Książka w bardzo dobrym stanie, nieużywana, przeleżała na półce, jednak ze względu na swoje lata w opcjach zaznaczyłem że jest używana, chociaż brak jest śladów jej używania, całość liczy 516 stron.
Książka jest podręcznikiem dla studentów wydziałów geodezyjnych uczelni Politechnicznych Mogą z niej również korzystać geodeci zatrudnieni przy podstawowych pomiarach geodezyjno-astronomicznych oraz osoby specjalizujące się w astronomii geodezyjnej
PRZEDMOWA DO III WYDANIA
Podręcznik ten ukazuje się obecnie już w III wydaniu. Zawiera on, w odróżnieniu od wydania II, nie trzy, lecz cztery części.
Pierwsze trzy części noszą w tych wydaniach odpowiednio identyczne tytuły, różnica polega na zaktualizowaniu tekstu. Dokonano w wielu miejscach uzupełnień uwzględniających rozwój pojęć i techniki. Pominięto natomiast niektóre urządzenia i metody bądź przestarzałe, bądź takie, które mają niewielkie znaczenie praktyczne. Uznano też za niecelowe podawanie w podręczniku takich informacji roboczych, które z natury rzeczy mogą się szybko dezaktualizować, jak np. opisy programów radio-sygnałów czasu. Podano za to wskazówki bibliograficzne o rocznikach i źródłach aktualizujących informacje tego rodzaju na bieżąco. Pominięto też wiadomości pomocnicze elementarne, które należą do sąsiednich dyscyplin i są do uzyskania w wielu łatwo dostępnych źródłach.
Zupełną nowością III wydania jest część IV podręcznika, mówiąca o zagadnieniach z teorii ruchu bieguna i z pogranicza jej z geofizyką. Jest to poniekąd kontynuacja rozdziału 11 o służbie ruchu bieguna. Jednak różni się znacznie swym charakterem od poprzednich trzech części. Nie pretenduje wprawdzie do wszechstronnego i wyczerpującego ogarnięcia wielkiej problematyki ruchu obrotowego Ziemi. Stara się za to naszkicować przegląd wybranych zagadnień tak, aby stworzyć czytelnikowi tą drogą pewne wyobrażenie o tej problematyce i jej związkach z niektórymi zagadnieniami geofizyki. Sięgając do źródeł porozrzucanych w czasopismach i podręcznikach — niektórych trudno dostępnych, a niektórych najświeższej daty — zestawia w jednym zwartym zbiorku informacje z różnych dziedzin geofizyki na użytek studium ruchu bieguna.
Część IV zapoznaje czytelnika z niektórymi podstawowymi pojęciami występującymi przy badaniu ruchu obrotowego Ziemi jako ciała odkształcalnego, posiadającego zdolność takiej czy innej reakcji na działające naprężenia, albo jako układu złożonego z części o różnych własnościach reologicznych. Opierając się na tego rodzaju informacjach rozpatruje się tu niektóre próby teoretycznej interpretacji i opisu ruchu obrotowego Ziemi przy pomocy pewnych modeli matematycznych.
W przekonaniu autora, część IV, szkicując pewien aktualny obraz bardzo ciekawej problematyki o dużych perspektywach rozwojowych, stanowi dla podręcznika astronomii geodezyjnej pewne novum, zachęca 3 czytelników o skłonnościach naukowych do poważniejszego studium
SPIS TREŚCI
Przedmowa do III wydania...............
Przedmowa do IV wydania............... 4
Część I APARATURA I POMOCE DO WYZNACZEŃ ASTRONOMII GEODEZYJNEJ Rozdział 1 Wiadomości pomocnicze § 1.1. Ważniejsze wzory trygonometrii sferycznej......... § 1.2. Niektóre pojęcia i wzory astronomii sferycznej....... 7 § 1.3. Wzory różniczkowe . ........... 8 § 1.4. Pierwsze i drugie pochodne z i a względem t. 11 § 1.5. Katalogi gwiazd i systemy . ........... 12§ 1.6. Katalog Słabych Gwiazd............ 15 § 1.7. Katalog Geodezyjnych Gwiazd (KGZ).......... 16 § 1.8. Roczniki astronomiczne..............’16 Rozdział 2 Pomiar czasu § 2.1. Zegary i chronometry.............. 21 § 2.2. Chronometr morski............... 22 § 2.3. Poprawka i ruch (chód) chronometru lub zegara....... 27 § 2.4. Przykłady wyznaczania poprawki i ruchu chronometru ..... 33 § 2.5. Radiowe sygnały czasu.............. 37 § 2.6. Układy radiowych sygnałów czasu....... . ... . 39 § 2.7. Chronograf piórkowy . ............ 39 § 2.8. Odczytywanie taśmy chronograficznej.......... 43 § 2.9. Ondulator. Chronograf drukujący. Chronograf fotograficzny .... 45 § 2.10. Chronoskop ................ 50 § 2.11. Odbiór radiowych sygnałów czasu........... 50 § 2.12. Zagadnienie błędu osobowego w obserwacjach astronomicznych . . 56
§ 2.13. Zagadnienie dokładności rejestracji czasu w obserwacjach astronomicznych .................. 59 § 2.14. Sposoby rejestracji czasu w obserwacjach astronomicznych .... 62 Rozdział 3 Instrumenty astronometrii § 3.1. Układy pomiarów astronietrycznych . ... .. 67 A. Instrument uniwersalny § 3,2. Uwagi o konstrukcji astronomicznych instrumentów uniwersalnych . 67 § 3.3. Astronomiczne akcesoria instrumentu uniwersalnego...... 70 § 3.4. Typy instrumentów uniwersalnych........... 76 § 3.5. Specjalne nasadki astronomiczne do instrumentu uniwersalnego . . 83 § 3.6. Uwagi o zastosowaniach instrumentów uniwersalnych..... 87 § 3.7. Regulacja i badania astronomicznego instrumentu uniwersalnego . . 88
§ 3.8. Wyznaczanie odstępów między nitkami oraz wartości jednego obrotu śruby mikrometru okularowego............ 90 3 3.9. Nachylenie osi obrotu lunety, jego wyznaczanie h- wpływ na odczyty koła poziomego................- 93 § 3.10. Nieprawidłowość czopów............, . 97 § 3.11. Nieprostopadłość osi obrotu lunety do osi obrotu instrumentu (inklinacja) .................. 99 § 3.12. Kolimacja i jej wpływ na odczyty koła poziomego....... 100 § 3.13. Pomiary odległości zenitalnej. Miejsce zenitu........ 104 § 3.14. Ustawienie instrumentu na stanowisku i przygotowanie go do obserwacji ................... 109 B. Instrument przejściowy § 3.15. Ogólny opis konstrukcji.............. § 3.16. Instrument przejściowy firmy C. Zeiss, Jena........ 114 § 3.17. Mikrometr kontaktowy.............. 115 § 3.18. Mikrometr kontaktowy iotoelektryczny.......... 119 § 3.19. Rejestracja fotoelektryczna............. 119 C. Niektóre inne typy instrumentów ‘ § 3.20. Koło południkowe i koło wierzchołkową........,. . 123 § 3.21. Teleskop zenitalny............... 124 § 3.22. Fotograficzny teleskop zenitalny............ 126 § 3.23. Astrolabia Danjona................ 129 § 3.24. Zasady zastosowania pryzmatu Wollastona w astrolabii Danjona . . 131 § 3.25. Ekwatoriał.................. 134 § 3.26. Kamery satelitarne................ 137, Część II METODY OBSERWACJI I REDUKCJI Rozdział 4 Zasady ogólne i klasyfikacja wyznaczeń § 4.1. Zasada ogólna................. 138 § 4.2. Wyznaczanie szerokości i czasu..........’ 139 § 4.3. Różnice długości i wyznaczenia łączne.......... 141 § 4.4. Wyznaczanie azymutu ............... 142 § 4.5. Klasyfikacja metod............... 144 Rozdział 5 Wyznaczanie azymutu z przejść gwiazd § 5.1. Uwagi ogólne................... 147 § 5.2. Wzory robocze................. A. Azymut z kąta godzinnego Biegunowej § 5.3. Teoretyczna ocena dokładności § 5.4. Specjalne wzory i tablice dla Polaris § 5.5. Przykład obserwacji i redukcji azymutu z kąta godzinnego Polaris - I5’ B. Azymut w elongacjach § 5.6. Wzory robocze .............. § 5.7. Przykład............... C. Azymut w wertykale przedmiotu § 5.8. Wyznaczanie azymutu z przejść przez wertykał przedmiotu § 5.9. Korekcja ze względu na niesymetrię i krzywiznę równoleżnika § 5.10. Błąd skręcenia siatki ogniskowej § 5.11. Efemeryda § 5.12. Łączne wyznaczanie azymutu i czasu § 5.13. Analiza dokładności............. 170 § 5.14. Obserwacje................. 172 § 5.15. Przykład.................. 172 D. Niektóre metody rzadziej stosowane § 5.16. Koncepcja niektórych innych metod.......... 174 Rozdział 6 Wyznaczanie szerokości geograficznej A. Szerokość z absolutnych pomiarów odległości zenitalnej § 6.1. Analiza wzoru różniczkowego............. 175 § 6.2. Interpretacja geometryczna............. 175 § 6.3. Obserwacja................. 173 § 6.4. Redukcja pozapołudnikowych odległości zenitalnych do południka . . 179 § 6.5. Obliczenie szerokości z serii obserwacyjnej........ 183 § 6.6. O liczbie kolejnych przybliżeń przy obliczaniu szerokości .... 183 § 6.7. Szerokość z Polaris za pomocą tablic.......... 136 § 6.8. Przykłady................... 189 B. Szerokość z obserwacji gwiazd w elongacjach § 6.9. Wzory robocze................. 192 § 6.10. Przykład................... 194 C. Metoda Talcotta § 6.11. Zasada metody Talcotta......... ... .... 195 § S.12. Przebieg obserwacji............... 196 § 6.13. Wyznaczenie różnicy ts-Cw............. 197 § 6.14. Wzory robocze................. 200 § 6.15. Kolejność rachunków............... 203 § 6.16. Wybór par Talcotta................ 204 § 6.17. Wyznaczanie wartości obrotu śruby mikrometru z obserwacji astronomicznych .................. 20^ § 6.18. Dodatkowe uwagi o obserwacjach i redukcjach....... 207 § 6.19. Wpływ błędów instrumentalnych na pomiar południkowych odległości zenitalnych.................. 208 § 6-20. Przykład obserwacji i obliczenia szerokości.....(. 210 D. Metoda Piewco w a § 5.21. Zasada metody................ 212 § 6.22. Wzór różniczkowy................ 212 § 6.23. Analiza geometryczno-konstrukcyjna.......... ^13 § 6.24. Efemerydy par Piewcowa § 6.25. Wzór Orłowa na poprawkę do tp0 § 6.26. Wzór Szaposznikowa............... § 6.27. Poprawka ze względu na zmianą wysokości celowej...... § 6.28. Obserwacja................ § 6.29. Przykłady.................. Rozdział 7 Wyznaczanie czasu i długości A. Czas z absolutnych pomiarów odległości zenitalnych § 7.1. Wzór różniczkowy i wzory robocze § 7.2. Przygotowanie do obserwacji § 7.3. Przebieg obserwacji § 7.4. Redukcja obserwacji............... 227 § 7.5. Przykład..... 229 B. Metoda Zingera § 7.6. Zasada metody................ 230 § 7.7. Wzór różniczkowy................ 232 § 7.8. Wzory podstawowe............... 233 § 7.9. Korekcja o wpływ zmiany z............ 234 § 7.10. Korekcja o wpływ abberacji dobowej.......... 235 § 7.11. Tablice pomocnicze do metody Zingera......... 236 § 7.12. Obserwacja................. 239 § 7.13. Wzory Kulikowa . ............. 240 § 7.14. Przykład obliczenia przewidywanego błędu średniego ....... 242 § 7.15. Metoda obserwacji z przerywaną widocznością w polu widzenia lunety 243 § 7.16. Przykłady ...... 244 C. Czas z przejść gwiazd przez południk § 7.17. Zasada metody............ ... 246 § 7.18. Redukcje z nitek bocznych do środkowej......... 246 § 7.19. Obserwacja z przekładaniem lunety............ 249 § 7.20. Błędy instrumentalne............... 250 § 7.21. Szerokość kontaktów i martwy ruch.......... 254 § 7.22. Redukcja z nitki środkowej do południka......... 255 § 7.23. Program serii obserwacyjnej z gwiazdami azymutalnymi . . - . . 259 § 7.24. Program okołozenitalny.............. 260 g 7.25. Wpływ wyboru gwiazd na dokładność.......... 261 § 7.26. Ustawienie i regulacja instrumentu......”..... 263 § 7.27. Wzory robocze do obserwacji z zegarem średnim....... 265 § 7.28. Przykłady obserwacji i redukcji...........’ - 266 § 7.29. Sposób Gedeonowa................ 269 D. Wyznaczanie różnic długości geograficznych § 7.30. Zasady pomiaru różnic długości geograficznych....... 270 § 7,31. Korekcje przy dokładnych wyznaczeniach długości 271 § 7.32. Błąd/ osobowo-instrumentalny....... 273 Rozdział 8 Metody wyznaczeń łącznych Uwagi ogólne...... A. Metoda Gaussa i jej uogólnienie Metoda Gaussa. Uogólnienie metody Gaussa..... B. Łączne wyznaczanie współrzędnych z przejść przez wspólny almukantarat Metoda prostych wysokościowych........ Metoda Mazajewa łącznego wyznaczania współrzędnych geograficznych z obserwacji gwiazd na wspólnej wysokości Wzory podstawowe metody Mazajewa Obliczenie wyrazu wolnego. 288 Równanie normalne.. 289 Błędy średnie....... 291 Przykład Rozwiązanie graficzne układu..........- 294 Metoda astrolabii Danjona..... C. Metoda fotograficznego teleskopu zenitalnego § 8.14. Obserwacja................. § 8.15. Zasada redukcji.............. . . 291 V. Wyznaczenia łącznej we wspólnym wertykale § 8.16. Idea metody Niethammera.. E. Metoda Kawrajskiego wyznaczania czasu i szerokości z par gwiazd na równych wysokościach § 8,17. Zasada metody................ 30C § 8,18. Interpretacja geometryczno-konstrukcyjna......... 30( § 8.19. Graficzny wykaz par zawartych w efemerydach....... 301 § 8,20. Redukcja równania podstawowego do postaci liniowej i wzory ścisłe 302 § 8.21. Wzory Kawrajskiego............... 303 § 8.22. Wyrównanie graficzne.............. 305 Rozdział 9 Metody słoneczne § 9.1. Wstęp..............306 § 9.2. Sposoby obserwacji............... 307 § 9.3. Ogólne zasady redukcji obserwacji słonecznych . ..... 308 § 9.4. -Cel wyznaczeń słonecznych............. 309 § 9.5. Azymut i czas z wysokości Słońca........... 310 § 9.6. Wyznaczanie azymutu z odległości zenitalnej Słońca ... . 310 § 9.7. Wyznaczanie czasu z odległości zenitalnej Słońca....... 312 § 9.8. Wyznaczanie azymutu z obserwacji przejść Słońca przez nitkę pionową 313 § 9.9. Przykłady wyznaczania azymutu i czasu z obserwacji Słońca . . . 314 § 9.10. Azymut z odległości zenitalnej Słońca (przykład).....; 315 § 9.11. Czas .z odległości zenitalnej Słońca (przykład)...... . . 318 § 9.12. Azymut z przejść Słońca przez nitkę pionową (przykład) . . 3201 Rozdział 10 Redukcje współrzędnych geograficznych i azymutu do bieguna konwencjonalnego, do poziomu morza i ze względu na mimośród stanowiska i celu § 10.1. Redukcja do bieguna konwencjonalnego.......- § 10.2. Redukcja szerokości geograficznej do poziomu morza..... § 10.3. Redukcja azymutu do poziomu morza....... §-10.4. Redukcja współrzędnych geograficznych i azymutu ze względu na mimośród Część III WAŻNIEJSZE ZAGADNIENIA I KIERUNKI BADAŃ ASTRONOMICZNO-GEODEZYJNYCH Rozdział 11 Służba ruchu bieguna § 11.1.Ruchy biegunów Ziemi
§ 11/2. Okres Eulera .
§ 11.3. Rozwój i organizacja badań zmian szerokości....... 334 § 11.4. Przyczyny ruchu biegunów............. 336 § 11.5. Ogólne zasady opracowania obserwacji ILS........ 337 § 11.6. Inne kierunki rozwoju prac............. 342 § 11.7. Analiza Orlowa................ 342 § 11.8. Interpretacja Orlowa okresu Chandlera......... 344 § 11.9. Nowsze badania................ 346 Rozdział 12 Operacje długości geograficznej i służba czasu A. Między narodowe operacje długości geograficznej 12.1. Geneza międzynarodowych przedsięwziąć......... § 12.2. Pierwsza i Druga Międzynarodowa Operacja Długości Geograficznej
§ 12.3. Operacja długości geograficznej krajów Europy środkowej i wschodniej 12.4. Trzecia Międzynarodowa Operacja Długości GeograficznejB. Służba czasu § 12.5. Rozwój służby czasu............... 351 § 12.6. Charakterystyka współczesnej służby czasu . ‘....... 352 § 12.7. Aparatura do wyznaczeń astronomicznych ......... 354 § 12.8. Zegary kwarcowe............... 356 § 12.9. Zegary atomowe................ 360 § 12.10. Czas atomowy................ 362 § 12.11. Realizacja czasu atomowego............ 363 § 12.12. Pojęcie czasu atomowego integrowanego......... 364 § 12.13. Wyznaczanie błędów względnych AF.......... 365 § 12.14. Dystrybucja czasu, sygnały koordynowane........ 366 § 12.15. Skala czasu TV2 (ang.-UT2)............ 367 § 12.16. Zasada wyznaczania momentów emisji sygnałów czasu w systemie ra¬dzieckiej służby czasu............... 372 § 12.17. Publikacje biura BIH, WNIIFTRI i USNO........ 373 Rozdział 13 Czas uniwersalny i czas efemeryd § 13.1. Czas fizyczny...........
§ 13.2. Koncepcja czasu efemeryd............ § 13.3. Czas gwiazdowy średni i czas średni słoneczny . 377 § 13.4. Trzy kategorie zmian prędkości Ziemi... § 13.5. Zmiany regularne. § 13.6, Zmiany nieregularne i okresowe (sezonowe)..... § 13.7. Czas uniwersalny ąuasi-jednostajny i czas efemeryd § 13.8. Definicja jednostki czasu efemeryd.......- Rozdział 14 Azymuty Laplace’a i metoda Niethammera § 14.1. Problem wysokich szerokości. § 14.2. O efektywnej dokładności azymutów Laplace’a § li,3. O niewyznaczalności łącznej cp i u z przejść przez jeden wspólny wertykał § 14.4. Metoda Niethammera.........- 397 § 14.5. Wyrównanie Ax i Ay z obserwacji we wspólnym wertykale Część IV NIEKTÓRE ZAGADNIENIA Z TEORII RUCHU BIEGUNA I POWIĄZANIA JEJ Z GEOFIZYKĄ Rozdział 15 Podstawy teorii ruchu obrotowego Ziemi § 15.1. Wzory Eulera w odniesieniu do dowolnego centralnego układu osi . . 400 § 15.2. Układ równań Liouville’a.....’........ 402 § 15.3. Odkształcająca się Ziemia............. 404 § 15.4. Potencjał deformujący, występujący jaku elekt obrotu..... 407 § 15.5. Formuły na momenty i iloczyny bezwładności Ziemi...... 408 § 15.6. Przybliżona forma równań Liouville’a.......... 410 § 15.7. Nutacja wewnętrzna swobodna Ziemi sztywnej....... 412 § 15.8. Nutacja swobodna Ziemi sprężystej.......... 413 § 15.9. Potencjał pływowy............... 414 § 15.10. Przyśpieszenia i ich składowe............ 416 § 15.11. Twierdzenie MacCulla . ........ 417 § 15.12. Pływy płaszcza i skorupy ziemskiej.......... 420 § 15.13. Zmiany pionu względem skorupy............ 420 § 15.14. Zmiany pionu względem osi biegunowej......... 422 § 15.15. Równanie elipsoidy bezwładności w konwencjonalnym układzie osi ‘ . 423 § 15.16. Wyznaczenie momentów głównych bezwładności Zi.-mi”..... 424 § 15.17. Wyznaczenie kątów eulerowskich . . -......... 425’ Rozdział 16 Pozycje bieguna z obserwacji sztucznych satelitów Przekształcenie współrzędnych geograficznych na inercjalne Równania obserwacyjne............ Perturbacje kinematyczne........... Rozdział 17 Ruch bieguna Ziemi odkształcalnej z wzbudzaniem przez przyczyny losowe Zakłócenia systematyczne i przypadkowe ruchu’ bieguna
Probabilistyczne ujęcie wzbudzeń ruchu bieguna .... Rozwiązanie układu równań ruchu wzbudzanego bez tłumienia Koło rozpoznawcze i koło wzbudzeń....... Ruch wzbudzany i tłumiony......... Rozdział 18 Pewien model dynamiczny dla ruchu chandlerowskiego Uproszczony model sprzężenia dynamicznego płaszcz-jądro .... 441 Równania ruchu . .............. 44.2. Rozwiązywanie równań ruchu............ 445 Uśrednianie równań różniczkowych . . . . m...... 44? Badanie układu (18.26) za pomocą punktów osobliwych..... 448 Rozdział 19 Krążenie i chwianie się bieguna Terminologia i uwagi wprowadzające..........450 Przekształcenia składowych wektorów przy przejściu od układu (i) do (Z) lub na odwrót...............451 Przygotowanie dowodu zależności (19.5) i (19.6)..... Wyprowadzenie wzorów na składowe wektora Aro... § 19.5. Dowód związków (19.5) i (19.6)............ 455 § 19.6. Szczegółowy opis kinematyczny........... 456 § 19.7.. Stosunek amplitud krążenia i towarzyszącego (o tej samej częstotliwości) chwiania się............... 458 § 19.8. Chwianie się dla składowej o częstotliwości quasi-dobowej ..... 461 § 19.9. Krążenie i nutacja zewnętrzna dla składowych nutacji wewnętrznej wymuszonej........ 463 Rozdział 20 Model dynamiczny: sztywny płaszcz i ciekłe jądro § 20.1. Uwagi wstępne.........,........ 465 § 20.2. Równanie hydrodynamiczne............ 466 § 20.3. Moment sprzężenia inercjalnego........... 467 § 20.4. Prędkości ruchów cieczy w jądrze........... 471 § 20.5. Równanie różniczkowe dla potencjału TC......... 472 § 20.6. Równość częstotliwości a i v . 473 § 20.7. Rozwiązanie równania różniczkowego (S. 474 § 20.8. Współczynniki potencjału II jako funkcje składowych wi i ich pochodnych .................. 476 § 20.9. Skonkretyzowana postać równań Eulera......’. 477 § 20.10. Równanie charakterystyczne............ 478 § 20.11. Kryterium skrętności.............. 479 § 20.12. Pierwiastki równania charakterystycznego........ 481 § 20.13. Przypadek 1 równania charakterystycznego........ 481 , § 20.14. Rozkład ruchu eliptycznego na dwa harmoniczne kołowe .... 482 ,§ 20.15. Przypadek 2 równania charakterystycznego dla o2 ~ Q^..... 483 § 20.16. Stosunek amplitud ruchów składowych kołowych „retro” i „pro” 485 § 20.17. Równanie ruchu bieguna w rzutach na osie układu (it)..... 487 § 20.13. Konkluzja.................. 488 Rozdział 21 Ruchy w skorupie ziemskiej § 21.1. Płyty.................... 490 § 21.2. Ruchy płyt względem siebie i względem płaszcza...... 494 § 21.3. Wiekowe zmiany niepolarne współrzędnych geograficznych .... 494 § 24.4. Prędkości obrotowe płyt.............. 495 Spis literatury................ 498 Skorowidz................. 504
