background image

3. Dane jest podstawowe równanie geodezji fizycznej . Wyprowadź jego przybliżoną postać 
dla Ziemi kulistej. 

 

 

 
14. Odstęp quasigeoidy od geoidy  - wielkości niezbędne do wyznaczenia, znaczenie 
składników wzoru na odstęp. 
 
Odstęp quasigeoidy od geoidy: 

o

N

o

o

g

N

H

γ

2

)

Γ∆

(

H

γ

2

)

G

-

Γ

(

H

γ

A

III

II

I

ξ

2

B

ξ

+

+

=

+

+

=

 

o

g

H

γ

A

I

B

=

 

+

=

2

H

Γ

γ

γ

o

0

- przyśpieszenie normalne 

2

o

H

γ

2

)

G

-

Γ

(

II =

 

o

N

H

γ

2

)

Γ∆

(

III

ξ

=

 

 
Wielkości niezbędne do wyznaczenia: 
I – należy wcześniej wyznaczyć: 

- anomalię 

Bouguere’a

o

g

g

H

σ

0,0419

-

A

A

F

B

=

 

- anomalię Fay’a 

F

g

A

 dla przyspieszenia na geoidzie GRS-80 

background image

80

GRS

0

T

g

g

γ

-

R

R

g

A

W

F

+

+

=

 

o

g

GH

R

W

=

 

potrzebna jest zatem znajomość wysokości ortometrycznej (można użyć wysokości normalnej), gęstości 
wierzchniej warstwy skorupy ziemskiej (z map geologicznych), przyspieszenia siły ciężkości, wartości 
pionowych gradientów G, wartości poprawek grawimetrycznych (z NMT) oraz poprawek 
topograficznych. 
 
(na zajęciach zostało podane jeszcze: 

]

m

/

mGal

[

3085

,

0

Γ =

 

Znaczenie składników wzoru na odstęp 
 
Zasadniczy wpływ na wartość wyznaczonego odstępu quasigeoidy od geoidy  ma pierwszy 

składnik 

o

g

H

γ

A

I

B

=

. Dla anomalii 

Bouguere’a 

B

g

A

rzędu 10

2

mGala (odpowiada to terenom 

górskim i podgórskim Polski) oraz wysokościom 10

3

m oraz dla przyśpieszeni normalnego 

γ = 

10

6

mGala=10m/s

2

 składnik pierwszy osiągnie wartość około 10cm. Na obszarach nizinnych 

wartość jego będzie zdecydowanie mniejsza i nie przekroczy 1cm. Stąd wielkość ta jest 
wystarczająca, a pozostałe składniki wzoru się pomija. Ze względu na niewielką wartość 

ułamka 

γ

A

B

g

, wysokość ortometryczną zastępuje się wysokością normalną  lub po prostu 

przybliżoną wysokością. 
 

Wartość drugiego składnika (

2

o

H

γ

2

)

G

-

Γ

(

II =

) będzie miała znaczenie tylko na obszarach 

górskich. Wynika to z różnicy gradientu normalnego i rzeczywistego

)

G

-

Γ

(

, które na tych 

obszarach może osiągnąć wartość 0,1mGala. Zatem przy wysokościach 500,700 lub 1000, 
składnik ten będzie wartością od 5cm do 10cm (dla Krakowa H<300m, wartość ta wyniesie 
ok. 5mm) 

Ostatni składnik wzoru 

o

N

H

γ

2

)

Γ∆

(

III

ξ

=

na obszarze Polski osiąga wartośći nie większe niż 

0,02mm, a więc jest do pominięcia. 
 
Dla obszaru Polski odstęp quasigeoidy od geoidy  najczęściej się oblicza na podstawie tylko 
pierwszego składnika. Na obszarach górskich i podgórskich należałoby uwzględnić także 
drugi składnik. 
 
 
25. Wyjaśnić na czym polegają podobieństwa i różnice między geoidą a quasi-geoidą. 
 
Quasigeoida (również jako quasi-geoida) – teoretyczna powierzchnia aproksymująca 
swobodny poziom mórz i oceanów w systemie wysokości normalnych

[1]

. Praktyczna 

generalizacja geoidy, stanowiąca powierzchnię pomocniczą przy określaniu modelu Ziemi. 
 
Geoida jest powierzchnią ekwipotencjalną (geoida w każdym swym punkcie jest prostopadła 
do kierunku siły ciężkości), pokrywająca się w przybliżeniu z powierzchnią oceanów przy 
pełnej równowadze znajdujących się w nich mas wody. Mołodieński stwierdził, że nie jest 
możliwe wyznaczenie dokładnego przebiegu geoidy na obszarze lądu, ponieważ nie jest znany 

background image

rozkład mas znajdujących się na zewnątrz geoidy. Zaproponował użycie w miejscu geoidy 
pojęcia quasigeoidy, która wprawdzie nie jest powierzchnią ekwipotencjalną, ale można ja 
wyznaczyć jednoznacznie 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Różnice i podobieństwa: 
 - quasi-geoida nie jest powierzchnią ekwipotencjalną, geoida jest 
 - pojęcie quasi-geoidy jest pojęciem wtórnym w stosunku do wysokości normalnych, bowiem 

quasi-geoidę  można  wyznaczyć  poprzez  wysokości  normalne.  W  związku  z  tym  nie  należy 

traktować quasi-geoidy jako powierzchni odniesienia dla wysokości normalnych.  

- geoida i quasi-geoida pokrywają się na terenie mórz i oceanów, natomiast na terenie lądu 

quasigeoida pzrebiega nad geoidą 

 

f.p.Z. 

quasi-geoida 

geoida 

elipsoida 

n

A

 

n

B

 

n

C

H

 

n

D

H

 

ζζζζ

A 

ζζζζ

B 

ζζζζ

C 

ζζζζ

D