Geodæsi på Geofysik (2009-10)

1. Geodæsi på Geofysik (2009-10) Bachelor-studiet: Geodæsi-Geostatistik Overbygning: Satellitgeodæsi Jordens Tyngdefelt. C.C.Tscherning, University of Copenhagen, 2010-01-12 1

2. Formål med Geodæsi-Geostatistik kurset • Grundlæggende kendskab til geodæsi og geostatistik • Herunder • Kendskab til reference-systemer der benyttes i geofysik • Kendskab til danske forhold: kortprojektioner, kort, geodætiske net, geoide, differentiel GPS • Lærebog, der er god reference (Torge, 2001) Inspitation til andre kurser: Potentialfelter (tyngde/magnetfelt) Satellitter C.C.Tscherning, University of Copenhagen, 2008-01-12 2

3. Kompetancemål (Studieordningen) Kan foretage stedsbestemmelse ved satellit og terrestiske metoder, måling og modellering af tyngdefeltet. Forstår de geodætiske reference- og koordinatsystemer. Kan producere en grafisk præsentation (et globalt eller lokalt kort) af geofysiske størrelser. Kan foretage en statistisk analyse af geofysiske data fordelt i tid eller rum. C.C.Tscherning, University of Copenhagen, 2010-01-12 3

4. Jordens Tyngdefelt, Formål med kurset (1) At forstå og kunne arbejde med basal fysisk geodæsi, potentialfeltsteori og praktiske metoder til håndtering af tyngdefeltsfeltsdata (kuglefunktioner, integral ligninger, Fourier transformation, Kollokation/Kriging, “dåse”software, plotning ..). C.C.Tscherning, University of Copenhagen, 2010-01-12 4

5. Jordens Tyngdefelt, Formål (2) Forstå principper for udnyttelse af tyngdefeltsdata i geologisk tolkning og geofysisk exploration efter olie, gas og mineraler. Få kendskab til måling af jordens tyngdefelt på overfladen med fly eller satellit, geoideberegning og tidslige ændringer af tyngdefeltet. C.C.Tscherning, University of Copenhagen, 2010-01-12 5

6. Kompetancemål: Satellitgeodæsi • Formål: Kurset sigter mod at give en forståelse af anvendelsen af satellitter til stedsbestemmelse på Jorden og i rummet samt til bestemmelse af Jordens tyngdefelt. Geodætiske koordinatsystemer, teorien bag beregning af satellitbaner samt signaludbredelse i rummet indgår som en grundlæggende del af kurset. C.C.Tscherning, University of Copenhagen, 2010-01-12 6

7. Indhold (1) : Satellitgeodæsi • De geodætiske koordinatsystemer, teorien bag beregning af satellitbaner, specielt teorien for pertuberede Kepler-baner. Signaludbredelse af elektromagnetiske bølger i ionosfæren og troposfæren behandles. • De anvendte metoder til stedsbestemmelse hved hjælp af satellitter eller quasarer beskrives. Der lægges vægt på anvendelsen af Global Navigation satellite Systems, specielt GPS. Udnyttelsen af radarteknik til bestemmelse af specielt vand eller isdækkede flader beskrives. • Metoder til bestemmelse af Jordens tyngdefelt udfra observationer af satellitbanernes afvigelse fra elliptiske Kepler baner eller udfra målinger i eller mellem satellitter gennemgås. C.C.Tscherning, University of Copenhagen, 2010-01-12 7

8. Indhold (2) • forklare sammenhængen mellem kendskab til tyngdefelter og bestemmelse af satellitbaner. • beregne Kepler-elementer udfra positione og hastighed under hensyntagen til den lineære tidsvariation of elementerne. • beregne ændringer i positioner som funktion af skift af koordinatsystemer eller variation af tid. • beregne ændringer af målte afstande eller retninger på grund af refraktion samt indflydelsen på satellitbaner forårsaget af ikke-gravitationelle kræfter. • benytte mindste kvadraters metode til positionsbestemmelse udfra afstandsmålinger. • forklare hvordan Doppler og afstandsobservationer kan benyttes til stedsbestemmelse. • forklare hvordan en opmåling tilrettelægges og hvordan GPS benyttes til stedsbestemmelse. • forklare hvordan højdemålinger eller andre radarmålinger fra satellit kan benyttes til bestemmelse af jord eller havoverfladens højde samt de tidsmæssige variationer. • beskrive hvordan satellitbaner og målinger i eller mellem satellitter kan benyttes til bestemmelse af Jordens tyngdefelt. C.C.Tscherning, University of Copenhagen, 2010-01-12 8