Výroční zpráva VÚGTK za rok 2001

V roce 2001 byla činnost útvaru geodezie a geodynamiky VÚGTK v souladu se smlouvami uzavřenými mezi ČÚZK a VÚGTK a smlouvami na grantové projekty, podporovanými GA ČR, MŠMT ČR a EU, zaměřena na problematiku cíleného a základního teoretického i experimentálního výzkumu orientovaného na současné mezinárodní projekty. V prvé řadě šlo o zabezpečení pozorování na Geodetické observatoři Pecný v rámci mezinárodních vědeckých služeb, o práci mezinárodních analytických center, o přímou účast v mezinárodních projektech a výkon funkcí v mezinárodních vědeckých organizacích. Neméně významný byl i podíl na řešení vědeckého projektu "Časové změny geodetických bodových polí" a na dalších aktivitách, směřujících k aplikaci výsledků v zeměměřické praxi.

Další významnou činností byla též práce "Výzkumného centra dynamiky Země", které sdružuje vybrané pracovníky z pěti institucí, přičemž Geodetická observatoř Pecný VÚGTK je hlavním pracovištěm. VÚGTK je díky tomu nositelem projektu "Experimentální výzkum dynamiky Země a jejího povrchu", který je finančně podporován MŠMT (projekt LN00A005). Centrum zahájilo svou činnost v roce 2000, v roce 2001 byly realizovány největší investice - nákup absolutního gravimetru, dvou aparatur technologie GPS a pracovní stanice.

Obdobně jako v předcházejících obdobích byla činnost útvaru financována z institucionálních prostředků a účelové dotace, poskytnutou Radou vlády pro výzkum a vývoj prostřednictvím ČÚZK, a dále pak z účelových dotací, poskytnutých MŠMT na řešení vybraných mezinárodních projektů. Další finanční prostředky poskytla Grantová agentura ČR formou grantů.

A) Úkoly hrazené z institucionálních prostředků na základě smlouvy č. 1/2000 o poskytnutí institucionálních prostředků pro výzkumný záměr "Výzkumné a vývojové zajištění oblasti zeměměřictví a katastru"

1) Rozpracování matematických postupů fyzikální geodezie

O výsledcích provedených analýz bylo referováno v přednášce na 26. valném shromáždění EGS v Nice v březnu roku 2001.

Ve druhém pololetí se výzkum zaměřoval na řešení úloh vedoucích k určení poruchového potenciálu při studiu tíhového pole a tvaru Země. Použitý postup obecně vycházel z konceptu Hilbertova prostoru.

Pro řešení okrajových úloh teorie potenciálu, které mají v této problematice centrální roli, byla použita variační metoda. Její aplikace byla zpřesňována a zdo-konalována. Výzkum byl zaměřen jednak na objasnění vazby k tzv. Dirichletovu principu a na iterační formulaci úlohy se šikmou derivací a jednak na přechod ke Galerkinově systému lineárních rovnic při aproximaci hledaného řešení pomocí lineární kombinace členů funkcionální base Sobolevova váhového prostoru funkcí.

O výsledcích těchto prací bylo v druhém pololetí roku 2001 referováno na Vědeckém shromáždění Mezinárodní asociace geodezie v Budapešti, na Workshopu AROPA (Analytical Representation of Potential Field Anomalies for Europe) v Institute d'Europe v Lucembursku a v Praze na "Semináři ke 100. výročí narození prof. Buchara".

Výsledky byly také zařazeny do bibliografie na www-stránce speciální komise IAG pro matematické a fyzikální základy geodezie (SC1) na adrese: http://pecny.asu.cas.cz/IAG_SC1/, která je dostupná i jako odkaz (hyperlink) z adresy http://www.gfy.ku.dk/~iag/ náležející informační službě IAG. Jsou také součástí Zprávy (Mid-term Report) této komise distribuované centrálním byrem IAG v Budapešti u příležitosti zmíněného Vědeckého shromáždění.

K dané problematice byl vyžádán referát na příštím Hotine-Marussiho sympoziu o matematické geodezii, které se uskuteční v Itálii pod patronací IAG v roce 2002.

2) Studium otázek zpřesnění parametrů gravitačního pole a parametrů orientace Země v prostoru kombinací heterogenních dat

V rámci pracovního pobytu v GFZ Potsdam byl sestaven obecný postup testování libovolného modelu gravitačního pole pomocí diferenční altimetrie. Dále byly studovány rezonanční efekty ve dráze družice CHAMP a hodnocena přesnost dostupných dat pro využití ke zpřesnění parametrů gravitačního pole Země. Výsledky byly zaslány k publikaci do časopisu Journal of Geodesy, kde již prošly recenzním řízením. Přehledový poster o využití diferenciální altimetrie byl presentován na vědeckém zasedání IAG v Budapešti: Kostelecký J., Klokočník J., Wagner C.A.: Use of satellite crossover altimetry for geodetic and oceanographic studies. Presented at IAG 2001 Scientific Assembly, 2. - 8. September 2001, Budapest, Hungary, Symposium D: Modeling Earth processes and global changes, Session D5: Satellite altimetry for oceanography and geodesy, poster P8 a na sympoziu IAG v Argentině: Klokočník J., Kostelecký J., Wagner C. A., Štěpánek P.: Dual-satellite crossovers to interconnect altimetry missions for oceanography, Presented at XII Coloquio Argentino de Oceanografia and Joint Symposia of the IAG, IAMAS,WOEE, CLIVAR and GLOBEC, 21 -28 October 2001, Mar del Plata, Argentina, section GI01-06 Gravity, geodesy and ocean circulation III.

Mise družice CHAMP umožňuje uvést do praktické aplikace metodu tzv. reflexivní altimetrie. První úvahy o možnostech využití této technologie byly presentovány na sympoziu IAG v Argentině v příspěvku Wagner C. A., Klokočník J., Kostelecký J.: Reflection altimetry for oceanography and geodesy, Presented at XII Coloquio Argentino de Oceanografia and Joint Symposia of the IAG, IAMAS,WOEE, CLIVAR and GLOBEC, 21 -28 October 2001, Mar del Plata, Argentina, section GI01-05 Gravity, geodesy and ocean circulation III.

Ve spolupráci s Katedrou vyšší geodezie FSv ČVUT byl v rámci kombinačního subcentra IERS, testován model kombinace parametrů orientace Země a souřadnic stanic z různých pozorovacích technik kosmické geodezie. Dosažené nepříliš uspokojivé výsledky ukazují na nutnost doplnit používanou metodiku a změnit strategii zpracování dostupných dat. Výsledky byly presentovány na sympoziu IAG v září 2001 v Budapešti: Kostelecký J., Kostelecký J. (jr.), Mervart L., Pešek I.: Determination of station coordinates and EOP from combination of different space techniques. Pres. at IAG 2001 Sci. Assembly, Sep. 2001, Budapest, Hungary.

3) Plnění databáze GPS, testovací výpočty

Ve druhém pololetí byla komplexně zpracována 2. část dat, poskytnutých KÚ v Českých Budějovicích. Výsledky jsou dokumentovány technickou zprávou Kostelecký J.: Tvorba vstupních souborů pro plnění databáze GPS měření pro využití technologie GPS při budování bodového pole (7. část). Technická zpráva VÚGTK č. 1019/2001. Testovací výpočty nového vyrovnání byly shrnuty ve výzkumné zprávě Kostelecký J.: K možnostem zpřesnění polohových základů ČR., Výzk. zpráva VÚGTK č. 1021/2001, Zdiby 2001, 13 s.

4) Zajištění rozvoje observačních technik na GOPE

V pilotní projektu IGS na sledování nízkých orbitálních objektů (IGS LEO Pilot Project) se observatoř účastní poskytováním vysokofrekvenčních pozemních dat ze stanice GOPE v taktu 1 sekunda v 15 minutových souborech. Pro poskytování těchto dat byl od poloviny roku 2000 hledán způsob, jak nestandardní datové soubory získávat při zachování procesu pořizování standardních výstupních dat. Nakonec byl vyvinut a úspěšně implementován postup využívající nedokumentované vlastnosti primárního softwaru GBSS a prostředků operačního systému pro řízení přístupu k souborům. Na základě výsledků mezinárodního pracovního setkání IGS LEO PP Meeting, které se konalo od 6. do 8. února 2001 v GFZ v Postupimi, byl k 30. březnu 2001 implementován proces pro odesílání 1 sekundových dat v 15 minutových souborech. Od 21. června 2001 jsou tato data posílána do globálního datového centra CDDIS (Greenbelt, Maryland, USA), které je jedním ze dvou datových center pro LEO Pilot Project.

Zlepšení podmínek pro příjem signálů z družic systémů GPS NAVSTAR a GLONASS na permanentní stanici GOPE bylo dosaženo vykácením lesa na části pozemku observatoře. Bylo zjištěno, že po provedení tohoto opatření aparatura Ashtech přijímá přibližně tři čtvrtiny možných signálů oproti dvěma třetinám přijímaných před kácením.

Výzkumné aktivity analytického centra EUREF GOP

V listopadu 2001 byla zajištěna účast na pracovním setkání mezinárodního projektu COST716 v Bracknellu a návštíveno analytické centrum ASI (Matera, Itálie), které od června 2001 aktivně působí v COST716 NRT demonstrační kampani.

Monitorování vlivu troposféry na GPS
Bylo dokončeno a předáno post-processing řešení mezinárodní srovnávací GPS kampaně, realizované v rámci mezinárodního projektu EU COST 716 (leden 2001). Analytické centrum GOP dodává dostatečně stabilní řešení pro požadavky meteorologie spolu s centrem GFZ Potsdam.

Určování drah družic GPS Produkce subdenních drah družic GPS v testovacím režimu každých 6 hodin probíhala rutinně zatím v období leden - duben 2001. Během dvouměsíčního pracovního pobytu J. Douši v Astronomickém Institutu Univerzity v Bernu byla provedena implementace subdenních drah družic v Center for Orbit Determination in Europe (CODE) a fixování Bernese GPS Software pro subdenní (ultrarychlé) produkty drah (březen-duben 2001). Implementace v Bernu byla nakonec provedena s novou betaverzí Bernese GPS software V5.0 (poslední oficiálně distribuovaná je verze 4.2).

Ve druhém pololetí 2001 proběhla nová implementace určování ultrarychlých hodinových drah UDZ pro řešení v AC GOP (Bernese GPS software V5.0). V říjnu až prosinci 2001 probíhalo testování a byla zahájena rutinní fáze určování ultrarychlých drah v GOP AC, založená na betaverzi Bernese V5.0. Tato práce byla koordinována s AIUB Univerzity v Bernu.

Datové centrum GOP Datové centrum GOP se v prvním pololetí 2001 výborně osvědčilo jako datová základna pro rutinní NRT zpracování (zpracování v kvazireálném čase) evropské sítě (COST 716) i globální sítě (určování drah družic). Platí to především pro případy krátkodobých výpadků internetového spojení, dílčích spojení k jed-notlivým datovým zdrojům a v řadě jiných problémů způsobených tokem dat. Během testovacího období se ukázalo, že právě tok dat zůstává ve všech NRT řešeních zásadním problémem pro zajištění trvalé stability i včasné dostupnosti NRT produktů.

V centru jsou především soubory hodinových dat více než 100 globálních stanic i evropských stanic, navigační zprávy, meteorologická data a řada pod-půrných informací. Dále jsou k dispozici různé produkty drah UDZ a další produkty. Stejně jako v prvním pololetí, také ve druhém pololetí 2001 se datové centrum GOP výborně osvědčilo jako datová základna pro rutinní NRT zpracování (zpracování v kvazireálném čase) evropské sítě (COST 716) i globální sítě (určování drah družic).

5) Zajištění rozvoje sledování slapových variací tíže

Slapová analýza půlročního měření (20.4.2000 - 31.10.2000) poskytuje také možnost posoudit přesnost a stálost výsledků. Byl analyzován jak celý půlrok, tak i jednotlivé měsíční úseky. Průměrná střední chyba jedné ordináty byla 0.91 nm/s2, v měsíčních úsecích pak nejvýšší 0.95 nm/s2 a nejnižší 0.84 nm/s2. Byly posouzeny střední chyby v parametrech d i parametrech k jednotlivých vln a stálost hodnot parametrů d i k v jednotlivých měsících.

Pro posouzení přesnosti i pro představu, jaký význam měla poslední úprava slapové aparatury, tj. opatření gravimetru Gs15 č. 228 digitální zpětnou vazbou, byly vybrány náhodně ještě tři půlroční úseky měření gravimetru Gs15 č. 228. První z nich (18.12.1993 - 1.7.1994) reprezentuje období, kdy byla data registrována analogově, druhý (21.2.1999 - 1.9.1999), kdy bylo registrováno digitálně a třetí, kdy již byl gravimetr vybaven analogovou zpětnou vazbou (31.12.1997 - 1.7.1998). Všechy čtyři srovnávané úseky byly znovu analyzovány a to naprosto stejným způsobem (program ETERNA 3.20, rozvoj slapového potenciálu CTED, byl vylučován vliv tlaku vzduchu). Srovnání starších měření gravimetru Gs15 č. 228 s měřením posledním (v r. 2000) ukazují, jak se pomocí digitalizace záznamu a pak i pomocí digitální zpětné vazby zvýšila stálost výsledků v čase a jejich přesnost a jak moc byla ona starší měření poškozována nelinearitou citlivého systému (analogová registrace v letech 1976 - 1995 a digitální registrace v r. 1996 a v roce 1999) nebo změnami tepla, které vznikalo v Helmholtzových cívkách v závislosti na změnách kompenzačního proudu (měření s analogovou zpětnou vazbou v roce 1998).

Posouzení reálnosti přesnosti a stálosti výsledků, jakož i porovnání výsledků starších měření gravimetru Gs15 č.228 s měřením posledním (v r. 2000) a konečně i srovnání se supravodivým gravimetrem TT70 jsou obsahem technické zprávy č.1017/2001.

Slapová analýza 513 dnů měření gravimetrem Gs15 č.228 s digitální zpětnou vazbou byla použita pro korelační analýzu společně se záznamem kolísání tlaku vzduchu.

Koeficient lineární regrese mezi daty gravimetru a tlakem vzduchu byl vypočten při celkové analýze -3.78 nm s-2 /hPa. Pro posouzení stálosti výsledků v čase, respektive stálosti měřítka záznamu v čase, posloužily slapové analýzy 17 měsíčních úseků. Z velikosti parametrů jednotlivých vln nelze jednoznačně usuzovat na změny měřítka záznamu. Koeficienty lineární regrese mezi daty gravimetru a tlakem vzduchu se s časem mění, změny jsou větší než střední chyby v určení regresních koeficientů. Popis měření a výsledky jsou obsahem technické zprávy č. 1022/2001.

Testovací a experimentální gravimetrická měření s gravimetrem LCR 137G

Vliv velkého tlumení zpětné vazby si vyžádal vypracování nové metodiky cejchování, při které lze určit z nadbytečných měření i některé parametry přechodového procesu. Významná informace která vyplynula z provedených kalibrací, je časová změna lineárního kalibračního koeficientu, která byla během pěti měsíců určena kvadratickou funkcí. Pro zavedení této časové změny při kalibraci signálu zpětné vazby byl vyhotoven program SLAPCAL.EXE, pomocí kterého je také odstraněn vliv změny náklonu gravimetru na měřenou veličinu. Pro slapovou analýzu bylo získáno 148 dní, které byly předběžně zpracovány. Střední chyba hodinové ordináty vyšla 0,68 nm/s2. Rozdíly parametrů slapových vln určených gravimetry Askania Gs15 č.228 a LCR 137G jsou menší než 0,1 %. Z naměřených hodnot byla také určena závislost změny tíhového zrychlení na hladině podzemní vody lineárním regresním koeficientem 1,06±0,27 mGal/m. Výsledky slapové analýzy poukazují na výborné vlastnosti gravimetru LCR 137G pro měření slapových variací tíhového zrychlení.

Při zjišťování periodických chyb šroubu byla opět potvrzena existence periodické chyby s periodou 0,33 CU, která nevyplývá z převodových poměrů měřicího šroubu.

V červenci a srpnu byl gravimetr umístěn na slapové stanici Pecný, kde byly prováděny nezbytné testy ke slapové analýze naměřených dat v prvním pololetí roku 2001. Ve dnech 13.9., 1.10., 2.10. a 3.10. roku 2001 bylo zaměřeno 16 bodů hlavní gravimetrické základny Hřensko - Dolní Dvořiště za účelem co nejpřesnějšího zjištění rozměrového koeficientu měřicího šroubu gravimetru LCR G137. (Pálinkáš V.: Měření hlavní gravimetrické základny ve druhém pololetí roku 2001, Technická zpráva č. 1023/2001).

V září a říjnu roku 2001 byly studovány a experimentálně zjištěny vlivy vnější teploty a magnetického pole na gravimetr LCR G137 (Pálinkáš V.: Studium vnějších rušivých vlivů na gravimetr LCR G137 ve druhém pololetí roku 2001, Technická zpráva č. 1024/2001).

Použitím Helmholtzovy cívky byl zjišťován vliv vektoru magnetické indukce na záznam gravimetru. Při experimentech byl zvlášť zjišťován vliv horizontální a vertikální složky vektoru magnetické indukce. Vypočtené hodnoty tohoto vlivu jsou přibližně 0,5 mGal/mT. Uvedená hodnota je přitom 2,5 násobně větší než horní hranice hodnot udávané v literatuře pro gravimetry LCR. I z tohoto důvodu byly ve spolupráci se ZÚ provedeny magnetické zkoušky u gravimetrů LCR G1068 a LCR G176. Zjištěné hodnoty vlivu magnetické indukce jsou u těchto gravimetrů v udávaných mezích.

Teplotní vlastnosti gravimetru LCR G137 byly zjišťovány skokovou změnou vnější teploty v termokomoře. Celkem byly provedeny čtyři teplotní skoky. K podrobnému zpracování teplotního vlivu byl použit pouze jeden skok o +18,2 oC. Z odezvy gravimetru byly vypočteny impulsní a frekvenční charakteristiky vlivu změny teploty na záznam gravimetru LCR G137. V průběhu teplotní změny nebyly prokázány změny měřítka zpětné vazby, ale byly zjištěny změny poloh libel vůči měřicímu systému.

Od listopadu roku 2001 je gravimetr LCR G137 umístěn na slapové stanici Pecný.

Absolutní gravimetr FG5 č. 215

Zjišťování stability standardu frekvence v absolutním gravimetru, kterým je rubidiový oscilátor, bylo úspěšně zajištěno pravidelným porovnáním 1PPS (1 pulse per second) signálu z aparatury GPS s interním časovým signálem na desce TIA (Time Interval Analyzer). Deska TIA která je integrována do řídícího počítače absolutního gravimetru je řízena sinovým signálem rubidiového oscilátoru. O tech-nickém řešení a prvním výsledku byla napsána krátká interní zpráva Kostelecký Jakub: Kalibrace rubidiového oscilátoru absolutního gravimetru FG5-215.

6) Budování sítě permanentních stanic

Dne 14. června 2001 byl přijímač GPS instalován na permanentní stanici (název TUBO) na střeše bloku B Stavební fakulty (FAST) Vysokého učení technického v Brně. Od té doby pořizuje zmíněné soubory dat.

Kalibrace všech čidel teploty, vlhkosti a tlaku vzduchu nově zřizované meteorologické stanice vůči staničním čidlům na Geodetické observatoři Pecný byla provedena ve dnech 2. až 13. srpna 2001. O způsobu zpracování kalibrace a o výsledcích byla napsána technická zpráva VÚGTK č. 1020/2001 Kostelecký Jakub: Kalibrace meteorologických čidel pro permanentní GPS stanici v Brně.

Meteorologická čidla byla na permanentní stanici TUBO v Brně instalována dne 28. srpna 2001. Poté byl přípraven informační formulář a www stránka o per-manentní GPS stanici TUBO. Od 18. září jsou hodinová a denní data posílána do datového centra EUREF OLG. Zřízení stanice bylo oficiálně oznámeno Centrálním Byrem v EUREF mailu 1044 z 21. září 2001. První určení souřadnic v rámci permanentní sítě EUREF bylo provedeno v GPS týdnu 1133. Od 12. října 2001 jsou data ze stanice TUBO archivována i v regionálním datovém centru BKG. Byla vypracována dokumentace provozu permanentní služby a funkce jednotlivých zařízení a programů.

7) Provoz permanentní stanice, analytických center a gravimetrické laboratoře GOPE

Na registrační počítač byl 30. dubna 2001 implementován proces pro odesílání 1 sekundových dat v 15 minutových souborech pro pilotní projekt IGS LEO. V současnosti permanentní služba GPS na bodě GOPE poskytuje následující typy souborů:

• 30 sekundová GPS NAVSTAR data v denních souborech používaná pro určování přesných drah družic systému GPS NAVSTAR a pro určování souřadnic stanice v rámci EUREF permanentní sítě, jsou odesílána do datového centra OLG v Grazu, Rakousko,
• 30 sekundová GPS NAVSTAR data v hodinových souborech používaná zejména pro výpočet parametrů atmosféry pro meteorologii a klimatologii a pro určování rychlých drah družic GPS NAVSTAR, jsou též odesílána do datového centra OLG, zároveň jsou pro zrychlení přístupu k datům ukládána do datového centra v operačním centru EUREF GOP,
• 30 sekundová GPS NAVSTAR a GLONASS data v denních souborech pro určování přesných drah družic systému GLONASS a pro určování převodních vztahů mezi referenčními systémy PZ-90 a ITRF a mezi časovými škálami GPS a GLONASS. Tato data jsou odesílána do regionálního datového centra BKG, Frankfurt n.M., Německo,
• 30 sekundová GPS NAVSTAR a GLONASS data v hodinových souborech, která jsou odesílána do regionálního datového centra BKG, ale dosud nejsou dále zpracovávána,
• 1 sekundová GPS NAVSTAR data v 15 minutových souborech, která jsou využívána při zpracování dat z přijímačů umístěných na nízkoletících družicích a která jsou od 20. června 2001 odesílána do globálního datového centra CDDIS, USA,
• 5 sekundová GPS NAVSTAR data v 5 minutových souborech pořizovaná pro experimenty s postprocessingovým zpracováním diferenčního GPS, která jsou ukládána pouze do datového centra při analytickém centru EUREF GOP.

Pro lepší přehled o odeslaných datech byly na Linuxovském počítači pecny vytvořeny skripty, které každou hodinu sestavují aktuální přehled o odeslaných datech. Plynulé odesílání dat, které je prováděno každých 15 minut pro LEO-PP data a každých 5 minut pro data pro experimenty s diferenčním GPS, je závislé na nepřerušovaném připojení vnitřní počítačové sítě k Internetu.

Dne 18. července 2001 byl do příjímače Ashtech Z18 instalován nový firmware (verze 0065) a pokusně bylo zahájeno používání nové verze programu GBSS (Geodetic Base Station Software - version 3.1.02) pro primární komunikaci s přijímačem a on-line stahování dat.

Analytické centrum EUREF GOP

Ve druhém pololetí se počet zpracovávaných stanic rozšířil na 34. Síť byla rozšířena o stanice POLV (Ukrajina), TUBO (ČR), SULP (Ukrajina), OROS (Maďarsko).

V období říjen až prosinec probíhaly přípravné práce na realizaci záložního internetového spojení pro lepší zajištění kontinuální dostupnosti dat. V prosinci 2001 byla provedena implementace nové linuxové gatewaye a příprava vytvoření bezpečnostní firewall. V listopadu a prosinci probíhaly intenzivní práce na tvorbě nových www stránek.

Gravimetrická měření na GO Pecný v r. 2001

Provedené zkoušky a měření potvrdily dobrou funkci digitální zpětné vazby s teplotní kompenzací. Výsledek slapové analýzy (duben až říjen 2000) s nově určenými konstantami aparatury dává naději, že i dlouhodobé registrace slapových variací tíhového zrychlení budou úspěšné. Popis zkoušek a měření je uveden v technické zprávy č.1017/2001.

O reálnosti výsledků svědčí jejich poměrně dobrá shoda s ostatními slapovými měřeními, která byla na GO Pecný konána v minulosti. Reálnost výsledků je však odvislá od reálnosti cejchování záznamu, proto je potřeba v budoucnu ještě důkladně prověřit reálnost cejchování, nejlépe s využitím výsledků absolutních tíhových měření.

8. Mezinárodní vědecko-technická spolupráce

B) Účelové prostředky - smlouva č. 2/2001

1) Zpřesnění souřadnic všech bodů vedených v DB ZBPP a to ve vazbě na DBGPS

2) Začlenění výškových a tíhových základů ČR do evropských systémů, zpřesnění průběhu kvazigeoidu na základě kombinace různorodých typů dat (součást řešení NGII)

Diskusí definice a tvorby jednotného Evropského výškového systému se zabýval příspěvek Šimek J., Kostelecký J.: Some aspects of the definition of the EVRS, přednesený na sympoziu EUREF 2001 v Dubrovníku. Kromě návrhu definice, vycházející z pojetí výše zmíněné práce, mezinárodní skupiny, jsou zde diskutovány aspekty slapových referenčních systémů při realizaci jednotného výškového systému a proveden numerický odhad vlivu konstantní části topografie mořské hladiny na výškovém vztažném bodě Evropského výškového systému Amsterdam.

Na základě analýzy výsledků velmi přesného zaměření profilu, tvořeného vybranými nivelačními body, metodou GPS byl testován průběh gravimetrického kvazigeoidu v oblasti Velká Bíteš - Nesovice. Výsledky byly předneseny na EGS v Nice v příspěvku: Kostelecký J., Kostelecký J. (jr.), Pešek I., Švábenský O., Weigel J., Zeman A.: Detailed geoidal profile on the territory of the Czech Republic and its interpretation. a na Sympoziu EUREF 2000 v Dubrovníku v příspěvku Kostelecký J., Pešek I., Šimek J., Zeman A.: Testing new Quasigeoid for the Czech Republic for computation of heights from GPS observations.

Přípravou pro tvorbu nového modelu kvazigeoidu byly práce na kompilaci zpřesněného modelu anomálního tíhového pole na území ČR a některých sousedních států. Jednání byla vedena se zástupci SRN, Slovenska a Rakouska.

Byl vypracován software pro generování středních hodnot tíhových anomálií a výšek v síti 2'x3' s vysokou přesností pro reciprokou výměnu tíhových dat s ně-meckou stranou.

V návaznosti na příspěvek Šimek J., Kostelecký J.: Some aspects of the definition of the EVRS, přednesený na sympoziu EUREF 2001 v Dubrovníku, byl Technické pracovní skupině EUREF předložen návrh na zpracování klasifikace dat, vstupujících do budování jednotných evropských referenčních rámců (EUREF, EVS), z hlediska použitých slapových referenčních systémů. Cílem je homogenizace dat, a tím zvýšení přesnosti jednotných rámců. Bylo zahájeno zpracování metodiky výpočtu korekcí, která bude předložena na zasedání TWG EUREF v březnu 2002 a po schválení distribuována účastnickým státům. Byly zpracovány připomínky k návrhu na vytvoření jednotného evropského kvazigeoidu pro praktické potřeby GPS/nivelace, předloženému předsedou evropské subkomise pro geoid a tíži Mezinárodní asociace geodezie a předneseny na zasedání TWG EUREF v říjnu 2001 v Padově. Na výzvu předsedy TWG bylo přijato členství v pracovní podskupině pro zpracování praktické metodiky tvorby evropského geoidu pro potřeby GPS/nivelace.

Ve spolupráci s VUT Brno a ČVUT v Praze byla v září 2001 realizována třetí etapa velmi přesného zaměření profilu, tvořeného vybranými nivelačními body v úseku Nesovice - Uherské Hradiště. Zpracování profilu je dokončováno a celý profil, zaměřený v místě největšího gradientu plochy kvazigeoidu a dlouhý cca 120 km bude použit k testování modelu a posléze k jeho zpevnění.

Byl zpracován projekt pro spojení modelů kvazigeoidu ČR a SR metodou GPS/nivelace. Projekt byl realizován v září 2001 GS AČR a GKÚ Bratislava.

Pokračovaly práce na kompilaci zpřesněného modelu anomálního tíhového pole na území ČR a některých sousedních států. Na základě datového souboru tíhových dat z mapování 1:25 000, poskytnutého Geografickou službou AČR se souhlasem Geofyziky, a.s. Brno, byly vytvořeny střední hodnoty vhodné pro zpřesněný výpočet kvazigeoidu.

3) Výzkum diferenční GPS, návrh experimentální sítě stanic (v rámci NGII)

Pokračovala práce na specifikaci služeb internetového serveru, rozpracování koncepce administrátorských funkcí a vývoji výpočetního modulu, založeného na softwaru Bernese V4.2. Byl zahájen experiment diferenčního měření zprovozněním druhé dočasné permanentní stanice ve Zdibech.

C) Výzkumné centrum dynamiky Země

Rozvoj matematických metod pro řešení problematiky fyzikální geodezie (pracoviště VÚGTK) - výsledky uvedeny výše

Využití diferenciální altimetrie (pracoviště AsÚ AV ČR a VÚGTK) - výsledky uvedeny výše

Zpracování a interpretace časových řad technologie GPS (pracoviště VÚGTK, FSv ČVUT a PřF UK)

Na PřF UK pokračovalo průběžné studium a vyhodnocování literatury a) o in-terpretaci měření pohybů zemské kůry v Evropě metodami GPS jako příprava na geodynamickou analýzu měření prováděných v České republice a ve střední Evropě, b) o paleogeografických reliktech globálních klimatických změn v mladším pleistocénu a holocénu s ohledem na vývoj reliéfu střední Evropy. Pro mezinárodní seminář SWAPNET (Stone Weathering and Atmospheric Pollution Network, 7 - 11 May, 2001, Prague) byly připraveny práce o geodynamickém a paleogeo-grafickém významu procesů zvětrávání a odnosu jeho produktů na morfostrukturní vývoj Českého masivu.

Byly zpracovány originální grafické materiály a byly připraveny písemné podklady (vycházející z fyzicko-geografického členění České republiky a dalších geologických a geofyzikálních materiálů) pro vytvoření nového typologického členění reliéfu České vysočiny (1 : 500 000). Toto typologické členění vyjadřuje také hlavní neotektonické a morfostrukturní rysy reliéfu České vysočiny a může být vhodným základem pro interpretaci měření pohybů zemské kůry metodou GPS.

Byly testovány chod a přesnost měření mobilní klimatické stanice PřF UK, která je využívána jak k výukovým, tak výzkumným účelům (od 2. pololetí 2001) a je v etapě zkušebního provozu. U permanentní stanice GPS a v lokalitě vysoce přesných gravimetrů na observatoři Pecný bude používána (od roku 2002) pro sledování změn mikroklimatických podmínek, a to ve vybraných etapách měření.

Výzkumné práce na tématech úkolu "Dynamická a evoluční morfologie" se týkají také problematiky interpretace měření pohybů zemského povrchu metodou GPS ve střední Evropě.

Rozvoj experimentální základny (pracoviště VÚGTK a ČVUT) - výsledky uvedeny výše

Výzkum metod "GPS meteorologie" (pracoviště VÚGTK a FSv ČVUT) - výsledky uvedeny výše

Kombinace výsledků kosmických technik pro určení parametrů orientace Země a realizaci geocentrického systému (pracoviště AsÚ AV ČR, FSv ČVUT a VÚGTK) Na pracovišti AsÚ pokračovaly testy kombinací pozorování VLBI a GPS s použitím metody ‚combined smoothing' na simulovaných datech pro účely zjištění optimálního odhadu koeficientů hlazení jakožto funkce délky minimální periody signálu. Metoda byla uplatněna při kombinaci pozorování světového času UT1-TAI pomocí VLBI (z řešení Institutu Aplikované Astronomie - IAA - v St. Petersburgu, Rusko) se změnami délky dne pomocí GPS (z kombinovaného řešení IGS) v in-tervalu 1997,1-2001,1. Výsledky byly prezentovány na Scientific Assembly of the International Association of Geodesy v Budapešti (září 2001). Výsledky VÚGTK, dosažené v této oblasti, jsou uvedeny výše.

Dále byly na pracovišti FSv ČVUT studovány otázky tvorby kinematického vertikálního referenčního systému na základě výsledků opakovaných nivelací. Výsledky byly prezentovány v únoru 2001 na IAG sympoziu "Vertical Reference Sys-tems" v Cartageně (Kolumbie).

Dynamická a evoluční geomorfologie (pracoviště PřF UK, FSv ČVUT a VÚGTK)

Probíhala hlavní etapa geomorfologického výzkumu morfostrukturního vývoje vybraných území v povodí Sázavy ve vztahu k neotektonice Českého masivu v mladším kenoziku a k jejímu záznamu v systémech stratigraficky významných říčních teras a zlomových zón s pravděpodobnou aktivitou v kvartéru. Byl dokončen geomorfologický průzkum a dokumentační etapa podrobného geomorfologického mapování (1:10 000) oblasti s observatoří Ondřejov / Pecný, a to s ohledem na neotektonické rysy reliéfu a na sledování recentních geodynamických procesů.

Podrobné geomorfologické výzkumy historie zalednění Krkonoš během kvartéru, včetně radiometrického datování glaciálních reliktů metodou 10Be, umožnily provést testování variant vzniku současných morfostrukturních a neotek-tonických rysů reliéfu ve vztahu k průběhu recentních geodynamických procesů a měření pohybů zemského povrchu GPS. (Toto téma zasahuje také do výzkumného okruhu "regionální síť GPS Západní Sudety pro sledování geodynamiky pohybově aktivních oblastí Českého masivu".)

Průběžně jsou zpracovávány výsledky geomorfologických výzkumů z velehorských oblastí (Jan Kalvoda - Asie, Vít Vilímek - Andy) se zaměřením na morfotektonický vývoj v kvartéru a v současné době. Sledování a výzkum geomorfologických aspektů orogeneze (např. s ohledem na rozvoj teorie nové globální tektoniky) je nezbytným základem pro interpretace měření GPS na regionální i mezikontinentální úrovni. V roce 2001 pokračovaly výzkumy v Andách a interpretace terénních prací z Pamiru a Ťan Šanu.

Pracovištěm PřF UK byl proveden další terénní průzkum (po 20 letech) změn povrchových tvarů v lokalitě geodynamického polygonu Horní Bečva, který bude dokončen v jarních měsících 2002.

Pracovištěm FSv ČVUT byla provedena příprava a rekognoskace lokality Skalka (blízko GO Pecný, Ondřejov). Ve spolupráci s PřF UK Praha zde bude opakovaně zaměřován akumulační val (nejmladší etapa sesouvání svahu). Sledována bude současná pohybová aktivita zemského povrchu v části sesuvu v oblasti pod Skalkou. Zkoumány budou možné korelace se změnami hladiny spodní vody na GO Pecný (souvisí s analýzou výsledků měření absolutním gravimetrem).

Regionální síť GPS "Západní Sudety" pro sledování geodynamiky pohybově aktivních oblastí (pracoviště ÚSMH a VÚGTK)

Od května do konce července byla vedena jednání o výstavbě stálých GPS observatoří v prostoru existujících geodynamických regionálních sítí. Podařilo se vybrat dvě lokality k jejich vybudování: na vrcholu Sněžky a na Biskupské kupě u Zlatých hor. Stanice byly vybaveny měřicí aparaturou Ashtech Z-18 s anténou Choke-Ring. Registrace na této observatoři byly zahájeny ihned po dodání výše uvedené aparatury dne 26. srpna 2001. Druhá observatoř Biskupská kupa (BISK) je umístěna na vrcholu staré kamenné rozhledny a její technické vybavení je shodné s vybavením observatoře SNEZ. Registrace družicových signálů na této observatoři započala 6. září, její provoz je též denně kontrolován.

Na přelomu srpna a září se uskutečnila 1. GPS kampaň v regionální síti "Západní Sudety", organizovaná ÚSMH. Na všech bodech sítě bylo měřeno současně po dobu dvou dnů. Zpracování vykazuje vnitřní přesnost v určení horizontální složky 1-2 mm a vertikální složky 5-6 mm.

Ve dnech 8. - 10. listopadu 2001 pracovníci ÚSMH AV ČR zorganizovali společně s polskými pracovníky z Wroclawské univerzity 3. mezinárodní česko-polský seminář "On recent geodynamics of the East Sudeten and adjacent areas", kterého se účastnilo 45 odborníků z 20 vědecko-výzkumných organizací ČR a Polska. Přítomnost širokého spektra pracovníků z oboru geologie, geodezie, geofyziky, geomorfologie a dalších příbuzných oborů umožnila rozsáhlé diskuse týkající se problematiky interpretací geodynamických lokálních sítí a sítí re-gionálních až po studie celé střední Evropy. Vybrané příspěvky jsou nyní připra-vovány do tisku jako speciální číslo mezinárodního časopisu Acta Montana, Série Geodynamics, které by mělo být vytištěno v prvém pololetí 2002.

Přehled projektů, řešených útvarem 24 v roce 2001

Institucionální prostředky:

Účelové prostředky:

GA103/00/P028 Zpracování a využití dat z EUREF permanentní sítě stanic GPS
řešitel: Ing. Jan Douša, Ph.D., nositel: Výzkumný ústav geodetický, topografický a kartografický, ZDIBY, ZDIBY 98, zadavatel: Grantová agentura ČR, období: 2000 - 2002

LA 089 Vědecká a řídící činnost v orgánech Mezinárodní asociace geodezie
řešitel: RNDr. Ing. Petr Holota, DrSc., nositel: Výzkumný ústav geodetický, topografický a kartografický, ZDIBY, ZDIBY 98, zadavatel: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy, období: 2000 - 2003

LN00A005 Experimentální výzkum dynamiky Země a jejího povrchu
řešitel: prof. Ing. Jan Kostelecký, DrSc., nositel: Výzkumný ústav geodetický, topografický a kartografický, ZDIBY, ZDIBY 98, zadavatel: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy, období: 2000 - 2004 GA205/01/1463 Matematické metody studia tíhového pole a tvaru Země řešitel: RNDr. Ing. Petr Holota, DrSc., nositel: Výzkumný ústav geodetický, topografický a kartografický, ZDIBY, ZDIBY 98, zadavatel: Grantová agentura ČR, období: 2001 - 2002

OC 716.001 Zpracování permanentní sítě GPS v kvazi-reálném čase pro aplikaci v meteorologii
řešitel: Ing. Jan Douša, Ph.D., nositel: Výzkumný ústav geodetický, topografický a kartografický, ZDIBY, ZDIBY 98, zadavatel: Ministerstvo školství, mládeže a tě-lovýchovy, období: 2001 - 2003