10. Pojęcie geoidy i quasi-geoidy. Czym charakteryzuje się geoida i jakie są różnice pomiędzy geoidą i quasi-geoidą.

Geoida to teoretyczna powierzchnia stałego potencjału siły ciężkości, pokrywająca się z powierzchnią mórz i oceanów Ziemi, przedłużona umownie pod lądami. Kierunek siły ciężkości jest prostopadły do powierzchni geoidy w każdym jej punkcie. Kształt geoidy jest zbliżony do elipsoidy obrotowej, a maksymalne odchylenia od elipsoidy ziemskiej (GRS'80) są rzędu 100 m (na terenach Polski od 28 do 43 metrów). Wyznacza się ją na podstawie pomiarów astronomiczno-geodezyjnych, satelitarnych (altimetria satelitarna), grawimetrycznych i niwelacyjnych.

Quasigeoida to teoretyczna powierzchnia aproksymująca swobodny poziom mórz i oceanów w systemie wysokości normalnych. Praktyczna generalizacja geoidy, stanowiąca powierzchnię pomocniczą przy określaniu modelu Ziemi. Przebieg quasi-geoidy Mołodieńskiego (quasi-geoida przebiega nad geoidą) na obszarach mórz i oceanów pokrywa się z przebiegiem geoidy, na obszarach lądowych (dla Polski). Przebieg ten odbiega w granicach 1 - 3 centymetrów dla obszarów położonych do 750 m npm., dla obszarów położonych wyżej może wynosić od 5-10 centymetrów.

Quasi-geoida w odróżnieniu od geoidy nie jest powierzchnią stałego potencjału pola siły ciężkości. Podobnie jak geoida jest powierzchnią odniesienia dla wysokości ortometrycznych, powierzchnią odniesienia dla wysokości normalnych jest quasi-geoida.

11. Proszę zdefiniować pojęcia wysokość normalna, wysokość elipsoidalna, wysokość ortometryczna, undulacja geoidy, mapa geoidy.

Wysokość normalna - układ wysokości tworzą wysokości normalne, odniesione do średniego poziomu Morza Bałtyckiego w Zatoce Fińskiej, (Kronsztadt'86).

Wysokość normalna punktu to iloraz różnicy potencjałów siły ciężkości punktu na pow. Ziemi i w rzucie tego punktu na powierzchni geoidy przez przeciętną wartość przyspieszenia normalnego pola siły ciężkości wzdłuż linii pionu.

Wysokość elipsoidalna - odległość mierzona od powierzchni elipsoidy geocentrycznej do punktu na fizycznej powierzchni Ziemi po normalnej do elipsoidy.

Wysokości ortometryczne H - są "praktycznymi wysokościami" nad poziomem morza stosowanymi w praktyce map i inżynierii. Ortometryczna wysokość punktu jest mierzona wzdłuż linii pionu, jest to linia zawsze styczna do wektora grawitacji z geoidy do danego punktu.

Undulacja geoidy - jest to odstęp (różnica wysokości) pomiędzy geoidą, a elipsoidą. Undulacja ma znaczenie przy pomiarach GPS.

gdzie:

h - wysokość elipsoidalna

H - wysokość ortometryczna geoidy

N - odstęp

Mapa geoidy - jednym z zadań misji GOCE było wykonanie dokładnej, globalnej mapy przyspieszenia ziemskiego. (???)

12. Co powoduje zmiany geometrii geoidy.

-zmiany klimatyczne (wzrost poziomu morza)

-???

13.. Cele misji GOCE i GRACE.

Misja GRACE - Cel: dokładne zbadanie rozkładu ziemskiego pola grawitacyjnego oraz przeprowadzenie kilku eksperymentów z zakresu klimatologii.

Misia GOCE - Cel: dostarczenie danych niezbędnych do zbudowania globalnych i regionalnych modeli ziemskiego pola siły ciężkości oraz geoidy, a także pozyskanie danych poszerzających wiedzę w zakresie: cyrkulacji oceanicznej, fizyki wnętrza Ziemi, geodezji i miernictwa, zmian poziomu morza.

14. Jaki system wysokości wykorzystuje quasigeoid.

Quasi - geoida jest powierzchnią odniesienia dla wysokości normalnych. Państwowym układem wysokości w Polsce jest układ wysokości normalnych zdefinowanych w oparciu o quasigeoidę Mołodieńskiego, odniesionych do średniego poziomu Morza Bałtyckiego w Zatoce Fińskiej, wyznaczonego dla mareografu w Kronstadzie koło Sankt Petersburga (Federacja Rosyjska).

15. Na jakich obszarach wysokość ortometryczna i wysokość normalna są sobie równe, a w jakich miejscach różnią się do ok 1,5 metra.

Wysokość normalna i wysokość ortometryczna są takie same na otwartym morzu, natomiast na lądzie mogą się różnić o nie więcej niż 1,5 m. Zależność pomiędzy wysokością normalną i wysokością geodezyjną wynosi:

- odległość pionowa między quasi-geoidą i elipsoidą (anomalia wysokości lub inaczej wzniesienie quasi-geoidy nad elipsoidą)