Anda ülevaade riigi geodeetilise referentssüsteemi koostisosadest ning neid kinnistavate geodeetiliste põhivõrkude rajamise põhimõtetest. Selgitada koordinaatsüsteemide vahelisi transformeerimisi.
Anda ülevaade Maa raskusjõuvälja uurimisest ja Maa kuju määramisest ning Maa raskusjõuväljast tulenevatest eeldustest geodeetiliste referentssüsteemide kehtestamisel ning rangel kõrgusmäärangul.

Review the components of national geodetic reference system and principles of their realization via corresponding geodetic networks. Explain transformations in-between various coordinate systems. Review (i) the studies of Earth’s gravity field, (ii) determination of Earth’s shape, (iii) constraints for the definitions of the geodetic reference frames and rigorous height determination.

1. Teab riigi geodeetilise referentssüsteemi koostisosi ning neid kinnistavate geodeetiliste põhivõrkude rajamise põhimõtteid
2. Oskab erinevate koordinaatide vahelisi teisendusarvutusi.
3. Lahendab geodeetilist otse ja pöördülesannet sfääril ja ellipsoidil
4. Teab ulatuslike geodeetiliste võrkude mõõtmiste redutseerimis- ja arvutustööde põhimõtteid
5. Oskab koordinaatsüsteemide ja ajaepohhide vahelisi transformeerimisarvutusi
6. Oskab selgitada raskuskiirenduse mõõtmise kasutusvõimalusi ja selle geodeetilisi rakendusi
7. Teab geoidi kuju arvutamise nüüdisaegsed meetodeid ja kasutamist kõrgusmäärangul

1. Knows components of national geodetic reference system and principles of their realization via corresponding geodetic networks
2. Practises computations with different types of coordinates
3. Able to solve direct and inverse geodetic problems on the sphere and ellipsoid.
4. Knows the principles of reductions and computations of large geodetic networks
5. Able to perform transformations between different coordinate systems and time epochs.
6. Explains geodetic applications of the gravity measurements
7. Knows modern methods for geoid modelling and its usage for height determination

Sfäärilised, geodeetilised ning 3D ristkoordinaadid, nendevahelised seosed. Topotsentrilised koordinaadid.
Maaellipsoidi parameetrid, geodeetiline joon. Geodeetiline otse- ja pöördülesanne sfääril ja ellipsoidil. Geodeetiline astronoomia, ajasüsteemid. Mõõtmistulemuste redutseerimine referentspindadele. Geodeetilised koordinaatsüsteemid ja nendevahelised seosed. Tasapinnaliste ristkoordinaatide arvutamine. Kaasaegsed koordinaatsüsteemid ja geodeetilised võrgud. Koordinaatsüsteemide vaheline transformeerimine. Geodeetiliste võrkude deformeerimise põhjused. Mõõtmiste ajaepohhid. Pöörleva gravitatsiooniallika raskuskiirendus ja potentsiaal. Raskuskiirenduse muutused Maal. Maa raskuskiirenduse normaalväli. Geopotentsiaaliarvude ja kõrguste arvutamine. Maa raskuskiirenduse anomaalväli ja selle seos hälbepotentsiaaliga. Geoidi modelleerimise nüüdismeetodid, kasutamine GNSS kõrgusmäärangul.

Kodused ja praktilised tööd järgmistel teemadel:

1) Koordinaatide vahelised seosed
2) Geodeetiline joon
3) Ulatuslike geodeetiliste võrkude redutseerimis- ja arvutustööd
4) Koordinaatsüsteemide ja ajaepohhide vahelised transformeerimised
5) Gravitatsioonipotentsiaal- ja jõud
6) Raskuskiirendus ja selle mõõtmine
7) Normaalväli, kõrguste tüübid ja nende seosed raskuskiirendusega
8) Raskuskiirenduse anomaaliad ja redutseerimine
9) Geoidi mudeli arvutamise nüüdisaegsed meetodid

Spherical and geodetic coordinates, 3D Cartesian coordinates, relations between them. Topocentric coordinates. Parameters of the earth ellipsoid, the geodesic. Direct and inverse geodetic problems on the sphere and ellipsoid. Geodetic astronomy, time systems. Reduction of geodetic measurements to reference surfaces. Geodetic coordinate systems and relations between them. Computing the rectangular plane coordinates. Contemporary coordinate systems and geodetic networks. Transformation between different coordinate systems. Causes for geodetic network deformations. Time epochs of the measurements. Gravity acceleration and potential of rotating bodies. Variations of Earth’s gravity field. The normal gravity field. Computing geopotential numbers and heights. Gravity field anomalies and their relation with the disturbing potential. Modern methods for geoid modelling, usage for GNSS-heighting.

Home and practical assignments on the following general topics:
1) Computing between different types of coordinates
2) Geodesic
3) Reductions and computations of geodetic networks
4) Transformations between different coordinate systems and time epochs.
5) Gravitational potential and force
6) Principles of measuring gravity acceleration
7) The normal field, types of heights and their relations with the gravity
8) Gravity anomalies and reduction
9) Contemporary methods for geoid modelling

Hindeline kirjalik eksam koosneb teoreetilistest küsimustest ja praktilistest ülesannetest. Hinne (0-5) oleneb vastuse põhjalikkusest ja täpsusest.

The written final exam comprises practical computations and the theoretical questions. The grade (0 to 5) of the exam depends on the adequacy of the answers.

Iseseisev töö on vajalik igaks loenguks ning harjutustunniks valmistumisel, aga ka eksamiks valmistumisel. Harjutuste põhiosa tuleb teha iseseisva tööna.

Independent study is requred for participation in lectures and exercise classes and preparing for the final assessment. Independent study/work is needed for completion of the exercises.

A. Ellmann ja T. Oja (2008) Füüsikalise geodeesia ja gravimeetria alused. Tallinn.
V. Kala, Kõrgema geodeesia alused, Tallinn, 2004.
B. Hofmann-Wellenhof ja H. Moritz (2005) Physical Geodesy.
Loengukonspekt Internetis.
Kirjanduse ajakohane loetelu esitatakse avaloengus

-