ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

Podobné dokumenty
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

MASARYKOVA UNIVERZITA PEDAGOGICKÁ FAKULTA KATEDRA GEOGRAFIE. Planetární geografie seminář

Praktikum z astronomie 0. Měření refrakce. Zadání

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ, OBOR GEODÉZIE A KARTOGRAFIE KATEDRA GEODÉZIE A POZEMKOVÝCH ÚPRAV název předmětu

Vzdálenosti a východ Slunce

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

Triangulace a trilaterace

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

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

Obr. 4 Změna deklinace a vzdálenosti Země od Slunce v průběhu roku

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

Transformace dat mezi různými datovými zdroji

Úloha č. 1 : TROJÚHELNÍK. Určení prostorových posunů stavebního objektu

l, l 2, l 3, l 4, ω 21 = konst. Proved te kinematické řešení zadaného čtyřkloubového mechanismu, tj. analyticky

GEODETICKÉ VÝPOČTY I.

OBSAH 1 Úvod Fyzikální charakteristiky Zem Referen ní plochy a soustavy... 21

Podpořeno z projektu FRVŠ 584/2011.

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ, OBOR GEODÉZIE A KARTOGRAFIE KATEDRA MAPOVÁNÍ A KARTOGRAFIE

základy astronomie 1 praktikum 3. Astronomické souřadnice

Astronomická refrakce

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

SYLABUS PŘEDNÁŠKY 10 Z GEODÉZIE 1

pohyb hvězdy ve vesmírném prostoru vlastní pohyb hvězdy pohyb, změna, souřadné soustavy vzhledem ke stálicím precese,

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ, OBOR GEODÉZIE A KARTOGRAFIE KATEDRA MAPOVÁNÍ A KARTOGRAFIE

Korekce souřadnic. 2s [ rad] R. malé změny souřadnic, které je nutno uvažovat při stanovení polohy astronomických objektů. výška pozorovatele

T a c h y m e t r i e

Poznámky k sestavení diagramu zastínění

Klasická měření v geodetických sítích. Poznámka. Klasická měření v polohových sítích

České vysoké učení technické v Praze. Vývoj systému pro automatické určování azimutu z měření na Slunce

ČASOMÍRA ROTAČNÍ ČASY FYZIKÁLNĚ DEFINOVANÉ ČASY JULIÁNSKÉ DATUM

Hvězdářská ročenka 2016

= + = + = 105,3 137, ,3 137,8 cos37 46' m 84,5m Spojovací chodba bude dlouhá 84,5 m. 2 (úhel, který spolu svírají síly obou holčiček).

SYLABUS PŘEDNÁŠKY 7 Z GEODÉZIE 1

Hvězdářská ročenka 2018

4.1 Základní pojmy Zákonné měřicí jednotky.

ÚHLŮ METODY MĚŘENÍ ÚHLŮ A SMĚRŮ CHYBY PŘI MĚŘENÍ ÚHLŮ A SMĚRŮ

Souřadnicové výpočty. Geodézie Přednáška

Úvod do předmětu geodézie

Filip Hroch. Astronomické pozorování. Filip Hroch. Výpočet polohy planety. Drahové elementy. Soustava souřadnic. Pohyb po elipse

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

Limita ve vlastním bodě

5a. Globální referenční systémy Parametry orientace Země (EOP) Aleš Bezděk

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

SYLABUS 9. PŘEDNÁŠKY Z INŢENÝRSKÉ GEODÉZIE

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

Sférická trigonometrie v matematické geografii a astronomii

SPŠ STAVEBNÍ České Budějovice MAPOVÁNÍ. JS pro 3. ročník S3G

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

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

Vytyčení polohy bodu polární metodou

Seriál VII.IV Astronomické souřadnice

R β α. Obrázek 1: Zadání - profil složený ze třech elementárních obrazců: 1 - rovnoramenný pravoúhlý trojúhelník, 2 - čtverec, 3 - kruhová díra

Srovnání konformních kartografických zobrazení pro zvolené

Souřadnicové výpočty I.

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

Tachymetrie (Podrobné měření výškopisu)

Měření vzdáleností, určování azimutu, práce s buzolou.

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ BAKALÁŘSKÁ PRÁCE. Kateřina BEJVANČICKÁ

Teorie sférické trigonometrie

Pro mapování na našem území bylo použito následujících souřadnicových systémů:

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

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

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

Trigonometrické určení výšek nepřístupných bodů na stavebním objektu

Eudoxovy modely. Apollónios (225 př. Kr.) ukázal, že oba přístupy jsou při aplikaci na Slunce ekvivalentní. Deferent, epicykl a excentr

16 Fourierovy řady Úvod, základní pojmy

Základní jednotky v astronomii

Derivace funkce. Přednáška MATEMATIKA č Jiří Neubauer

18 Fourierovy řady Úvod, základní pojmy

4.3. GONIOMETRICKÉ ROVNICE A NEROVNICE

Petr Šafařík 21,5. 99,1kPa 61% Astrofyzika Druhý Třetí

3. Souřadnicové výpočty

1.1 Oslunění vnitřního prostoru

CVIČNÝ TEST 10. OBSAH I. Cvičný test 2. Mgr. Renáta Koubková. II. Autorské řešení 6 III. Klíč 17 IV. Záznamový list 19

13.1. Úvod Cílem regresní analýzy je popsat závislost hodnot znaku Y na hodnotách

GEODÉZIE II. metody Trigonometrická metoda Hydrostatická nivelace Barometrická nivelace GNSS metoda. Trigonometricky určen. ení. Princip určen.

Zimní semestr akademického roku 2014/ prosince 2014

Mgr. Tomáš Kotler. I. Cvičný test 2 II. Autorské řešení 7 III. Klíč 15 IV. Záznamový list 17

Orientace v terénu bez mapy

Astronomická pozorování

SPŠ STAVEBNÍ České Budějovice MAPOVÁNÍ. JS pro 2. ročník S2G 1. ročník G1Z

Výuka v terénu I. Obory: Inženýrská geodézie a Důlní měřictví. Skupiny: GB1IGE01, GB1IGE02, GB1DME

GEODETICKÁ ASTRONOMIE A KOSMICKÁ GEODEZIE I

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

7.1 Definice délky. kilo- km 10 3 hekto- hm mili- mm 10-3 deka- dam 10 1 mikro- μm 10-6 deci- dm nano- nm 10-9 centi- cm 10-2

Metodika převodu mezi ETRF2000 a S-JTSK varianta 2

Popis teodolitu Podmínky správnosti teodolitu Metody měření úhlů

Čas a kalendář. RNDr. Aleš Ruda, Ph.D.

Cvičné texty ke státní maturitě z matematiky

Zimní semestr akademického roku 2014/ prosince 2014

Geodézie. Pozemní stavitelství. denní. Celkový počet vyučovacích hodin za studium: ročník: 32 týdnů po 3 hodinách (z toho 1 hodina cvičení),

Transkript:

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ OBOR GEODÉZIE A KARTOGRAFIE KATEDRA VYŠŠÍ GEODÉZIE název předmětu úloha/zadání název úlohy Kosmická geodézie 5/ Určování astronomických zeměpisných souřadnic a azimutu z měření na Slunce školní rok semestr skupina zpracoval datum klasifikace 2010/11 2 NG1-90 Jan Dolista, Radka Junová 9. 5. 2011 Rudolf Šrutka

Zadání: Určování astronomických zeměpisných souřadnic a azimutu z měření na Slunce 1. Z měřených zenitových vzdáleností Slunce a časů určete zeměpisnou šířku stanoviska. Zeměpisnou délku získáte výpočtem ze souřadnic pilíře na střeše budovy B, kde se měření uskuteční. Pro opravu z astronomické refrakce je nezbytné zjišťovat teplotu a atmosférický tlak. Údaje potřebné pro převody časů hledejte na http://maia.usno.navy.mil/. 2. Z měřených vodorovných směrů na Slunce a zvolený trigonometrický bod a registrovaných časů určete směrník vybraného pozemního cíle v S-JTSK. Číselné zadání: X [m] Y [m] Pilíř č.4 ve směru od kopule 1040891.676 744945.041 Hradčany, chrám sv. Víta 1042459.180 744233.460 Vypracování: Veškeré výpočty byly provedeny v programu Octave. 1 Určení zeměpisné šířky 1.1 Měření Měření bylo provedeno 22.3.2011. Použit byl teodolit Zeiss Theo 010 (č. 801286). Měřeny a zapisovány byly zenitové úhly a okamžiky měření. Časy byly měřeny pomocí pracovních stopek, kteé byly synchronizovány se středoevropským časem SEČ pomocí hodin řízených radiovým signálem. Každý člen měřil zenitové úhly dle schematu: 3x spodní okraj Slunce v I.poloze 3x spodní okraj Slunce v II.poloze 3x horní okraj Slunce v II.poloze 3x horní okraj Slunce v I.poloze Pozn.: Pořadí měření na spodní a horní okraj mohlo být zaměněno. V průběhu měření byla několikrát zaznamenána teplota a tlak. Teplota byla zaznamenávána častěji neboť se rychleji měnila. Hodnoty jsou uvedeny v přiložených zápisnících. 1.2 Vyhledání hodnot v tabulkách Nejprve byl v astronomických tabulkách vyhledán greenwichský hvězdný čas pro světovou půlnoc daného dne. S 0 = 11 h 56 m 37.218 s Dále byla vyhledána rektascenze a deklinace pro datum měření a vypočteny 1. diference a to vždy jedna zpět a dvě následující k datu měření. Hodnoty rektascenze a deklinace jsou v tabulkách uvedeny v kroku 1 den a to vždy pro 0h terestrického času TČ. α 0 I 0.5 I +0.5 I +1.5 δ 0 I 0.5 I +0.5 I +1.5 0 h 3 m 44.5 s 3 m 38.7 s 3 m 38.5 s 3 m 38.5 s 0 24 19 23 42 23 41 23 39

1.3 Převod okamžiku měření ze SEČ na TČ Pro interpolaci v tabulkách bylo nutné převést okamžiky měření ze SEČ na čas terestrický, pro který jsou hodnoty tabelovány. Nejprve byly časy měření převedeny na časy UTC: a ty následně převedeny na čas terestrický TČ: UT C = SEC 1 h T C = UT C + 34 s + 32.184 s kde 34 s je rozdíl mezi koordinovaným časem UTC a atomovým časem TAI 32.184 s je rozdíl mezi atomovým časem TAI a dynamickým časem TČ 1.4 Interpolace v astronomických tabulkách Pro Slunce byly vyinterpolovány souřadnice α, δ pro každý okamžik měření. Použit byl Besselův interpolační polynom 2.stupně. Kromě 1.diferencí získaných z tabulek bylo tedy nutné dopočítat 2.diference 0 = I +0.5 I 0.5 +1 = I +1.5 I +0.5 a jejich průměr +0.5 = 1 ( ) 0 + +1. 2 Rektascenze Slunce v okamžiku pozorování je pak dána vztahem: resp. deklinace v okamžik pozorování: α = α 0 + n I +0.5 + 1 n(n 1) II +0.5 2 δ = δ 0 + n I +0.5 + 1 n(n 1) II 2 +0.5, kde n = T C 1.5 Hodinový úhel v okamžiku měření Pro každý z okamžiků měření zenitové vzdálenosti byl určen hodinový úhel s použitím rektascenze vyinterpolované pro střed intervalu měření: t = S 0 + (UT C + DUT 1) (1 + μ) + λ α, kde DUT 1 = 200.6907 ms je rozdíl mezi rotačním časem UT1 a koordinovaným časem UTC získaný z Bulletinu B 1 + μ = 1.0027379093 je změna měřítka mezi hvězdným a slunečním časem λ je zeměpisná délka pilíře spočtená ze souřadnic v programu Matkart 1.6 Převod čtení v II. poloze Pro měření byl použit stroj se setinným dělením kruhu, tedy: Pro čtení v I. poloze platí: z = 400 g o II z = o I Zenitové vzdálenosti z byly zároveň převedeny z grádů na stupně.

1.7 Oprava o refrakci, denní aberaci a paralaxu Zenitové vzdálenosti byly opraveny o refrakci: R = ( 60.27 tan z 0.07 tan 3 z ) kde t je teplota v okamžiku měření v C b je atm. tlak v mbar o denní paralaxu: π = π 0 sin z kde π 0 = 8.794 je horizontální rovníková paralaxa Sluce o denní aberaci: b 1048.6 z = 0.32 cos φ sin a cos z kde φ je zem. šířka pilíře určená ze souřadnic v programu Matkart a je astronomický azimut určený z nautického trojúhelníka: ( ) sin t cos δ a = arcsin sin z Opravená zenitová vzdálenost pak je: 1.8 Určení zeměpisné šířky φ Z nautickeho trojúhelníka platí kosinová věta: 1.8.1 Zavedení substitucí Do kosínové věty jsou zavedeny substituce: z = z + R + π + z cos z = sin φ sin δ + cos φ cos δ cos t sin δ = m sin M cos δ cos t = m sin M 1.0342 1 + 0.00367 t Po umocnění obou výrazů a jejich sečtení lze ze substitucí vyloučit proměnnou M a tedy vyjádřit neznámou m: m = sin 2 δ + cos 2 δ cos 2 t Obdobně lze poměrem obou substitucí vyloučit proměnnou m a získat výraz pro proměnnou M: tan δ tan M = cos t Dosazením substitucí do kosínové věty je získán výraz: cos z = m sin M sin φ + m cos M cos φ Aplikací součtového vzorce je získán výraz: cos z = cos(φ M) m Následně je pak vyjádřena zeměpisná šířka: φ = M + arccos ( ) cos z m Z daného vztahu byla určena zeměpisná šířka pro každou z dvojic měřená zenitová vzdálenost - hodinový úhel (závislý na okamžiku měření). Výsledná zeměpisná šířka určovaného bodu byla určena aritmetickým průměrem dílčích výsledků a to nejprve zvlášť pro každého člena skupiny a následně pro celou skupinu.

1.9 Číselné výsledky φ měření Dolista Junová Šrutka 1 50 30 37.289 49 43 02.469 50 26 57.927 2 50 30 02.146 49 42 53.361 50 33 36.487 3 50 30 21.058 49 43 04.666 50 26 43.582 4 50 31 59.894 49 44 58.684 50 28 06.936 5 50 31 57.052 49 45 10.157 50 28 10.578 6 50 31 48.310 49 45 26.303 50 28 03.070 7 49 43 29.531 50 29 49.109 49 39 43.239 8 49 43 42.484 50 29 39.619 49 46 35.925 9 49 43 51.595 50 29 43.899 49 46 50.319 10 49 42 01.605 50 27 40.243 49 38 37.643 11 49 42 07.283 50 27 41.462 49 45 20.142 12 49 42 10.832 50 27 33.737 49 52 07.615 průměr 50 07 00.757 50 06 23.642 50 06 44.455 Průměrná zeměpisná šířka určovaného bodu za skupinu: φ = 50 06 42.951 Zeměpisná šířka bodu určená ze souřadnic: φ = 50 06 16.281 1 - Jan Dolista, 2 - Radka Junová, 3 - Rudolf Šrutka, 4 - průměr, 5 - ze souřadnic

2 Určení azimutu 2.1 Měření Měření bylo provedeno 22.3.2011. Použit byl opět přístroj Zeiss Theo 010 (č. 801286), pomocí kterého byly měřeny vodorovné směry na kostel a Slunce. Ke směrům na Slunce byly rovněž registrovány časy měření, k tomu byly použity ruční stopky synchronizované s hodinanmi řízenými radiovým signálem. Každý z členů skupiny zaměřil dvě jednotky dle schematu: vodorovný směr na kostel v I.poloze vodorovný směr na levý okraj Slunce v I.poloze vodorvný směr na pravý okraj Slunce v II.poloze vodorovný směr na levý okraj Slunce v I.poloze vodorvný směr na pravý okraj Slunce v II.poloze vodorovný směr na kostel v II.poloze Mezi I. a II.polohou při měření na Slunce musel být dodržen maximální časový odstup 2 minuty. 2.2 Zpracování zápisníku Pro měření byl použit zápisník astronomické orientace na Slunce, který byl spočten dle pokynů v záhlaví. Nejprve byl vypočten průměr z měření v I. a II.poloze a také průměr z časů měření v I. a II.poloze. Výpočtem průměru z I. a II.polohy měření na Slunce byl vodorovný směr vztažen ke středu Slunce ačkoliv měření bylo prováděna na jeho levý, resp. pravý okraj. Díky tomu mohla být dále použita rektascenze a deklinace uváděná v astronomických tabulkách. Následně byl jako rozdíl dvou směrů vypočten vodorovný úhel ω mezi kostelem a středem Slunce. 2.3 Hodinový úhel v okamžiku měření Hodinový úhel byl spočten stejným způsobem jako při určování zeměpisné šířky a to včetně převodu časů a interpolace v astronomických tabulkách (viz. kap. 1.2-1.5). 2.4 Určení azimutu A Azimut Slunce se spočte z nautického trojúhelníka jako: ( ) a sin t cos δ = arctan sin φ cos δ cos t cos φ sin δ kde φ je zem. šířka pilíře spočtená ze souřadnic v programu Matkart Takto určený azimut byl opraven o denní aberaci (denní paralaxa je zanedbatelná): δa = 0.32 cos φ cos a cos z kde z je zenitová vzdálenost spočtená z nautického trojúhelníka: ( ) sin t cos δ z = arcsin sin a Azimut Slunce opravený o denní aberaci je pak: Azimut věže kostela A se spočte jako: a = a + δa A = 180 + a + ω kde ω je vodorovný úhel mezi věží kostela a středem Slunce.

2.5 Určení směrníku σ Výsledný směrník je pak určen vztahem: σ = A 180 + c + 10 kde c = 7 51 29.1322 je meridiánová konvergence, která byla spočtena v programu Matkart 10 je rozdíl mezi astronomickým a geodetickým poledníkem 2.6 Číselné výsledky σ P 4,V it měření Dolista Junová Šrutka 1 335 48 19.898 335 34 37.141 335 34 49.395 2 335 34 46.909 335 34 45.315 335 34 51.803 3 335 34 50.968 335 07 48.023 335 23 53.484 4 335 34 49.317 335 34 50.014 335 34 45.123 průměr 335 34 49.065 335 34 44.157 335 34 48.774 Pozn.: Hodnoty zvýrazněné tučně byly z výpočtu průměru vyloučeny kvůli velké odlehlosti od ostatních hodnot. Průměrný směrník z pilíře č.4 na chrám sv.víta za skupinu: σ = 335 34 47.331 Směrník určený ze souřadnic: σ = 335 35 02.206 Závěr: Z měření zenitových vzdáleností na Slunce a časů měření byla vypočtena zeměpisná šířka stanoviska. Průměrná hodnota z měření celé skupiny je 50 06 42.951. Hodnota určená ze souřadnic pilíře je 50 06 16.281. Dosažený rozdíl tedy činí 26.670. Dílčí výsledky každého z členů skupiny jsou uvedeny v technické zprávě včetně zobrazení bodů v mapě. Z měřených vodorovných směrů na Slunce a věž kostela a časů měření byl vypočten směrník stanoviska a chrámu sv. Víta. Výsledná hodnota byla spočtena jako průměr z měření všech členů skupiny, tj. 335 34 47.331. Směrník určený ze souřadnic má hodnotu 335 35 02.206. Rozdíl tedy činí 14.875. V Praze 4.5.2011 Jan Dolista Radka Junová Rudolf Šrutka