Επιλογές εγγραφής
6034 Γεωφυσικές Διασκοπήσεις-Βαρυτημετρία
8ο Εξάμηνο ΑΤΜΜΓ
Διδακτικές Μονάδες : 5
Γλώσσα : el
Μαθησιακά Αποτελέσματα : Γνώση και κατανόηση βασικών θεμάτων στο γνωστικό πεδίο της φυσικής γεωδαισίας με έμφαση σε ειδικά θέματα αυτής
Ανάλυση προβλημάτων και μεθοδολογία επίλυσης
Εκτέλεση σύνθετων υπολογισμών
Οδηγίες για τη δημιουργία αλγορίθμων
Γενικά, το μάθημα επιχειρεί να καλύψει το μέρος εκείνο από το ευρύ γνωστικό αντικείμενο της Φυσικής Γεωδαισίας, που αφορά τις βασικές αρχές και μεθόδους μέτρησης του γήινου πεδίου βαρύτητας και τις συναφείς σύγχρονες γεωδαιτικές τεχνολογίες, οι οποίες:
- συνεισφέρουν στη μελέτη των παραμορφώσεων της γήινης επιφάνειας, και εν γένει των μηχανικών ιδιοτήτων και της δυναμικής συμπεριφοράς (π.χ. κινήσεις και παραμορφώσεις) της Γης ως σύστημα, συμπεριλαμβανομένων και των μεταβολών (στο χώρο και το χρόνο) του γήινου πεδίου βαρύτητας, και
- επιτρέπουν τη συνεχή πρόοδο στην ερμηνεία ποικίλων (π.χ. γεωδυναμικών, γεωφυσικών και γεωπεριβαλλοντικών) φαινομένων και των διαχρονικών μεταβολών τους που επηρεάζουν την ανάπτυξη του πλανήτη μας καθώς και την εφαρμογή βελτιωμένων μεθόδων εκμετάλλευσης των γήινων πόρων (π.χ. ανίχνευση ενεργειακών πηγών) και προστασίας του γήινου περιβάλλοντος (π.χ. ανίχνευση μεταβολών της στάθμης υπογείων υδάτων, γεωτεχνικές μελέτες, κ.ά.).
Με την ολοκλήρωση του μαθήματος οι σπουδαστές αποκτούν μια βασική κατανόηση των προηγμένων μεθόδων και των τεχνολογιών της σύγχρονης γεωδαισίας που χρησιμοποιούνται στις γενικότερες εφαρμογές γεωφυσικών και περιβαλλοντικών ερευνών που αποσκοπούν στη μέτρηση και την ανάλυση των φυσικών ιδιοτήτων της Γης για να βοηθήσουν την επίλυση βασικών προβλημάτων της εφαρμοσμένης μηχανικής (π.χ. εξερεύνηση φυσικών πόρων και ενεργειακών πηγών, εδαφολογικές μελέτες, μεταβολές της στάθμης υπογείων υδάτων, γεωφυσικές επιπτώσεις κ.ά.). Επιπλέον, αποκτούν δεξιότητες και εξοικειώνονται με τις μεθόδους και τα γεωδαιτικά “εργαλεία” που χρησιμοποιούνται μαζί με προηγμένες μαθηματικές τεχνικές, για να λυθούν ποικίλα επιστημονικά και πρακτικά γεωφυσικά προβλήματα που προκύπτουν από τη συνδυασμένη παρατήρηση της Γης από το διάστημα και από την τοπογραφική ή τη θαλάσσια επιφάνεια όπου επιδρά το πεδίο βαρύτητας της Γης.
Το μάθημα δίνει έμφαση στην πρακτική και θεωρητική κατάρτιση στις κυριότερες εφαρμογές της
γεωφυσικής στα προαναφερόμενα προβλήματα.
Εισαγωγή
Απόλυτες και σχετικές μετρήσεις βαρύτητας
Επίγειες μετρήσεις βαρύτητας. Σύντομη ιστορική αναδρομή των κλασικών οργάνων και μεθόδων μέτρησης της βαρύτητας (εκκρεμή, βαλλιστικές μέθοδοι, πτώση ελευθέρων μαζών, κ.ά.). Σύγχρονες μέθοδοι και όργανα μετρήσεων της σχετικής και απόλυτης τιμής της βαρύτητας.
Τεχνολογίες συλλογής βαρυτημετρικών δεδομένων – Εργασίες πεδίου
Γεωδαιτικά βαρυτήμετρα, αρχές λειτουργίας τους, μέθοδοι βαθμονόμησης και έλεγχοι. Απόλυτα βαρυτήμετρα, αρχές λειτουργίας τους, πηγές σφαλμάτων, μέθοδοι επεξεργασίας δεδομένων και επίπεδα ακρίβειας. Διορθώσεις των μετρήσεων εξαιτίας των χαρακτηριστικών και της συμπεριφοράς των οργάνων.
Επεξεργασία μετρήσεων βαρύτητας, Γήινη παλίρροια, Βαρυτημετρικά δίκτυα
Διορθώσεις των μετρήσεων βαρύτητας, εξαιτίας των διαχρονικών μεταβολών φυσικών φαινομένων στο εσωτερικό και εξωτερικό της Γης.
Βαρυτημετρική μέθοδος γεωφυσικής διασκόπησης, Παραδείγματα
Θεμελιώδεις αρχές της Γεωδαισίας και της σχέσης της με τη Φυσική της Γης. Βασικές έννοιες και αρχές των γεωφυσικών διασκοπήσεων. Σύντομη ιστορική αναδρομή και εισαγωγή στις γεωδαιτικές τεχνολογίες που συνεισφέρουν στα πεδία εφαρμογής της γεωφυσικής έρευνας.
Αναλυτικές μέθοδοι υπολογισμού του βαρυτικού σήματος
Υπολογισμός δυναμικού απλών γεωμετρικών σωμάτων (σφαίρα, παραλληλεπίπεδο, κύλινδρος, κώνος, πολύεδρο)
Αριθμητικές και υβριδικές μέθοδοι υπολογισμού του βαρυτικού σήματος
Μετασχηματισμοί Fourier
Υπολογισμοί τοπογραφικών διορθώσεων
Παγκόσμια ψηφιακά μοντέλα τοπογραφίας και φλοιού
Ολοκληρωματικές μέθοδοι προσδιορισμού του πεδίου βαρύτητας
Θεωρίες της ισοστασίας
Το μοντέλο Airy/Heiskanen, Pratt/Hayford
Στοχαστικές και φασματικές μέθοδοι προσδιορισμού του πεδίου βαρύτητας
Σφαιρική αρμονική ανάλυση και σύνθεση
Πολυφασματικές εφαρμογές
Εφαρμογή της ελαχιστοτετραγωνικής σημειακής προσαρμογής
Εγκατάσταση βαρυτημετρικών δικτύων υψηλής ακρίβειας, σε παγκόσμια, περιφερειακή και τοπική κλίμακα. Χάρτες ανωμαλιών βαρύτητας. Μοντέλα και αναλυτικές μέθοδοι πρόγνωσης και παρεμβολής των ανωμαλιών βαρύτητας σε τυχαίες ή κανονικές διατάξεις σημείων ενδιαφέροντος. Γενικές αρχές γεωδαιτικής και γεωφυσικής ερμηνείας των μετρήσεων του πεδίου βαρύτητας.
Το γεωδαιτικό πρόβλημα συνοριακών τιμών Stokes και η λύση του
Το γεωδαιτικό πρόβλημα συνοριακών τιμών Molodensky και η λύση του
Δημιουργία αλγορίθμων για τον προσδιορισμό του πεδίου βαρύτητας σε τοπική κλίμακα
Δημιουργία αλγορίθμων για τον προσδιορισμό του πεδίου βαρύτητας σε παγκόσμια κλίμακα
Χρήση αλγορίθμων για τον προσδιορισμό του πεδίου βαρύτητας σε διάφορες κλίμακες
Οι επισκέπτες δεν έχουν πρόσβαση στο μάθημα αυτό. Παρακαλούμε συνδεθείτε (με τον λογαριασμό σας).