ústav založen roku 1954 jako rezortní výzkumný ústav (původně umístěn v Praze)

1. Projekt TB01CUZK006 „Implementace národní geodetické infrastruktury pro výzkumné a vývojové potřeby v českém rezortu zeměměřictví a katastru a v rámci mezinárodního projetu „Globální geodetický observační systém“ (GGOS)“řešený Výzkumným ústavem geodetickým, topografickým a kartografickým, v.v.i.

2. Trochu historie VÚGTK • ústav založen roku 1954 jako rezortní výzkumný ústav (původně umístěn v Praze) • od roku 1957 také základní výzkum • od roku 1981 ústav sídlí ve Zdibech u Prahy • ústavu patří další pracoviště včetně Geodetické observatoře Pecný (1965) v Ondřejově • další zařízení zahrnují délkovou základnu v Košticích, referenční etalon polohy pro GNSS technologii na Skalce, dílny v Praze …

3. Statut a součásti VÚGTK • veřejná výzkumná instituce (v.v.i.) od 2007 • zřízena dle zákona o v.v.i., registrována MŠMT • zřizovatel : Český úřad zeměměřický a katastrální • ročnírozpočet ústavu cca 40 mil. Kč(roční variace až o 30%) • v současnosti 4výzkumné útvary : • katastr nemovitostí a GIS • odvětvové informační středisko a knihovna • geodézie a geodynamika (včetně GOP) • metrologie a inženýrská geodézie

4. Hlavní aktivity útvaru 24 • Výzkum, vývoj a inovace v oboru geodézie : • základní výzkum (GGOS, tíhové pole Země, …) • aplikovaný výzkum (národní a mezinárodní geodetické referenční rámce, … ) • Hlavní oblasti výzkumu : • teorie (matematika, fyzika, … ) • experimenty (observace, služby, … ) • modely, metodiky a technologie

5. Lidské zdroje a rozpočet útvaru • 16 zaměstnanců (z toho 14 výzkumníků) • 4 výzkumníci na plný úvazek, • 10 na částečný úvazek (0.1 až 0.6) • 2 univerzitní profesoři • roční rozpočet : řádově 8 mil. CZK (2012)

6. Výběr výzkumných témat útvaru • vývoj observačních systémů a analytických center na GOPE (základní + aplikovaný) • teorie popisu a aproximace tíhového pole (Z) • modelování tíhového pole z dat současných družicových misí (Z) • realizace ETRS v ČR (S-JTSK/05) a integrace národních geodetických základů do evropských rámců (A) • monitorování stability permanentních GNSS sítí v České republice (A) • vývoj vědeckých databází na GOPE (A)

7. Geodetická observatoř Pecný / Skalka • dvě lokality cca 1 km vzdálené s infrastrukturou

8. GNSS – globální navigační družicový systém • permanentní stanice – zajišťuje pozorování v globální světové síti • operační centrum – zajišťuje shromažďování a první kontrolu dat • datové centrum – shromažďuje data • analytická centra • monitorování změn souřadnic stanic ve světovém souřadnicovém systému • výpočet přesných poloh družic GNSS a oprav družicových hodin • Monitorování stavu atmosféry pomocí GNSS

9. Permanentní GNSS stanice GOPE • od 1993 - GPS NAVSTAR, od 1999 - GLONASS • Topcon NetG3 a anténa Topcon CR.G3 s krytem

10. Datové centrum GOP • observační soubory a real-time datové toky z více jak250 národních, evropských i globálních GNSS permanentních stanic • IGS, EUREF, IERS, CODE, GOP produkty a modely

11. Analytické centrum GOP - 1/2

12. Analytické centrum GOP - 2/2 Pravidelnézpracovávánídat cca 85stanicEvropské permanentní sítě (13z ČR) (projektyEUREF) Pravidelnézpracovávánídatcca 50 GNSS stanicv ČR (sítě CZEPOS, TOPNET, VESOG, monitorování kvality) Pravidelnézpracovávánídatcca 220 GNSS stanicv projektech GNSS meteorologie(projekty TOUGH, E-GVAP) Pravidelné zpracování cca 100 globálních stanic pro přesné dráhy družic GPS+GLONASS (projekty IGS) Hlavní produkty: přesné dráhy družic, korekce hodin, souřadnice stanic, parametry atmosféry Vývoj vlastního software pro přesné analýzy GNSS

13. Časové řady souřadnic, Evropský referenční systém Opakovatelnost denních souřadnic: 2 mm (v horizontálních souřadnicích) 6 mm (ve výškové souřadnici) Změna antény Roční variace (vliv sněhu/ledu) Pohyb po silném zemětřesení Zdvih po odlednění 13

14. Geodynamika

15. Monitorování permanentních GNSS stanic

16. Tvorba geodetických základů ČR pomocí GNSS

17. Radiometr na měření obsahu vodních par • od září 2006 • MP3000 # 3025, Radiometrics, USA • průběh teploty, vlhkosti a množství vody ve svislém směru, obsah vodních par ve vybraném směru – porovnání s hodnotou určenou GPS

18. GNSS meteorologie Určování vodních par v troposféře pro předpovědi počasí Pro klimatologické studie

19. Mezinárodní spolupráce v oblasti GNSS EUREF – Komise pro Evropské referenční rámce observace (1996..), analytické centrum (1997..), datové centrum (2002..), troposféra (2002..), reprocessing (2010..), Technická pracovní skupina (1999..) IGS – Mezinárodní služba GNSS observace (1996..), analytické centrum pro ultra-rychlé dráhy družic GPS (2004..) a GLONASS (2009..), RTPP – Real-Time Pilotní projekt, I-GEX – GLONASS experiment, M-GEX – multi-GNSS kampaň (2012) CEGRN – Středoevropská GPS Geodynamická referenční síť observace a analýzy (1994..) E-GVAP – EUMETNET EIG Program monitorování vodních par z GNSS dat observace (1999..), analytické centrum (2000..), super-stanice GOPE , evaluace troposférických zpoždění – pomocí radiometru, radiosond členství v expertním týmu pro standardy a analýzy GNSS EPOS – Evropský observační systém observace a analytické centrum (2010..) 19

20. Analytické centrum DORIS • zpracování dat GNSS DORIS • přesné dráhy, souřadnice stanic a parametry troposféry • denní a týdenní řešení • platforma: modifikovaná verze Bernese 5.0 • automatické zpracování

21. Metrologie • metrologie polohy – testovací základna Skalka • metrologie tíže – absolutní gravimetr

22. Národní referenční etalon polohy (GNSS)

23. Gravimetrie • určování slapových a neslapových variací vertikální složky tíhového zrychlení • studium vlivu okolního prostředí na změnu tíže – voda, atmosféra

24. Absolutní gravimetr - etalon tíže • měření tíže pomocí volného pádu tělesa ve vakuu • od r. 2001 • FG5 No 215, Micro-g Solutions, USA • - standard vlnové délky – He-Ne kontinuální laser - standard času – rubidium • přesnost 2.10-9 m.s-2

25. Absolutní tíhová měření v ČR a SR

26. Slapová stanice – supravodivý gravimetr • supravodivý gravimetr OSG-050 • vyroben fy GWR, USA • instalace v únoru 2007 ve slapové stanici

27. Měření vody v půdě (pro gravimetrii)

28. Seismika • observace – širokopásmový seismometr fy Guralp • „GNSS-seismika“ – využití GNSS k analýze posunů před, během a po zemětřesení

29. Seismometer

30. Zapojení útvaru do mezinárodních služeb IAG BGI – International Gravimetric Bureau BIPM – Bureau International des Poids et Mesures IDS – International DORIS Service ICET – International Center for Earth Tides IGS – International GNSS Service EPN – EUREF– European Permanent Network … a další

31. Zapojení útvaru do mezinárodních projektů GERGOP-2 European Combined Geodetic Network (ECGN) Global Geodynamic Project (GGP) EUMETNET GPS Water Vapour Programme (EGVAP) FP 6 Projekt SWIRLS European Positioning Service (EUPOS) European Plate Observing System (EPOS) … a další

32. GGOS (Global Geodetic Observing System) • globální integrovaná observační infrastruktura • kombinace všech dostupných měřících technik • zapojena GNSS stanice GOPE: v rámci projektu BETA rozšiřování o měření nových navigačních systémů Galileo a QZSS (a BeiDou)

33. Problematika, řešená v rámci TA ČR • Projekt TB01CUZK006 • Geodetická infrastruktura - Implementace národní geodetické infrastruktury pro výzkumné a vývojové potřeby v českém rezortu zeměměřictví a katastru a v rámci mezinárodního projektu "Globální geodetický observační systém" (GGOS) • oblast GNSS • oblast gravimetrie • studium variací tíhového pole Země

34. Personální obsazení projektu

35. Změnová řízení • Změna harmonogramu činností čerpání finančních prostředků v 1. etapě – 27.11.2012, výsledek 9.1.2013 = bod 1.4 zaměněn za bod 2.1 (Dodatek smlouvy č. 1) • Změna úvazků ve výzkumném týmu – 6.2.2013, vyřízení 11.3.2013 • Změna popisu využití cestovních náhrad v rozpočtu – 25.3.2013, vyřízení 19.4.2013

36. Náklady na projekt TB01CUZK006

37. Oblast GNSS

39. Permanentní GNSS stanice pro sledování systému Galileo – pro projekt IGS - MGEX • Výstup: funkční vzorek permanentní GNSS stanice • Sestaven z GNSS přijímače Leica GRX1200+GNSS (pořízen z jiných prostředků dodavatele) a ze software, který zajišťuje management dat (kontrolu a odesílání do datových center) z nového navigačního systému Galileo • Hlavní inovace: práce s daty z nových navigačních signálů, převod dat ve formátu RINEX 2.11 na požadovaný formát RINEX 3.01 • Výsledek: funkční vzorek je úspěšně používán na stanici GOP6, která je zapojena do projektu MGEX (Multi-GNSS Experiment) IGS (International GNSS Service). • Projekt MGEX je důsledek výzvy projektu GGOS (GlobalGeodeticObservingSystem) v oblasti GNSS (GlobalNavigationSatelliteSystem)

40. Schéma toku dat z přijímače Přijímač Leica GRX1200+GNSS Permanentní GNSS stanice pro sledování systému Galileo – pro projekt IGS - MGEX Anténa Leica AR25 s krytem Anténa Leica AR25 s krytem

41. Reprocessing pozorování permanentních stanic GNSS z období 1996 - 2012 • Sběr a příprava dat, produktů – sběr observací a přesných produktů v datovém centru (1996-2012), prvotní kontrola kvality s filtrováním • Denní zpracování – příprava rutinní strategie denních řešení, realizace řešení, kontrola (příp. iterace) pro 1996-2012. Archivace denních řešení. • Týdenní kombinace – příprava strategie rutinní kombinace denních řešení do týdenních řešení s před-eliminací určitých parametrů (ambiguity, troposféra). Realizace řešení 1996-2012, kontrola (příp. iterace), archivace • Dlouhodobá kombinace – vychází z archivních týdenních řešení, realizuje dlouhodobého řešení pro určení přesných souřadnic a jejich časových změn (tzv. rychlostí) s identifikací skokových změn (např. změna antény) Výsledné řešení je realizováno v krocích 1) předběžná kombinace 2) identifikace skoků v dlouhodobých řešeních 3) iterativní řešení s odfiltrováním odlehlých měření a dalších problémů 4) finální řešení a grafická vizualizace (http://www.pecny.cz/) 41

42. Nástroje pro podporu multi-GNSS dat v datovém centru GOP Aplikace vyvinuté pro offline podporu multi-GNSS dat • RinexMonitor – nástroj pro kontrolu obsahu dat ve formátu RINEX po ukládání souborů z toku v reálném čase. • Anubis – nástroj na kontrolu kvality a kvantity GNSS dat v offline režimu s apliacípre-processingu, monitorování Signal-to-Noise-Ratio, multipath, cycleslips, clock-jumps a řadu dalších. Kompletní podpora multi-GNSS! Programové nástroje vyvinuté pro datový tok v reálném čase: • NtripClient – čtení a ukládání dat/produktů z NTRIP casteru • NtripServer – vysílání dat/produktů na NTRIP caster • NtripPipe– duplikace dat/produktů v NTRIP protokolu 42

43. Analytické nástroje pro zpracování a kontrolu navigačních zpráv pro datové centrum GOP Vyvinuté aplikace • BrdCheck – nástroj pro monitorování kvality navigačních zpráv a určování manévrů pro GPS družice. • Anubis – doplněná podpora dekódování a enkódování multi-GNSS navigačních zpráv pro aktivní RINEX pre-processing, slučování/ořezávání/editování navigačních zpráv apod • OrbitStream – nástroj pro monitorování, konverzi formátů a porovnání navigačních zpráv, přesných produktů drah družic apod. 43

44. Sjednocení verzí Bernese GPS sw 5.0 a 5.2 pro určování drah družic pro IGS v GOP Motivace Podpora rozšíření a zkvalitnění příspěvku GOP analytického centra (AC) k určování přesných drah družic do IGS. GOP zpracování využívá unikátní strategii při modifikaci Bernese GPS sw 5.0. Nová BSW verze poskytuje možnost začlenit systém Galileo a vylepšit současný produkt GLONASS. Náplň práce • Získání, instalace BSW 5.2, studium změn (formátů, programů, modelů apod.), testování příkladů zavedení CVS • Revize a příprava sloučení zpracování BSW 5.0 a 5.2 (GOP anlytické centrum) • Sloučení a revize nastavení panelů, nových modelů,.. • Prvotní sloučení GOP modifikací BSW5.0 a 5.2 • Testování GOP modifikací v BSW 5.2 a finální odladění • Příprava rutinního testu, provedení dlouhodobého testu a evaluace výsledků 44

45. Analýza časových řad souřadnicurčených GNSS • Aplikace na zemětřesení v Řecku ze dne 18. 1. 2010 v oblasti Efpalio (Korintský záliv)

46. Oblast gravimetrie

47. Environmentální vlivy na tíhové zrychlení g

48. Atmosférická korekce tíhových zrychlení OSG-050 gravity residuals Pouze tlak vzduchu: ± 0.7Gal GaKO, akceptováno

49. Programming tool SGNoise is running at http://oko.asu.cas.cz/grav/ POSTER 1.5, ETS-2013

50. Vizualizacedat a charakteristikšumugravimetrůpřeswebovérozhraní