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
izv. prof. dr. sc. Željko Hećimović
Izvođači: Olga Bjelotomić dipl. ing. ( Laboratorijske vježbe )
Marijan Grgić mag. ing. geod. ( Laboratorijske vježbe )
Marko Pavasović dipl. ing. ( Laboratorijske vježbe )
Marija Pejaković dipl. ing. ( Laboratorijske vježbe )
Opis predmeta: Cilj nastave predmeta Geodetski referentni okviri je stjecanje teorijskih i praktičnih znanja o koordinatnim referentnim sustavima i okvirima te vještinama njihovih korištenja.

Sadržaj predavanja:
Referentni okviri imaju fundamentalnu ulogu u problematici pozicioniranja, navigacije 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, metrički tenzor, Christoffelovi simboli, ortonormirana koordinatna baza, koordinatne osi, koordinatne plohe, singulariteti, diferencijalne operacije polja izražene u pojedinom koordinatnom sustavu (gradijent, divergencija, vrtloženje polja te Laplace operator). Nastavno se definiraju fizikalne osnove koordinatnih sustava s obzirom na Newtonovu i relativističku teoriju. Osnova i definiranje Međunarodnih nebeskih (prostorno-fiksnih) referentnih sustava (International Celestial Reference System, ICRS), Međunarodnih terestričkih (Zemaljski-fiksnih) referentnih sustava (International Terrestrial Reference System, ITRS) te lokalnih referentnih sustava. Objašnjavaju se fizikalno-matematičke karakteristike referentnih sustava s obzirom na fundamentalne objekte/parametre u odnosu na koje se definiraju. Tehnike mjerenja za definiranje referentnih sustava (VLBI, SLR, LLR, DORIS, GNSS, FK, HIPPARCOS i dr.) se posebno obrađuju. Poseban osvrt se daje na prirodna stanja i procese u prostoru koji utječu na definiranje i realizaciju koordinatnih sustava: precesija, nutacija, gibanja polova, brzina rotacije Zemlje, Zemljini plimni valovi te gibanje geotektonskih ploča.
Među važnijim geodetskim referentnim okvirima koji se obrađuju su: Međunarodni terestrički referentni sustavi (International Terrestrial Reference Systems, ITRS) i njihove realizacije (ITRF), Europski terestrički referentni sustavi (European Terrestrial Referent Systems, ETRS) i njihove realizacije (ETRF) s posebnim osvrtom na ETRS89 i ETRF89, Hrvatski državni koordinatni sustav 1901 (HDKS1901) te Hrvatski terestrički referentni sustav 1996 (HTRS96). Obrađuju se referentni okviri i geodetski datumi za određivanje visina i za gravimetrijske potrebe.

Sadržaj vježbi:
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 preciznih transformacija se obrađuje problematika transformacija s obzirom na vremenske promjene.

Ishodi učenja:
- razumjeti i znati koristiti definicije vezane za nebeske, terestričke i lokalne koordinatne sustave, referentne sustave i okvire,
- razumjeti odnos između koordinatnog sustava, referentnog sustava i referentnog okvira,
- razumjeti matematičke osnove koordinatnih sustava,
- poznavati Međunarodne nebeske referentne sustave (International Celestial Reference System, ICRS),
- poznavati i znati koristiti Međunarodne terestričke referentne sustave (International Terrestrial Reference Systems, ITRSYY) i njihove realizacije (ITRFYY),
- poznavati mjerne metode za određivanje referentnih sustava (VLBI, SLR, LLR, DORIS, GNSS, FK, HIPPARCOS i dr.),
- poznavati prirodna stanja i procese u prostoru koji utječu na definiranje i realizaciju koordinatnih sustava (precesija, nutacija Zemljine osi, gibanja polova, Zemljini plimni valovi, brzina rotacije Zemlje te gibanje geotektonskih ploča),
- poznavanje položajnih i visinskih europskih referentnih sustava,
- poznavati i znati koristiti Europski terestrički referentni sustave (European Terrestrial Referent Systems, ETRS) i njihove realizacije (ETRF); s posebnim osvrtom na ETRS89 i ETRF89,
- detaljno poznavanje hrvatskih položajnih i visinskih sustava,
- znati koristiti stari (HDKS1901) i novi (HTRS96) hrvatski terestrički referentni sustav,
- razumjeti odnos između koordinatnog sustava, referentnog sustava i referentnog okvira za HDKS1901 i HTRS96,
- ovladati transformacijom koordinata iz HDKS1901 u HTRS96 referenti sustav,
- poznavati visinske sustave u hrvatskoj, europi i globalno (visinske datume i sustave visina),
- ovladati praktičnim računanjem sedam-parametarske, 3D Helmertove transformacije koordinata,
- ovladati praktičnim računanjem konverzije 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 sedam-parametarske, 3D Helmertove transformacije,
- ovladati transformacijama koordinata s obzirom na vremenske promjene.

Oblici nastave:
- predavanja
- projektantske vježbe (na računalima)
- konzultacije
- 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; provjera znanja na ispitu.

Uvjeti za potpis:
- prisustvovanje na najmanje 70% sati predavanja i najmanje 70% sati vježbi,
- predaja svih zadataka vježbi.

Zadaci vježbi:
Predaja zadataka vježbi obuhvaća provjeru ispravnosti numeričkog rješenja zadatka putem direktne predaje na stranicama e-učenja te provjeru znanja i vještina računanja.

Kolokviji:
Kolokviji su provjere znanja koje obuhvaćaju sadržaj predavanja i vježbi. Održavaju se dva kolokvija. Bodovi prikupljeni na kolokvijima omogućuju oslobađanje od pisanog dijela ispita ili oslobađanje od cijelog ispita. Za pristup kolokviju student mora predati zadatke vježbi koji se odnose na sadržaj kolokvija (predaja prva dva zadatka za 1. kolokvij te trećeg i četvrtog zadatka za 2. kolokvij). Bodovi iz kolokvija se zbrajaju. Na svakom kolokviju može se prikupiti najviše 50 bodova; tj. iz oba kolokvija najviše 100 bodova.

Vrednovanje bodova kolokvija:
0 - 50 bodova- obaveza polaganja pisanog i usmenog dijela ispita,
50 - 61 bodova - obaveza polaganja samo usmenog dijela ispita,
62 - 74 bodova - ocjena dobar (3), oslobađanje od ispita,
75 - 87 bodova - ocjena vrlo dobar (4), oslobađanje od ispita,
88 - 100 bodova - ocjena izvrstan (5), oslobađanje od 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 odnosno 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.
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:
Položen : Fizika
Odslušan : Osnove geoinformatike
Odslušan : Analiza i obrada geodetskih mjerenja
Preduvjeti za polaganje predmeta:
Položen : Fizika
Odslušan : Osnove geoinformatike
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