V kap. 3.3.2 budou odvozeny základní transformační rovnice pro převody mezisouřadnicovými systémy. V kap. 3.3.3 budou odvozeny zprostředkující rovnice pro určenítransformačního klíče podle metody nejmenších čtverců (MNČ). Úlohy v kap. 3.3.4 jsouprezentovány jako vztahy mezi Besselovým elipsoidem a elipsoidem WGS84. Uvedenéaplikace však platí pro libovolnou dvojici (rotačních) elipsoidů.Besselův elipsoid byl odvozen v roce 1841 tzv. obloukovou metodou. Bessel využilvýsledků měření deseti různých poledníkových oblouků a parametry elipsoidu vypočítalvyrovnáním podle MNČ. Oblouková metoda je ryze geometrická, při jejím užití se neuvažujevliv tížnicových odchylek. Nezohledněné větší tížnicové odchylky v koncových bodechměřených poledníkových oblouků negativně ovlivnily přesnost výsledku (podrobné odvozeníviz <strong>na</strong>př. [4]). Parametry Besselova elipsoidu jsou:hlavní poloosa a = 6 377 3<strong>97</strong>,155 08 m,vedlejší poloosa b = 6 356 078,962 90 m,výstřednost e 2 = 0,006 674 372 230 62Besselův elipsoid je vhodný zejmé<strong>na</strong> v oblastech střední Evropy, byl použit pro geodetickévýpočty <strong>na</strong> <strong>na</strong>šem území.WGS84 je globální geocentrický geodetický systém, užívaný armádou USA. Parametryelipsoidu WGS84 jsou:- primární:hlavní poloosaa = 6 378 137 mvýstřednost e 2 = 0,006 694 379 990 14geocentrická gravitační konstanta GM = 398600,4418 km 3 . s -2úhlová rychlost rotace Země ω = 7,292115 . 10 -5 rad . s -1- sekundární:definují model struktury zemského tíhového pole pomocí geopotenciálních harmonických(Stokesových) koeficientů.Počátek souřadnicové soustavy WGS84 je v těžišti C Země, viz obr. 3.3.1. Osa Zsměřuje ke konvenčnímu terestrickému pólu ∗) . Osa X je průsečnice základního poledníku aroviny rovníku, vztažené ke konvenčnímu terestrickému pólu. Osa Y doplňuje systém <strong>na</strong>pravoúhlý pravotočivý systém (směr kladné části osy Y je 90° východně vzhledem k ose X).V systému WGS84 pracuje globální systém určování polohy GPS.3.3.2 Odvození transformačních rovnic mezi dvěma souřadnicovými soustavamidvou elipsoidůPodle obr. 3.3.1 uvažujme souřadnicový systém S [ X , Y , Z ]. Tento systém posunemerovnoběžně tak, že počátek přejde z C do O´, čímž vznikne rovnoběžně posunutý systém′ X ′, Y ′,Z′CO′ ∆X, ∆Y,∆Z, oz<strong>na</strong>čme jej ∆S. Poté dojdeS [ ] . Posun je dán vektorem [ ]k <strong>na</strong>točení do systému [ x, y,z]s vždy v kladném smyslu kolem osy X´ o + εx, kolem osy Y´ o∗) Přesná měření ukázala, že dochází k posunu pólů po zemském povrchu. Zemská osa kolísá, tedy její průsečíks povrchem – tzv. okamžitý pól – není stálý. Opisuje <strong>na</strong> zemském povrchu složitou křivku přibližně kruhovéhotvaru, která nevychází ze čtverce o straně asi 20 m. Pohyb má periodický charakter. Střední hodnota pólu, tzv.konvenční terestrický pól (Conventio<strong>na</strong>l Terrestrial Pole – CTP) nebo také mezinárodní konvenční počátek(Conventio<strong>na</strong>l Inter<strong>na</strong>tio<strong>na</strong>l Origin – CIO), je <strong>na</strong> základě přesných výpočtů definován mezinárodní službou vesmluveném geocentrickém souřadnicovém systému. Tato služba udává také polohu základního (nultého)poledníku (viz též kap. 3.2.1). Rovněž i střední pól se pohybuje, a to přibližně lineárně.49
ZzyxZ´yxXYy´ZYzY´XX´zxObr. 3.3.1+ ε ya kolem osy Z´ o + εz. Počátek zůstává nezměněn, o ≡ O′ . Žádný z těchto dvou systémůs a S neupřednostňujeme. Pro odvození transformačních rovnic budeme nyní postupněpřevádět systém s do systému S´ a ten do systému S.Transformace probíhá ve třech krocích:a) Rotace (otočení)Maticový zápis otočení jeS′ = R s (3.3.1)kde matice rotace R takto definovaného modelu je( X ′ x) ( X ′ y) ( X ′ z)( Y′ x) ( Y′ y) ( Y′z)( Z′ x) ( Z′ y) ( Z′z)⎛ cos , cos , cos , ⎞⎜⎟R = ⎜ cos , cos , cos , ⎟(3.3.2)⎜ cos , cos , cos , ⎟⎝⎠Kosiny úhlů, které spolu svírají jednotlivé souřadnicové osy, lze vyjádřit pomocí rotačníchparametrů. Podle obr. 3.3.1 jecoscoscoscos( X ′,y) = cos( 90° + εz)( Y ′,x) = cos( 90° − ε )( Z ′,x) = cos( 90° + ε )= −sinε = & ε ,= sin ε = & ε ,= −sinε = & ε ,( X ′,x) = & cos( Y ′,y) = & cos( Z′, z) = & 1a matice rotace (3.3.2) bude ve tvaruzyzyzzyzcoscoscos( X ′,z) = cos( 90° − ε )= sin ε = & ε ,( Y ′,z) = cos( 90° + εx) = −sinεx= & εx( Z ′,y) = cos( 90° − ε ) = sin ε = & ε ,⎛ 1 −εzεy⎞⎜⎟R = ⎜ εz1 −εx ⎟(3.3.3)⎜ −εyεx1 ⎟⎝⎠yxyxyx,50
- Page 1 and 2:
Západočeská univerzita v PlzniFa
- Page 4 and 5:
Především ono slůvko „Vyšš
- Page 6 and 7:
3.1.4 Meridiánová konvergence ...
- Page 8 and 9: 6.5.3 Stanovení počtu podmínkov
- Page 10 and 11: I. část Země a geodézie1 Úvod1
- Page 12 and 13: Obr. 1.1.1 Kvadrant o poloměru 79
- Page 14 and 15: nebo geografie. Její velký rozvoj
- Page 16 and 17: Obr. 1.3.3 Určení výšky H bodu
- Page 18 and 19: Obr. 1.4.11) Rotace (otočení)Mati
- Page 20 and 21: 2 Fyzikální charakteristiky Země
- Page 22 and 23: a složky v osách x, y, z jsouPxx
- Page 24 and 25: Podle bodu 2) jez čehož∂W = g ,
- Page 26 and 27: 2) Dvacetisedmidenní perioda odpov
- Page 28: [2] CIRA 72: Complited by the Commi
- Page 31 and 32: S pVPSUObr. 3.1.0.1Geodetická kři
- Page 33 and 34: Sférickou délku V obecného bodu
- Page 35 and 36: Integrace prvé rov. (3.1.2) by vy
- Page 37 and 38: o o o lo( − ) ( − ′ ) = ( −
- Page 39 and 40: o .Azimut A 2 vypočteme z výrazu
- Page 41 and 42: Rovina, která prochází středem
- Page 43 and 44: kde N je příčný poloměr křivo
- Page 45 and 46: S pomocí rov. (3.2.6) nebo též s
- Page 47 and 48: Výsledek:N = 6 389 923,082 m, X =
- Page 49 and 50: n 1222111212Obr. 3.2.21. Geodetick
- Page 51 and 52: procházející body P 1 a P 4 , je
- Page 53 and 54: Poledníkový poloměr křivosti M.
- Page 55 and 56: 3.2.4 Základní výpočty na rota
- Page 57: poloměr R m = 6381,6 km, který je
- Page 61 and 62: 3.3.3 Odvození zprostředkujícíc
- Page 63 and 64: Tab. 3.3.3 Transformační klíče
- Page 65 and 66: Výsledek:N W = 6 390 702,045, X W
- Page 67 and 68: Určit: [ , , ]α , β , γP1 X1B Y
- Page 69 and 70: Určete odlehlost Besselova elipsoi
- Page 72 and 73: III. část Vyrovnávací počet 1
- Page 74 and 75: Dodejme, že vše, co bylo napsáno
- Page 76 and 77: Číselnými kontrolami je rovnost
- Page 78 and 79: 4.3.2 Postupné řešení podmínko
- Page 80 and 81: TTT2A PAdx+ A PL + A PL = 0A T PAdx
- Page 82 and 83: kde⎛ x⎞⎜ ⎟⎜ y ⎟⎜z⎟
- Page 84 and 85: ∂∂Tx2: P2∂ ∂ y :∂ ∂z:A1
- Page 86 and 87: IV. část Geodetické sítě5 Geod
- Page 88 and 89: V případě kap. 5.2 se též tato
- Page 90 and 91: Použijeme seminární úlohu [4].
- Page 92 and 93: PŘÍMÉ ŘEŠENÍ PODMÍNKOVÝCH P
- Page 94 and 95: samoúčelné. Schéma pro schéma.
- Page 96 and 97: 5.3 Vyrovnání geodetických sít
- Page 98: Rov. (5.3.4), (5.3.8) resp. (5.3.8
- Page 101 and 102: astronomickou a zeměpisnou délkou
- Page 103 and 104: Obr. 6.1.1kde index T značí trans
- Page 105 and 106: − A− AAA( 1)ij( sin λ cosα−
- Page 107 and 108: CC( 2) ijij≡ = − = ( cosλsin
- Page 109 and 110:
V případě diferenciálu ds ij od
- Page 111 and 112:
kde koeficienty a ij(1), ... určí
- Page 113 and 114:
[5] Zelenka J.: Diplomní úkol. Kn
- Page 115 and 116:
6.3 Společné vyrovnání směrov
- Page 117 and 118:
ccccccuuuvvv123123= s1= s= s1= s1=
- Page 119 and 120:
zji= z′ji1 1+ ϕjiR + ϕjiv2 20 R
- Page 121 and 122:
víceúhelníkové. To však již z
- Page 123 and 124:
114,cossinsincoscoscoscosijiijiijij
- Page 125 and 126:
tjZjNZtiNZjiPjjiZjkjkPiZijZikikijZk
- Page 127 and 128:
jilisijliljjlkjlkjsjkObr. 6.5.1V ro
- Page 129 and 130:
Ještě dodejme, že do varianty A
- Page 131 and 132:
1. Průsečík P leží uvnitř tro
- Page 133 and 134:
6.6.3 Číselná aplikaceNejprve je
- Page 135 and 136:
ZiP (x y z )ii i iZOd AiYiP i (xi y
- Page 137 and 138:
Tab. 6.7.1 Dané hodnoty pro přík
- Page 139 and 140:
1r = ρ , (6.7.11)32 2∑( −i)2Ad
- Page 141 and 142:
Pilnému a zvídavému čtenáři d
- Page 143 and 144:
pozorování nebo rovinu rovníku.
- Page 145 and 146:
První rovníková souřadnicová s
- Page 147 and 148:
Expozice ze stanic 1 a 2 nejsou zpr
- Page 149 and 150:
costgr12sin tgr grD12 ⊗= cost1⊗
- Page 151 and 152:
Po sestavení příslušných podm
- Page 153 and 154:
Výpočet jejích prvků opět usku
- Page 155 and 156:
7.7 Triangulace na vysoké cíle -
- Page 157 and 158:
Popis realizace měřeníK realizac
- Page 159 and 160:
[2] Bugoslavskaja E. I.: Fotografi
- Page 161 and 162:
152
- Page 163 and 164:
Uvažme ještě další/jiný pohle
- Page 165 and 166:
kde i, j, k jsou čísla stanic ve
- Page 167 and 168:
8.2.1.2 Vyrovnání bloku Atlantik
- Page 169 and 170:
Použijeme trojúhelník NRU, kter
- Page 171 and 172:
[2] Kabeláč J.: Pozemní a druži
- Page 173 and 174:
8.4 Propojení pěti geodetických
- Page 175 and 176:
Rov. (8.4.2) rozložíme do souřad
- Page 177 and 178:
Pravoúhlé souřadnice (X, Y, Z) i
- Page 179 and 180:
získání hledaných hodnot. Hodno
- Page 181 and 182:
letech nejužívanější metodou D