí pouze na vzdálenosti bodu (x, y) od počátku, vyhovuje rovnici. y F x x F y = 0. x y. x x + y F. y = F

Referenční plochy a souřadnice na těchto plochách Zeměpisné, pravoúhlé, polární a kartografické souřadnice

Funkce dvou proměnných

Diferenciální počet funkcí více proměnných

A[a 1 ; a 2 ; a 3 ] souřadnice bodu A v kartézské soustavě souřadnic O xyz

Obsah Obyčejné diferenciální rovnice

Maturitní okruhy z matematiky - školní rok 2007/2008

Definice Řekneme, že funkce z = f(x,y) je v bodě A = [x 0,y 0 ] diferencovatelná, nebo. z f(x 0 + h,y 0 + k) f(x 0,y 0 ) = Ah + Bk + ρτ(h,k),

Matematika I A ukázkový test 1 pro 2014/2015

Podpořeno z projektu FRVŠ 584/2011.

ZÁKLADY. y 1 + y 2 dx a. kde y je hledanou funkcí proměnné x.

MATEMATIKA II V PŘÍKLADECH

Základní topologické pojmy:

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

Transkript:

Mtemtické metody v krtogrfii. Přednášk Referenční elipsoid zákldní vzthy. Poloměry křivosti. Délky poledníkového rovnoběžkového oblouku.

1. Zákldní vzthy n rotčním elipoidu Rotční elipsoid dán následujícími prmetry: hlvní poloos vedlejší poloos b Zákldní prmetry elipsoidu: Zploštění elipsoidu i: První excentricit elipsoidu e Druhá excentricit elipsoidu e První geodetická funkce W Druhá geodetická funkce V b i b e b e b W 1 e sin V 1 e cos

. Opkování: limit funkce Nechť funkce f je definován n okolí x 0 D f. Pokud existuje limit f ( x0 h) f ( x0 ) lim, h0 h pk se tto nzývá derivcí funkce f v bodě x 0 znčí se f (x 0 ), df(x 0), df (x dx dx 0), nebo dy x dx 0. Nechť f je spojitá v bodě x 0 D f nechť má v bodě x 0 derivci. Pk směrnice k tečny T = (x 0, f(x 0 )) je definován k f dy '( x ) ( x0 ) dx tg( 0 ).

3. Opkování: funkce definovná implicitně Nechť funkce f je funkcí dvou proměnných n množině ΩεR nechť (, b)εω je tkový bod, že f f (, b) 0, (, b) 0 y potom existují okolí O(), O(b) bodů, bεr právě jedn funkce proměnné g: O() O(b) tková, že. x O( ) : f ( x, g( x)) 0. Derivce funkce def. implicitně: f x ( x, g( x)) f y ( x, g( x)) g( x) 0, g( x) dy dx f x f y ( x, g( x)). ( x, g( x))

4. Prvoúhlé souřdnice bodu v rovině meridiánové elipsy (1/) Hledáme vzth prvoúhlých souřdnice (x,y) v rovině meridiánové elipsy zeměpisných zeměpisnými souřdnicemi (, ). Použití při odvození prostor. geoc, souřdnix [X,Y,Z], poloměrů M,N.. 1, ],, [ ], [ b y b x b y x y x P t

5. Prvoúhlé souřdnice bodu v rovině meridiánové elipsy (/) Výpočet směrnice tečny funkce dné implicitně: Po doszení získáme. dy g( x) dx b x, y dy k 90 cotg( ), dx b x cotg, y cotg cos / sin, b x 4 x b sin y 4 y b cos 0 0 Pk x y cos 1 e (1 e 1 e sin )sin sin cos W (1 e W )sin

6. Vzth mezi zeměpisnou geocentrickou šířkou Pltí: tg y x Po doszení: tg (1 e ) tg Pro zvolený elipsoid je e konstntou. Největší rozdíl pro =45, to 1135. Rádius vektor : 1 e sin (cos (1 e sin ))

7. Vzth mezi zeměpisnou geocentrickou šířkou Pltí: Kde x cos y b sin sin y cos b x tg tg b 1 b 1 e Pk: tg 1 e tg Pro body n rovníku =. Největší rozdíl pro =45, to 6.

8. Odvození prvoúhlých prostorových souřdnic Souřdnice x,y v rovině meridiánové elipsy: x y cos W (1 e )sin W Prostorové prvoúhlé souřdnice X,Y,Z: X cos x Y sin x X x cos cos cos W Y x sin cos sin W Z y (1 e )sin W

9. Hlvní poloměry křivosti Normál v bodě P: lze jí proložit nekonečně mnoho rovin kolmých k povrchu elipsoidu. Normálový řez v bodě P: řez rovinou procházející bodem P kolmý k povrchu elipsoidu. Normálových řezů nekonečně mnoho, jejich křivosti jsou různé. Existují dv normálové řezy s extrémní křivostí: mximální minimální. Oznčovány jko hlvní normálové řezy: meridiánový řez elipsoidu příčný řez elipsoidu. Jim odpovídjí hlvní poloměry křivosti: Meridiánový poloměr křivosti M Příčný poloměr křivosti N Použití: při řešení geodetických úloh n elipsoidu či v mtemtické krtogrfii.

10. Ukázk meridiánového příčného řezu elipsoidu

11. Délkové elementy v poledníku rovnoběžce Délkový element v poledníku: dp Délkový element v rovnoběžce: dr

1. Meridiánový poloměr křivosti M Rovin prochází osou rotce bodem, řezem je meridiánová elips. Meridiánový poloměr křivosti=poloměr křivosti meridiánové elipsy v bodě. M závisí pouze n, pro elipsoidy tbelován. Posuneme se z bodu P do P 1 o ds, x se změní o dx y o dy. ds dx Md sin M Md dx ds sin 1 e (1 e sin ) 3 M 1 dx sin d (1 e W 3 )

13. Příčný poloměr křivosti N Rovin obshuje normálu je kolmá k rovině poledníku, řezem je elips. Normály všech bodů ležících n jedné rovnoběžce 0 se protínjí v jednom bodě n mlé poloose elipsoidu. N předstvuje délku normály mezi bodem P jejím průsečíkem s vedlejší poloosou. N=PV Opět závisí pouze n, pro všechny body n rovnoběžce je stejný.

14. Odvození příčného poloměru křivosti N Pltí: x x cos N N cos N 1 e sin W

15. Střední poloměr křivosti R Definován jko geometrický průměr z meridiánového příčného poloměru křivosti. R MN R závisí pouze n. Hodnoty R jsou tbelovány pro různé elipsoidy. V mtemtické krtogrfii používán pro výpočet poloměru referenční koule z elipsoidu, tzv. náhrdní koule. Pro území ČR =49 30 Krsovského elipsoid: R m =6 381 561, 67m

16. Výpočet délky poledníkového oblouku n elipsoidu (1/) Z bodu P se posuneme do bodu P1 o diferenciální hodnotu vzdálenosti ds. Zeměpisná šířk se změní o hodnotu d. Pltí: ds s 0 Eliptický integrál, Nhrzení řdou z použití binomické věty. Prktický výpočet je velmi Obtížný. Md 1 Md ( 1 e ) d 3/ (1 e sin ) 0

17. Výpočet délky poledníkového oblouku n elipsoidu (/) s A Bsin( ) Csin( 4 ) Dsin(6 ) Esin(8 )... 3 45 4 175 6 1105 8 A 1 e e e e 4 64 56 16384 3 15 4 55 6 05 8 B e e e e... 4 16 51 048 15 4 105 6 05 8 C e e e... 64 56 4096 35 6 315 8 D e e... 51 048 315 8 E e... 16384 A B C (1 e (1 e (1 e 4 ) A ) B ) C (1 e ) D D 6 (1 e ) E E 8 Pro výpočty s přesností 0.1 mm postčuje určit první čtyři členy řdy.

18. Výpočet délky rovnoběžkového oblouku. Poloměr rovnoběžky: r r N cos Délk oblouku s rovnoběžky mezi body o zeměpisných délkách 1,. 1 Pltí: s r N cos ( 1 ) Hodnoty s tbelovány pro

19. Délk poledníkového/rovnoběžkového oblouku n kouli N kouli se vzthy zjednoduší, zejmén výpočet délky poledníkového oblouku. Délk poledníkového oblouku Mezi body se zeměpisnými šířkmi u s, u j. s p R ( us u j ) Délk rovnoběžkového oblouku Mezi body o zeměpisných délkách v 1, v ležících n rovnoběžce se zeměpisnou šířkou u. r s r R cos u r( v v v z ) R cos u ( v v v z )