Trochu ústavní historie …

Prezentace na téma: "Trochu ústavní historie …"— Transkript prezentace:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

13 SBG kamera na Skalce

14 Tvorba geodetických základů ČR pomocí GNSS

15 Permanentní GNSS stanice GOPE – 1/2

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

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

18 Permanentní GNSS sítě v ČR

19 Geodynamika

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

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

22 Datové centrum GOP observační soubory a real-time datové toky z více jak 250 národních, evropských i globálních GNSS permanentních stanic IGS, EUREF, IERS, CODE, GOP produkty a modely

23 Analytické centrum GOP - 1/2

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

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

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

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

28 Monitorování permanentních GNSS stanic

29 Národní referenční etalon polohy (GNSS)

30 Kinematický etalon pro GNSS

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

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

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

34 Absolutní tíhová měření v ČR a SR

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

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

37 Měření obsahu vody v půdě
profily v 5 hladinách od 10 cm do 120 cm sensory od VIRRIB fy Amet Velké Bílovice měřeno kolem hlavní budovy vlhkost půdy v povrchové vrstvě se měří periodicky ručním měřidlem ThetaProbe

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

39 Měření vlhkosti půdy

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

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

42 Měření objemu dešťových srážek
měření od roku 2004

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

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

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

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

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

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

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

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

51 Děkuji vám za pozornost.