Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Expanding seismic surface waves measurements towards low periods with gravity measurements

Wilde-Piórko M., Dykowski P., Polkowski M., Olszak T., Grad M., Kryński J., Sękowski M., Krankowski A., Rajner M.

Geoinformation Issues

|

2017

|

Vol. 9, no. 1(9)

5--13

EN

Seismic events in gravity measurements are considered as disturbances and are usually removed from the records. However, the physical properties of tidal gravimetric instruments allow researchers to record seismic surface waves of very long periods. In the case of a superconducting gravimeter, periods of even up to 400 s can be determined. Simultaneous seismic and gravity records at the same locations allow the study of a wider response for incoming seismic waves by using two quite different instruments. For test purposes 4 seismometer-gravimeter pairs were temporarily deployed in Poland at three locations: Borowa Gora Geodetic-Geophysical Observatory (BG), Jozefoslaw Astro-Geodetic Observatory (JO), and Lamkowko Satellite Observatory (LA). During the test period from December 2016 to May 2017 several large teleseismic events were observed with well-formed surface waves. Group velocity dispersion curves for long surface waves, as well as periods of free oscillations are presented for selected events. The correlation of a broadband seismometer signal with different types of gravimetric sensors signals gives the opportunity to analyse gravimeter noise components, in the instrumental and micro-seismic domains.

PL

Zjawiska sejsmiczne w pomiarach grawimetrycznych są traktowane jako zakłócenia i zwykle ich efekty są usuwane z zapisów grawimetrycznych. Jednakże, grawimetry dzięki swojej konstrukcji umożliwiają rejestrację sejsmicznych fal powierzchniowych o bardzo długich okresach. W przypadku grawimetru nadprzewodnikowego, możliwe jest zaobserwowanie fal powierzchniowych, generowanych przez trzęsienia ziemi, o okresach nawet do 400 s. Przeprowadzenie równoczesnych rejestracji sejsmicznych i grawimetrycznych instrumentami zlokalizowanymi w tym samym miejscu, powinno umożliwić przeanalizowanie szerszego zakresu częstości sygnału sejsmicznego niż w przypadku użycia tylko jednego typu instrumentu. W celu sprawdzenia prawdziwości powyższego stwierdzenia, 4 pary instrumentów: sejsmometrów i grawimetrów zostały zainstalowane w Polsce w trzech lokalizacjach, w Obserwatorium Geodezyjno-Geofizycznym Borowa Góra (BG), Obserwatorium Astronomiczno-Geodezyjnym Józefosław (JO) oraz Obserwatorium Satelitarnym Lamkówko (LA). W czasie projektu pilotażowego, trwającego od grudnia 2016 do maja 2017 roku, zarejestrowano kilka dużych trzęsień ziemi z dobrze wykształconymi falami powierzchniowymi. W pracy zaprezentowano krzywe dyspersji grupowych prędkości fal powierzchniowych, jak również okresy oscylacji swobodnych dla wybranych zjawisk. Korelacja szerokopasmowego sygnału sejsmicznego z sygnałem zarejestrowanym przez różnego typu grawimetry umożliwi analizę szumu grawimetrycznego w zakresie częstości pływowych instrumentów, jak i w zakresie mikrosejsmicznym.

2

On the analysis of temporal geoid height variations obtained from GRACE-based GGMs over the area of Poland

Godah W., Szelachowska M., Kryński J.

Acta Geophysica

|

2017

|

Vol. 65, no. 4

713--725

EN

Temporal mass variations in the Earth system, which can be detected from the Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) mission data, cause temporal variations of geoid heights. The main objective of this contribution is to analyze temporal variations of geoid heights over the area of Poland using global geopotential models (GGMs) developed on the basis of GRACE mission data. Time series of geoid height variations were calculated for the chosen subareas of the aforementioned area using those GGMs. Thereafter, these variations were analyzed using two different methods. On the basis of the analysis results, models of temporal geoid height variations were developed and discussed. The possibility of prediction of geoid height variations using GRACE mission data over the area of Poland was also investigated. The main findings reveal that the geoid height over the area of Poland vary within 1.1 cm which should be considered when defining the geoid model of 1 cm accuracy for this area.

3

GDQM-PL 13 - the new gravimetric quasigeoid model for Poland

Szelachowska M., Kryński J.

Geoinformation Issues

|

2014

|

Vol. 6, no. 1(6)

5--19

EN

The new gravimetric quasigeoid model GDQM-PL 13 for Poland was determined. The 1' x 1' mean Faye anomalies, deflections of the vertical for the terrority of Poland, gravity anomalies from the neighbouring countries and the EGM2008 were used as input data. The remove-compute-restore (RCR) method and the least squares collocation approach with the planar logarithmic covariance function of gravity anomalies were applied. Height anomalies computed from the GDQM-PL 13 have been compared with the corresponding ones obtained from GNSS/levelling control traverse. The new quasigeoid model was also compared with the gravimetric quasigeoid model GDQ08 developed in 2008 for the area of Poland, with the EGM2008, and with the most recent global geopotential model based on GOCE data. The results of the comparison were analysed and the accuracy of the GDQM-PL 13 has been assessed and discussed.

PL

Opracowano nowy model quasigeoidy grawimetrycznej dla Polski o kryptonimie GDQM-PL 13. Jako dane wyjściowe wykorzystano średnie anomalie Faye'a w siatce 1' x 1', odchylenia pionu z obszaru Polski, anomalie grawimetryczne z sąsiednich krajów oraz model EGM2008. Obliczenia wykonano metodą kolokacji najmniejszych kwadratów z wykorzystaniem strategii remove-compute-restore" (RCR). Anomalie wysokości obliczone z modelu GDQM-PL 13 porównano z odpowiadającymi im anomaliami wysokości otrzymanymi z danych satelitarno-niwelacyjnych na punktach sieci POLREF, EUVN i ASG-EUPOS oraz na stacjach kontrolnego trawersu satelitarno-niwelacyjnego. Nowy model quasigeoidy porównano również z modelem quasigeoidy GDQ08 opracowanym dla obszaru Polski w 2008 roku, z modelem EGM2008 oraz z najnowszymi globalnymi modelami geopotencjału opracowanymi z wykorzystaniem danych z misji GOCE. Wyniki porównania poddano gruntownej analizie, a następnie oszacowano dokładność modelu GDQM-PL 13.

4

New gravity control in Poland – needs, the concept and the design

Kryński J., Olszak T., Barlik M., Dykowski P.

Geodesy and Cartography

|

2013

|

Vol. 62, no. 1

3--21

EN

The existing Polish gravity control (POGK) established in the last few years of 20th century according to the international standards is spanned on 12 absolute gravity stations surveyed with four different types of absolute gravimeters. Relative measurements performed by various groups on nearly 350 points of POGK with the use of LaCoste&Romberg (LCR) gravimeters were linked to those 12 stations. The construction of the network, in particular the limited number of non homogeneously distributed absolute gravity stations with gravity determined with different instruments in different epochs is responsible for systematic errors in g on POGK stations. The estimate of those errors with the use of gravity measurements performed in 2007-2008 is given and their possible sources are discussed. The development of absolute gravity measurement technologies, in particular instruments for precise field absolute gravity measurements, provides an opportunity to establish new type of gravity control consisting of stations surveyed with absolute gravimeters. New gravity control planned to be established in 2012-2014 will consist of 28 fundamental points (surveyed with the FG5 - gravimeter), and 169 base points (surveyed with the A10 gravimeter). It will fulfill recent requirements of geodesy and geodynamics and it will provide good link to the existing POGK. A number of stations of the new gravity control with precisely determined position and height will form the national combined geodetic network. Methodology and measurement schemes for both absolute gravimeters as well as the technology for vertical gravity gradient determinations in the new gravity control were developed and tested. The way to assure proper gravity reference level with relation to ICAG and ECAG campaigns as well as local absolute gravimeter comparisons are described highlighting the role of metrology in the project. Integral part of the project are proposals of re-computation of old gravity data and their transformation to a new system (as 2nd order network) as well as a definition of gravity system as “zero-tide” system. Seasonal variability of gravity has been discussed indicating that the effects of environmental changes when establishing modern gravity control with absolute gravity survey cannot be totally neglected.

PL

Założona w Polsce w ostatniej dekadzie XX wieku zgodnie z obowiązującymi standardami międzynarodowymi Podstawowa Osnowa Grawimetryczna Kraju (POGK), składająca się z około 350 punktów, została oparta na 12 absolutnych punktach grawimetrycznych, na których przyspieszenie siły ciężkości wyznaczono przy użyciu czterech różnych typów grawimetrów absolutnych. Względne pomiary grawimetryczne na punktach tej osnowy, z jednoczesnym dowiązaniem jej do przyspieszenia siły ciężkości na 12 absolutnych punktach grawimetrycznych, wykonały różne grupy pomiarowe przy wykorzystaniu grawimetrów LaCoste&Romberg (LCR). Konstrukcja powstałej sieci grawimetrycznej, w szczególności ograniczona liczba nierównomiernie rozłożonych punktów absolutnych na terenie kraju, na których w dodatku przyspieszenie siły ciężkości wyznaczono różnymi instrumentami w różnych epokach, spowodowały wystąpienie błędów systematycznych w wartościach g na punktach POGK. W niniejszej pracy, przy wykorzystaniu pomiarów grawimetrycznych wykonanych w latach 2007-2008 dokonano oceny tych błędów oraz przeprowadzono dyskusję ich możliwych źródeł. Rozwój technologii absolutnych pomiarów grawimetrycznych, w szczególności instrumentów przeznaczonych do precyzyjnych absolutnych pomiarów grawimetrycznych w warunkach polowych, stwarza możliwość założenia nowego typu osnowy grawimetrycznej, składającej się ze stacji, na których przyspieszenie siły ciężkości jest pomierzone grawimetrami absolutnymi. Nowa osnowa grawimetryczna Polski, która będzie zakładana w latach 2012-2014, będzie się składała z 28 punktów fundamentalnych (mierzonych grawimetrem FG5) i 169 punktów bazowych (mierzonych grawimetrem A10). Będzie ona spełniała wymagania współczesnej geodezji i geodynamiki oraz zapewniała dobre powiązanie z istniejącą osnową POGK. Znaczna liczba punktów nowej osnowy grawimetrycznej, o precyzyjnie wyznaczonej pozycji wysokości utworzy krajową zintegrowaną osnowę geodezyjną. Opracowano i przetestowano metodologie i procedury pomiarowe na punktach nowej osnowy grawimetrycznej dla obu grawimetrów absolutnych (FG5, A10) oraz technologie wyznaczania gradientu pionowego przyspieszenia siły ciężkości na tych punktach. Określono metody zapewnienia odpowiedniego poziomu grawimetrycznego osnowy poprzez udział grawimetrów FG5 i A10 w międzynarodowej (ICAG) i europejskiej (ECAG), a także lokalnych kampaniach porównawczych grawimetrów absolutnych podkreślając jednocześnie rolę metrologii w projekcie. Integralnymi częściami projektu są zamierzenia przeliczenia archiwalnych danych grawimetrycznych wykorzystywanych przy tworzeniu POGK i ich przetransformowania do nowego systemu (jako sieć 2 rzędu) oraz zdefiniowania nowego systemu grawimetrycznego jako systemu „zero-tide”. Przeprowadzono również dyskusję zmienności sezonowej przyspieszenia siły ciężkości wskazując, że przy wyznaczaniu przyspieszenia siły ciężkości na punktach nowoczesnej osnowy grawimetrycznej wpływ zmian środowiskowych nie może być traktowany jako w pełni zaniedbywalny.

5

On a lasting role of geodynamics in modern vertical and gravity reference systems

Kryński J., Barlik M.

Reports on Geodesy

|

2012

|

z. 1/92

61--68

EN

Both definition and realization of vertical reference systems require gravity. Relation between height changes and gravity changes is well known in geodynamics on local, regional, and global scale. Consideration of time as additional dimension is needed in the modern vertical and gravity reference systems as well as in processing both levelling and gravity data. Classical vertical and gravity reference systems are briefly presented followed by the discussion of the need of advanced modification of both systems. Geodynamic aspects in creating modern vertical and gravity reference systems were discussed. The role of geodynamics in the realization of vertical and gravity reference systems was presented with emphasizing the key role of metrology.

6

Validation of GOCE gravity field models over Poland using the EGM2008 and GPS/levelling data

Godah W., Kryński J.

Geoinformation Issues

|

2011

|

Vol. 3, no. 1(3)

5-17

EN

Since the mid of 2010, global geopotential models based on GOCE mission data became available. The first two releases of GGMs contained four different solutions while in the third release only two solutions have been generated. In the presented study the available GOCE-derived gravity field models were evaluated in terms of height anomalies and gravity anomalies over Poland with the use of the respective functionals calculated from the EGM2008 geopotential model as well as height anomalies at 184 stations of high precision GPS/levelling control traverse. The fit of GOCE gravity field models with the EGM2008 in terms of height anomalies and gravity anomalies measured with a standard deviation is below 10 cm, and 3 mGal, respectively. Their fit with GPS/levelling height anomalies at the stations of GPS/levelling control traverse is at the level of 10 cm. The results obtained indicate some improvement of the consecutive releases of GOCE gravity field models.

PL

Od połowy 2010 roku są udostępnione globalne modele geopotencjału opracowane na podstawie danych z misji GOCE. Pierwsze dwie generacje modeli geopotencjału z misji GOCE zawierały cztery różne rozwiązania podczas gdy trzecia - składała się zaledwie z dwóch rozwiązań. Jakość dostępnych modeli pola siły ciężkości z misji GOCE została w niniejszym opracowaniu oceniona w wyniku porównania obliczonych z nich anomalii wysokości i anomalii grawimetrycznych z odpowiednimi funkcjonałami obliczonymi z modelu geopotencjału EGM2008 oraz z anomaliami wysokości 184 stacji precyzyjnego satelitarno-niwelacyjnego trawersu kontrolnego. Odchylenia standardowe różnic anomalii wysokości i anomalii grawimetrycznych pomiędzy uzyskanymi z opracowanych na podstawie danych z misji GOCE modeli geopotencjału i z modelu EGM2008 wynoszą odpowiednio 10 cm i 3 mGal. Dopasowanie modeli geopotencjału z misji GOCE do anomalii wysokości satelitarno- niwelacyjnego trawersu kontrolnego kształtuje się również na poziomie 10 cm. Uzyskane wyniki wskazują na poprawę w kolejnych generacjach modeli geopotencjału z misji GOCE.

7

Surveing with the A10-020 absolute gravimeter for geodesy and geodynamics - First results

Kryński J., Sękowski M.

Reports on Geodesy

|

2010

|

z. 1/88

27-35

EN

The A10 is the first outdoor absolute gravimeter that allows to determine gravity with high precision. Absolute gravity survey with the A10 becomes highly competitive in terms of both efficiency and precision with traditional relative gravity survey. The portable A10-020 absolute gravimeter has been installed at the Borowa Gora Geodetic-Geophysical Observatory is September 2008. Since then a number of test measurements was conducted. Under laboratory conditions the series of gravity determination was obtained at two independent pillars at Borowa Gora as well as in Metsahovi and the BIPM gravimetric laboratories. Also a number outdoor gravity measurements with the use of mobile gravimetric laboratory was performed at the stations of gravity control in Poland and in Finland. The results obtained indicate higha quality of gravity determination with the A10under laboratory conditions and unprecedented quality under field conditions. They confirm the applicability of the A10 absolute gravimeter to the modernization of gravity control and high precision gravity survey required in modern gravity networks, but also usefulness in microgravimetry as well as geodynamics. Some practical problems concerning the use of the A10 and its operational procedure are discussed.

8

Long Message Threshold Scheme with a Low Degree Polynomial

Kryński J., Maćków W.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2010

|

R. 56, nr 12

1529-1532

EN

The standard threshold sharing schemes applied directly to large secret are ineffective and dangerous. Ineffectiveness of standard methods results from the need to generate and store a large number of shadows. In turn, the low security level of standard methods may be caused by not taking into account the properties of large files, such as file format and multiple reduplication of the same information contained in it. For these reasons extended methods are used to share large secrets, methods belonging to class of so called multi-secret threshold schemes. Most of them are based on generalized Shamir's scheme. The paper introduces a new threshold secret sharing scheme belonging to the mentioned class. An efficiency of our solution is comparable to other analyzed solutions based on generalized Shamir's scheme while degree of interpolation polynomial is decreased. The performance of the implemented method was additionally compared with the implementation of method using 3DES encryption and classic Shamir scheme to share the encryption key.

PL

Standardowe schematy podziału sekretu stosowane bezpośrednio do długich wiadomości są nieefektywne i potencjalnie niebezpieczne. Ich niska efektywność wynika głównie z konieczności generowania i przechowywania dużej ilości cieni. Z kolei niski poziom bezpieczeństwa jest następstwem nieuwzględniania właściwości długich wiadomości, takich jak format pliku czy powtarzalność fragmentów informacji w niej zawartej. Z tego powodu w praktyce do podziału długich wiadomości stosuje się metody rozszerzone, tzw. wielosekretowe schematy podziału. Większość z nich oparta jest na uogólnionym schemacie Shamira. W artykule zaproponowano nowy schemat podziału należący do tej klasy metod. Wydajność proponowanego rozwiązania jest porównywalna z innymi przeanalizowanymi rozwiązaniami wykorzystującymi uogólniony schemat Shamira, natomiast wyraźnie niższy jest stopień wykorzystywanych w schemacie wielomianów interpolacyjnych. Efektywność zaimplementowanej metody została dodatkowo porównana z metodą hybrydową wykorzystującą szyfrowani 3DES i klasyczny schemat Shamira do podziału klucza.

9

The use of the A10-020 gravimeter for the modernization of the finnish first order gravity network

Mäkinen J., Sękowski M., Kryński J.

Geoinformation Issues

|

2010

|

Vol. 2, no. 1(2)

5-17

EN

The A10 is the first absolute gravimeter that allows the rapid determination of gravity with high accuracy in field conditions. In many applications, an absolute gravity survey with the A10 thus becomes highly competitive with traditional relative gravity surveys, in terms of both efficiency and accuracy. In particular, it is very efficient in the modernization of gravity control and high precision gravity survey required in modern gravity networks. In 2008 the Institute of Geodesy and Cartography received the outdoor free-fall gravimeter A10 No 020. Time series of gravity taken with it since September 2008 at the Borowa Gora Geodetic-Geophysical Observatory in Poland show that the A10-020 provides high quality measurements in laboratory as well as in field conditions. In 2009-2010 the A10-020 gravimeter was used for the re-measurement of the Finnish First Order Gravity Network. Altogether 51 field sites were occupied, with a repeatability better than 4 \miGal. For control, 9 Finnish absolute gravity stations were occupied with the A10-020 altogether 25 times. From preliminary computations, the offset of the A10-020 to the FG5-221 of the Finnish Geodetic Institute was negligible and the RMS difference was 3 \miGal. The polarization-stabilized laser and the rubidium frequency standard of the A10-020 were calibrated before and after the surveys at the Finnish National Metrology Institute MIKES to ensure the metrological quality of the measurements. The results obtained confirm the applicability of the A10 absolute gravimeter to the modernization of gravity control networks.

PL

Grawimetr A10 jest pierwszym grawimetrem absolutnym umożliwiającym precyzyjne wyznaczenie przyspieszenia siły ciężkości w warunkach polowych. Wyniki absolutnych pomiarów przyspieszenia siły ciężkości przy użyciu grawimetru A10 są w wielu przypadkach konkurencyjne w odniesieniu do tradycyjnych względnych pomiarów grawimetrycznych zarówno pod względem precyzji pomiaru, jak i jego efektywności. W szczególności grawimetr A10 jest bardzo przydatny do modernizacji osnowy grawimetrycznej oraz do precyzyjnych pomiarów grawimetrycznych wymaganych we współczesnych sieciach grawimetrycznych. We wrześniu 2008 r. w Obserwatorium Geodezyjno-Geofizycznym Borowa Góra zainstalowano przenośny grawimetr balistyczny A10-020. Ciąg czasowy obserwacji grawimetrycznych od września 2008 r. wskazuje, że pomiary wykonywane grawimetrem A10-020 zarówno w warunkach laboratoryjnych, jak i polowych charakteryzują się wysoką jakością. Grawimetr balistyczny A10-020 został użyty w latach 2009-2010 do ponownego pomiaru przyspieszenia siły ciężkości na punktach fińskiej osnowy grawimetrycznej. Przyspieszenie siły ciężkości pomierzono na 51 punktach osnowy z powtarzalnością lepszą niż 4 \miGal. Dla kontroli wykonano dodatkowo 25 pomiarów przyspieszenia siły ciężkości na 9 grawimetrycznych punktach absolutnych w Finlandii. Ze wstępnych obliczeń wynika, że systematyczna różnica między rezultatami pomiarów A10-020 i FG5-221 jest zaniedbywalna, zaś błąd średni różnicy jest na poziomie 3 \miGal. Zarówno laser o stabilizowanej polaryzacji, jak i rubidowy wzorzec częstotliwości grawimetru A10-020 były kalibrowane przed i po pomiarach polowych w Fińskim Narodowym Instytucie Metrologii MIKES w celu zapewnienia metrologicznej jakości pomiarom. Uzyskane wyniki potwierdzają przydatność grawimetru balistycznego A10 do prac związanych z modernizacją osnowy grawimetrycznej.

10

Evaluation of the performance of the new EGM2008 global geopotential model over Poland

Kryński J., Kloch-Główka G.

Geoinformation Issues

|

2009

|

Vol. 1, no 1

7-17

EN

The performance of the new EGM2008 global geopotential model, over Poland, has been evaluated. The tide-free release of the EGM2008 model was also used for the assessment of quality of three precise quasigeoid models developed in the last decade in Poland. The EGM2008 model was compared with GPS/levelling as well as regional gravimetric quasigeoid models. The results obtained confirm high quality of quasigeoid models in Poland. They are in agreement with the previous estimate of their accuracy. Regional quasigeoid model calculated using the EGM2008 model has been found fully comparable with the existing precise quasigeoid models. EGM2008-based quasigeoid model was used to detect outlying GPS/levelling heights in the data set used for the assessment of quality of gravimetric quasigeoid models in Poland.

PL

W pracy przedstawiono wyniki oceny jakości nowego globalnego modelu geopotencjału EGM2008 na obszarze Polski. Model EGM2008, z którego wyeliminowano efekty pływowe, został także wykorzystany do oceny jakości trzech modeli quasigeoidy opracowanych w ostatniej dekadzie dla obszaru Polski. Obliczone z tego modelu anomalie wysokości zostały porównane z wynikami precyzyjnych pomiarów satelitarno-niwelacyjnych oraz z regionalnymi modelami quasigeoidy grawimetrycznej. Uzyskane wyniki potwierdzają wysoką jakość badanych modeli quasigeoidy i są zgodne z poprzednimi ocenami dokładności tych modeli. Regionalny model quasigeoidy obliczony dla obszaru Polski z modelu EGM2008 jest niemal równorzędny z istniejącymi precyzyjnymi modelami quasigeoidy. Model ten został wykorzystany do zidentyfikowania odstających anomalii wysokości pochodzących z precyzyjnych wyznaczeń satelitarno-niwelacyjnych wykorzystywanych do oceny jakości modeli quasigeoidy na obszarze Polski.

11

Implementacja długo-, średnio- i krótkofalowych składowych sygnałów funkcjonałów potencjału zakłócającego w procesie modelowania geoidy

Kloch G., Kryński J.

Prace Instytutu Geodezji i Kartografii

|

2008

|

T. 54, z. 112

5-25

PL

Metoda remove-compute-restore znalazła powszechne zastosowanie do regionalnego modelowania grawimetrycznej geoidy. W metodzie tej, która umożliwia tworzenie dokładnych modeli geoidy przy użyciu danych grawimetrycznych praktycznie wyłącznie z rejonu objętego modelowaniem, wykorzystuje się podział funkcjonałów potencjału zakłócającego na składowe reprezentujące różne grupy spektralne. Do wyznaczenia tych składowych korzysta się z globalnego modelu geopotencjału, anomalii grawimetrycznych oraz danych o topografii terenu. Istotną rolę w modelowaniu geoidy, w szczególności przy użyciu metody remove-compute-restore, odgrywa rodzaj redukcji wprowadzonych do obserwacji grawimetrycznych, a co za tym idzie rodzaj anomalii grawimetrycznych. W pracy podano szczegółowy algorytm klasycznej metody wyznaczania geoidy grawimetrycznej, a następnie dokładnie omówiono anomalie grawimetryczne: wolno powietrzną, Faye'a i Helmerta, które najczęściej znajdują zastosowanie w modelowaniu geoidy. Opis metody remove-computerestore modelowania grawimetrycznej geoidy rozdzielono na trzy podrozdziały poświęcone odrębnym składowym spektralnym funkcjonałów potencjału zakłócającego: składowej długofalowej, składowej średniofalowej i składowej krótkofalowej. Zwrócono uwagę na zależność sposobu obliczania składowych średnio- i krótkofalowej od rodzaju anomalii grawimetrycznej. W szczególności omówiono zagadnienie obliczania efektu pośredniego w wyznaczanej wartości odstępu geoidy od elipsoidy. Przeprowadzone testy numeryczne wykazały potrzebę stosowania wzoru ścisłego do wyznaczania efektu pośredniego jedynie w górskich rejonach Polski.

EN

Remove-compute-restore method is commonly used for regional modelling of gravimetric geoid. In this method, which allows to develop precise geoid models using gravity data practically only from the modelled area, functionals of the disturbing potential are expressed in terms of components, which represent different spectral groups. Global geopotential model, gravity anomalies and topographic data are used to determine these components. An important role in modelling geoid, especially with the use of remove-compute-restore technique, plays the type of gravity reductions, and hence the type of gravity anomalies. In the paper a detailed algorithm of classical technique of modelling geoid is shown, and then free-air, Faye and Helmert gravity anomalies, which are most often used for modelling geoid, are discussed. The description of remove-compute-restore method of geoid modelIing is presented in three subsections, where separate spectral components of functionals of the disturbing potential: long, medium and short wave components are discussed. The authors paid attention to the dependence of the method of calculation of medium and short wave components on the type of gravity anomalies used. In particular, the problem of the determination of indirect effect in geoid undulation was discussed. Numerical tests showed the need of using the exact formula for calculating the indirect effect only in mountainous areas of Poland.

12

Study of the relationship between the tectonic stress and the deformation of the lithosphere in the territory of Poland - a new geodynamics research project

Jarosiński M., Kryński J., Rogowski B.

Reports on Geodesy

|

2007

|

z. 2/83

109-116

EN

The main goal of the project is the complex analysis of recent geokinematics and geomechanics of the Earth crust in the territory of Poland. The analysis will be performed using the archive data as well as the new data acquired duiring the realisation of the project. Combined analysis of GNNS data obtained from the epoch obsenations at the stations of PSG (Polish Geodynamic Network) and stress measured in the drilling holes will be conducted. The new thermomechanic 2D geodynamic model will be determined using the finite element method.

13

Ocena jakości poprawek terenowych "1992" oraz analiza ich przydatności do obliczenia poprawek terenowych na obszarze Polski spełniających wymagania centymetrowej geoidy

Kloch G., Kryński J.

Prace Instytutu Geodezji i Kartografii

|

2007

|

T. 53, z. 111

64-89

PL

Poprawki terenowe "1992" były obliczone dla 27% stacji grawimetrycznych na terenie Polski przy wykorzystaniu pomiarów nachylenia terenu w bezpośrednim otoczeniu punktów grawimetrycznych (strefa wewnętrzna) oraz map topograficznych (strefa pośrednia i zewnętrzna) wewnątrz promienia 22.5 km wokół punktu grawimetrycznego. Niestety, nie zachowało się wiele materiału archiwalnego. Z nielicznymi wyjątkami zachowały się jedynie sumaryczne wartości poprawek terenowych na punktach grawimetrycznych, tj. suma składowych z trzech stref obliczeniowych. Ze względu na niską rozdzielczość danych wysokościowych użytych do obliczeń poprawek terenowych "1992", ograniczenie promienia obliczania poprawek terenowych do 22.5 km wokół punktu grawimetrycznego oraz używanie różnych algorytmów i zapewne różnych standardów jakość poprawek terenowych "1992" odbiega od wymagań stawianych przy modelowaniu geoidy o centymetrowej dokładności. Autorzy niniejszej pracy podjęli próbę odpowiedzi na pytanie, czy wykorzystanie poprawek terenowych "1992" w całości lub w formie odtworzonych ich składowych wewnętrznych może podnieść jakość obliczanych na nowo poprawek terenowych na obszarze Polski spełniających wymagania dokładnościowe modelowania centymetrowej geoidy. W badaniach polegających na analizie wyników testów numerycznych wykorzystano udostępnione przez Przedsiębiorstwo Badań Geofizycznych materiały archiwalne zawierające składowe poprawek terenowych z poszczególnych stref obliczeniowych dla 3327 punktów obiektu Babia Góra ze zdjęcia grawimetrycznego dla tematu Karpaty Zachodnie 1975. W pierwszej kolejności przeprowadzono badania mające na celu ustalenie relacji między poprawkami terenowymi "1992" i poprawkami terenowymi z materiałów archiwalnych PBG. Następnie analizowano możliwość obliczenia składowej poprawki terenowej w strefie wewnętrznej przy użyciu modelu terenu DTED2 o rozdzielczości 1" x 1" oraz możliwość odtworzenia składowej poprawki terenowej w strefie wewnętrznej jako różnicy między wartością poprawki terenowej z bazy danych grawimetrycznych i sumą odtworzonych wartości składowych poprawki terenowej w strefach zewnętrznej i pośredniej. Dokonano oceny wpływu rodzaju wysokości stacji grawimetrycznej (wysokość z niwelacji lub z mapy topograficznej) na wielkość składowej poprawki terenowej w strefie pośredniej i zewnętrznej. Przebadano również wpływ rozdzielczości użytego modelu terenu na wielkość składowej poprawki terenowej w strefie pośredniej i zewnętrznej oraz wpływ rozdzielczości użytego modelu terenu na wielkość całkowitej poprawki terenowej w promieniu 22.5 km.

EN

Terrain corrections "1992" were calculated for 27% of gravity stations in Poland using terrain slopes data surveyed in the vicinity of each gravity point (inner zone) and data from topographic maps (middle and outer zone) within the radius of 22.5 km. Unfortunately very little archive records on the subject survived. With few exceptions only the final values of terrain corrections "1992", i.e. the total contributions of all three zones are available. Low resolution of height data used, limitation of the maximum radius of terrain correction computation to 22.5 km around gravity station, the use of different algorithms and probably different standards substantially affect the quality of terrain corrections "1992". As a result, the accuracy of terrain corrections "1992" is lower than the one required for modelIing geoid at centimetre level of accuracy. The authors of this paper made an attempt at investigating the usefulness of the terrain corrections "1992" (the total contribution of tree zones or the recovered contribution of the individual zones) for improving the quality of newly calculated terrain corrections, that will be used for modelling geoid with centimetre accuracy. Investigations based on analysis of the results of numerical tests conducted with use of the survived data records from PBG (Geophysical Exploration Company). The records contain the contributions of the inner, middle and outer zone to terrain corrections for 3327 gravity stations in Babia Gora area (gravity survey in Western Carpathians 1975). First, the relation between terrain corrections "1992" and terrain corrections from PBG records has been determined. Then, the possibility of computing precise terrain correction in the inner zone with the use of DTM of 1" x 1" resolution - called DTED2 was analysed, and the possibility to recover the contribution of the inner zone as a difference between terrain correction from data base "1992" and re covered contributions of middle and outer zones were investigated. The effects of height data type (Ievelled height or height obtained from the topographic map) as well as resolution of DTM used on terrain correction in the middle and outer zone as well as the effect of resolution of DTM on whole terrain correction within the radius of 22.5 km were investigated.

14

Centymetrowa geoida na obszarze Polski - realia i perspektywy

Kryński J.

Prace Instytutu Geodezji i Kartografii

|

2007

|

T. 53, z. 111

5-46

PL

Zgromadzone w wyniku współpracy krajowych i zagranicznych ośrodków naukowych w ramach projektu badawczego KBN w latach 2002-2005 dane geodezyjne, grawimetryczne, astronomiczne, geologiczne i satelitarne zostały poddane gruntownej analizie jakościowej. Zostały one również zgodnie z obowiązującymi standardami sprowadzone do jednolitych układów odniesienia, uporządkowane i zarchiwizowane w odpowiednich bazach danych. W wyniku przeprowadzonych analiz wskazano globalne modele geopotencjału najlepiej obecnie nadające się do wykorzystania w procesie modelowania metodą remove-compute-restore quasigeoidy na obszarze Polski. Opracowano metodologię i obliczono poprawki terenowe do punktowych danych grawimetrycznych z grawimetrycznej bazy danych. Wygenerowano także dla obszaru Polski nowy zbiór średnich anomalii Faye'a w siatce 1' x 1'. Zgromadzone dane posłużyły do opracowania modelu geoidy astronomiczno-geodezyjnej oraz precyzyjnych modeli quasigeoidy grawimetrycznej, satelitarno-niwelacyjnej, zintegrowanej oraz quasigeoidy wpasowanej w wysokości punktów sieci POLREF. Jakość obliczonych modeli quasigeoidy oceniono na podstawie wewnętrznej oceny oraz analiz porównawczych, w szczególności z wykorzystaniem danych z założonego w ramach projektu kontrolnego trawersu satelitarno-niwelacyjnego. Najlepsze spośród wygenerowanych modeli quasigeoidy na obszarze Polski osiągają dokładność 2 cm. Opracowane technologie modelowania quasigeoidy oraz zgromadzone i uporządkowane dane należy w najbliższej przyszłości wykorzystać do opracowania modelu quasigeoidy dla obszaru Polski; model ten powinien zastąpić stosowany powszechnie model GUGiK 2001. Dalszej znaczącej poprawy dokładności modelu quasigeoidy na terenie Polski można oczekiwać w wyniku przeprowadzenia szczegółowej weryfikacji danych grawimetrycznych i wysokościowych, dokładniejszego obliczenia poprawek terenowych z użyciem wszystkich dostępnych informacji, spożytkowania wyników wyrównania kampanii niwelacyjnej 1999-2002, łącznego wykorzystania odchyleń pionu z danymi grawimetrycznymi, dalszego udoskonalenia metodologii i technik obliczeniowych oraz wykorzystania nowych modeli geopotencjału z misji kosmicznych GRACE i GOCE. Istotną przeszkodą w wygenerowaniu na terenie Polski quasigeoidy wpasowanej o centymetrowej dokładności jest niezadowalająca jakość wysokości punktów oporowych (wpasowania) sieci POLREF, którą należy szacować na poziomie 3-4 cm.

EN

Geodetic, gravimetric, astronomical, geological and satellite data acquired in cooperation of national and foreign research centres within the project supported by the Polish State Committee for Scientific Research in 2002-2005 have been extensively qualitatively and quantitatively analysed. They have been transformed to unified reference systems in accordance with recent standards, and then archived in the respective databases. The analyses performed indicated global geopotential models recently most suitable for quasigeoid modelling in Poland with the use of "remove-compute-restore" method. Methodology for computing terrain corrections with the use of available data was developed. Terrain corrections were calculated for point gravity data from the gravity database. A new set of mean 1' x 1' Faye gravity anomalies was generated. The acquired data was further used for generating models of astro-geodetic geoid, and precise models of gravimetric, GPS/leveIling, integrated quasigeoid and quasigeoid best fitted to the heights of the sites of the POLREF network. Quality of quasigeoid models developed was estimated with the use of internal accuracy analysis as wen as data from the controI GPS/leveIling traverse established within the project. Accuracy of the best of obtained quasigeoid models in Poland is at the level of 2 cm. The elaborated methodology as well as the acquired and unified data should in the nearest future be used for developing a new quasi geoid model for Poland that would rep lace the GUGiK 2001 quasigeoid model, recommended by the Head Office of Geodesy and Cartography in Poland for the use in surveying practice. An extensive verification of gravity and height data, more rigorous and precise determination of terrain corrections with the use of all available information, the use of the results of adjustment of 1999-2002 levelling campaign, the integrated use of deflections of the vertical with gravity data, further improvement of methodology and computational techniques and the use of new global geopotential models from gravity field modelling-dedicated space missions GRACE and GOCE can contribute to substantial improvement of quality of quasigeoid models in Poland. The basic problem with generating a quasigeoid model of centimetre accuracy in Poland, best fitted to GPS/levelling data is an insufficient quality of heights of fitting stations of the POLREF network, that is estimated at the level of 3-4 cm.

15

Analiza wieloletniego ciągu wyznaczeń czasu obrotowego w Borowej Górze

Kryński J., Moskwiński M., Zanimonskiy Y. M.

Prace Instytutu Geodezji i Kartografii

|

2005

|

T. 51, z. 109

37-66

PL

Niniejsze opracowanie stanowi próbę podsumowania wyników wieloletnich obserwacji astronomicznych, prowadzonych od 1963 roku w Obserwatorium Geodezyjno-Geofizycznym Instytutu Geodezji i Kartografii w Borowej Górze przy użyciu instrumentu przejściowego. W krótkim rysie historycznym poprzedzającym zasadniczą część opracowania zawarto opis zmian instrumentalnych, technologicznych i metodycznych towarzyszących pozyskiwaniu i wstępnemu opracowywaniu obserwacji czasu obrotowego w Obserwatorium w Borowej Górze oraz dotychczasowemu wykorzystaniu tych obserwacji. Zachowany materiał obserwacyjny i obliczeniowy poddany został ocenie w aspekcie jego przydatności do kompleksowej analizy. Pomocne w opracowaniu istniejącego materiału obserwacyjnego było uporządkowanie, zweryfikowanie i zarchiwizowanie, a następnie przeliczenie z systemu katalogu FK5 na system Katalogu Hipparcos. Zachowany materiał obserwacyjny, w szczególności ciąg obserwacji z okresu ostatnich 19.5 lat, stanowi unikalne źródło informacji o zachowaniu się w czasie długości astronomicznej Obserwatorium w Borowej Górze. W niniejszej pracy zestawiono i przeanalizowano dotychczasowe wyniki opracowania obserwacji czasu obrotowego. Dokonano oceny błędu systematycznego obserwacji długości astronomicznej w Borowej Górze oraz stosowanej wartości konwencjonalnej długości astronomicznej instrumentu przejściowego w Borowej Górze i zaproponowano nową jej wartość. Przeanalizowano wyniki wyznaczeń współczynników równania borowogórskiego. Przeprowadzono także kompleksową analizę widmową wieloletniego ciągu obserwacyjnego z okresu 1986.0-2005.5, wyodrębniono wyrazy okresowe ciągu oraz wyznaczono parametry numerycznego modelu tego ciągu.

EN

The paper presents the attempt to summarize the results of long-standing astronomical observations conducted since 1963 with the passage instrument at Borowa Gora Geodetic-Geophysical Observatory of the Institute of Geodesy and Cartography. A brief historical review that consists of the description instrumental, technological and methodical improvements in acquiring and pre-processing of rotational time observations trom Borowa Gora Observatory as well as previous use of those observations precedes the main part of the paper devoted to the analysis of the data. Retained observational data and results of pre-processing was carefuIly investigated in terms of its usefulness for complex analysis. Re-ordering, verification and archiving the existing data as well as transforming it from FK5 catalogue system to the Hipparcos catalogue system became crucial for processing and analysing the retained data that contains the unique information on time variation of astronornical latitude of Borowa Gora Observatory; data series from last 19.5 years is particularly valuable for the analysis. Summary and discussion of previous results of determination of astronomical longitude of Borowa Gora are given in the paper. Systematic error of determination of astronomical longitude of Borowa Gora was estimated and conventional value of astronomical longitude of the passage instrument at Borowa Gora was discussed; new conventional value of astronomical longitude of the passage instrument at Borowa Gora has been suggested. The solutions for the coefficients of the Borowa Gora Observatory equation were analysed. Complex spectraI analysis of a long-standing rotational time data series from 1986.0-2005.5 was performed. A number of periodic terms were separated from the series investigated and the numerical model of the series has been formed.

16

Regionalnie, lokalnie i znów globalnie

Kryński J.

Geodeta : magazyn geoinformacyjny

|

2005

|

nr 11

24--28

17

Od Newtona do relatywizmu

Kryński J

Geodeta : magazyn geoinformacyjny

|

2005

|

nr 9

26--30

18

Od FK do WGS84

Kryński J

Geodeta : magazyn geoinformacyjny

|

2005

|

nr 8

20--21

19

Nie tylko dla geodetów i astronomów

Kryński J

Geodeta : magazyn geoinformacyjny

|

2005

|

nr 7

24--26

20

Ku centymetrowej geoidzie w Polsce

Kryński J.

Geodeta : magazyn geoinformacyjny

|

2005

|

nr 12

58