Opis
Geodezja dla nawigatorów morskich i hydrografów
Autor: Jerzy Bolesław Rogowski
Wydawnictwo Uniwersytet Morski w Gdyni
Celem poniższego opracowania jest przedstawienie problemów geodezyjnych, wiążących się z hydrografią i nawigacją morską. W związku z tym pominięto tę część geodezji, której znajomość jest zbędna dla hydrografów i nawigatorów, np. pomiary szczegółowe, inżynieryjne itp.
Niniejsza praca przeznaczona jest dla studentów, doktorantów kształcących się na nawigatorów i hydrografów oraz ludzi pracujących w tych zawodach. Składa się z szesnastu rozdziałów, zawierających informacje dotyczące: układów współrzędnych używanych w geodezji oraz ich roli w tej dyscyplinie i dyscyplinach pokrewnych. Ponadto obejmuje omówienie ruchu obrotowego i orbitalnego Ziemi, przedstawienie systemów czasu, opis pola grawitacyjnego Ziemi, podstawy teorii ruchu sztucznych satelitów Ziemi, wykorzystanie satelitów w wyznaczaniu pozycji i pola grawitacyjnego Ziemi. Przedstawione zostały również pojęcia systemów i układów odniesienia, używanych w geodezji i naukach pokrewnych.
SPIS TREŚCI
WSTĘP ….. 7
Rozdział 1. KRÓTKI RYS HISTORII GEODEZJI.... 9
Rozdział 2. UKŁADY WSPÓŁRZĘDNYCH UŻYWANE W GEODEZJI
ORAZ ICH ROLA W TEJ DYSCYPLINIE I DZIEDZINACH
POKREWNYCH..…. 13
2.1. Układy współrzędnych….. 13
2.1.1. Układ współrzędnych ortokartezjańskich. …. 13
2.1.2. Transformacja przez obroty – macierze obrotu…. 14
2.1.3. Układy sferyczne….. 18
2.1.4. Układy współrzędnych sferycznych używanych w astronomii
geodezyjnej …... 19
2.1.5. Elementy trygonometrii sferycznej niezbędne w transformacji
współrzędnych .. 23
2.1.6. Transformacja współrzędnych horyzontalnych na godzinne
i odwrotnie …. 26
2.1.7. Transformacja współrzędnych równikowych na godzinne
i odwrotnie ….. 31
2.1.8. Układ współrzędnych elipsoidalnych (szerokość i długość
geodezyjna) …... 31
2.2. Elipsoida obrotowa jako powierzchnia odniesienia pomiarów
geodezyjnych ..…. 33
2.2.1. Parametry opisujące elipsoidę. ….. 35
2.2.2. Przekroje normalne elipsoidy……… 36
2.2.3. Szerokość geocentryczna i zredukowana…. 39
2.2.4. Linia geodezyjna na powierzchni elipsoidy obrotowej ……….. 40
Rozdział 3. RUCH OBROTOWY I ORBITALNY ZIEMI …... 42
3.1. Ruch dobowy sfery niebieskiej….. 42
3.2. Ruch orbitalny Ziemi …... 44
3.3. Doba gwiazdowa i doba słoneczna …….. 45
Rozdział 4. PRECESJA, NUTACJA, RUCH BIEGUNA….. 46
4.1. Precesja .… 46
4.2. Nutacja ….… 49
4.3. Prędkość Ziemi w jej ruchu obrotowym i zjawisko ruchu bieguna …. 52
4 J.B. Rogowski, Geodezja dla nawigatorów morskich i hydrografów
Rozdział 5. SYSTEMY CZASU STOSOWANE W GEODEZJI, NAWIGACJI
I ASTRONOMII …. 58
5.1. Czasy gwiazdowe ….. 58
5.2. Czas słoneczny prawdziwy i czas słoneczny średni…… 59
5.3. Zależność czasu od długości geograficznej…. 60
5.4. Zależność pomiędzy czasem słonecznym średnim i czasem
gwiazdowym …... 62
5.5. Zależność pomiędzy czasem słonecznym prawdziwym i czasem
słonecznym średnim – równanie czasu …... 65
5.6. Czas uniwersalny a czas fizyczny…….. 66
5.7. Kalendarze... 68
Rozdział 6. POLE GRAWITACYJNE ZIEMI... 70
6.1. Potencjał grawitacyjny Ziemi …..… 70
6.2. Powierzchnie ekwipotencjalne, linia pionu, geoida ….. 72
6.3. Rozwinięcie potencjału w szereg funkcji kulistych ….. 72
Rozdział 7. PRZYSPIESZENIE SIŁY CIĘŻKOŚCI ZIEMI I JEGO POMIAR .. 74
7.1. Przyspieszenie siły ciężkości Ziemi, jego pomiar i wykorzystanie
w geodezji ……. 74
7.1.1. Pomiary bezwzględne. …. 74
7.1.2. Pomiary różnicowe – grawimetry statyczne ….. 78
7.2. Potencjał normalny i przyspieszenie normalne siły ciężkości .. 86
7.3. Anomalie grawimetryczne….. 87
Rozdział 8. WYSOKOŚCIOWE SYSTEMY ODNIESIENIA….. 91
8.1. Liczba geopotencjalna…... 91
8.2. Wysokości dynamiczne.. 91
8.3. Wysokości ortometryczne …... 92
8.4. Wysokości normalne…... 93
8.5. Wybór geoidy jako powierzchni odniesienia niwelacji…96
Rozdział 9. PODSTAWY DYNAMIKI RUCHU ORBITALNEGO SZTUCZNYCH
SATELITÓW ZIEMI …. 97
9.1. Równania ruchu w ograniczonym zadaniu dwóch ciał … 97
9.2. Podstawowe zależności, charakteryzujące rodzaj, kształt
i położenie orbity satelity…. 99
9.3. Zależność położenia satelity na orbicie od czasu – współrzędne
satelity w układzie związanym z orbitą ..109
9.4. Obliczenie geocentrycznych współrzędnych równikowych
i godzinnych satelity….. 112
9.5. Transformacja godzinnych współrzędnych geocentrycznych satelity
do geocentrycznych współrzędnych horyzontalnych (A,h) … 113
9.6. Obliczenie topocentrycznych współrzędnych horyzontalnych.. 114
9.7. Ruch perturbowany sztucznych satelitów Ziemi …… 115
9.7.1. Równania Lagrange’a .…. 119
9.7.2. Postać Gaussa planetarnych równań Lagrange’a … 122
9.7.3. Wpływ pola grawitacyjnego Ziemi na ruch satelity . … 122
9.7.4. Perturbacje wywołane oporem atmosfery … 129
9.7.5. Perturbacje spowodowane ciśnieniem światła słonecznego .. 132
9.7.6. Perturbacje spowodowane wpływami Księżyca i Słońca .. 134
9.7.7. Perturbacje elementów orbit – podsumowanie ….. 137
Rozdział 10. ZASADY WYZNACZANIA POZYCJI Z OBSERWACJI
SZTUCZNYCH SATELITÓW ZIEMI …... 139
10.1. Wyznaczenie pozycji z pomiarów odległości do sztucznych satelitów
Ziemi ….… 140
10.2. Wyznaczenie pozycji z pomiarów różnic odległości do satelitów …… 144
10.3. Wyznaczenie pozycji punktów, parametrów orbity i parametrów
ruchu obrotowego Ziemi z pomiarów odległości do sztucznych
satelitów Ziemi..… 146
Rozdział 11. UKŁADY ODNIESIENIA UŻYWANE W GEODEZJI I NAUKACH
POKREWNYCH..… 152
11.1. Międzynarodowy Niebieski Układ Odniesienia ICRF (International
Celestial Reference Frame) …... 152
11.2. Międzynarodowy Ziemski Układ Odniesienia ITRF (International
Terrestrial Reference Frame) ..… 154
11.3. Transformacja z układu ICRF do ITRF i vice versa …. 158
Rozdział 12. SATELITARNE TECHNIKI POMIAROWE SŁUŻĄCE
DO WYZNACZANIA POZYCJI PUNKTÓW …. 160
12.1. Satelitarne pomiary laserowe…... 161
12.2. Pomiary z użyciem metody interferometrii długich baz VLBI
(Very Long Baseline Interferometry) ... 163
12.3. Techniki GNSS (Global Navigation Satellite System) …. 164
12.3.1. System NAVSTAR – GPS….… 165
12.3.2. System GLONASS ….. 180
12.3.3. BeiDou……... 182
12.3.4. System GALILEO ….… 183
12.3.5. System satelitarny DORIS . .. 184
6 J.B. Rogowski, Geodezja dla nawigatorów morskich i hydrografów
Rozdział 13. ALTIMETRIA SATELITARNA ... 187
Rozdział 14. NIWELACJA SATELITARNA…. 189
14.1. Wyznaczenie przebiegu geoidy z pomiarów grawimetrycznych … 192
Rozdział 15. WYZNACZENIE GEOIDY ZE WSPÓŁCZESNYCH MISJI
SATELITARNYCH .….. 194
Rozdział 16. PAŃSTWOWY SYSTEM ODNIESIEŃ PRZESTRZENNYCH,
OBECNIE UŻYWANY W POLSCE... 197
PODSUMOWANIE….. 199
BIBLIOGRAFIA …..… 200
Opinie
Na razie nie ma opinii o produkcie.