GEODESIA SUPERIOR

Generalidades------------------------------------------------------------------------------------------
Código: 32264 Departamento: Matemáticas
Curso: Cuatrimestre:
Tipo: Optativa Créditos: 4,5 Teóricos: 3 Prácticos: 1,5  
Objetivos de la asignatura-----------------------------------------------------------------------------
  • Conocimientos de Geodesia clásica y tridimensional. Técnicas geodésicas clásicas, angulares y distanciométricas.
  • Cálculos geodésicos sobre el elipsoide de revolución y tridimensionales.
  • Sistemas de Referencia Terrestres Internacionales y locales/regionales. Transformación entre sistemas. Resolución numérica de problemas comunes en Geodesia.
Recomendaciones o requisitos para cursar la asignatura----------------------------------------------
Geodesia clásica, cartografía matemática, geofísica, programación.
Programa----------------------------------------------------------------------------------------------

1. Introducción.
1.1. Desarrollo histórico de la geodesia.
1.1.1. El modelo esférico de la tierra.
1.1.2. Medidas de arcos.
1.1.3. Modelo elipsoidal de la tierra.
1.1.4. Geoide y elipsoide.
1.2. El problema de la geodesia.

2. El campo de gravedad de la tierra.
2.1. Componentes del campo de gravedad: Unidades.
2.2. Gravitación y potencial gravitatorio.
2.3. Aceleración centrífuga, potencial centrífugo.
2.4. Aceleración de la gravedad, potencial de gravedad.
2.5. Las superficies de nivel: Definición y propiedades.
2.6. Representación analítica de las superficies de nivel.
2.7. Curvatura de la superficie de nivel.
2.8. Curvatura de la plomada.
2.9. Gradiente de gravedad.
2.10. Sistemas coordenados en el campo de gravedad terrestre.
2.11. Relación entre el sistema XYZ y el sistema __W.
2.12. Sistema astronómico local y sistema cartesiano global.

3. El Geoide como superficie de referencia para alturas.
3.1. Número geopotencial y altura ortométrica.
3.2. Altura dinámica y normal.

4. Campo de gravedad normal.

5. Sistemas de referencia.
5.1. Movimiento del polo.
5.1.1. Definición de orientación terrestre y necesidades de conocer un polo de referencia.
5.1.2. Movimientos y componentes.
5.1.3. Forma observacional y puntos de vista.
5.1.4. Descripción de las coordenadas del polo y boletin IERS.
5.1.5. Métodos modernos en la determinación del movimiento del polo.
5.1.6. Formulación de las correcciones por movimiento del polo.
5.2. Cálculos de arco de elipse meridiana.
5.2.1. Formulación aproximada e integración numérica.
5.2.2. Problema inverso.
5.3. Paso del sistema astronómico local al cartesiano global.
5.4. Sistemas de referencia elipsoidales.
5.4.1. Sistemas de coordenadas astronómico y geodésico.
5.4.2. Relaciones entre las coordenadas geodésicas y las coordenadas de la elipse meridiana.
5.4.3. Relación entre la latitud geodésica y geocéntrica.
5.4.4. Relación entre la latitud geodésica y la reducida.
5.4.5. Radios de curvatura del elipsoide de revolución.
5.4.6. Sistema coordenado elipsoidal espacial.
5.5. Sistemas modernos de referencia.
5.5.1. Principio de relatividad de Galileo. Sistemas inerciales.
5.5.2. Escalas de tiempo.
5.5.3. Sistema convencional de referencia celeste.
5.5.3.1. Realización, ecuador y origen de ascensiones rectas.
5.5.4. Sistema Convencional de Referencia Terrestre.
--5.5.4.1. Realización.
--5.5.4.2. Parámetros de transformación entre sistemas de coordenadas mundiales.
--5.5.4.3. Modelo de movimiento entre placas.
5.5.5. Sistema y marcos de referencia terrestres existentes en España.
--5.5.5.1. Sistema de referencia terrestre oficial en España y marco asociado.
--5.5.5.2. Servicio internacional de rotación de la tierra.
-----5.5.5.2.1. Sistema de referencia terrestre internacional ITRS.
-----5.5.5.2.2. Materialización del ITRS y elipsoide GRS80.
--5.5.5.3. National Imagery and Mapping Defense Agency (NIMA).
-----5.5.5.3.1. Sistema geodésico mundial WGS84.
-----5.5.5.3.2. Marco de referencia WGS84 y elipsoide WGS84.
--5.5.5.4. Servicio internacional GPS para geodinámica (IGS).
--5.5.5.5. Marco de referencia terrestre europeo.
-----5.5.5.5.1. Materialización del ETRS89.
--5.5.5.6. Red GPS EUREF.
--5.5.5.7. Redes GPS existentes en España.
-----5.5.5.7.1. IBERIA95.
-----5.5.5.7.2. REGENTE.
-----5.5.5.7.3. BALEAR98.
5.6. Transformaciones entre sistemas geocéntricos convencionales terrestres.
5.6.1. Transformación rigurosa.
5.6.2. Especificaciones para el cálculo de una campaña en ETRS89.
5.7. Transformaciones y cambio de DATUM.
5.7.1. Transformación de coordenadas geodésicas.
5.7.2. Transformación de las deflexiones de la vertical y ondulación.
5.7.3. Determinación de las coordenadas del centro del elipsoide original.
5.7.4. Transformación de sistemas tridimensionales casi paralelos.

6. Mediciones Geodésicas terrestres.
6.1. Refracción atmosférica.
6.2. Mediciones de ángulos horizontales.
6.3. Mediciones de distancias.
6.4. Mediciones de ángulos cenitales.
6.5. Nivelación.
6.5.1. Datum vertical.
6.5.2. Nivelación geométrica.
6.5.3. Cota geopotencial.
6.5.4. Alturas dinámicas.
--6.5.4.1. Corrección dinámica.
--6.5.4.2. Relación entre alturas dinámicas y normales.
6.5.5. Alturas normales.
--6.5.5.1. Comparación entre ortométricas y normales.
--6.5.5.2. Corrección normal.
--6.5.5.3. Cálculo de alturas normales.
--6.5.5.4. Forma explícita de cálculo de alturas normales.
6.5.6. Alturas ortométricas.
--6.5.6.1. Cálculo de alturas ortométricas.
6.5.7. Comparación final y conclusiones.
6.5.8. Instruciones de señalización.
6.5.9. Instrucciones de observación.
6.5.10. GRS80.

7. Conceptos sobre ajustes en redes clásicas y GPS.

Prácticas------------------------------------------------------------------------------------------------
  • Ejercicios propuestos sobre geodesia clásica y tridimensional.
  • Cálculo de una red plana clásica y una red GPS.
  • Ejercicios empleando métodos numéricos a problemas clásicos en Geodesia.
Evaluación----------------------------------------------------------------------------------------------
  • Examen teórico-práctico, con preguntas de desarrollo y ejercicio práctico.
  • Entrega de prácticas.
Bibliografía----------------------------------------------------------------------------------------------
  • Paul R.Wolf, "Adjustment Computations", Wiley 1997.
  • Gunter Seeber, "Satellite Geodesy", D Gruyter. 1993.
  • Gilbert Strang, "Linear Álgebra, Geodesy and GPS", Wellesley. 1997.
  • Wolfgang Torge, "Geodesy", Walter de Gruyter. 2001.
  • Zackatov, "Curso de Geodesia Superior", Rubiños. 1999.
  • B. Hofmann-Wellenhof, "Global Positioning System: Theory and Practice", 2001.
  • E.J. Krakiwsky, "Geodesy: The Concepts", Elsevier Health Sciences. 1996.

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