Početna stranicaVisoka učilištaKorisničke stranice
Geodetski referentni okviri
Kratica: 24A02Opterećenje: 30(P) + 0(PK) + 0(T) + 30(L) + 0(S) + 0(TJ) + 0(A) + 0(PRJ)
Nositelji: Prof. dr. sc. Tomislav Bašić
Doc. dr. sc. Željko Hećimović
Izvođači: Olga Bjelotomić dipl. ing. ( Laboratorijske vježbe )
Marko Pavasović dipl. ing. ( Laboratorijske vježbe )
Opis predmeta: Opis sadržaja

Predavanja:
Cilj nastave kolegija Geodetski referentni okviri je stjecanje znanja o koordinatnim referentnim sustavima i okvirima i vještine njihovih korištenja. Referentni okviri imaju fundamentalnu ulogu u problematici pozicioniranja, navigaciji i orijentacije objekta te njihovog gibanja u prostoru. U prvom dijelu predavanja se definiraju osnovni pojmovi. Zatim se obrađuju matematičke osnove koordinatnih sustava: metrika koordinatnog sustava i metrički tenzori, Christoffelovi simboli, ortonormirana koordinatna baza, koordinatne osi, koordinatne plohe, singulariteti, diferencijali koordinata, diferencijalne operacije polja u pojedinom koordinatnom sustavu (gradijent, divergencija, vrtloženje polja, Laplace operator). Nastavno se definiraju fizikalne osnove koordinatnih sustava s obzirom na Newtonovu i relativističku interpretaciju. Osnova i zadavanje prostorno-fiksnih koordinatnih sustava (Celestial Reference System, CRS), zemaljski-fiksnih koordinatnih sustava (Terrestrial Reference System, TRS) te lokalnih sustava kao koordinatnih sustava u kojima se provode mjerenja i ostale aktivnosti. Također se obrađuju sustavi vremena.
Daju se fizikalno-matematičke karakteristike pojedinog referentnog sustava s obzirom na fundamentalne objekte/parametre u odnosu na koje se definiraju. Mjerne metode i podaci za određivanje fundamentalnih točaka (VLBI, SLR, LLR, DORIS, GNSS, FK, HIPPARCOS i dr.) se posebno obrađuju. Poseban osvrt se daje na prirodna stanja i procese u geoprostoru koji utječu na definiranje i realizaciju koordinatnih sustava (precesija, nutacija Zemljine osi, gibanja polova, Zemljini plimni valovi, gibanje geotektonskih ploča, gravitacijske anomalije, i dr).
Među važnijim geodetskim referentnim okvirima koji se obrađuju su: međunarodni terestrički referentni sustavi (International Terrestrial Reference System, ITRS) i njihove realizacije (ITRF), Europski terestrički referentni sustavi (European Terestrial Referent Frame, ETRS) i njihove realizacije ETRF s posebnim osvrtom na ETRS89 i ETRF89, Hrvatski terestički referentni sustav 1996 (HTRS96), konvencionalni terestrički referentni sustav (TRF) i dr. Obrađuje se povijesni pregled referentnih okvira i geodetskih datuma za određivanje položaja, visina i za gravimetrijske potrebe s posebnim osvrtom na razvoj na teritoriju Hrvatske i Europe.

Vježbe:
Transformacije i konverzije koordinata spadaju u redovite zadatke u geodetskoj praksi te je njima posvećena posebna pažnja na vježbama. Izrađuju se numerički zadaci transformacija i konverzija koordinata između 3D kartezijevih i 3D elipsoidnih koordinata. Obrađuje se problem određivanja parametara trodimenzionalne sedam-parametarske Helmertove transformacije. Za potrebe transformacije visoko preciznih mjerenja se obrađuje problematika transformacija s obzirom na vremenske promjene.

Ishodi učenja
- razumjeti i znati koristiti definicije vezane za nebeske, terestičke i lokalne koordinatne sustave, referentne sustave i okvire,
- razumjeti matematičke osnove koordinatnih sustava,
- razumjeti vezu između koordinatnog sustava, referentnog sustava i referentnog okvira,
- biti upoznat s metodama mjerenja za realizaciju nebeskih i terestičkih referentnih okvira,
- poznavati prostorno-fiksnih koordinatnih sustava (Celestial Reference System, CRS),
- poznavati zemaljski-fiksne koordinatne sustave (Terrestrial Reference Systems, TRS)
- poznavati i znati koristiti međunarodni terestrički referentni sustave (International Terrestrial Reference System, ITRSYY) i njihove realizacije (ITRFYY),
- poznavati mjerne metode i podatke za određivanje referentnih sustava (VLBI, SLR, LLR, DORIS, GNSS, FK, HIPPARCOS i dr.),
- poznavati prirodna stanja i procese u geoprostoru koji utječu na definiranje i realizaciju koordinatnih sustava (precesija, nutacija Zemljine osi, gibanja polova, Zemljini plimni valovi, gibanje geotektonskih ploča, gravitacijske anomalije, i dr),
- poznavanje položajnih i visinskih europskih sustava,
- poznavati i znati koristiti Europski terestrički referentni sustavi (European Terestrial Referent Frame, ETRS) i njihove realizacije ETRF,
- detaljno poznavanje hrvatskih položajnih i visinskih sustava,
- poznavati i znati koristiti stari i novi hrvatske terestičke referentne sustave,
- znati razliku i vezu između koordinatnog sustava, referentog sustava i referentnog okvira za hrvatske referente sustave,
- ovladati transformacijom koordinata iz starih u novi hrvatski položajni terestuički referenti sustav,
- poznavati visinske sustave u hrvatskoj, europi i globalno (visinske datume, sustave visina),
- ovladati praktičnim računanjem transformacija kartezijevih pravokutnih koordinata između referentnih koordinatnih okvira,
- ovladati praktičnim računanjem konverzija kartezijevih koordinata u elipsoidne koordinate,
- ovladavanje praktičnim računanjem konverzija elipsoidnih koordinata u kartezijeve koordinate,
- ovladavanje praktičnim računanjem transformacija elipsoidnih koordinata u elipsoidne koordinate,
- ovladavanje praktičnim postupkom određivanja parametara Helmertove 7-parametarske 3D transformacije,
- ovladati transformacijama koordinata s obzirom na vremenske promjene.

Oblici nastave
- predavanja
- projektantske vježbe (na računalima)
- konzulatacije
- provjera znanja
- e-učenje

Način izvođenja nastave
mješovita nastava (primjena e-učenja na razini 2)

Ocjenjivanje
Kontinuirano: nazočnost na 70% predavanja i 70% vježbi. Izrada i obrana zadatka na vježbama. Bodovi iz kolokvija.

Uvjeti za potpis:
- uredno prisustvovanje predavanjima i vježbama (70% tj. 21sat predavanja i 21 sat vježbi),
- predaja zadataka vježbi u za to predviđenom roku (2 tjedna od auditornih vježbi za pojedini zadatak, sukladno tjednom planu nastave),
- prikupljenih najmanje 26% bodova na svakom kolokviju; tj. najmanje 13 boda na svakom od dva redovna kolokvija (ukupno 26 bodova) ili najmanje 26 bodova na kolokviju ponavljanja.

Zadaci vježbi:
Predaja zadataka vježbi obuhvaća provjeru ispravnosti numeričkog rješenja zadatka putem online predaje istog na stranicama e-učenja kolegija. Rok za predaju numeričkog rješenja pojedinog zadatka vježbi je 2 tjedna od dana održavanja auditornih vježbi za taj zadatak. U slučaju prekoračenja navedenog roka za predaju zadatka student se upućuje na molbu za ponovnom predajom zadatka vježbi predmetnom nastavniku uz prilaganje pravovaljanog opravdanja. Zadatak je numerički ispravan ukoliko je student dobio pozitivan odgovor od strane nastavnika.

Kolokviji:
Kolokviji su provjere znanja koje obuhvaćaju sadržaj predavanja i vježbi. Bodovi prikupljeni na kolokvijima su uvjet za potpis, omogućuju oslobađanje od pisanog dijela ispita ili oslobađanje od cijelog ispita. Održavaju se dva redovna kolokvija i jedan kolokvij ponavljanja.
Redovni kolokviji: Student u dva redovna kolokvija prikuplja bodove koji se na kraju semestra zbrajaju. Na svakom od dva redovna kolokvija može se prikupiti najviše 50 bodova, tj. iz oba kolokvija najviše 100 bodova.

Kolokvij ponavljanja:
Na kraju semestra održava se kolokvij ponavljanja. Kolokvij ponavljanja je prvenstveno namijenjen studentima koji iz opravdanih razloga nisu mogli pristupiti redovnim kolokvijima ili koji nisu prikupili minimalan broj bodova na redovnim kolokvijima. Međutim, kolokviju ponavljanja mogu pristupiti i svi ostali studenti koji nisu zadovoljni brojem bodova prikupljenim na redovnim kolokvijima. Kolokvij ponavljanja uključuje gradivo cijelog semestra, ima dvostruko više pitanja i piše se dvostruko dulje vremena od redovnih kolokvija. Na kolokviju ponavljanja student može sakupiti najviše 100 bodova. Prisustvovanje kolokviju ponavljanja nije obavezno i ne vodi se Evidencija pohađanja nastavi. Student koji pristupi na kolokviju ponavljanja gube sve ranije prikupljene bodove iz redovnih kolokvija. To znači da u slučaju manje sakupljenih bodova na kolokviju ponavljanja, u odnosu na zbroj bodova iz dva redovna kolokvija, uzimaju se u obzir samo bodovi iz kolokvija ponavljanja. U kolokviju se neodgovoreno pitanje, neispravan, nepotpun ili nečitak odgovor boduje s nula bodova.

Vrednovanje bodova kolokvija:
0 - 25 bodova - gubi se pravo na potpis i polaganje ispita,
26 - 50 bodova - polaganje pisanog i usmenog dijela ispita,
51 - 63 bodova - ocjena 2 (dovoljan) - oslobođen samo od pismenog dijela ispita,
64 - 76 bodova - ocjena 3 (dobar) - oslobođen ispita,
77 - 89 bodova - ocjena 4 (vrlo dobar) - oslobođen ispita,
90 - 100 bodova - ocjena 5 (izvrstan) - oslobođen ispita.

Studenti koji prikupe dovoljan broj bodova za ocjene dobar i vrlo dobar, a nisu zadovoljni ocjenom, mogu pristupiti ispitu na redovnom ispitnom roku. U tom slučaju se ocjenjuje znanje prikazano na ispitu, a što može rezultirati većom, istom ili manjom ocjenom ili padom na ispitu.
Prikupljeni bodovi na kolokvijima vrijede samo za jedan izlazak na ispit (bilo koji ispitni rok), a to znači da u slučaju pada na ispitu student mora na slijedećem roku pristupiti pisanom i usmenom dijelu ispita i vrednovati će se znanje samo iskazano na ispitu.
Jezici na kojima se održava nastava: - - -
Obavezna literatura:
4. - Materijali objavljeni na e-učenju - Bašić, T, Ž.,Hećimović.: Geodetski referentni okviri, Geodetski fakultet, Zagreb. (skripta u pripremi) - Neutsch, W. (1996): Coordinates. Walter de Gruyter - Hofmann-Wellenhof, B., Lichtenegger, H. Collins, J. (2000): GPS Theory and Practice, 5th Revised Edition, Springer, Wien - New York
Preporučena literatura:
3. - Jekeli, Ch. (2001): Inertial Navigation System with Geodetic Application. Walter de Gruyter, Berlin. - Moritz, H., Hofmann-Wellenhof, B. (1993): Geometry, Relativity, Geodesy. Wichmann, Karlsruhe. - Torge, W. (2001): Geodesy, Walter de Gruyter (eng.); Torge, W. (2003): Geodäsie, Walter de Gruyter (njem.). - International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS), http://www.iers.org. - European Reference Frame (EUREF), http://www.euref-iag.net. - Državna geodetska uprava: Izvješća o znanstveno-stručnim projektima. http://www.dgu.hr. - Jean Souchay and Martine Feissel-Vernier (eds.) (2008): The International Celestial Reference System and Frame. IERS Technical Notes, No. 34, http://www.iers.org/. - C. Boucher, Z. Altamimi, P. Sillard, and M. Feissel-Vernier (2004): The ITRF2000, IERS Technical Notes, No. 31, http://www.iers.org/.
Preduvjeti za upis predmeta:
Odslušan : Osnove geoinformatike
Položen : Fizika
Odslušan : Analiza i obrada geodetskih mjerenja
Legenda
P - Predavanja
PK - Vježbe u praktikumu
T - Terenske vježbe
L - Laboratorijske vježbe
S - Seminar
TJ - Vježbe tjelesnog odgoja
A - Auditorne vježbe
PRJ - Projektantske vježbe
* - Predmet se ne polaže
Srce - Sveučilišni računski centar Sveučilišta u Zagrebu