1 / 51

Útvar Geodézie a geodynamiky a Geodetická observatoř Pecný: aktivity v oblasti kosmické geodézie

Útvar Geodézie a geodynamiky a Geodetická observatoř Pecný: aktivity v oblasti kosmické geodézie. Trochu ú stavn í historie …. ústav založen roku 1954 jako rezortní výzkumný ústav (původně umístěn v Praze) od roku 1957 také základní výzkum od roku 1981 ústav sídlí ve Zdibech u Prahy

casper
Download Presentation

Útvar Geodézie a geodynamiky a Geodetická observatoř Pecný: aktivity v oblasti kosmické geodézie

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Útvar Geodézie a geodynamiky a Geodetická observatoř Pecný:aktivity v oblasti kosmické geodézie

  2. Trochu ústavní historie … • ústav založen roku 1954 jako rezortní výzkumný ústav (původně umístěn v Praze) • od roku 1957 také základní výzkum • od roku 1981 ústav sídlí ve Zdibech u Prahy • ústavu patří další pracoviště včetně Geodetické observatoře Pecný (1965) v Ondřejově • další zařízení zahrnují délkovou základnu v Košticích, referenční etalon polohy pro GNSS technologii na Skalce, dílny v Praze …

  3. Statut a součásti ústavu • veřejná výzkumná instituce (v.v.i.) od 2007 • zřízena dle zákona o v.v.i., registrována MŠMT • zřizovatel : Český úřad zeměměřický a katastrální • ročnírozpočet ústavu cca 40 mil. Kč(roční variace až o 30%) • v současnosti 4výzkumné útvary : • katastr nemovitostí a GIS • odvětvové informační středisko a knihovna • geodézie a geodynamika (včetně GOP) • metrologie a inženýrská geodézie

  4. Významné ocenění VaV v roce 2007 Odborná porota soutěže ČESKÁ HLAVA 2007 udělila cenu Industrie Výzkumnému ústavu geodetickému, topografickému a kartografickému, v.v.i. Zdiby za "nové webové technologie pro zpracování geometrického plánu".

  5. Odbočka 1 - definice oboru geodézie je vědní obor, který se věnuje studiu a popisu geometrických a fyzikálních vlastností planety Země (tvar, tíhové pole a rotace) v dynamickém pojetí s relativní přesností 1ppb geodézie definuje a realizuje mezinárodní geodetické referenční systémy část oboru – družicová (a také kosmická) geodézie

  6. Odbočka 2 - družicová geodézie • část oboru využívající družicových technologií • důležitý je především sběr dat (mapování) • od 70. let metody družicové navigace (Doppler) • velká tradice (geodézie a Sputnik 1) • poloha, tíhové pole Země, snímání povrchu … • geodézie pomáhá definovat nové družicové mise • geodeti v NASA, ESA, ČKK a jinde

  7. Hlavní aktivity útvaru 24 • Výzkum, vývoj a inovace v oboru geodézie : • základní výzkum (GGOS, tíhové pole Země, …) • aplikovaný výzkum (národní a mezinárodní geodetické referenční rámce, … ) • Hlavní oblasti výzkumu : • teorie (matematika, fyzika, … ) • experimenty (observace, služby, … ) • modely, metodiky a technologie

  8. Lidské zdroje a rozpočet útvaru • 16 zaměstnanců (z toho 14 výzkumníků) • 4 výzkumníci na plný úvazek, • 10 na částečný úvazek (0.1 až 0.6) • 2 univerzitní profesoři • roční rozpočet : řádově 8 mil. CZK (2012)

  9. Výběr výzkumných témat útvaru • vývoj observačních systémů a analytických center na GOPE (základní + aplikovaný) • teorie popisu a aproximace tíhového pole (Z) • modelování tíhového pole z dat současných družicových misí (Z) • realizace ETRS v ČR (S-JTSK/05) a integrace národních geodetických základů do evropských rámců (A) • monitorování stability permanentních GNSS sítí v České republice (A) • vývoj vědeckých databází na GOPE (A)

  10. Geodetická observatoř Pecný / Skalka • dvě lokality cca 1 km vzdálené s infrastrukturou

  11. Určování parametrů orientace Země na základě astronomických pozorování pasážník, zenitteleskop, cirkumzenitál Slapová gravimetrie (Askania GS-15) Historie experimentálních pozorování do r. 1988

  12. Historie družicové geodézie na GOPE • vizuální pozorování od roku 1957 (Wild T2) • fotografická pozorování od roku 1966 (Rb fgm komory) • sledovací komora SBG na Skalce od roku 1970 • experimentální laserová lokace družic (1970) • první GNSS přijímač pořízen v roce 1991 • 1991-1994 realizace české 3-D geodetické sítě • od roku 1993 permanentní GNSS stanice GOPE

  13. SBG kamera na Skalce

  14. Tvorba geodetických základů ČR pomocí GNSS

  15. Permanentní GNSS stanice GOPE – 1/2

  16. Permanentní GNSS stanice GOPE – 2/2 • od 1993 - GPS NAVSTAR, od 1999 - GLONASS • Topcon NetG3 a anténa Topcon CR.G3 s krytem

  17. Experimentální a vědecká GNSS síť VESOG • 6 GNSS stanic provozovaných vědeckými institucemi v ČR • GO Pecný: operační centrum VESOG

  18. Permanentní GNSS sítě v ČR

  19. Geodynamika

  20. Radiometr na měření obsahu vodních par • od září 2006 • MP3000 # 3025, Radiometrics, USA • průběh teploty, vlhkosti a množství vody ve svislém směru, obsah vodních par ve vybraném směru – porovnání s hodnotou určenou GPS

  21. Meteorologické senzory • teplota vzduchu, relativní vlhkost a barometrický tlak • od 1994 • přesnost 0.4°C, 3%, 0.5 hPa

  22. Datové centrum GOP • observační soubory a real-time datové toky z více jak250 národních, evropských i globálních GNSS permanentních stanic • IGS, EUREF, IERS, CODE, GOP produkty a modely

  23. Analytické centrum GOP - 1/2

  24. Analytické centrum GOP - 2/2 Pravidelnézpracovávánídat cca 85stanicEvropské permanentní sítě (13z ČR) (projektyEUREF) Pravidelnézpracovávánídatcca 50 GNSS stanicv ČR (sítě CZEPOS, TOPNET, VESOG, monitorování kvality) Pravidelnézpracovávánídatcca 220 GNSS stanicv projektech GNSS meteorologie(projekty TOUGH, E-GVAP) Pravidelné zpracování cca 100 globálních stanic pro přesné dráhy družic GPS+GLONASS (projekty IGS) Hlavní produkty: přesné dráhy družic, korekce hodin, souřadnice stanic, parametry atmosféry Vývoj vlastního software pro přesné analýzy GNSS

  25. Časové řady souřadnic, Evropský referenční systém Opakovatelnost denních souřadnic: 2 mm (v horizontálních souřadnicích) 6 mm (ve výškové souřadnici) Změna antény Roční variace (vliv sněhu/ledu) Pohyb po silném zemětřesení Zdvih po odlednění 25

  26. GNSS meteorologie Určování vodních par v troposféře pro předpovědi počasí Pro klimatologické studie

  27. Mezinárodní spolupráce v oblasti GNSS EUREF – Komise pro Evropské referenční rámce observace (1996..), analytické centrum (1997..), datové centrum (2002..), troposféra (2002..), reprocessing (2010..), Technická pracovní skupina (1999..) IGS – Mezinárodní služba GNSS observace (1996..), analytické centrum pro ultra-rychlé dráhy družic GPS (2004..) a GLONASS (2009..), RTPP – Real-Time Pilotní projekt, I-GEX – GLONASS experiment, M-GEX – multi-GNSS kampaň (2012) CEGRN – Středoevropská GPS Geodynamická referenční síť observace a analýzy (1994..) E-GVAP – EUMETNET EIG Program monitorování vodních par z GNSS dat observace (1999..), analytické centrum (2000..), super-stanice GOPE , evaluace troposférických zpoždění – pomocí radiometru, radiosond členství v expertním týmu pro standardy a analýzy GNSS EPOS – Evropský observační systém observace a analytické centrum (2010..) 27

  28. Monitorování permanentních GNSS stanic

  29. Národní referenční etalon polohy (GNSS)

  30. Kinematický etalon pro GNSS

  31. Analytické centrum DORIS • zpracování dat GNSS DORIS • přesné dráhy, souřadnice stanic a parametry troposféry • denní a týdenní řešení • platforma: modifikovaná verze Bernese 5.0 • automatické zpracování

  32. Absolutní gravimetr - etalon tíže • měření tíže pomocí volného pádu tělesa ve vakuu • od r. 2001 • FG5 No 215, Micro-g Solutions, USA • - standard vlnové délky – He-Ne kontinuální laser - standard času – rubidium • přesnost 2.10-9 m.s-2

  33. Srovnávací měření absolutních gravimetrů Vídeň 2005 Rakousko Wettzell 2005 Německo Walferdange 2003 Lucembursko BIPM 2005 Paříž, Francie Bad Homburg 2003 Německo

  34. Absolutní tíhová měření v ČR a SR

  35. Slapová stanice GOPE – 1/2 2 pružinové gravimetry: • (Askania Gs15 No. 228) • LaCoste-Romberg G No. 137

  36. Slapová stanice – 2/2 • supravodivý gravimetr OSG-050 • vyroben fy GWR, USA • instalace v únoru 2007 ve slapové stanici

  37. Měření obsahu vody v půdě • profilyv 5 hladináchod 10 cm do 120 cm • sensoryodVIRRIB fy Amet Velké Bílovice • měřeno kolem hlavní budovy • vlhkost půdy v povrchové vrstvě se měří periodicky ručním měřidlem ThetaProbe

  38. Měření hladiny spodní vody • stará studna– 50 m severozápadně od absolutního tíhového bodu (ATB) • od 1988 analogově, od 1998 elektronický senzor tlaku, BD SENSORS Uherské Hradiště • od 2008 ve vrtu 29 m jihovýchodně od ATB • od 2009 ve vrtu 25 m jihozápadně od ATB

  39. Měření vlhkosti půdy

  40. Standard frekvence a času • cesiové atomové hodiny Symmetricom 5071A • přesnost 10 MHz frekvence 5.10-13, po navázání na národní standard Tempus Pragensis lepší jak 1.10-14 • stabilita 5.10-15 • zdroj pro: • - GNSS přijímače (korekce družicových hodin) • - kalibrace frekvenčního standardu absolutního gravimetru

  41. Mobilní klimatologická stanice Přírodovědecké fakulty UK v Praze • instalována v roce 2002 • data: teplota ve 2 m a přízemní, teplota půdy do 1 m hloubky, vlhkost a tlak vzduchu, rychlost a směr větru, intenzita a úhrn srážek, sluneční svit

  42. Měření objemu dešťových srážek • měřeníod roku 2004

  43. Návaznost na geofyziku - seismometr • vysoce širokopásmový seismometr Guralp CMG-3TD je od května 2009 instalován ve vrtu v hloubce 60 m • měření je prováděno v kooperaci s Katedrou geofyziky Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy v Praze • po spuštění do vrtu a počátečním uklidnění byla určována orientace seismometru pomocí korelace s měřením ze seismometru na povrchu

  44. Technická podpora GOPE - počítače,internet • vedle počítačů přímo napojených na měřicí přístroje je výpočetním jádrem 10 Linuxových serverů, které vedle výpočtů slouží též jako datové sklady • připojení počítačové sítě do Internetu je dvojí: hlavní směr do CESNETu jde přes síť Astronomického ústavu AV ČR, záložní spoj je realizován technologií ADSL od fy GTS Novera

  45. Záložní zdroj elektrické energie • zálohování je realizováno ve dvou stupních: • dieselagregát 150 kW s automatickým startem zálohuje celou observatoř • UPS 20 kW zálohuje systémy, které nesmí mít ani krátký výpadek: měřicí přístroje, počítače a počítačovou síť

  46. Výzkumné centrum Dynamiky Země(2000 – 2011) • Výzkumné centrum základního výzkumu (MŠMT) : • VÚGTK, v.v.i. • Astronomický ústav AV ČR, v.v.i • ČVUT Praha, Stavební fakulta (obor geodézie a kartografie) • Ústav struktury a mechaniky hornin AV ČR, v.v.i. • (Přírodovědecká fakulta UK, MFF UK) • Výzkumná témata centra: • rotace a dynamika Země • změny gravitačního pole Země • dynamika zemského povrchu • Podstatný přínos pro VÚGTK = přístrojové vybavení (téměř všechny drahé přístroje pořízeny z finanční dotace centra!)

  47. Zapojení útvaru do mezinárodních služeb IAG BGI – International Gravimetric Bureau BIPM – Bureau International des Poids et Mesures IDS – International DORIS Service ICET – International Center for Earth Tides IGS – International GNSS Service EPN – EUREF– European Permanent Network … a další

  48. Zapojení útvaru do mezinárodních projektů GERGOP-2 European Combined Geodetic Network (ECGN) Global Geodynamic Project (GGP) EUMETNET GPS Water Vapour Programme (EGVAP) FP 6 Projekt SWIRLS European Positioning Service (EUPOS) European Plate Observing System (EPOS) … a další

  49. GGOS - vlajková loď IGS • globální integrovaná observační infrastruktura • kombinace všech dostupných měřících technik • pokus o zapojení GOPE mezi tzv. core stations

  50. Závěr • geodézie je dlouhodobým uživatelem družic • GNSS - nejnáročnější uživatel na přesnost • VÚGTK - dlouhodobé zkušenosti a expertíza • metrologická návaznost pracoviště (etalony) • široké mezinárodní kontakty (včetně ESA) • příprava na Galileo a jeho geodetické využití • vědecké projekty na bázi družicových dat

More Related