Výroční zpráva VÚGTK za rok 2002

Útvar geodezie a geodynamiky VÚGTK se v roce 2002 zabýval základním a aplikovaným výzkumem v souladu se smlouvami uzavřenými mezi ČÚZK a VÚGTK a smlouvami na grantové projekty GA ČR, MŠMT a EU. Hlavní pozornost byla zaměřena na řešení vědeckého projektu "Řešení problémů spojených s budováním geodetických bodových polí terestrickými a kosmickými metodami", jehož nositelem je VÚGTK. Obsahově byla činnost útvaru orientována na několik mezinárodních projektů. Pokračovala intenzivní experimentální výzkumná práce Geodetické observatoře Pecný v rámci mezinárodních vědeckých služeb IAG.

Významnou součástí činnosti útvaru byla práce Výzkumného centra dynamiky Země (VCDZ), která směřuje do oblasti základního výzkumu v geodezii a geodynamice. VÚGTK je nositelem projektu "Experimentální výzkum dynamiky Země a jejího povrchu", který je finančně podporován MŠMT (projekt LN00A005). Hlavním řešitelským pracovištěm projektu je GO Pecný.

Hlavní činnost útvaru v roce 2002 byla financována z institucionálních prostředků a účelové dotace, poskytnuté Radou vlády pro výzkum a vývoj Českému úřadu zeměměřickému a katastrálnímu. Cenným příspěvkem byly rovněž účelové dotace, poskytnuté MŠMT na řešení vybraných mezinárodních projektů a Grantovou agenturou ČR na grantové projekty.

Následující přehled přináší shrnutí výsledků činnosti útvaru v roce 2002 se stručným komentářem.

A) Institucionální prostředky - smlouva č. 1/2002

1) Základní výzkum v oblasti matematické a fyzikální geodezie

1. Rozpracování matematických metod pro určování tíhového pole a tvaru Země, studium problematiky centimetrového kvazigeoidu
   
   Řešené otázky a úlohy byly ve svém matematickém smyslu formulovány dvojím způsobem - jak v podobě klasických okrajových úloh teorie potenciálu, tak ve smyslu odpovídajícího minimalizačního problému, který představuje určité zobecnění. Tato zobecněná formulace má přímý vztah k Dirichletově principu a náleží ke konceptu variačních metod.

   Pro aplikaci variační metody i v případech se šikmou derivací poruchového potenciálu v okrajové podmínce byl použit iterační postup vyrovnávající v iteračních krocích odklon směru derivace od normály k hraniční ploše. Variační přístup umožnil přímý přechod k tzv. Eulerově podmínce. Její numerickou interpretací byl získán systém lineárních rovnic (Galerkinova soustava) pro skalární koeficienty vystupující v lineárních kombinacích s basickými funkcemi při aproximaci hledaného poruchového potenciálu. Volbě basických funkcí byla věnována značná pozornost. Uvažován byl jak systém elementárních potenciálů, tak i systémy vytvořené z různých integrálních jader. S použitím elipsoidálních harmonických funkcí a aparátu hypergeometrických řad byly rovněž uskutečněny výpočty pro obecnější případ (elipsoidální hranici).

   O výsledcích těchto prací bylo v prvé polovině roku 2002 referováno na 27. valném shromáždění Evropské geofyzikální společnosti v Nice v rámci symposia G11 a ve vyžádaném referátu (invited paper) na 5. Hotine-Marussiho symposiu o matematické geodezii v Mateře, Itálie. Ve druhé polovině roku 2002 byly výsledky prezentovány na 3. symposiu Mezinárodní komise pro tíži a geoid v Soluni, na Weikko A. Heiskanenově geodetickém symposiu pořádaném u příležitosti 50 let geodetického směru na OSU, Columbus, USA a také v Bratislavě na odborné konferenci pořádané k 50. výročí založení katedry geodetických základů na STU.Výsledky byly také zařazeny do bibliografie na www-stránce Speciální komise IAG pro matematické a fyzikální základy geodezie (SC1) dostupné z: http://pecny.asu.cas.cz/IAG_SC1/ a také v nabídce Informační služby IAG z: http://www.gfy.ku.dk/~iag/.

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

   Ve spolupráci s pracovníky ASÚ AV ČR, NOAA Silver Spring a GFZ Potsdam byl dokončen software pro testování přesnosti kalibračního faktoru modelu gravitačního pole pomocí "latitude lumped coefficients". Software byl aplikován na graviteční model EIGEN1S. Dále byly studovány rezonance ve dráze družice CHAMP, první výsledky byly zaslány k publikaci v Journal of Geodesy. Dalším tématem bylo studium reflektivní altimetrie, která by měla být oživena na družici CHAMP a měla by přispět ke geodetickým a oceánografickým aplikacím. Výsledky všech tématických okruhů byly presentovány na sympoziu EGS 2002 v Nice a na semináři "Výzkumného centra dynamiky Země" v Ondřejově. Dále byla testována nezávislost metody určení přesnosti parametrů gravitačního pole pomocí diferenciální altimetrie. O metodách testování modelů gravitačního pole Země pomocí diferenciální altimetrie byl zpracován obsáhlý přehledový referát, který byl presentován na 3rd Meeting of the International Gravity and Geoid Commission, Gravity and Geoid 2002 - GG2002, August 26 - 30, 2002, Thessaloniki, Greece a na International Workshop on Satellite Altimetry for Geodesy, Geophysics and Oceanography, IAG, Wuhan, China, Sep. 2002.

   Ve spolupráci s katedrou vyšší geodezie Fsv ČVUT byla vyvinuta technologie určení parametrů orientace Země v prostoru kombinací výsledků z různých měřických technik, která využívá standardních souborů zveřejněných výsledků parametrů orientace a souřadnic stanic. První výsledky byly presentovány na semináři "Výzkumného centra dynamiky Země" v Ondřejově v červnu 2002. O výsledcích průběžně zdokonalované technologie bylo referováno na IERS Workshop on Combination Research and Global Geophysical Fluids, München (SRN), v listopadu 2002 a na 4th Czech - Polish Workshop "On Recent Geodynamics of the Sudety Mts. and Adjacent Areas", Lubawka (Polsko), listopad 2002.

3) Výzkum v oblasti využití geodetických metod v geodynamice

a) Plnění databáze GPS pozorování
V první polovině roku 2002 byl zpracován druhý soubor výsledků poskytnutých KÚ v Opavě. Výsledek je dokumentován technickou zprávou Kostelecký J.: Tvorba vstupních souborů pro plnění databáze GPS měření pro využití technologie GPS při budování bodového pole (8. část), Technická zpráva VÚGTK 1034/02, Zdiby 2002.

Ve druhé polovině roku byl zpracován soubor výsledků poskytnutých KÚ Brno - město. Výsledky jsou uvedeny v technické zprávě Kostelecký J.: Tvorba vstupních souborů pro plnění databáze GPS měření pro využití technologie GPS při budování bodového pole (9. část), Technická zpráva VÚGTK 1038/02, Zdiby 2002.

b) Zajištění rozvoje observačních technik na GOPE pro činnost v mezinárodních projektech, výzkumné zajištění EUREF LAC, projektu LEO, datového centra GOP a centra pro určování drah v kvazireálném čase

Zdokonalování observací Geodetické observatoře Pecný (GOPE)

Na žádost centrálního byra IGS bylo dne 16. května 2002 zahájeno vkládání informací o poměru signálu ku šumu do odesílaných hodinových i denních RINEXových souborů. Byly provedeny úpravy RINEXovacího programu a spojovacího programu LINKRNX.

Od 10. června 2002 jsou v platnosti nové informační formuláře site information form (site log) pro všechny stanice IGS. Tyto informační formuláře umožňují zejména zařazení stanic, které přijímají signály nejen družic GPS NAVSTAR, ale i dalších navigačních systémů - v současnosti GLONASS, v budoucnu např. GALILEO - do struktury permanentní sítě IGS. V nových informačních formulářích jsou nyní i další informace, které zejména popisují příjmové podmínky a jejich změny. Od zmíněného dne je tedy možno zasílat smíšené datové soubory GPS NAVSTAR & GLONASS do datových center IGS, a tím je integrována observační část pilotního projektu IGLOS do IGS. Informační formulář pro stanici GOPE byl poslán do centrálního byra IGS dne 27. května 2002. Stejný formulář byl předán též do centrálního byra EPN. Zasílání smíšených datových souborů ze stanice GOPE do datových center bylo zahájeno 1. července v souvislosti se změnou struktury regionálního datového centra BKG.

Dne 3. května 2002 bylo vyměněno čidlo tlaku (typ TMAG 518 Z3F v.č. 713/01) v meteorologické budce u GPS antény za jiné (typ TMAG 518 N4F v.č. 1118/01), které je vhodnější pro vnější prostředí a experimentálně byla určena jeho závislost na teplotě okolí.

Pro určování vlivu vlhkosti půdy a hladiny podzemní vody na výsledky měření tíhového zrychlení gravimetry je dlouhodobě sledována hladina podzemní vody a připravuje se měření srážkových úhrnů. V rámci výzkumného centra dynamiky Země (CEDR) byl na ČVUT pořízen srážkoměr, který byl instalován na GO Pecný. V souvislosti se zajištěním registrace úhrnů srážek byl vytvořen nový program, který je od 15. dubna 2002 využíván při registraci údajů meteorologických čidel u GPS. Tento program rovněž řídí registraci hladiny podzemní vody ve studni (od 18. dubna 2002) a registraci srážkových úhrnů, resp. stavu indikátoru srážek. Indikátor srážek je pomocné zařízení ke srážkoměru. Byl prozatímně umístěn na vestavěném pilíři vedle antény GPS. Ve zkušebním provozu byl od 25. dubna 2002. Byla provedena dynamická kalibrace srážkoměru - tj. určení objemu jednoho překlopení měrné nádobky v závislosti na intenzitě deště. Od 9. července je prováděno srovnávací měření srážkoměru se srážkoměrem v zapůjčené mobilní meteorologické stanici.

Dne 4. listopadu 2002 byl srážkoměr VCDZ/ČVUT instalován na novém observačním místě. K tomuto účelu byla rovněž provedena instalace kabelových rozvodů mezi registračním počítačem a observačním pozemkem a zřízeno zemnění a protiblesková ochrana. Pro vstup pulsů ze srážkoměru do počítače bylo vyvinuto a sestrojeno potřebné rozhraní. Dále byla provedena úprava programu pro registraci teploty, vlhkosti a tlaku vzduchu, výšky hladiny podzemní vody ve studni, indikaci srážek a záznam srážkových úhrnů. Nová verze programu zavádí opravy tlaku měřeného čidlem v meteobudce u antény GPS o vliv teploty. Dále je zavedeno omezení registrace pulsu ze srážkoměru pouze na pulsy, které mají délku ve stanoveném limitu - je tak omezen vliv chyb v registraci.

Od 3. září 2002 jsou data z permanentních GPS stanic Evropské permanentní sítě GOPE a TUBO dodávána rovněž do datového centra GOP, zřízeného v r. 2001. Je tak zajištěna jejich včasnější disponibilita pro výpočty parametrů troposféry a rychlých drah družic v čase blízkém reálnému (Near-Real Time, NRT). Tím se výrazně zkracuje cesta, kterou soubory musí překonat (dříve přes BKG ve Frankfurtu nad Mohanem) a pro testování funkce datového centra GOP jsou tak k dispozici další stanice.

S mezinárodní koordinátorkou projektu DORIS pí M. Feisselovou-Vernierovou bylo jednáno o možnosti a podmínkách zřízení analytického centra systému DORIS. V první fázi se bude jednat o vyslání jednoho pracovníka na déledobý studijní pobyt v CNES Toulouse a poté v Astronomickém ústavu Univerzity Bern. Předpokládá se, že aktivity budou pokračovat v roce 2003.

Výzkumné aktivity analytického centra EUREF GOP

Kromě standardního procesu kontinuálního zpracovávání pozorování 35 (a od druhého pololetí 2002 37) permanentních stanic evropské sítě EPN byly rozvíjeny následující výzkumné aktivity:

• vývoj a implementace nových kontrolních mechanizmů zpracování
• konverze a rearchivace denních i týdenních normálních rovnic pro roky 1997-2002
• určení troposférických parametrů rekombinací denních normálních rovnic z let 1997-2002 a pokus o určení růstu či poklesu lineárního trendu, přičemž byl identifikován růst!
• realizace dlouhodobého řešení souřadnic a jejich změn pro období 1997-2001 (5 let).

Vývojové práce v datovém centru GOP

Datové centrum GOP bylo přijato a oficiálně ustaveno datovým centrem EUREF na mezinárodním workshopu IGS v Ottavě (květen 2002). V prvním pololetí roku 2002 byly vývojové práce soustředěny zejména na implementaci aktivního přijímání a zpracování primárních hodinových dat ve formátu RINEX, přicházejících přímo z operačních center (zatím testováno na stanicích z Belgie, ve spolupráci s Dr. Bruyninx). Ve druhém pololetí bylo úsilí orientováno na rozšíření funkcí datového centra, na testování dat přijímaných přímo z operačních center (GOPE, TUBO, BOGO, VGTU, BRUS, DOUR, DENT, ...) a na přípravu efektivního slučování hodinových dat v soubory denní.

Výzkum v oblasti určování ultrarychlých drah UDZ a zpracování v kvazireálném čase

Výzkum byl motivován především multidisciplinárními aplikacemi pozorování evropských permanentních stanic sítě EPN a dalších specializovaných permanentních stanic. V prvním pololetí 2002 byla pozornost věnována především následující problematice:

• vyhodnocení výsledků z COST NRT demonstrační kampaně za rok 2001 včetně porovnání s daty ze získaných profilů radiosond,
• porovnání troposférických parametrů z jednotlivých řešení GOP (EUREF post-processing, COST-716 NRT i post-processing, globální NRT zpracování pro určování drah družic),
• vypracování první verze národní zprávy pro WG4 akce COST716, týkající se současného stavu i výhledu aktivit souvisejících s GPS meteorologií, vypracování rámcového realizačního projektu včetně odhadu nákladů na realizaci a provoz dílčích složek,
• účast na workshopu v Potsdami (leden 2002),
• účast na setkání WG2, WG4 a MC v Offenbachu (květen 2002).

V rámci výzkumu globálních řešení v kvazireálném čase byly rozvíjeny následující činnosti:

• od ledna 2002 dráhy družic určovány 8x denně (po 3 hod. místo dosavadních 6 hod.),
• implementace určování troposférických korekcí a přispívání do pilotního projektu IGS ke kombinaci troposférických produktů (od února 2002),
• zdokonalení algoritmu pro určování dlouhých oblouků drah družic, využití možnosti určování stochastických parametrů pro jednotlivé dráhy družic,
• účast na mezinárodním workshopu IGS v Ottavě s prezentací (duben 2002).

Ve druhém pololetí 2002 byly uvedené činnosti dále rozvíjeny v následujících oblastech:

• monitorování ultrarychlých drah družic na www,
• testovací kampaň pro kombinaci GOP drah v rámci IGS,
• implementace a testování různých variant slučování krátkých oblouků drah,
• rutinní (testovací) přispívání do ultrarychlých produktů ZTD,
• zlepšení produkce indikátorů kvality pro dráhy družic počítané v centru GOP.

Další aktivity byly rozvíjeny v rámci účasti v akci COST716 (využití pozemních GPS pozorování v meteorologii). Jednalo se zejména o

• rozšíření průběžně zpracovávané sítě pro NRT demonstrační projekt o 10 stanic z UK a východní Evropy,
• dodatečný postprocessing dat s IGS rychlými dráhami (VIII.-XII. období pro srovnávací účely),
• paralelní testování 2 dílčích řešení pro odlišné dráhy družic použity IGS ultra a GOP ultrarychlé dráhy (období VIII-XII),
• statistické vyhodnocení testovacích řešení z období VIII-XII,
• vypracování dílčí zprávy pro WG2 akce COST716, týkající se NRT zpracování v GOP,
• spolupráce na finální zprávě pro WG4 akce COST716, finančních a organizačních rozborech,
• účast na zasedáních řídícího výboru a pracovních skupin akce COST716 v Bernu (říjen 2002).

c) Výzkumné zajištění rozvoje technologie stálého sledování slapových a neslapových variací tíže na GO Pecný

Sledování vertikální složky slapového zrychlení

V lednu 2002 byla analyzována slapová data získaná z půlročního měření gravimetru LCR G č.137 v roce 2001. Výpočet slapových parametrů byl proveden programem ETERNA 3.21. Střední chyba měřené hodinové ordináty byla 0,61 nm s^-2. Amplitudové faktory hlavních slapových vln se liší od hodnot získaných z dlouhodobého měření gravimetrem Askania Gs 15 č.228 na Geodetické observatoři Pecný méně než o 0,1 %. Při slapové analýze byla též určena lineární korelace záznamu gravimetru s tlakem vzduchu (3,031 ± 0,016 nm s^-2/hPa) a výškou hladiny podzemní vody (8,6 ± 2,4 nm s^-2/m) na observatoři.

Slapová data pro analýzu měření gravimetrem Askania Gs 15 č.228 z roku 2000 a 2001 byla doplněna o parametr výšky hladiny podzemní vody. Z výsledků slapové analýzy nebyla prokázána korelace záznamu gravimetru Askania Gs 15 č.228 s výškou hladiny podzemní vody.

V srpnu roku 2002 byla po rekonstrukci slapové stanice na GO Pecný opětovně zprovozněna registrace vertikální složky slapového zrychlení gravimetry Askania Gs 15 č.228 a LCR G č.137. Slapová stanice byla doplněna zařízením k regulaci relativní vlhkosti vzduchu, která by měla zajistit zejména vyšší stabilitu chodu gravimetrů. Na slapové stanici je od září roku 2002 udržována relativní vlhkost vzduchu na hodnotě 40% s chybou menší než 1%.

Výsledky slapových měření gravimetru Askania Gs15 č.228 z roku 2000 a 2001 byly předány do Mezinárodního centra pro zemské slapy v Bruselu (ICET). Zdokonalení registrace slapových měření pomocí gravimetru Askania GS 15 č.228 bylo publikováno v Marées Terrestres Bulletin d'Informations a prezentováno na mezinárodním symposiu 3rd Meeting of the International Gravity and Geoid Commission, August 26-30, 2002, Thessaloniki, Greece.

Gravimetrická měření s gravimetrem LCR G č.137 v prvním pololetí roku 2002

Z důvodu výrazné citlivosti gravimetru LCR G č.137 na změny magnetického pole, byla dne 6.3.2002 na Elektrotechnické fakultě ČVUT provedena měření ke zjištění možností eliminace tohoto efektu. Měřením v Helmholtzově cívce bylo zjištěno, že po umístění gravimetru do permalloyového válce NiFe 79 o průměru 25 cm, výšce 50 cm a tloušťce 1,5 mm dochází ke třicetinásobnému snížení citlivosti gravimetru na změny magnetického pole.

V březnu roku 2002 bylo pokračováno v započatých zkouškách vlivu vnější teploty na gravimetr LCR G č.137. Periodickou změnou teploty s délkou periody 3 a 12 hodin byla ověřena správnost odvozené frekvenční charakteristiky gravimetru ze skokové změny teploty. Ve spolupráci se Zeměměřickým úřadem bylo zaměřeno devět tíhových bodů, patřících do mikrosítě sloužící ke sledování tíhového pole v okolí absolutního bodu Pecný.

V květnu roku 2002 byla též zaměřena gravimetrická základna Pecný-Chocerady. Výsledky měření by měly sloužit k určení periodických chyb gravimetrů.

Ve spolupráci s GÚ Bratislava a ELGI Budapešť byl v květnu 2002 zaměřen vertikální průběh tíhového zrychlení nad absolutním bodem Pecný. Měřeno bylo pěti gravimetry LaCoste & Romberg. Vnitřní přesnost vypočteného vertikálního gradientu tíhového zrychlení byla u všech gravimetrů vyšší než 1µGal/m, ale výsledky mezi gravimetry jsou v rozmezí 6 µGal/m.

O výsledcích kalibrace zpětnovazebního signálu gravimetru LCR G č.137 byl vyhotoven poster, který byl prezentován na 3rd Meeting of the International Gravity and Geoid Commission, August 26-30, 2002, Thessaloniki, Greece a výsledky magnetických zkoušek gravimetrů LCR byly prezentovány na mezinárodním pracovním setkání Instrumentation and Metrology in Gravimetry, October 28-30, 2002, Munsbach, Luxembourg.

d) Výzkum technického zdokonalení provozu sítě permanentních stanic GPS pro sledování časových variací prostorové polohy ve střední Evropě (vazba na NGII)

Byla zahájena jednání s představiteli Vojenského topografického ústavu v Dobrušce o zařazení permanentní GPS stanice na observatoři Polom do permanentní sítě EUREF. Technologickým problémem zůstává odesílání dat do operačního centra, zejména připojení registračního počítače k internetu. Podobná jednání probíhala v Ústavu struktury a mechaniky hornin. Permanentní GPS stanice obsluhované tímto ústavem (Sněžka a Biskupská kupa) jsou značně vzdáleny od nejbližšího připojení k internetu - pracovníci ústavu hledají nejvhodnější řešení.

Pracovníci Geodetického a kartografického ústavu (GKÚ) v Bratislavě projevili zájem o technickou podporu vybudování a zprovoznění permanentní GPS stanice v Gánovcích spolu s operačním centrem v GKÚ v Bratislavě. Dne 26. června se uskutečnila pracovní porada, na které byly vyjasňovány podmínky realizace permanentní stanice a jejího připojení do internetu.

Podstatným problémem je připojení permanentních stanic k internetu. Kromě případů, kdy lze připojení realizovat pevnou linkou (ať již kabelem, opticky nebo vzduchem) a které jsou ověřené na všech v současnosti spravovaných stanicích (GOPE, TUBO na Vysokém učení technickém v Brně, WROC na Zemědělské universitě ve Wroclavi), je nutno spojení realizovat vytáčenou linkou buď přes modem po pevné telefonní síti nebo přes GSM modem po síti operátora mobilních telefonů. Spojení vytáčenou linkou je výrazně méně spolehlivé než pevné připojení, ale v některých případech je jedinou dostupnou možností.

Ve druhém pololetí 2002 byl proto hledán způsob co nejspolehlivějšího odesílání dat vytáčenou linkou.Byl vyvinut a úspěšně odladěn software, který daný problém řeší s respektováním všech podmínek pro automatický provoz permanentní GPS stanice. Současně software zajišťuje minimalizaci finančních nákladů na provoz těchto způsobů připojení k Internetu tím, že spojováním souborů a kompresí dat zmenšuje počet přenášených souborů a jejich velikost. Řešení je spolu s výsledky zkušebního provozu shrnuto v technické zprávě č. 1040/2002 Kostelecký Jakub: Odesílání GPS dat z permanentní stanice pomocí telefonního spojení.

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

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.

V průběhu prvního pololetí byly řešeny některé nestandardní problémy se zabezpečením kontinuálního toku dat stanice. Jednalo se především o dva vážnější problémy spojené s kolapsem hardwaru při plně zatížených počítačích (základní deska, zdroj) a dále o řešení následků trojitého vnějšího napadení zpracovatelských systémů po "hackerských" průnicích.

V rámci zvyšování spolehlivosti provozu byl instalován motorový generátor, který zálohuje dodávky elektrické energie permanentní GPS stanici, počítačům analytických center a částečně i gravimetrům ve slapové stanici a v gravimetrické laboratoři. Generátor slouží k překlenutí výpadků delších než 1 minuta. Kratší výpadky (mimo jiné i výpadky mezi přerušením dodávky z hlavního přívodu a automatickým startem generátoru) jsou pokrývány pomocí UPS a baterií.

Pro spolehlivé odesílání dat z permanentní GPS stanice, stahování dat a přesuny produktů mezi datovými centry bylo provedeno zálohování připojení k internetu routerem a zvláštní pevnou linkou k poskytovateli připojení (Contactel) v Praze. Kapacita záložního připojení je 192 kbs s limitovaným množstvím přenesených dat 2GB za měsíc. Přepínání mezi běžným spojením přes optický kabel a mikrovlnný spoj Astronomického ústavu a záložním spojením je realizováno automaticky v nově instalovaném bránovém počítači (gateway) pro síť GOP. Dále bylo realizováno částečné zabezpečení sítě GOP proti nežádaným průnikům pomocí paketového firewallu.

Dne 23. dubna 2002 byla rekonstruována kabeláž v meteorologické budce u GPS - stávající provizorní kabeláž instalovaná v srpnu 1999 byla vyměněna.

V rámci aktivit Výzkumného centra dynamiky Země byla na GO Pecný dne 27. června 2002 dočasně instalována mobilní meteorologická stanice Přírodovědecké fakulty University Karlovy. Stanice měří teplotu a vlhkost vzduchu ve 2 metrech nad zemí, přízemní teplotu, tlak vzduchu, rychlost a směr větru, úhrn srážek a je též vybavena indikátorem srážek. Data budou využita na obou pracovištích, na GO Pecný budou využita ke kalibraci meteorologických čidel u GPS, lepšímu modelování úhrnu srážek (budou měřeny na dvou místech - na vrcholu a na svahu) a možné je i využití rychlosti a směru větru při analýze gravimetrických dat.

Během celého druhého pololetí 2002 pracovaly permanentní GPS stanice GOPE a TUBO normálně, větší závady se nevyskytovaly. Data z mobilní meteorologické stanice byla zasílána přes GSM modem do sídla Přírodovědecké fakulty v Praze. Provozování tohoto spojení je nákladné a proto byl vypracován projekt přímého připojení stanice k počítači, který byl přes lokální síť observatoře připojen do Internetu.

Budovy a observační domky na vrcholové plošině byly prostřednictvím nově vybudované optické kabelové sítě začleněny do lokální sítě observatoře. Připojení je realizováno optickými kabely na přenosové rychlosti 10 Mbs. Současně byla provedena záměna centrálního rozbočovače (HUBu) za switch, který počítačovou síť více zprůchodnil (switch umožňuje komunikaci více než jednoho páru počítačů současně, rozbočovač umí zajistit komunikaci v jednom časovém okamžiku pouze pro jeden pár počítačů).

Na lokálním serveru observatoře byla vytvořena struktura adresářů, ve které jsou ukládány kopie dat z observačních aktivit observatoře. Obsah adresářů aktualizuje každou hodinu program, který po lokální síti prohlíží disky registračních počítačů a stahuje poslední data. Ve struktuře jsou archivována denní data z GPS stanice GOPE, meteorologická data spolu s hladinami vody ve studni a s úhrny srážek, slapová data z gravimetru Askania 228, měření absolutním gravimetrem FG5 215 a občasná měření s cirkumzenitálem. Tato "databáze" slouží k zálohování a archivaci dat z registračních počítačů. Z databáze jsou data přenášena na záložní média. Vedlejším produktem je pravidelné vytváření grafů s měřenými hodnotami, které jsou přístupné z www stránek observatoře.

Gravimetrická měření na GO Pecný v roce 2002

Od srpna roku 2002 byly po rekonstrukci slapové stanice opětovně zprovozněny registrace vertikální složky zemských slapů oběma staničními gravimetry. Ke gravimetru Askania Gs15 č.228 bylo připojeno zařízení ke sledování vnitřní teploty gravimetru vyrobené firmou Papouch elektronika.

Měření absolutním gravimetrem FG5 č.215 na GO Pecný

Ze současného měření absolutního gravimetru a slapových gravimetrů byly vypočteny kalibrační koeficienty slapových záznamů. K výpočtu bylo použito celkem devět dní absolutních měření. Rozdíl mezi lineárním kalibračním koeficientem získaným ze současného měření gravimetrů a koeficientem určeným z dosud používané metody kalibrace prostřednictvím měřicího šroubu, byl u gravimetru LCR G č.137 -0,076 % ± 0,058 % a u gravimetru Askania Gs 15 č.228 0,164 % ± 0,058 %. Z provedených rozborů a srovnání mezi oběma metodami kalibrace slapových gravimetrů se zdá, že by metoda kalibrace pomocí absolutních měření nemusela být pouze metodou kontrolní, ale měla by se přímo podílet při výpočtu výsledných hodnot kalibračních koeficientů. K vyslovení takovéhoto závěru je ovšem zapotřebí provést větší množství současných měření absolutním a relativními gravimetry a také důkladně analyzovat možné systematické chyby obou metod kalibrace.

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 desky TIA (Time Interval Analyzer) v registračním počítači absolutního gravimetru.

Ve druhém pololetí 2002 bylo pokračováno v měření tíhového zrychlení absolutním gravimetrem s intervalem asi 14 dnů. Hodnoty naměřené v tomto období odpovídají periodické změně tíhového zrychlení s délkou periody přibližně 1 rok, detekované již v prvním pololetí roku 2002. Pro potvrzení periodické změny tíhového zrychlení je ovšem nutné pokračovat v opakovaných měřeních tíhového zrychlení ještě alespoň jeden rok. Po extrémních srážkových úhrnech v červenci a srpnu roku 2002 došlo pravděpodobně následkem neadekvátních skoků v údajích výšky hladiny podzemní vody k porušení dosud vypočtené korelace mezi tíhovým zrychlením a výškou hladiny podzemní vody.

K výpočtu kalibračních koeficientů slapových záznamů ze současného měření absolutního gravimetru a slapových gravimetrů bylo použito celkem osmnáct dní absolutních měření. Z výsledků je možné usuzovat, že uvedená metoda kalibrace je vysoce přesná a dostatečně stabilní. Přesnost 0,05% v určení kalibračních koeficientů je možné dosáhnout již ze třídenního srovnávacího měření při slapových variacích asi 240 µGal. Z rozdílu mezi lineárním kalibračním koeficientem získaným ze současného měření gravimetrů a koeficientem určeným z dosud používané metody kalibrace prostřednictvím měřicího šroubu byla dosažena výborná shoda výsledků (0,01% ± 0,03%) pouze u gravimetru LCR G č.137. U gravimetru Askania Gs 15 č.228 byl dosažen významný rozdíl 0,16 % ± 0,04% jehož příčina je patrně v systematické chybě kalibračního koeficientu určeného pomocí měřicího šroubu.

O výsledcích opakovaných absolutních měřeních gravimetrem FG5 č.215 a o kalibracích slapových gravimetrů bylo referováno na mezinárodním symposiu 3rd Meeting of the International Gravity and Geoid Commission, August 26-30, 2002, Thessaloniki, Greece a na mezinárodním pracovním setkání Instrumentation and Metrology in Gravimetry, October 28-30, 2002, Munsbach, Luxembourg.

Analytické centrum EUREF GOP

Zpráva o činnosti centra a jeho výsledky byly předloženy na mezinárodním workshopu IGS v dubnu 2002 v Ottavě a na mezinárodním symposiu EUREF v červnu 2002 v Ponta Delgada (Portugalsko). Kromě standardního zpracování byly prováděny následující činnosti:

• určování troposférických parametrů pro kombinace v rámci EUREF (obdoba produktů IGS) jako součást speciálního projektu EPN; prezentace na mezinárodním symposiu EUREF, červen 2002,
• aplikace nových standardů pro kontinuální zpracování dle doporučení přijatých na workshopu EUREF LAC ve Varšavě,
• dokončení přenosu na nové zpracovatelské prostředky a zálohování dat,
• průběžná vzdálená podpora analytickému centru EUREF LAC v Mnichově.

Ve druhém pololetí 2002 provádělo analytické centrum EUREF GOP kontinuální zpracování pozorování v subsíti rozšířené na 37 stanic permanentní sítě EUREF a pokračovalo ve všech výše zmíněných aktivitách.