Odvětvové informační středisko a Zeměměřická knihovna VÚGTK
VÝROČNÍ ZPRÁVA VÚGTK ZA ROK 2005
 |
| Odvětvové informační středisko a Zeměměřická knihovna VÚGTK VÝROČNÍ ZPRÁVA VÚGTK ZA ROK 2005 |
|
Geodezie a geodynamika
V roce 2006
byla činnost útvaru 24 - geodezie a geodynamiky zaměřena na výzkum základní i
aplikovaný, přičemž metodicky byl uplatňován přístup experimentální a
teoretický. Těžištěm výzkumu byla problematika rozčleněná do šesti výzkumných
projektů v souladu s výzkumným záměrem na léta 2005-2009. Řešení bylo umožněno
díky institucionálnímu příspěvku, poskytnutému Českým úřadem zeměměřickým a
katastrálním. Základní výzkum byl rozvíjen zejména díky podpoře MŠMT v rámci
centra základního výzkumu - Výzkumného centra dynamiky Země. Jednotlivé dílčí
projekty nebo jejich části byly dále podporovány granty GA ČR, MŠMT a EU v
rámci 5. a 6. rámcového programu.
Na základě
výsledků hodnocení činnosti oddělení na kontrolních dnech a závěrů několika
oponentních řízení lze souhrnně konstatovat, že úkoly byly plněny v souladu s
projekty. Jednalo se především o činnost observatoře včetně datového centra a
ana-lytických center, práce experimentálního výzkumu, teoretické práce z
oblasti fyzikální geodezie a aplikovaný výzkum pro organizace resortu ČÚZK. Ve
spolupráci se ZÚ pokračovaly některé speciální práce orientované na národní
systém pro určování polohy CZEPOS, který byl Zeměměřickým úřadem plně
zprovozněn v roce 2005 a na zabezpečování rozhraní mezi tímto systémem a
dalšími systémy permanentních GNSS stanic v ČR. Dále v průběhu roku 2006
pokračovaly aktivity útvaru související s řešením dvou projektů
státního plánu rozvoje metrologického systému ČR. Značná pozornost byla věnována
výkonu funkcí v mezinárodních projektech a vědeckých organizacích. Byla rovněž
rozvíjena spolupráce s mi-moresortními pracovišti, zejména s vysokými školami,
ČHMÚ a ČMI.
Rovněž řešení
grantových projektů, podporovaných GA ČR či MŠMT a me-zinárodních grantových
projektů, podporovaných EU, probíhalo uspokojivě.
Průběh řešení jednotlivých projektů a výsledky dosažené v roce
2006 jsou shrnuty v následujícím stručném přehledu.
Prohloubení teorie detailního modelování tíhového pole s cílem
zpřesnění konverze výšek mezi geometrickým a tíhovým prostorem
V roce 2006 byla pozornost
věnována krokům vedoucím k praktické aplikaci variačních metod při řešení
matematických úloh vedoucích k určení potenciálu tíhového pole Země. K ověření
použitých postupů a studiu matematických vlastností těchto úloh, zejména
lineární gravimetrické úlohy a lineární Moloděnského úlohy, byla uskutečněna
rozsáhlá numerická simulace využívající dat odvozených z modelu tíhového pole
Země EGM96. Vytvořený software je objektově orientovaný a pro uskutečnění
potřebných rozsáhlých výpočtů byl získán přístup k výpočetním prostředkům
systému SGI Altix Centra intenzivních výpočtů ČVUT. Získaná řešení odpovídají
určení poruchového potenciálu při sférické a také obecnější hranici v aproximačním prostoru poměrně vysoké dimenze (40962). Řešení ukazují i účinek
šikmosti derivace v okrajové podmínce, který je často zanedbáván. K
representaci a numerickému vyjádření poruchového potenciálu bylo experimentálně
využito tří různých funkcionálních basí. Base byly generovány jednak funkcí
elementárního potenciálu, jednak reprodukčním jádrem a jednak také Poissonovou
waveletou. Srovnání vypočtených modelů globálního tíhového pole s modelem EGM96
vykazuje poměrně velmi dobrou shodu, a to ve smyslu potenciálních hodnot a
tí-hových poruch na hraniční ploše. Při práci na tomto tématu jsou dále
rozvíjeny kontakty s Institute of Earth Observations and Space Systems - DEOS
Technické univerzity v Delftu.
Paralelně s tímto tématem byly
zkoumány metody kombinace různorodých dat při studiu tíhového pole Země.
Speciálně byla uvažována kombinace údajů z dru-žicové gradiometrie s pozemními
tíhovými daty. Klíčovým krokem je návrh analytického optimalizačního postupu
pro řešení vznikající matematicky přeurčené úloh. Studováno bylo několik varant
a kritérií optimalizace, které současně zachovávají regularitu harmonických
funkcí v nekonečnu a redukují vliv měřických chyb. Cílová funkce (funkce
užitku) byla volena ve tvaru různých norem v So-bolevově prostoru funkcí.
Řešení je nejprve vyjádřeno pomocí aparátu sférických harmonických funkcí a
grafy znázorňují, jakým způsobem jsou při zvolené optimalizaci váhovány
spektrální komponenty vstupních dat. Následně je využito technik pro sumaci řad
sférických harmonických funkcí a pro řešení je nalezeno také vyjádření
obsahující integrální jádro (Greenovu funkci) odpovídající konkrétnímu
kombinačnímu schématu. Tento postup v protikladu ke spektrální representaci
nabízí prostorovou interpretaci řešení a také zajímavý pohled na vztah
lokálního a globálního modelování tíhového pole.
Výsledky těchto studií byly zveřejněny
1) na Valném shromáždění EGU ve Vídni v dubnu 2006 v příspěvku Holota,
P. A Study on the Combination of Terrestrial and Satellite Gravity Field Data -
Spectral and Space Domain Interpretation a 2) v červnu 2006 ve Wuhanu v
Číně na VI Hotine-Marussi Symposium of Theoretical and Computational Geodesy –
Challenge and Role of Modern Geodesy v příspěvku Holota, P. An Optimized Solution of Two-boundary Problems in Combining
Terrestrial and Satellite Gravity Field Data.
Další práce byly orientovány k
problémům z oblasti modelace a aproximace zemského tíhového pole
s využitím pozemních tíhových dat. Řešené problémy zahrnují metody redukce
tíhových dat, možnosti jejich využití pro určení tíhového potenciálu Zemĕ
a vybraných hladinových ploch. Výsledky jsou připravovány k pu-blikaci
v mezinárodní spolupráci s domácími i zahraničními spolupracovníky.
Několik pojednání bylo zasláno k publikování, další jsou
v přípravĕ, viz přiložený seznam publikací. V rámci projektu
podporovaného Grantovou agenturou České republiky pokračovalo řešení přesného
modelu geoidu a kvazigeoidu pro oblast střední Evropy. Jednotlivé modely
odvozené kombinací lokálních dat a nových družicových modelů byly použity pro
testování nových družicových modelů na vybraných bodech sítě EUVN.
Problematice určování
parametrů gravitačního pole na základě výsledků pozorování družicových misí na
nízkých drahách byly věnovány další dvě práce. První se zabývá efektivním
modelováním družicových drah pomocí pseudo-stochastických parametrů. Tyto parametry
jsou zaváděny do algoritmu pro určování drah v případě, kdy potenciálové
pole, působící na pohyb družice, není a priori popsáno s dostatečnou
přesností odpovídající přesnosti pozorování. Jedná se např. o okamžité změny
rychlosti v epochách definovaných uživatelem, po částech konstantní
zrychlení v definovaných přilehlých sub-intervalech či po částech lineární
a spojitá zrychlení v definovaných sub-intervalech. Byly vyvinuty dvě
efektivní numerické metody řešení úlohy určování drah, přičemž první algoritmus
poskytuje plnou kovarianční matici a druhý pouze částečnou, přitom je však
ještě rychlejší. Výsledky jsou předloženy k publikaci - Beutler, G.; Jäggi, A.; Hugentobler, U.;
Mervart, L. Efficient Satellite Orbit Modelling Using Pseudo-Stochastic Parameters.
Journal of Geodesy (v recenzním řízení). Dále je vyvíjena efektivní metoda
výpočtu Stokesových harmonických koeficientů, jejímž principem je automatické
posouzení, na které členy rozvoje gravitačního potenciálu je dráha určité
družice citlivá. Probíhá práce na zobecnění programu ADDNEQ pro účely určování
gravitačního pole.
Metodika
testování modelů gravitačního pole s cílem odhadu realistické přesnosti dlouho-
a středněvlnné složky
V roce 2006 se práce, které
byly prováděny v národní i mezinárodní spolupráci, zaměřily na studium
degradace přesnosti měsíčních řešení modelů gravitačního pole Země prováděných
z družicových misí CHAMP a GRACE. Byla prokázána souvislost poklesu
přesnosti s drahovými rezonancemi. První výsledky byly publikovány
v příspěvku Wagner, C.A.; McAdoo,
D.; Klokočník, J.; Kostelecký, J. Degradation of geopotential recovery from
short repeat-cycle orbits: application to GRACE monthly fields. Journal of
Geodesy 80 (2006), DOI 10.1007/s00190-006-0036-x, ISSN 1432-1394 (electronic), další výsledky byly presentovány na zasedání
EGU General Assembly 2006 ve Vídni v příspěvcích Kostelecký, J.; Klokočník, J.; Wagner, C.A.; Scharroo, R.; Gruber, Ch.;
Doornbos, A. Degradation in accuracy of
CHAMP/GRACE-only Earth Gravity Field models a Wagner, C.A.; Klokočník, J.; McAdoo, D.; Kostelecký, J.; Bezděk, A.
Degradation of geopotential recovery of GRACE monthly solutions due to
orbit resonances.
Hodnocením přesnosti nových globálních
modelů transformovaných na průběh geoidu a testovaných pomocí GPS/nivelace se
zabýval příspěvek: Novák, P.; Kostelecký,
J.; Klokočník, J. Testing new geopotential models through comparison of
high-resolution quasi-geoid models with GPS/levelling data. Presented at EGU
2006 General Assembly, 3.-7.4.2006, Vienna, Austria. Bylo konstatováno, že
relativní přesnost měsíčních opakovaných řešení je na úrovni cm, absolutní
přesnost je však řádově podstatně horší, díky nepřesnosti dlouhovlnné složky.
Souhrnné výsledky testování modelů gravitačního pole Země pomocí
družicové altimetrie byly presentovány na symposiu „15 years of progress in
radar altimetry symposium“, 13-18 March 2006, Venice (Italy) v příspěvku: Klokočník, J.; Kostelecký, J. Review of the
use of satellite altimetry.
Příspěvkem pro nově se rozvíjející disciplinu
bistatické altimetrie (využívá odražených signálů družic NNSS o mořskou
hladinu) byla presentace: Olivík, S.;
Kočandrlová, M.; Kostelecký, J.; Klokočník, J Position of Reflecting Points in
Bistatic Satellite Altimetry : Theoretical Solutions for Ellipsoid. Presented
at EGU 2006 General Assembly, 3.-7.4.2006, Vienna, Austria, která se zabývá
teoretickým řešením nalezení odrazného bodu při elipsoidické reprezentaci Země.
Ve druhé polovině roku byly řešeny otázky přesnosti určení
parametrů gravitačního pole a jejich časových variací z družicové mise
GRACE, pokud se dráha družic GRACE nachází v blízkosti některé význačné
dráhové rezonance. Je-li dráha rezonanční, je hustota průmětů dráhy na zemský
povrch a tedy i hustota vykonaných měření z družice podstatně nižší než
v případě dráhy „nerezonanční“. Pak i se stejným počtem a kvalitou měření
musí trpět přesnost gravitačních produktů, neboť degraduje geometrie rozložení
měření. Práce v tomto směru
pokračují na připravované misi GOCE. Dílčí výsledky aplikací na budoucí misi
GOCE spolu s předchozími výsledky (družicové mise CHAMP a GRACE) byly
presentovány na workshopu organizovaném Evropskou kosmickou agenturou ESA pro
uživatele mise GOCE, konaném v listopadu 2006 ve Frascati (Itálie): Klokočník, J.; Kostelecký, J.; Wagner, C.A.
Degradation in accuracy of gravity variations from CHAMP, GRACE, and GOCE. Presented
at 3rd international GOCE user workshop, Frascati, Italy, November 2006.
Výsledky dlouhodobého studia aplikace družicové altimetrie při
testování přesnosti gravitačního pole Země byly presentovány v příspěvku Klokočník, J.; Kostelecký, J. Satellite
altimetry in the Czech Republic : Status 2006. Presented at IAG International
workshop on coast and land applications
of satellite altimetry, July, 21-22, 2006, Beijing, China.
Příprava vytvoření zpřesněného referenčního rámce ETRF a
uživatelského systému JTSK -YY
V rámci budování zpřesněného
uživatelského systému JTSK-YY probíhalo v roce 2006 shromažďování a vyhodnocení
dat - vektorů zaměřených technologií GPS v rámci kampaní „výběrová údržba“
(provádí ZÚ) a „zhuštění“ (provádějí KÚ). Z kampaně „výběrová údržba“ byla
do databázového tvaru převedena veškerá pozorování, provedená Zeměměřickým
úřadem (ZÚ) v letech 1997 až 2005. Výsled-ků „GPS/nivelace“, provedenou ZÚ
ve stejném časovém období, bylo použito pro testování průběhu kvazigeoidu
CR2000. Střední kvadratická odchylka činí 3,9 cm. Pokud jde o kampaň
„zhuštění“, byl proveden převod výsledků (vektorů technologie GPS)
z lokalit, poskytnutých jednotlivými KÚ během roku 2005, dále byla
provede-na revize archivovaných dat a cestou ČÚZK byly KÚ požádány o předání
chybějí-cích dat. Výsledky jsou obsahem technické zprávy: Nágl, J;, Kostelecký, J. Tvorba vstupních souborů pro plnění databáze
GPS měření pro využití technologie GPS při budování bodového pole (12. část), Technická
zpráva VÚGTK č. 1106/06, Zdiby 2006.
Základem realizace zpřesněného referenčního rámce ETRF je
integrovaná geodetická síť ECGN, která sestává ze stanic kombinujících různé typy
geodetických pozorování. Tato síť je jednou z realizací Globálního
geodetického observačního systému (GGOS), který je jediným nosným programem
Mezinárodní asociace geodezie (IAG) a představuje hlavní příspěvek geodezie
k poznávání „systému Země“. Stanice Evropské kombinované geodetické sítě
(ECGN - European Combined Geodetic Network) jsou kombinací permanentní
GNSS stanice, absolutního tíhového bodu, na kterém jsou prováděna opakovaná
měření tíhového zrychlení absolutními gravimetry a bodu nivelačního, připojovaného
opakovanou velmi přesnou nivelací k bodům Jednotné Evropské Nivelační Sítě
(UELN - Unified European Levelling Network). Z České republiky je do ECGN zařazena prozatím pouze stanice GOPE jako jedna z definičních stanic, na
kterých je kontinuálně sledováno i tíhové zrychlení a další parametry.
Připravuje se zařazení dalších
stanic ECGN v ČR - Kunžak (KUNZ) a Polom (navržena zkratka POL1). Na
stanici Kunžak je od 23. září 2005 v provozu permanentní GPS stanice,
připravuje se instalace souboru sensorů pro kontinuální měření
environmentálních parametrů - meteorologických čidel do meteorologické budky,
srážkoměru pro měření srážkových úhrnů, čidel vlhkosti půdy a čidla pro měření
výšky hladiny vody ve stávající vrtané studni. Měření těchto parametrů je
důležité zejména na stanicích, kde mají být sledovány změny tíhového zrychlení.
Absolutní bod bude zřízen v přízemí astronomické pozorovací věže, na
jejímž vrcholu je permanentní stanice a která patří Astronomickému spolku
Kunžak. Stanice Polom je součástí Vojenského geografického a
hydrometeorologického úřadu v Dobrušce a je součástí základní geodynamické
sítě ČR. Bylo zde opakovaně provedeno absolutní tíhové měření a nivelační i
gravimetrické připojení. Od roku 1991 zde byly pravidelně realizovány mezinárodní
observační GPS kampaně v rámci projektu CERGOP a CERGOP-2 a stanice je
rovněž součástí mezinárodní seismické sítě. Připravuje se začlenění stávající
permanentní GPS stanice do sítě VESOG a následně do sítě CZEPOS. Vedle
technických záležitostí je třeba realizovat nezbytné administrativní kroky.
V březnu roku 2006 zaměřil ZÚ tři z bodů ZGS
technologií GPS - 48 hodin bylo měřeno na bodech Praha, České Budějovice a
Teplice. Je to první krok k realizaci akce EUREF_DA, iniciované Technickou
pracovní skupinou EUREF, na území ČR. Měření byla ve VÚGTK zpracována
v několika různých variantách s volbou různých souborů připojovacích
bodů s cílem homogenního začlenění do ETRS89.
Dále bylo prováděno testování stability bodů
sítě CZEPOS vyhodnocením týdenních řešení, prováděných analytickým centrem
GOP-LAC. Z výsledků je patrné, že většina bodů sítě CZEPOS vykazuje dobrou
„fyzickou“ stabilitu a že při příjmu signálů družic systému NAVSTAR nedochází
k rušení, ani se výrazněji neprojevuje neodstranitelné vícecestné šíření
signálu (multipath).
Pomocí sítě CZEPOS byla testována
systematická chyba připojení českých geodetických základů do souřadnicového
systému ETRS89. Rozdíly mezi souřadnicemi vztažených k ETRS89 (realizace z r.
1989) a k ETRS89 (realizace z r. 2000) vykazují systematickou
odchylku cca 1,5 - 2 cm ve směru S-J, vzácně se objevuje větší odchylka ve
směru Z-V. Výsledky byly presentovány na konferenci „Současnost a budoucnost
bodových polí v České republice“ (Praha, ČÚZK, 7. 12. 2006)
v příspěvku Kostelecký, J.
Souřadnicový systém ITRS2005 a jeho vztah k Evropským polohovým základům.
Součástí evropské vědecké sítě
by měla být rovněž experimentální a výzkumná síť VESOG (viz odstavec 4).
Operační centrum pro všechny stanice je na Geodetické observatoři Pecný, provoz
dále zajišťují příslušné akademické instituce. Data ze stanic jsou odesílána do
IGS (stanice GOPE), EPN (stanice GOPE a TUBO), CZEPOS (GOPE, TUBO, VSBO,
PLZE), TOPNET (PLZE, VSBO, LYSH) a do datového centra GOP (všechny stanice).
Vedle odesílání dat provádí operační centrum archivaci binárních dat ze stanic
VESOG.
Zajištění úkolů při
realizaci projektu vybudování a provozu sítě permanentních stanic v rámci ČR ve
vazbě na budování celoevropské sítě
Systém pro určování polohy CZEPOS, který byl dobudován podle
projektu na konci roku 2005, je tvořen 22 stanicemi, umístěnými na
katastrálních úřadech a ka-tastrálních pracovištích a 4 stanicemi, které jsou
součástí Výzkumné a ex-perimentální sítě pro observace s GNSS - VESOG, z nichž
dvě jsou stanicemi EPN. Síť VESOG je koordinována VÚGTK a provozována ve
spolupráci s akademickými institucemi. Jedná se o stanice GOPE na
Geodetické observatoři Pecný, TUBO na Vysokém učení technickém v Brně,
PLZE na Západočeské univerzitě v Plzni a VSBO na Vysoké škole báňské
- Technické univerzitě Ostrava.
VÚGTK zpracoval GPS měření Zeměměřického úřadu pro určení
výchozích souřadnic stanic. Výsledky zpracování jsou dokumentovány
v několika technických zprávách - poslední dvě byly vyhotoveny v 1.
pololetí 2006: SKOUPÝ, Václav -
KOSTELECKÝ, Jakub - KOSTELECKÝ, Jan: Určení souřadnic permanentních stanic VSBO
(Vysoká škola báňská - Technická universita Ostrava), CFRM (Frýdek-Místek) a
bodu kampaně DOPNUL Kamenná. [Technická zpráva č. 1088/2005] a SKOUPÝ, Václav - KOSTELECKÝ, Jakub -
KOSTELECKÝ, Jan: Prvotní určení souřadnic permanentních stanic sítě CZEPOS
Vsetín, Šumperk, Bruntál, Kroměříž, Hodonín a Moravský Krumlov. [Technická
zpráva č. 1089/2005].
Stanice GOPE a TUBO jsou současně stanicemi Mezinárodní GNSS
služby (IGS - International GNSS Service) resp. Permanentní sítě EUREF (EPN -
EUREF Permanent Network). V analytickém centru EUREF LAC GOP jsou vedle
subsítě stanic EPN také zpracovávány stanice sítí CZEPOS, VESOG a sítě TOPNET
společnosti Geodis Brno. Zpracování delšího časového období umožní vypočítat
přesné souřadnice stanic v systému ETRS včetně periodických změn a
rychlostí.
Výzkumná a experimentální síť
pro observace s GNSS (VESOG) je tvořena šesti permanentními GNSS
stanicemi: GOPE na Geodetické observatoři Pecný, TUBO na Vysokém učení
technickém v Brně, VSBO na Vysoké škole báňské – Technické univerzitě
Ostrava, LYSH na meteorologické stanici Českého hydrometeoro-logického ústavu
na Lysé hoře (obsluhována pracovníky VŠB-TUO), PLZE na Západočeské univerzitě
v Plzni a KUNZ na hvězdárně Astronomického spolku Kunžak (obsluhována
z GO Pecný). Operační centrum pro všechny stanice je na Geodetické
observatoři Pecný, provoz dále zajišťují zmíněné akademické instituce. Data ze
stanic jsou odesílána do IGS (stanice GOPE), EPN (stanice GOPE a TUBO),
CZEPOS (GOPE, TUBO, VSBO, PLZE), TOPNET (PLZE, VSBO, LYSH) a do datového centra
GOP (všechny stanice). V 1. pololetí 2006 byla zprovozněna stránka pro
sledování provozu stanic a kvality pořizovaných dat, která je dostupná na http://www.pecny.cz/vesog -> Provoz
stanic. Dále byla zahájena pravidelná archivace binárních dat pořízených
stanicemi VESOG a současně je udržován záložní archív dat ze stanic sítí CZEPOS
Zeměměřického úřadu a TOPNET Geodisu Brno, jejichž data jsou v rámci
výměny dat dodávána do operačního centra VESOG.
Vysílač VESOG, přes který jsou
real-time data z permanentních stanic distribuována uživatelům (zejména
pro CZEPOS a pro projekt EUREF-IP), byl dne 26. října 2006 instalován na
dedikovaném serveru u poskytovatele internetových služeb - společnosti IGNUM
v Praze. Tato instalace má výhodu - vedle menší zátěže internetového
spojení do Ondřejova – též při výpadcích elektrické energie v areálu
Astronomického ústavu.
Připravuje se rozšíření sítě VESOG o další stanice: stanici na
Observatoři Polom Vojenského geografického a hydrometeorologického úřadu
v Dobrušce (vyjasňuje se technické řešení, připojení do Internetu a
administrativní kroky), stanici v Uherském Brodě (výstavba stabilizace a
dalšího zázemí) a stanici na meteoro-logické stanici Českého
hydrometeorologického ústavu v Praze-Libuši (budou se zahajovat technická
jednání a administrativní kroky). Dalšími stanicemi se přirozeně stanou i další
stanice na hlavní budově GO Pecný.
Vývoj pozorovacích technik a analytických center na GO Pecný v
rámci výzkumu v zeměměřictví
Pozorování GNSS
Permanentní GNSS stanice GOPE je v provozu od roku 1993. Od
roku 1999 (s přerušením v roce 2000) provádí měření přijímač Ashtech
Z18 s anténou Ashtech Choke Ring GG s protisněžným krytem
(ASH701946.3 SNOW). Dne 20. ledna 2006 došlo k závadě na anténě. Poškozená
anténa byla odeslána do opravy a k při-jímači byla dne 24. ledna připojena
anténa stejného typu, kterou zapůjčil Ústav struktury a mechaniky hornin
Akademie věd České republiky. Při objasňování závady bylo naměřeno proměnné
střídavé napětí 5-15 V mezi zemněním elektrického rozvodu a zemněním
hromosvodů, na které byla připojena i nucená centrace antény. Před umístěním
zapůjčené antény byla instalovaná provizorní izolace, která způsobila zvýšení
výšky antény o 0,3 mm.
Připravuje se instalace aparatury Topcon Odyssey-RS a antény
Topcon CR3_GGD s kónickým krytem (TPSCRS_GGD CONE) na izolačním distančním
sloupku. Přijímač Odyssey-RS přijímá signály obou navigačních systémů GPS
NAVSTAR a GLONASS, oproti přijímači Ashtech Z18 má dynamické přidělování 20
kanálů a může tedy měřit více družic současně. Přijímač Ashtech Z18
v současnosti pořizuje následující typy dat:
- 15minutové soubory
s intervalem záznamu 1 sekunda
ve formátu RINEX doplněné o meteodata; jsou určeny pro pilotní
projekt LEO a data jsou předávána přímo do globálního datového centra CDDIS,
- hodinové soubory
s intervalem záznamu 1 sekunda
s daty systémů GPS NAVSTAR a GLONASS ve formátu RINEX doplněné o meteodata; spojováním
jsou z nich vytvářena data s intervalem 30 sekund, data jsou
předávána do datových center BKG, OLG a GOP; 1 sekundová data bez GLONASSu jsou
dále odesílána na servery CZEPOS;
- hodinové binární soubory určené pro primární archivaci dat v operačním
centru;
- dennísoubory s intervalem záznamu 30
sekund s daty systémů GPS
NAVSTAR a GLONASS ve formátu RINEX doplněné o meteodata - jsou pořizovány zejména pro záložní archivaci, ale jsou
též odesílány do datových center BKG a OLG;
- datový proud v reálném
čase v taktu 1 sekunda ve
formátu RTCM (data z družic GPS NAVSTAR i GLONASS); tento proud je přes vysílač VESOG umístěný na GO Pecný
odesílán do vysílačů EUREF a IGS v BKG a na server CZEPOS; data jsou
jednak odesílána pro potřeby pilotního projektu EUREF-IP, jednak jsou používána
v síťovém řešení CZEPOS.
Po instalaci přijímače Topcon Odyssey-RS je předpokládáno
rozšíření typů pořizovaných dat o datový proud v reálném čase ve formátu
RTIGS. Hodinové soubory a RTCM data budou též odesílána na servery sítě TOPNET
Geodisu Brno.
Přijímač Odyssey-RS je vybaven vstupem externí frekvence.
V roce 2005 byly pro Geodetickou observatoř Pecný pořízeny z prostředků
VCDZ (Centrum základního výzkumu dynamiky Země) cesiové atomové hodiny Symmetricom
5071A. Jejich frekvence bude využita jednak k řízení přijímače Odyssey-RS
na permanentní GNSS stanici GOPE, jednak k připojení dalších GNSS
přijímačů a také ke kalibraci frekvence rubidiového atomového oscilátoru
v absolutním gravimetru FG5 č. 215. Hodiny jsou umístěny v teplotně
stabilním prostředí slapové stanice a jejich výstup je připojen
k časovému GPS přijímači sloužícímu pro porovnání a navázání
generované časové stupnice na stupnice dalších časových laboratoří -zejména laboratoře
v Ústavu radiotechniky a elektroniky Akademie věd České republiky, která
zabezpečuje národní etalon času a frekvence.
V jižní části střechy hlavní budovy observatoře byla
vybudována nova observační plošina pro umístění dalších antén GNSS. Vedle
antény již zmíněného časového GPS přijímače je zde umístěna anténa přijímače
pro příjem signálů též z při-pravovaného navigačního systému GALILEO. Dále je
plánována dvojice nucených centrací, které mají definovat základnu pro určování
fázových center antén.
Analytické centrum EPN GOP (EUREF LAC GOP)
Na jaře roku 2006 byla dokončena archivace
dat ze starého počítače realizujícího EUREF do podzimu 2005. V souladu s
doporučeními ze setkání analytických center, konaném v rámci IAG subkomise
EUREF v Padově v březnu 2006, byly realizovány úpravy rutinního zpracování. K podstatnějším změnám ve
strategii zpracování (zavedení ITRF2005, absolutních PCV aj.) došlo počínaje
GPS týdnem 1400, tj. od 05.11. 2006. Připravuje se přepracování celé historie
zpracování analytického centra ve smyslu zmíněných standardů.
V analytickém centru je zpracovávána
podstatná většina permanentních stanic GPS na území ČR (všechny stanice EPN,
VESOG a CZEPOS, celkem 33 stanic). Po zhodnocení variantního zpracování,
zavedeného v roce 2005 (výsledky byly prezentovány v roce 2006 na březnovém
workshopu LAC v Padově a na červnovém symposiu subkomise IAG EUREF), bylo
možno redukovat redundantní varianty a získat tak další rezervu k
rozšiřování zpracovávané sítě.
Kromě oficiálního souboru stanic subsítě
EPN, za jehož zpracování zodpovídá LAC GOP bylo do společného zpracování
zapojeno také 19 stanic EPN v blízkém zahraničí (všechny stanice se nacházejí
do cca 300 km od hranic ČR). Tyto stanice nejsou součástí oficiálního řešení,
ale rozšiřují homogenní pokrytí území ČR. Počet stanic současně zpracovávaných
v řešení subsítě EPN tak překročil 100.
Centrum se přihlásilo k nové iniciativě
EUREF-EPN, směřující k rychlému zpracování příslušných subsíti
v kvazireálném čase. Činnost by měla přispět ke zvýšení integrity EPN
včasným odhalováním datových toků z problematických stanic.
Kalibrace
antén GPS
V souvislosti s
plánovaným přechodem IGS na absolutní model variací fázových center antén (PCV)
a zvýšeným objemem absolutních kalibrací, prováděných společností GEO++,
nabývají na významu také individuální kalibrace antén GPS. Systém
automatizovaného řešení semiabsolutních polních kalibrací GPS, vycházející z
postupu navrženého J. Kosteleckým, jr., byl dále propracován a testo-ván.
Automatizovaný výpočet umožnil zpracovat větší počet kalibrací antén, a to
nezávisle v relativním a absolutním modelu PCV. To umožnilo zhodnotit reálnou
přesnost kalibrací. Uspokojivé přesnosti bylo dosaženo ve vodorovném směru,
prozatím nedostatečná je přesnost ve
směru svislém.
Byla provedena
individuální absolutní kalibrace čtyř antén společností Geo++: Trimble 4000ST
L1/L2 Geodetic, dvou Trimble Zephyr Geodetic Antenna with Dome a Topcon CR-3
GGD Choke Ring.
Dále byla zpracována
speciální studie, provádějící odhad vlivu variací fázových center na
souřadnice, viz TZ č.1105/2006 - Filler,
V. Testování vlivu korekce fázových center antény GPS na souřadnice stanice.
Datové
centrum
Standardní
přísun GPS dat do datového centra byl obohacen o tok v reálném čase z vybraných
globálních stanic IGS (nyní cca 18). Byl vytvořen systém ukládání dat
z datového proudu do hodinových souborů přes alternativní internetové
spojení, které je tak zatíženo rovnoměrně v průběhu času, a to pouze 1 kB pro
každou stanici. Sekundový tok dat (představující 30x více dat než 30s data)
proto přesto není významnou zátěží na stávajícím připojení.
Dráhy družic pro Mezinárodní službu GNSS (IGS)
Byla implementována
nová verze Bernese GPS software (V5.0). Aby bylo i na-dále možné software využít pro produkci ultra-rychlých
drah družic IGS, bylo třeba upravit oficiální verzi. Použité řešení se snaží
být maximálně efektivní, a proto je založeno pouze na 6-hodinových datových
dávkách. Tyto dávky jsou předzpracovány a uloženy v normálních rovnicích. Veškeré
kroky spojené s ur-čováním přesných drah družic a parametrů rotace Země jsou
potom založeny na kombinaci normálních rovnic z tohoto předzpracování. Nyní se
daří fixovat 60-70% ambiguit i v globálním řešení (základny až 8000 km), a to
pouze na datech ze 6 hodin. Dalším významným zlepšením je, že ze zpracování
není z žádného důvodu (manévru apod.) vyloučena družice, pouze ve zpracování je
snížena její váha a v produktu je eliminována ještě jeden den po
manévru. Velkým problémem je zde omezené množství globálních stanic pozorujících
všechny družice (tj. i ty označené jako dočasně či permanentně
"nezdravé"). Zpracování funguje iterativně s využitím predikce IGS
ultra-rychlých drah doplněných o vysílané navigační zprávy (družice chybějící v
IGS produktu).
Díky vysoce efektivnímu způsobu zpracování a
využití řešení v clusterech na celkem 4 procesorech dvou počítačů (4x1,8GHz),
lze celé řešení drah družic provádět v časovém horizontu 50 minut. Přitom pouze
vybrané procesy mohou využít všechny dostupné procesory. Pokud by nenastávaly
problémy s datovým přenosem, je jistě možné přesné dráhy družic poskytovat do
jedné hodiny po odměření poslední epochy a při použití poněkud výkonnějšího
počítače toto provádět dokonce každou hodinu. První řešení drah družic
(přesnost cca 10 cm v určené poloze) by mohlo být pomocí speciálního
řešení k dispozici již 15 minut od počátku zpracování, tj. cca 20-25 minut po
odměření poslední epochy (závisí na přísunu dat). Podmínka rychlého přenosu dat
by mohla být částečně splněna RT tokem (v reálném čase), který se po dvou
měsících testování jeví jako velmi kvalitní. IGS směřuje k RT produktům a
dalším cílem proto bude i zvyšování efektivity a kvality zpracování, aby
bylo možno nabídnout odpovídající produkty. V průběhu jara produkt
ultra-rychlých drah družic GOP nebyl oficiálně zasílán do IGS, k dispozici
je opět od druhé poloviny června 2006. Současně byly připraveny
a testovány varianty na přechod na ITRF05/IGS05 a především absolutních
variací fázových center (PCV).
Budování
analytického centra DORIS
V roce 2006 byla dokončena konsolidace upravené verze
Bernského softwaru pro zpracování dat družicového systému DORIS. Série
provedených testů prokázaly vysokou přesnost zpracování, dostačující
k použití vyvinuté metody zpracování jako nového řešení v rámci
mezinárodního servisu IDS (International Doris Service). Tyto závěry potvrdilo i úspěšné recenzní
řízení článku, obsahujícího popis metody a souhrn hlavních testovacích
výsledků, publikovaného v prestižním časopise Journal of Geodesy.
Software byl dále doplněn skripty zajišťujícími preprocessing dat
a částečnou analýzu výsledků a byly provedeny úpravy umožňující zpracovávat i
data z vysílačů s frekvenčně posunutým signálem. Technicky složitým,
avšak nezbytným krokem k dalšímu vývoji bylo sloučení dvou
nekompatibilních verzí Bernského GPS softwaru - verzí upravenou pro zpracování
dat DORIS, vyvíjenou na Geodetické observatoři Pecný v mezinárodní
spolupráci s Bernskou univerzitou a Fran-couzským geografickým institutem
IGN a aktuální vývojovou verzí Bernské
univerzity. Vzhledem k téměř třem rokům nezávislého vývoje obou verzí a
vý-razným změnám ve vývojové verzi Bernské univerzity, které se týkaly i základní
struktury jednotlivých
modulů a komplexního přechodu od statických k dynamickým alokacím
proměnných, bylo toto slučování časově velmi náročné.
Po úspěšném sloučení obou verzí bylo přikročeno k instalaci
softwaru na Geodetické observatoři Pecný (dosavadní práce probíhala na serveru
v Bernu terminálovým přístupem z GOPE). Následně byl zahájen vývoj
automatického zpracování dat, umožňující rutinní zpracování dlouhodobých
kampaní a aktivní zapojení analytického centra na Geodetické observatoři Pecný
do mezinárodního servisu IDS.
Gravimetrická
měření na GO Pecný
V prvním
pololetí roku 2006 pokračovala opakovaná absolutní měření tíhového zrychlení na
GO Pecný. Z důvodu výměny části detektoru interferenčních proužků
u absolutního gravimetru FG5 č. 215 byl opětovně proveden test závislosti
měřených hodnot tíhového zrychlení na velikosti interferenčních proužků.
Výsledkem byl regresní koeficient 0,016±0,003 Gal/mV, což je výsledek stejný, jako před výměnou
detektoru. Test sledované závislosti byl také nově proveden změnou
interferenčních proužků rotací přídavného polarizačního filtru namísto rotace
Faradayova izolátoru, který způsobuje změnu směru polarizace laserového
paprsku. Výsledkem této nové metody byl regresní koeficient 0,011 ±
0,002
m
Gal/mV. Předchozí korekce naměřených výsledků gravimetru
FG5 č. 215 na stejnou hodnotu interferenčních proužků (300 mV) se
z provedených testů jeví jako zcela oprávněná.
V rámci
detailního zjištění variace vertikálního gradientu tíhového zrychlení v
gra-vimetrické laboratoři na GO Pecný byly zaměřeny změny tíhového zrychlení na
celkem 72 bodech pomocí gravimetru ZLS B-020. Měření probíhalo na osmnácti
stabilizovaných bodech ve čtyřech různých výškových úrovních. Průměrná střední
chyba jednoho odečtení gravimetru byla vynikajících 1,5
m
Gal. Gravimetrem ZLS B-020 byla ve spolupráci se
Zeměměřickým úřadem také opětovně zaměřena zajišťovací síť tíhových bodů v
okolí GO Pecný.
Opakovaná
absolutní měření tíhového zrychlení na GO Pecný pokračovala i ve druhém
pololetí roku 2006. Naměřené výsledky odpovídají zjištěným variacím tíhového
zrychlení způsobených lokálními hydrologickými vlivy.V rámci studia vlivu vnějších parametrů na výsledek měření s
FG5 č. 215 byly vykonány magnetické zkoušky
gravimetru. Během
absolutního měření byla měněna velikost
vertikální
složky vektoru magnetické indukce pomocí Helmholtzovy cívky.
Změna této složky
o 100
m
T neprokázala vliv na výsledek absolutního měření.
Pomocí
absolutního gravimetru FG5 č. 215 bylo v září a říjnu 2006 zaměřeno celkem 7
absolutních bodů na Slovensku. Body Modra, Telgárt, Skalnaté Pleso a Gá-novce
byly zaměřeny v rámci spolupráce se Slovenskou technickou univerzitou
v Bratislavě a u všech bodů se z naší strany jednalo o již opakovaná
měření. Rozdíly mezi dříve naměřenými výsledky byly nižší než 6
m
Gal, což lze vzhledem k nevyjasněným hydrologickým
vlivům na těchto bodech považovat za dobrý výsledek. Další tři absolutní měření
na Slovensku (Žilina, Sniná, Nitra) byla provedena ve spolupráci
s Geodetickým a kartografickým ústavem v Bratislavě. O opakované
měření se jednalo pouze na bodě v Žilině (rozdíl menší než 4
m
Gal).
Měření
vertikální složky zemských slapů pomocí gravimetrů Askania Gs15 č. 228 a LCR G
č. 137 pokračovala i ve druhém pololetí roku 2006. Tato měření byla dočasně
přerušena v listopadu za účelem rekonstrukce slapové stanice,
z důvodu instalace supravodivého gravimetru na stanici. V rámci
spolupráce s ICET (International Center for Earth Tides) byly výsledky
měření na GO Pecný od roku 2001 porovnány s výsledky dalších slapových
gravimetrů ve střední Evropě. Z tohoto porovnání je zajímavý zejména
nesoulad mezi amplitudovými faktory slapových vln ze stanice Pecný a Vídeň, ze
kterého lze usuzovat pravděpodobně na nedostatečnou kalibraci Vídeňského
gravimetru. Letošní srovnávací měření FG5 č. 215 s gravimetrem JILAg-6 ve
Vídni bylo z tohoto důvodu provedeno v době maximálních slapových variací
a bude použito již ke druhé kalibraci supravodivého gravimetru C025 pomocí FG5
č. 215.
Výsledky
detailního měření změn tíhového zrychlení v gravimetrické laboratoři na GO
Pecný pomocí gravimetru ZLS B-020 prokázala změny vertikálního i
horizon-tálního gradientu tíhového zrychlení do 10
m
Gal/m. Gravimetrem ZLS-B020 byl také zaměřen průběh změn
tíhového zrychlení ve vertikálním směru na sedmi stávajících absolutních bodech
v ČR. Nad každým bodem bylo měřeno celkem v pěti výškových úrovních.
Výsledky měření jsou zpracovávány ve spolupráci se Zeměměřickým úřadem za
účelem výpočtu vertikálních gradientů tíhového zrychlení na absolutních bodech
v ČR a k následné korekci již provedených absolutních měření na stanovenou
výškovou úroveň.
Měření fyzikálních parametrů prostředí
K výpočtu
lokálních hydrologických vlivů byla nově prováděna kontinuální měření půdní
vlhkosti pomocí senzorů VIRRIB instalovaných v rozdílných hloubkách
v blízkosti observatoře. Odvozen byl vztah variace půdní vlhkosti
v závislosti na hloubce pod povrchem terénu. Lokální hydrologické vlivy,
vypočtené na základě této variace a 3D modelu terénu okolí observatoře,
vysvětlily 40% naměřených variací tíhového zrychlení.
Mobilní klimatologická stanice
Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy v Praze je na GO Pecný
v nepřetržitém provozu. Registrace doplňujících meteorologických parametrů
(teploty, vlhkosti, tlaky vzduchu, výška hladiny vody ve studni, vlhkost půdy,
úhrny srážek) byla také prováděna kontinuálně až na častější výpadky provozu
registračního počítače.
6) Mezinárodní vědecká a
technická spolupráce
Práce ve studijních skupinách a komisích Mezinárodní
asociace geodezie (IAG)
Technická pracovní skupina
subkomise IAG pro Evropu EUREF (TWG EUREF) je řídícím orgánem subkomise, který
koordinuje společné evropské projekty spadající do kompetence subkomise. J.
Šimek je členem TWG EUREF od roku 1999. Hlavními evropskými projekty
v oblasti budování kontinentálních referenčních rámců jsou rozvoj a
udržování permanentní sítě EUREF (EPN), speciální projekty EPN – troposféra,
časové řady pozorování, rozvoj aplikací určování polohy v reálném čase
s využití technologie Ntrip, koordinované akce -zhuštění evropské sítě
EUVN (EUVN_DA), budování evropského výškového systému, rozvoj jednotné evropské
nivelační sítě UELN, budování ECGN. Důležitou součástí práce TWG je hodnocení a
klasifikace národního zhuštění ETRS89. TWG EUREF úzce spolupracuje
s expertní skupinou pro geodezii EuroGeographics. Pracovní jednání TWG se
konají pravidelně třikrát do roka, v prvním pololetí 2006 to bylo
v březnu v Padově a v červnu v Rize, ve druhém pololetí pak
v listopadu 2006 ve Frankfurtu nad Mohanem. Na březnové pracovní jednání
navazoval workshop analytických center EUREF, kterého se zúčastnili zástupci
EUREF LAC GOP J. Douša a V. Filler.
Mezikomisní komitét pro teorii (ICCT - Inter-Commission Committee on Theory) je orgánem IAG.P. Holota je členem jeho
poradního výboru. ICCT rozvíjí spolupráci s komisemi a mezi komisemi IAG v
otázkách metodologie, podporuje spolupráci mezi teoretiky a praktiky v
tematicky orientovaných výzkumech a rozvíjí výzkum v oblasti matematických a
fyzikálních základů geodezie.
V prvním pololetí roku 2006 ICCT
uspořádal ve spolupráci s Univerzitou ve Wuhanu (Čína) VI. Hotine-Marussiho symposium na téma Theoretical and Computational Geodesy :
Challenge and Role of Modern Geodesy. Symposium se konalo pod patronací IAG
ve dnech 29.5.-2.6.2006. V přípravné fázi a při symposiu působil P. Holota (společně
s Prof. B. Heckem z Univerzity v Karlsruhe) ve funkci organizátora a předsedy
zasedání S7 na téma Deterministic and random field analysis with application to
BVP, approximation theory. Ze strany VÚGTK a ZÚ byly na symposiu
předneseny dva příspěvky: 1) Model
Refinements and Numerical Solutions of Weakly Formulated Boundary-Value Problems
in Physical Geodesy (Holota P., Nesvadba O.) a 2) An Optimized
Solution of Two-boundary Problems in Combining Terrestrial and Satellite
Gravity Field Data (Holota P.)
='>P. Novák se aktivně účastnil práce ve
studijních skupinách a komisích IAG - Forward
gravity field modelling and global databases (SG2.2), Inverse problems and global optimization (ICCT-IWG), Satellite gravity theory (ICCT-JWG)
a Evaluation of global Earth
gravity models (IC-WG2).
J. Šimek je členem týmu Mezikomisního
projektu IAG 1.2 - Výškové referenční rámce (ICP 1.2). V dubnu 2006 se P.
Holota a J. Šimek zúčastnili workshopu ICP 1.2, konaného v Praze a
organizovaného ASÚ AV ČR. Na tomto workshopu byly projednány některé otázky
definice světového výškového systému pomocí jedné z fundamentálních
geodetických konstant – geopotenciálu na geoidu, otázky numerické hodnoty této
konstanty a postup při určování geopotenciálních rozdílů referenčních výškových
bodů jednotlivých výškových systémů.
Práce v redakčních radách
mezinárodních časopisů
Činnost v redakčních radách
mezinárodních vědeckých časopisů je spojena s vel-mi konkrétními a četným
mezinárodními vědeckým kontakty. Přizvání k práci v re-dakční radě takových
časopisů je sice určitým uznáním, ale současně představuje odborně i pracovně
značně exponovanou činnost.
Spolupráce
s časopisem Bollettino di Geofisica
teorica ed applicata trvá již 9 let (od roku 1997). Ve funkci „associate
editor“ (P. Holota) se aktivně podílíme na činnosti jeho redakční rady. Znamená
to vedení recenzních řízení pro rukopisy došlé do redakce, posuzování těchto
rukopisů, výběr oponentů, hodnocení jejich stanovisek, hodnocení stanovisek
autorů a předkládání kvalifikovaných publikačních doporučení garantujících
vědeckou úroveň tohoto časopisu. Bollettino je mezinárodní časopis v oboru věd
o Zemi. Vychází čtvrtletně a vydává jej Istituto Nationale di Oceanografia a di
Geofisica Sperimentale, Trieste.
Také spolupráce VÚGTK s redakční radou časopisu Studia geophysica et geodaetica trvá již
dlouhou řadu let.Členem redaktorského týmu je P. Holota. Studia
patří v domácím prostředí i v zahraničí k dobře známým a renomovaným vědeckým
časopisům. Jeho svazky pokrývají již 5 dekád a je možno je nalézti v
kni-hovnách předních akademických, výzkumných a univerzitních institucí ve
světě. Redakční rada pracuje při Geofyzikálním ústavu Akademie věd ČR, má
mezinárodní složení. Spolupráce s redakční radou zde opět znamená vedení
recenzních řízení rukopisů, které jsou redakci zasílány k publikaci. Časopis
vychází čtvrtletně. 50. výročí časopisu Studia geophysica et geodaetica bylo
letos 11. května veřejně vzpomenuto spolu s 85. výročím založení Státního
ústavu geofyzikálního při oslavě v Betlémské kapli pořádané Geofyzikálním
ústavem AV ČR.
Některé jednotlivé recenzní posudky byly
vypracovány také pro mezinárodní časopis Journal
of Geodesy, který je orgánem Mezinárodní asociace geodezie a pro Katedru
geodetických základů STU Bratislava při přípravě učebního textu (skript) z
fyzikální geodezie.
VÚGTK má rovněž zastoupení
v redakční radě nejvýznamnějšího mezinárodního časopisu oboru – Journal of Geodesy (do r. 2004 P.
Holota, od r. 2004 P. Novák). Tato funkce je spojena s pravidelným vedením
recenzních řízení předložených příspěvků a s vlastní recenzní činností.
Dále jsou pravidelně recenzovány příspěvky, zasílané do časopisů Studia Geophysica et Geodetica, Geophysics a Geodetický a kartografický obzor. Od roku 2005 je P. Novák
také členem Podoborové komise 205 Grantové agentury České republiky.
Práce v sekci C - Geodezie Komitétu pro vědy o Zemi Středoevropské
iniciativy
Hlavní pozornost byla soustředěna na projekt CERGOP-2, který je
podporován grantem EU v 5. rámcovém programu. Jedná se o pokračování výzkumu
geody-namiky střední Evropy geodetickými metodami. Projekt je řešen ve
spolupráci 14 členských států CEI a Německa. Podle původního zadání měl být
projekt ukončen k 31. březnu 2006, z rozhodnutí Generálního
ředitelství XII Evropské komise však byl termín ukončení posunut na 31.
červenec 2006. Zástupce VÚGTK se zúčastnil výročního pracovního zasedání
projektu CERGOP-2, konaného v dubnu 2006 ve Vídni. VÚGTK je hlavním
řešitelem pracovního balíčku 8 „Atmosférické vlivy na měření GPS“ a podílí se
na řešení dalších osmi pracovních balíčků - bezešvá databáze, monitorování
kvality stanic, periodické observace v CEGRN (Středoevropská geodynamická síť),
budování nových observačních zařízení, analýza měření a definice referenčních
rámců, analýza dlouhých časových řad pozorování, geokinematické modelování a
analýza deformací, rychlá GPS služba pro meteorologii a predikci přírodních
katastrof. V souladu s plánem byla mezinárodnímu koordinátorovi
předána technická a finanční zpráva o postupu řešení projektu.
V prvním pololetí roku 2006 bylo analytickým centrem
projektu CERGOP-2 dokončeno zpracování mezinárodní geodynamické kampaně
CEGRN2005 a vý-sledky předány k provedení kombinačního řešení. Výsledky
byly prezentovány na Valném shromáždění EGU, konaném v dubnu 2006 ve
Vídni, viz Hefty, J.; Becker, M.; Liwosz, T.; Drescher, R.;
Caporali, A.; Stangl, G.; Grenerczy, Gy.; Haslinger, C.; Kraus, S.; Kratochvíl,
R. Analysis of CEGRN 2005 as the eighth of CERGOP observing campaigns. EGU 2006, Wien, 2.-7. 4. 2006 (v tisku pro
Reports on Geodesy).
V únoru 2006 navštívil VÚGTK mezinárodní koordinátor
projektu CERGOP-2 Dr. Pešec (IOSR AAS, Rakousko)
v rámci své inspekční cesty mezi účastníky projektu, seznámil se
s členy řešitelského týmu a infrastrukturou.
Ve druhém pololetí roku 2006
bylo prezentováno společné řešení analytických center projektu CERGOP-2,
zaměřené na souborné zpracování všech dosavadních kampaní CEGRN.
Činnost VÚGTK v sekci C/CEI je podporována grantem
MŠMT v rámci programu KONTAKT (projekt ME711).
Zástupce VÚGTK je spoluorganizátorem
symposia Geodetické a geodynamické
programy Středoevropské iniciativy, které
se každoročně konáv rámci Valného
shromážděníEvropské unie geověd ve Vídni. V roce 2006 bylo toto
symposium konáno 5. dubna.
Ve dnech 23. a 24. dubna 2006 se zástupce VÚGTK zúčastnil
pracovní porady iniciativní skupiny pro přípravu nového mezinárodního projektu
absolutních gravimetrických měření, nazvaného pracovním názvem Post-UNIGRACE.
Účast v mezinárodních
projektech, podporovaných EU
5. rámcový program EU - projekt
TOUGH
Projekt TOUGH
byl úspěšně ukončen k 31. lednu 2006. Řešitel za ČR J. Douša předal
požadovanou dokumentaci – technickou a finanční zprávu v termínu a
před-nesl prezentaci na závěrečném workshopu v San Lorenzo.
5. rámcový program EU - projekt
CERGOP-2
Viz zpráva sekce C Středoevropské
iniciativy.
6. rámcový program EU
"Vývoj vědecké aparatury technologie Galileo/GPS v rámci konsorcia
SWIRLS"
Konsorcium SWIRLS vzniklo na popud
Firmy SEPTENTRIO a je tvořeno firmou Septentrio Satellite Navigation (Belgie),
firmou ALLSAT (SRN), TU Delft (Nizozemsko), firmou GMV (Španělsko), firmou
Orban Microwave Products (Belgie), firmou Ruhrgas (SRN), Satimo (Francie),
firmou SkySoft (Portugalsko) a VÚGTK. Konsorcium vzniklo za účelem řešení
projektu 6. rámcového programu EU „Vývoj
profesionální aparatury technologie Galileo/GPS“. Odběratelem výsledků výzkumu
je společnost GJU (Galileo Joint Undertaking). Role VÚGTK je ve stanovení
požadavků kladených na vědeckou aparaturu technologie Galileo/GPS/GLONASS,
provedení průzkumu trhu a provedení testů prototypu. Ve sledovaném období byl
vyhotoven „Receiver Requirement Document 2“, ve kterém jsou specifikovány
požadavky na vědeckou staniční aparaturu, dále byl rozpracován dokument
„Business Plan Application 2“, který by měl být rozšířen - na žádost
objednatele GJU (Galileo Joint Undertaking) - o výsledky čtvrtého kola
dotazníkové akce.
Mezinárodní projekt E-GVAP
Zástupce GOP byl přizván k účasti na
meteorologického projektu E-GVAP jako externí expert pro GPS. Je předpokládána
jedna účast ročně na pracovním setkání, které bude hrazeno tímto projektem. GOP
analytické centrum, podobně jako většina ostatních, i nadále přispívá určováním
troposféry v NRT nyní zastřešeného tímto projektem (produkty a monitorování viz
http://egvap.dmi.dk). Existují také pozitivní odezvy (vysoká spokojenost) s
používáním produktu GOP, např. v Météo
France (globální model) či v UK MetOffice (regionální model).
Práce v expertní skupině pro
geodezii EuroGeographics
Skupina je poradním orgánem EuroGeographics
a řeší otázky spojené s de-finováním a standardizací geodetických komponent
georeferenčních dat. Jedná se o referenční systémy, kartografická zobrazení
používaná na evropské a regionální úrovni, doporučení ohledně standardů pro
tvorbu a poskytování geodetických produktů, implementaci a testování standardů
definovaných na mezinárodní úrovni. Zástupce VÚGTK je řádným členem ExG-G
EuroGeographics a vykonává funkci tajemníka skupiny. Pracovní porada a plenární
zasedání ExG-G byly konány v rámci symposia subkomise EUREF v červnu
2006 v Rize.
Projekt EUPOS
Zástupce VÚGTK se zúčastnil v květnu a
v listopadu 2006 pracovního zasedání řídícího výboru projektu EUPOS současně
jako delegát TWG EUREF. Kromě národní zprávy za ČR přednesl prezentaci o
problematice implementace referenčního rámce v národních systémech pro
určování polohy.
Práce v Evropské unii geověd
Zástupce VÚGTK se podílel na přípravě a
realizaci symposia „Geodetické a
geo-dynamické programy Středoevropské iniciativy“, které proběhlo v rámci
3. valného shromáždění EGU v dubnu 2006 ve Vídni.
Průběh řešení grantových
projektů (GA ČR, MŠMT)
Mezi projekty řešené v současném období ve
VÚGTK patří také projekt s názvem „Úlohy teorie potenciálu a metody jejich
řešení při přesném studiu tíhového pole Země“, který je podporovaný Grantovou
agenturou ČR a registrován pod číslem 205/06/1330. Ve VÚGTK je projekt veden
pod úkolovým číslem 4360. Práce na projektu byla zahájena 1. 1. 2006. Řešitelem
projektu je P. Holota, odborným spolupracovníkem je O. Nesvadba. Dosavadní
výsledky projektu byly presentovány v dubnu 2006 ve Vídni na Valném shromáždění
EGU (na zasedání: GD15/GD18: Potential Fields and Geophysical Images in
Geostatics and Geodynamics), v červnu 2006 ve Wuhanu v Číně na VI
Hotine-Marussi Symposium of Theoretical and Computational Geodesy - Challenge
and Role of Modern Geodesy (na zasedání S7: Deterministic and random fields
analysis with application to BVP’s, approximation theory), v lednu 2006 v Brně
na VUT na 8. odborné konference doktorandského studia s mezinárodni
účastí - Juniorstav 2006 (v sekce 6.1: Teoretické aspekty geodezie a
kartografie) a také v květnu 2006 na geofyzikálním semináři katedry geofyziky
Matematicko-fyzikální fakulty UK.
Práce
v ČNKGG
Český národní komitét geodetický a
geofyzikální representuje členství ČR v Mezinárodní unii geodetické a
geofyzikální (IUGG). Ve funkci tajemníka komitétu (vykonává P. Holota) byla
v prvé polovině t.r. (1. března 2006) organizačně zajištěna schůze ČNKGG a
také vypracován a distribuován zápis z této schůze. Na počátku roku byla
sestavena také zpráva o činnosti ČNKGG pro Radu pro zahraniční styky AV ČR.
Průběžně pak byla vykonávána potřebná agenda, zajištěna pravidelné distribuce
elektronického informačního letáku IUGG (IUGG Electronic Journal) a bylo
zabezpečováno obsahové vedení a fungování internetovské stránky Komitétu.
Stránka je dostupná na http://pecny.asu.cas.cz/CNCGG/
a kromě řady dalších materiálů je na ní možné čísti i zápis z uvedené
schůze ČNKGG a zmíněnou zprávu o činnosti
Komitétu předloženou RZS AV ČR.
Některé další mezinárodní
kontakty
Dne 12.
května 2006 se konala čestná promoce Prof. Klause-Petera Schwarze na Univerzitě
v Hannoveru. Prof. Schwarz působí na Univerzitě v Calgary a je čestným
presidentem IAG. Univerzita v Hannoveru mu udělila v uvedený den čestný
doktorát. K účasti na čestné promoci byl děkanem fakulty inženýrského
stavitelství a geodezie pozván P. Holota. Zúčastnil se oficiální akademické
slavnosti konané při této příležitosti a jednal s přítomnými účastníky a členy
mezinárodní geodetické komunity i o odborné problematice a činnosti IAG.
Ve dnech 6.-8. listopadu 2006 se
P. Holota zúčastnil 3rd International GOCE User Workshop pořádaného v ESA-ESRIN
ve Frascati v Itálie. Presentoval zde (ve spoluautorství s O. Nesvadbou, ZÚ)
vlastní vědecký příspěvek a následně (opět ve spolupráci s O. Nesvadbou)
aktivně reagoval na vyhlášení veřejné soutěže „GOCE
Data Announcement of Opportunity“o přístup k údajům
z družicové mise GOCE připravované agenturou ESA.
7) Další aktivity
Výzkumné centrum dynamiky Země
Společné pracoviště VÚGTK, Fakulty stavební ČVUT, Astronomického
ústavu AV ČR a Ústavu struktury a mechaniky hornin AV ČR. Dalšími
spolupracujícími pracovišti jsou PřF UK a Katedra geofyziky MFF UK.
V letech 2005 až 2009 jde o řešení úkolu LC506 „Recentní dynamika Země“.
V následujícím stručném výčtu budou
uvedeny aktivity, na kterých se podílejí pracovníci VÚGTK a to hlavně ty, které
nejsou podporovány výzkumným záměrem
Úkoly:
Rotace
a dynamika Země v kosmickém prostoru
Řešení je koordinováno
oddělením GPS (Galaxie a planetární systémy) AsÚ AV ČR. Podstatou řešení úkolu
je sladění teorie a výsledků pozorování kosmickými technikami (VLBI, SLR, LLR,
GPS, DORIS) v případě určování parametrů orientace Země v prostoru.
Ve sledovaném období byla zdokonalována metodika „neregulárních kombinací“, tak
aby bylo možno zpracovávat týdenní řešení.
Změny
tíhového pole Země
Ve sledovaném období byla studována problematika vývoje
globálního modelu ledovcové zátěže pro existující modely viskoelastické
relaxace Země. Dále byl testován program pro řešení viskoelastické relaxace
sférické Země metodou konečných elementů. Výsledky byly presentovány na EGU
2006 ve Vídni.
Rychlé
a sekulární změny zemského povrchu - připravuje se aktualizovaná metodika
analýzy permanentních měření technologií GNSS.
Geodynamika
Českého masivu - v rámci řešení úkolu ve spolupráci s katedrou fyzické
geografie a geoekologie PřF UK byla publikována práce B. Balatky a J.
Kalvody: Geomorfologické členění reliéfu Čech.
Problematika
lokálních geodynamických sítí - výsledky jsou popsány v rámci
výzkumného záměru.
Následující výčet obsahuje názvy příspěvků,
které byly pracovníky centra předneseny na semináři výzkumného centra, který se
konal 12. až 14. 10. 2006 v Třešti. Jde tedy o tematiku, kterou pracovníci centra řešili v průběhu roku
2006. Semináře se zúčastnilo 8 členů „rady centra“ - presentované výsledky byly
velmi příznivě zhodnoceny Dr. Krejčím - místopředsedou rady centra.
Příspěvky pracovníků výzkumného centra:
Kostelecký, J.: Výzkumné
centrum dynamiky Země v letech 2005 - 2009
Šimek, J.: Některé problémy
současné geodezie a činnost VCDZ
Teorie a metodologie
Holota, P., Nesvadba, O.: Řešení slabě formulovaných úloh teorie potenciálu
při studiu tíhového pole Země
Holota, P., Nesvadba, O.: Optimální řešení úloh teorie potenciálu při
kombinaci pozemních a družicových dat
Gruber, Ch.: Metody určování
parametrů gravitačního pole z misí CHAMP, GRACE a GOCE
Velímský, J.: Masivně
paralelní modelování deformace selfgravitující Země metodou (ne)konečných
elementů
Souček, O.: Termomechanický
model ledovcové zátěže v úloze postglaciální relaxace Země
Experimentální základna
Kastner, J.: Zkušenosti s
provozem meteorologické stanice Pecný
Kostelecký, J. (ml.): Rozvoj
experimentální základny realizovaný z investic výzkumného centra
Schenková, Z. et al.: Observační
základna k monitorování recentních geodynamických pohybů geologických struktur
Českého masívu
Pálinkáš, V.: Uplatnění měření
tíhového zrychlení při sledování geodynamických jevů
Fučík, Z.: Technické vybavení
observatoří sítě GEONAS
Mantlík, F., Fučík Z.:
Kalibrace antén užívaných v epochových GNSS měřeních na geodynamických
sítích
Filler, V., Kostelecký, J.
(ml.): Kalibrace antén GPS na GO Pecný
Dynamická a evoluční geomorfologie
Kalvoda, J.: Geomorfologie a
fyzická geografie ve VCDZ (2005 - 2009) a ve výzkumném záměru PřF UK v Praze
Kalvoda, J.: Morfotektonika
Vachšského příkrovu mezi Pamirem a Ťan Šanem
Regionální geodynamika
Schenk, V.: Současný stav
řešení části projektu „Geodynamika Českého masívu“
Mantlík, F., Grácová, M.: Přínos
observací stávajících systémů GPS a GLONASS pro zvýšení přesnosti polohy
permanentních GNSS observatoří
Grácová, M., Schenk, V.,
Mantlík, F.: Zpracování epochových GPS měření na regionální geodynamické síti
Západní Sudety
Schenk, V., Schenková, Z.,
Mantlík, F., Grácová, M.: Geodynamické pohyby detekované pomocí GPS ve
vybraných oblastech Českého masívu
Nováková, L., Schenk, V.:
Křehká tektonika při studiu neotektonických pohybů
Mantlík, F., Kottnauer, P.,
Fučík, Z.: Permanentní GNSS observace za zhoršených meteorologických podmínek a
ve vysokých nadmořských výškách
Novák, P.: Metodologie
tvorby a testování přesnosti regionálního modelu tíhového pole
Kratochvíl, R.: Některé výsledky
analytickeho centra CEGRN - GOP v projektu výzkumu geodynamiky střední Evropy
CERGOP-2
Ryšavý, V., Zeman, A.,
Kostelecký, J., Kostelecký, J. (ml.).: Deformace mezi Africkou a Euroasijskou
tektonickou deskou určené metodami kosmické geodezie
Globální geodynamika
Vondrák, J.: Krátkoperiodické
geofyzikální excitace a jejich vliv na nutaci
Pešek, I., Kostelecký, J.:
Generování týdenních kombinací EOP a souřadnic stanic kombinací kosmických
technik
Štefka, V.: Hvězdný katalog EOC-3
Douša, J.: Nové zpracování globální sítě stanic GPS v near real-time a
odvozené produkty
Štěpánek, P., Filler V.:
Analýza dat systému DORIS na GO Pecný
Douša, J.: Porovnání vylepšené
strategie produktu troposféry v NRT
Klokočník, J., Kostelecký,
J.: Rezonance družic CHAMP a GRACE a gravitační pole Země
Šimek, J., Novák, P.,
Kostelecký, J.: Použití zpřesněného modelu tíhových dat k určení rozdílů
počátků různých výškových systémů
Z hlediska centra šlo o realizaci
významných investic. Jednalo se o nákup radiometru pro měření obsahu vodních
par v atmosféře, kde bylo nutno provést výběrové řízení, realizaci observační
platformy pro supravodivý gravimetr (nákup gravimetru je ve stavu dokončování),
provedení výběrového řízení pro nákup seismometru a nákup automobilu pro převoz
absolutního gravimetru. Všechny tyto investice byly realizovány
s významnou podporou dotace MŠMT v rámci úkolu LC506.
Supravodivý gravimetr SG-050, který byl VCDZ v roce 2005
objednán u firmy GWR, USA, byl dne 4. prosince 2006 dopraven na GO Pecný. Instalace
výrobcem bude provedena na začátku roku 2007. Byla dokončena výstavba místnosti
pro instalaci heliového kompresoru včetně systému odvodu tepla a přívodů
elektrické energie. Proběhly úpravy ve slapové stanici - nové uspořádání měřicí
komory (její rozdělení na teplotně a vlhkostně regulovanou část
s pružinovými gravimetry a na
část, kde bude instalován supravodivý gravimetr.
Water Vapour Radiometr byl v září 2006 dodán na GO Pecný.
Následně byl proveden zástupcem výrobce (Radiometrics, USA) zácvik obsluhy. Je
umístěn na střeše severně od antény permanentní stanice GOPE a jeho měření
budou mimo jiné sloužit k ověřování obsahu vodních par určených
z troposférických parametrů v rámci GPS meteorologie.
Poslední velkou investicí, pořizovanou v roce 2006, je
třísložkový širokopásmový seismometr Guralp CMG-3TD, který by měl být umístěn
do vrtu. Jeho data doplní data supravodivého gravimetru a dále budou využívána
spolupracující katedrou geofyziky Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity
Karlovy v Praze. Termín dodání nebyl do konce roku 2006 potvrzen.
Vstupní
oponentní řízení projektů předložených do programu rozvoje metrologie ČR na rok
2006 proběhlo dne 27. dubna 2006 na Úřadu pro technickou normalizaci,
metrologii a zkušebnictví. Útvar 24 řeší projekt vytvoření státních etalonů
tíže a po-lohy.
Etalon tíže
Etalonem tíže je absolutní balistický gravimetr FG5 č. 215
pořízený z prostředků VCDZ v roce 2001. Přístroj měří tíhové
zrychlení pomocí měření délky dráhy a je-jímu přiřazení k času při pádu tělesa
ve vakuu. Pro vyhlášení etalonu je nutné navázání standardu délky gravimetru
(helium-neonového plynového laseru s jodovou kyvetou) na národní standard
délky a navázání standardu času (rubidiového atomového oscilátoru) na národní
standard času. Navázání rubidiového atomového oscilátoru musí být prováděno
poměrně často - v současné době je prováděno porovnání se sekundovou
značkou generovanou z GPS a dále bude využíváno cesiových atomových hodin
observatoře, které jsou v současnosti v testovacím provozu.
Mimo navázaní vyžaduje realizace volného pádu též stanovení
systematické chyby gravimetru, která se určuje ze vzájemných porovnávacích
měření absolutních gravimetrů. Gravimetr FG5 č. 215 se zúčastnil mezinárodních
srovnávacích měření v roce 2003 ve Walferdange, Lucembursko a v roce
2005 v BIPM v Paříži, Francie a dále pak vzájemných dvoustranných
porovnávacích měření v roce 2003 a 2005 v BKG v BadHomburgu,
Německo v roce 2005 v ZAMG ve Vídni, Rakousko. Na GO Pecný bylo
realizováno v roce 2004 porovnání s gravimetrem BKG FG5 č. 101 a
v letošním roce porovnání s gravimetrem FG5 č. 230 Polytechniky ve
Varšavě (viz níže).
Na
druhém společném zasedání SGCAG (Studijní skupina 2.1 pro srovnávání
absolutních gravimetrů komise 2 - „Tíhové pole“ Mezinárodní asociace geodezie -
IAG) a CCM WGG (Pracovní skupina pro gravimetrii poradního výboru pro hmotnost
a související veličiny BIPM), byly prezentovány první předběžné výsledky
srovnávacího měření ICAG-2005 konaného v září roku 2005. Z těchto
výsledků lze konstatovat, že gravimetr FG5 č. 215 dosáhl vynikajících výsledků.
Odchylka od referenční hodnoty porovnání, vypočtené z vyrovnaných hodnot měření
20 abs. gravimetrů a několika relativních gravimetrů, byla vyčíslena hodnotou 1
m
Gal t.j. hodnotou menší než polovina
nejistoty měření. Střední chyba naměřených výsledků gravimetrem FG5 č. 215
navíc patří mezi tři nejlepší ze všech zúčastněných gravimetrů. Další
srovnávací měření v BIPM se bude konat v roce 2009 a mělo by se již
jednat o klíčové porovnání, což vyžaduje vyřešení otázky státního etalonu tíže.
V červnu
roku 2006 se na GO Pecný uskutečnilo srovnávací měření absolutních gravimetrů. Jednalo
se o srovnání gravimetru FG5 č. 215 (VCDZ) a gravimetru FG5 č. 230
(Politechnika Warszawa, Polsko). Zjištěný rozdíl tíhového zrychlení určeného
těmito přístroji je menší než 2
mGal, což lze vzhledem k nejistotě měření obou
gravimetrů FG5 ( ± 2
m
Gal) považovat za dobrou shodu.
Ve
druhém pololetí 2006 dospěl proces schvalování státního etalonu pro parametr
tíže k vyhotovení technické zprávy pod názvem „Návrh státního etalonu pro
parametr tíže“, která byla předána k oponentnímu řízení. Nedílnou součástí
této zprávy jsou mezilaboratorní porovnání a kalibrace jednotlivých komponent
navrhovaného etalonu, kterým by měl být absolutní gravimetr FG5 č. 215.
Ve druhém pololetí 2006 byla provedena mezilaboratorní
porovnání v Trappes (Francie) a ve Vídni. Společné měření gravimetru FG5
č. 215, FG5 č. 228 (Universitè de Montpellier, Francie) a FG5 č. 216
(European Center for Geodynamics and Seismology, Lucembursko) v Trappes
mělo za účel nejenom samotné porovnání gravimetrů, ale také co možná
nejpřesnější určení tíhového zrychlení na čtyřech tíhových bodech, která budou
v blízké budoucnosti místem instalace Wattovy váhy a atomového absolutního
gravimetru. Wattovy váhy by měly sloužit k nové realizaci definice
jednotky SI kilogram na základě fundamentálních fyzikálních konstant. Výsledkem
srovnávacího měření jsou rozdíly tíhového zrychlení mezi jednotlivými
gravimetry. Rozdíly od FG5 č. 215 byly vyjádřeny hodnotou -4,3
±
1,4
m
Gal (pro FG5 č. 216) a 4,2
±
2,0
m
Gal (pro FG5 č. 228). Předběžné výsledky srovnávacího
měření s JILAg-6 ve Vídni poukazují na přetrvávající problémy tohoto
gravimetru, na které bylo poukazováno při přeměření tíhových bodů v ČR
gravimetrem FG5 č. 215. Zatímco rozdíl tíhového zrychlení mezi etapami měření
ve Vídni v roce 2005 a 2006 byl u gravimetru FG5 č. 215 menší než
1
m
Gal, u gravimetru JILAg-6 se jednalo o rozdíl 25
m
Gal. Srovnávací měření ve Vídni bylo využito ke kalibraci
vlnové délky laseru WEO 100 v.č. 184 (součást FG5 č. 215) v Bundesamt für Eich
und Vermessungswesen.
Etalon polohy
Etalon polohy bude realizován souřadnicemi bodů testovací
základny pro GPS, zřízené v areálu observatoře Skalka, v geocentrickém
systému ETRS89. Určení souřadnic, zhodnocení jejich přesnosti a nejistot je
jedním z předpokladů pro vyhlášení etalonu polohy. První zaměření
testovací základny technologií GPS bylo provedeno v březnu 2000 ve
spolupráci ZÚ, ÚVGHM a VÚGTK. Druhé zaměření bylo provedeno v srpnu 2005.
Velmi přesná pozemní geodetická měření byla provedena rovněž v letech 2000
a 2005. V roce 2006 bylo provedeno další pozemní přeměření základny ve
spolupráci s Ústavem geodezie Univerzity Bundeswehru v Mnichově-Neubibergu
velmi přesným mikrovlnným dálkoměrem Kern Mekometer.
Závěrečné
oponentní řízení projektů předložených do programu rozvoje metrologie ČR na rok
2006 proběhlo dne 4. prosince 2006 na Úřadu pro technickou normalizaci,
metrologii a zkušebnictví. V roce 2007 bude pokračovat příprava vyhlášení
státního etalonu polohy a zahájen schvalovací proces vyhlášení státního etalonu
tíže.