PROGRAMA DETALLADO DE LA ASIGNATURA: LABORATORIO DE GRAVIMETRÍA INGENIERÍA EN GEODESIA Y CARTOGRAFÍA SEGUNDO CURSO. CUATRIMESTRE B. 4.5 CRÉDITOS Profesores: Angel Martín Furones A) OBJETIVOS Que el alumno sepa utilizar y relacionar la gravimetría y modelos de geoide con otras disciplinas (Modelos gravitatorios terrestres, cambio climático, geodinámica, geología, prospecciones, ingeniería civil, oceanografía, etc.). Que el alumno realice tratamiento de datos gravimétricos y sus correcciones de alta precisión siguiendo los estándares internacionales. Que el alumno se familiarice con las redes gravimétricas y su metodología de toma de datos, de procesado y de ajuste. Introducir al alumno en la medida del campo de gravedad desde plataformas móviles: portadas, aeroportadas y por satélite, con especial atención a los recientes modelos gravitatorios por satélite Que el alumno sepa buscar información en Internet y sepa trabajar con ella (bases de datos gravimétricas, modelos digitales del terreno, modelos globales de geoide a partir de misiones por satélite, etc).
B) CONTENIDOS B1) TEMARIO TEÓRICO TEMA 1- UTILIDADES DE LA GRAVEDAD, GRAVIMETRÍA Y MODELOS DE GEOIDE 1.1 Metrología. 1.2 Efemérides de los satélites y cálculo de modelos gravitatorios desde satélite. 1.3 Cambio climático: Determinación del nivel medio del mar. 1.4 Geodinámica. 1.5 Geología. 1.6 Prospecciones Geofísicas. 1.7 Ingeniería civil 1.8 Arqueología y patrimonio. 1.9 Utilidades de los modelos de geoide 1.9.1 Geodesia. 1.9.2 Geofísica. 1.9.3 Fuerzas tectónicas. 1.9.4 Cambio climático: Circulación oceánica 1.9.5 Rotación terrestre. 1.10 Redes gravimétricas. TEMA 2 CORRECCIONES DE ALTA PRECISIÓN A LOS DATOS GRAVIMÉTRICOS. 2.1 Necesidad de las correcciones de alta precisión. 2.2 Cálculo del efecto de marea de alta precisión. 2.3 Eliminación del efecto directo sobre la medida de gravedad de la componente de marea 2.4 Corrección por movimiento del polo. 2.5 Corrección atmosférica. 2.6 Corrección por altura instrumental. Gradiente vertical. 2.7 Parametrización de la función de deriva. Establecimiento de la Tolerancia.
TEMA 3 REDES GRAVIMÉTRICAS 3.1 Breve historia de la gravimetría en España. 3.2 Breve historia de las redes gravimétricas mundial y peninsular. 3.2.1 Estado actual de la Red Gravimétrica Peninsular en la Comunidad Valenciana. 3.2.2 Necesidad de determinación de redes gravimétricas modernas. 3.2.3 Métodos modernos de determinación de redes gravimétricas. 3.3 Fases para el establecimiento, observación y cálculo de una red gravimétrica. 3.3.1 Elección de los vértices. Monumentación. 3.3.2 elaboración de reseñas. 3.3.3 Elección y calibración del instrumental. 3.3.4 Metodología de observación de una red gravimétrica. 3.3.5 Correcciones sistemáticas a los observables. 3.3.6 Errores accidentales. Parametrización de la función de deriva. Establemiento de la toleráncia de cierre de los itinerarios. 3.3.7 Cálculo y ajuste de una red gravimétrica. 3.3.8 Optimización de una red gravimétrica. TEMA 4- MEDIDA DEL CAMPO DE GRAVEDAD DESDE PLATAFORMAS MÓVILES. 4.1 Sistemas de navegación inercial (INS). 4.1.1 Sistemas y marcos de referencia utilizados. 4.1.2 Unidades de mediad inercial. 4.1.3 Sistemas de navegación inercial. 4.1.4 Ecuaciones de navegación. 4.1.5 Errores del sistema. 4.1.6 Alineamiento e inicialización del INS. 4.1.7 Aplicaciones geodésicas, integración con el GPS. 4.1.8 Gravimetría y acelerometría GPS/INS. 4.2 Gravímetros portados y aeroportados. Condiciones y precisiones de la toma de Datos. 4.3 Gradiometría de la gravedad. Determinación del potencial gravitatorio a partir de Medidas gradiométricas. 4.4 Determinación del potencial gravitatorio a partir de medidas satélite. Métodos dinámicos. 4.4.1 Medidas Tierra Satélite: Medidas de dirección de Satélites, medidas
Doppler y medidas de distancias (SLR). 4.4.2 Medidas satélite-satélite (SST-hl).Misión CHAMP 4.4.3 Medidas satélite-satélite (SST-ll). Misión GRACE 4.4.4 Gradiometría por satélite. Misión GOCE 4.5 Determinación del potencial gravitatorio a partir de medidas satélite. Métodos geométricos. 4.5.1 Satélites GPS. 4.5.2 Satélites altimétricos. 4.6 Determinación de modelos gravitatorios a partir de medidas satélite B2) TEMARIO PRÁCTICO PRACTICAS 1. Obtención de una red gravimétrica: Toma de datos individualizada de precisión con el gravímetro. 2. Obtención de una red gravimétrica: Obtención de los parámetros de amplitud y desfase reales de los principales grupos de ondas de marea terrestre. 3. Obtención de una red gravimétrica: Correcciones a los datos gravimétricos por efecto de mareas terrestres. 4. Obtención de una red gravimétrica: Correcciones a los datos gravimétricos por movimiento del Polo, altura instrumental y efectos de presión atmosférica. 5. Obtención de una red gravimétrica: Cálculo y ajuste de la red. 6. Análisis de los modelos gravitatorios por satélite de las misiones CHAMP y GRACE. B3) TRABAJOS/SEMINARIOS A lo largo del curso cada uno de los alumnos deberá realizar un trabajo monográfico basado en una recopilación de información a partir de libros, artículos y búsqueda de información en Internet sobre alguna de las utilidades que la gravedad, gravimetría y modelos de geoide ofrecen a otras disciplinas (Tema 1); cada alumno será tutorizado en la realización del trabajo y expondrá en clase el resultado obtenido.
C) BIBLIOGRAFIA LIBROS Jekeli, C. (2001): Inertial navigation systems with geodetic applications. Ed. Walter de Gruyter, Berlín. Martín A., Padín J. (2004): Gravimetría portada, aeroportada y por satélite. Introducción a la navegación inercial. Editorial Universidad Politécnica de Valencia. Ref. 161. Martín A., Padín J. (2004): Establecimiento de la red gravimétrica de la Provincia de Valencia. Editorial Universidad Politécnica de Valencia. Ref. 4004. Torge W. 1989. Gravimetry. Ed. Walter de Gruyter, Berlín. REVISTAS Todos los artículos que se utilicen en clase le serán proporcionados al alumno. D) FORMA DE EVALUACION DEL ALUMNO Cada alumno realizará un trabajo tutorizado sobre alguno de los puntos del Tema 1 que más le interesen y expondrá en clase el mismo. El 40% de la nota final de la asignatura dependerá de este trabajo. Se realizará una evaluación continua del trabajo de prácticas de cada alumno. Los alumnos realizarán, el día del examen, una mesa redonda junto con el profesor sobre las prácticas realizadas durante el curso siendo obligatoria la presentación del cuaderno de prácticas.