Niniejszy podręcznik jest przeznaczony nie tylko dla studentów, ale także dla tych osób, które odczuwają potrzebę zrozumienia pola siły ciężkości Ziemi i metod badania przebiegu geoidy, jej znaczenia przy definiowaniu układu wysokościowego oraz satelitarnych metod wyznaczania wysokości względem średniego poziomu morza. W publikacji zaprezentowano teorię potencjału grawitacyjnego, normalnego i zakłócającego, redukcje przyspieszenia siły ciężkości na geoidę, statystyczny opis pola siły ciężkości, pojęcie lokalnej i globalnej funkcji kowariancji anomalii grawimetrycznych, jak również podstawowe wiadomości dotyczące kolokacji metodą najmniejszych kwadratów.
W kolejnych rozdziałach podano definicję geoidy, średniego poziomu morza i wysokości geopotencjalnych, dynamicznych, ortometrycznych i normalnych. Opisano metody badania przebiegu geoidy z odchyleń pionu, z danych grawimetrycznych, modeli geopotencjału i kombinacji różnych typów danych. Na koniec przedstawiono podstawy absolutnych i względnych pomiarów grawimetrycznych, grawimetrycznych układów odniesienia oraz zasad zakładania, pomiaru i opracowania sieci grawimetrycznych, tudzież praktyczne zasady wykonywania regionalnych i lokalnych pomiarów grawimetrycznych. Z tych względów książka ta powinna zainteresować także studentów innych wydziałów, np. geologii czy geofizyki.
Spis treści:
1. Wstęp
2. Grawitacja i siła ciężkości
2.1. Siła grawitacji
2.2. Potencjał grawitacyjny
2.3. Sferyczny model Ziemi
2.3.1. Właściwości potencjału grawitacyjnego kuli jednorodnej
2.4. Potencjał grawitacyjny Ziemi
2.5. Rozwinięcie potencjału w szereg funkcji kulistych
2.5.1. Geometryczna interpretacja powieerzchniowych harmonik srerystycznych
2.5.2. Fizyczna interpretacja współczynników harmonik
2.6. Właściwości potencjału grawitacyjnego
2.7. Przyspieszenie odśrodkowe i potencjał siły ciężkości
2.8. Geometra pola siły ciężkości
2.9. Opis lokalnego pola siły ciężkości
3. Normalne pole siły ciężkopści i potencjał zakłócający
3.1. Elispoida poziomowa
3.2. Normalne pole siły ciężkości
3.3. Geodezyjne systemy odniesienia
3.4. Potencjał zakłócający
3.5. Anomalia grawimetryczna
3.6. Odchylenie piony
3.7. Potencjał zakłócający
4. Przyspieszenie siły ciężkości i topografia
4.1. Redukcje przyspieszenia siły ciężkości do geoidy
4.2. Anomalia wolnopowietrzna
4.3. Poprawka terenowa
4.4. Średnie anomalie grawimetryczne
4.4.1. Średnie anomalie Faye'a w węzłach siatki 5'x5; dla obszaru Polski
5. Statystyczny opis pola siły ciężkości
5.1. Lokalna funkcja kowariancji
5.1.1. Praktyczne wyznaczenie empirycznej funkcji kowiariancji metodą całkowania numerycznego
5.1.2. Dopasowywanie modelu do danych empirycznych
5.2. Globalna funkcja kowariancji
5.2.7. Kowariancje między wyborami charakterystykami potencjału zakłócającego
5.3. Kolokacja metodą najmniejszych kwadratów
6. Geoida, średni poziom morza, wysokości
6.1. Definicja geoidy
6.2. Średni poziom morza
6.3. Wysokości dynamiczne, ortometryczne i normalne
6.3.1. Zależność między wysokościami normalnymi a ortometrycznymi
6.4. Wysokości z niwelacji geometrycznej
6.4.1. Poprawka dynamiczna
6.4.2. Poprawka ortometryczna
6.4.3. Poprawka normalna
6.5. Wysokości z satelitarnych pomiarów GPS
7. Niwelacja astronomiczno-geodezyjna
7.1. Metoda Helmetra
7.2. Niwelacja astronomiczno-geodezyjna metodą kolokacji
7.3. Geoida astronomiczno-geodezyjna w Polsce
8. Geoida z danych grawimetrycznych
8.1.Całka Stokesa
8.2. Wpływ przyciągania atmosferycznego
8.3. Wpływ przyciągania topograficznego
8.4. Metoda Helmerta kondensacji i poprawka terenowa
8.5. Efekt pośredni
8.6. Wpływ odległych stref
8.7. Praktyczna ocena całki Stokesa
8.8. Szybka transformata Fouriera
8.9. Metoda kolokacji
9. Geoida, anomalie grawimetryczne i odchylenie pionu z modelu geopotencjału
9.1. Geoida
9.2. Anomalie grawimetryczne
9.3. Odchylenie pionu
9.4. Wielkości pomocnicze
9.5. Obliczanie funkcji Legendre'a
10. Modele geopotencjału
10.1. Wstęp
10.2. Wariancja stopnia
10.3. Błędy wyznaczenia i pominięcia współczynników modelu
10.4. Środek mas Ziemi
10.5. Krótka charakterystyka wybranych współczynników modelu
11.Wyznaczenie przebiegu geoidy z połączenia różnych typów danych
11.1. Wstęp
11.2. Rodzaje danych i ich właściwości spektralne
11.3. Podstawowe wzory metody kombinowanej
11.4. Wymagania stawiane danym oraz osiągani stopień dokładności
12. Geoida grawimetryczna w Polsce
12.1. Wstęp
12.2. Metoda liczenia grawimetrycznej quasi-geoidy w Polsce
12.3. Dane wykorzystywane do obliczania quasi-geoidy
12.4. Ocena dokładności quasi-geoidy
12.5. Dopasowanie modelu quasi-geoidy do układu wysokościowego
12.5.1. Związki między wysokościami
12.5.2. Niespójność wysokościowych układów odniesienia
12.5.3. Metoda otrzymywania przekształconej powierzchni
13. Podstawowe wiadomości z grawimetrii
13.1 Absolutne pomiary przyspieszenia siły ciężkości
13.2. Względne pomiary przyspieszenia siły ciężkości
13.2.1. Dryft grawimetru
13.2.2. Funkcja kalibracyjna
13.2.3. Ocena błędów
13.3. Podstawowe wiadomości z teorii pływów
13.4. Grawimetryczne układy odniesienia
13.5. Sieci grawimetryczne
13.5.1. Wstęp
13.5.2. Wyrównanie sieci grawimetrycznej metodą najmniejszych kwadratów
13.5.3. Wyrównanie sieci grawimetrycznej metodą kolokacji najmniejszych kwadratów
13.5.4. Pierwsza podstawowa sieć grawimetryczna w Polsce
13.5.5. Obecna grawimetryczna podstawowa sieć grawimetryczna w Polsce
14. Pomiary grawimetryczne regionalne i lokalne
14.1. Wstęp
14.2. Procedury prowadzenia pomiarów i obliczeń
14.3. Określanie pozycji punktu grawimetrycznego
14.4. Pierwsze pomiary grawimetryczne na obszarze Polski
14.5. Pomiary grawimetryczne na obszarze Polski w okresie międzywojennym
14.6. Pomiary grawimetryczne na obszarze polski po II wojnie światowej
Literatura
Skorowidz
