Research on magnetic declination in Lithuanian territory

Magnetic declination is the angle between the planes of the astronomic and magnetic meridians. Magnetic declination is used in navigation, geophysics, geodesy, cartography, geology, and other fields. Magnetic declination is often computed from the World Magnetic Model (WMM). It is therefore important to be aware of the accuracy of the computed declination and to investigate its changes. For this purpose, magnetic declination was measured and the methodology of its measurement analyzed. Research was performed at six established points in 1999, 2001 and 2004. Magnetic declination was measured at Vilnius, Kaunas and Klaipeda airports in 2006. Santrauka Magnetinės deklinacijos reikšmė navigacijoje dažniausiai apskaičiuojama naudojant pasaulinį magnetinį modelį WMM (World Magnetic Model). Lietuvoje be pakartotinų geomagnetinio lauko matavimų amžių variacijų punktuose magnetinės deklinacijos reikšmė išmatuota ir keturiuose Lietuvos oro uostuose. Straipsnyje įvertintas pasaulinio geomagnetinio lauko modelio WMM tikslumas Lietuvos teritorijoje. Tirta ir įvertinta geomagnetinio lauko parametrų kaita. Išanalizuotas aplinkinių observatorijų tinkamumas Lietuvoje atliktų matavimų rezultatų redukavimui. Remiantis gautais tyrimų rezultatais, galima pasirinkti tinkamiausią laiką krypties astronominiam azimutui, o kartu ir astronominio dienovidinio krypčiai nustatyti, atsižvelgiant į žinomas parametrų paklaidas, punkto platumą ir metų laiką. First Published Online: 14 Oct 2010 Reikšminiai žodžiai: magnetinė deklinacija, astronominis azimutas, geomagnetinio lauko modelis

An analysis of the equipotential surface waves of the Earth’s gravity field

A detailed analysis is performed on the influence that the celestial bodies have on the equipotential surface of the Earth’s gravity field. The necessary background is developed in order to progress a new more intelligent methodology of estimating the influence that the celestial bodies have on the geodetic measurements. Previous studies demonstrate that this impact strongly depends on the elasticity of the solid Earth. It is also unequal on different equipotential surface waves. Some results of current investigations are presented, which demonstrate the waves of the Earth’s gravity field influenced by the celestial bodies. The assessment of changes in an equipotential surface is required when reducing the measurement data into a common coordinate system of a definite epoch

Some issues regarding the calibration of the terrestrial laser scanner Leica Scanstation C10

Some issues regarding the calibration results pertaining to the ground-based laser scanner Leica Scanstation C10 are presented and analysed. The calibration was carried out at Kyviškės Calibration Baseline (Jokela et al. 2002) and the special cyclic error detection baseline at the Research Institute of Geodesy of Vilnius Gediminas Technical University. The instrument was calibrated at 20, 100, 180, 200 and 260 m distances at Kyviškės Calibration Baseline and the indoors baseline from 1 to 15 m with continuous 1 m interval. The special procedure of indirect measurements was suggested to estimate errors of scanner measurements. During this procedure, the positions of the scanstation varied from the calibration baseline pillars to the standard tripods creating triangles of different shapes. The distances obtained by scanning targets placed on the calibration baseline pillars were compared with baseline standard distances. Suggested improvements in the calibration technology could be used for verification and calibration of terrestrial laser scanstations at the calibration baselines

Research on WMM-00 geomagnetic field model accuracy in Lithuanian territory

The development of surveying technology gives the possibility for a detailed exploration of physical processes on the Earth’s surface. The satellite geomagnetic surveys, the precise geomagnetic surveys in magnetic observatories, the measurement at repeat stations, aeromagnetic surveys and marine surveys give a lot of information on Earth’s magnetic field. Using this information it is possible to create a mathematical representation of the Earth’s main magnetic field and its change. Models are widely used for cartographic, navigational, military and civil needs. The accuracy of WMM-00 geomagnetic model on Lithuanian territory is reviewed in this article. This model is used for computation of declination values in topographic maps at the scale 1:50 000, determination of magnetic azimuth and magnetic declination in airports. Article in Lithuanian WMM‐00 Geomagnetinio lauko modelio Lietuvos teritorijoje tikslumo tyrimas Santrauka. Matavimų technikos lygis teikia galimybę detaliau ištirti Žemės paviršiuje vykstančius fizikinius procesus. Atliekant geomagnetinio lauko palydovinius stebėjimus, tikslius ir nuolatinius matavimus magnetinėse observatorijose, geomagnetinius lauko matavimus amžių variacijų punktuose, aeromagnetinius ir jūrų matavimus sukaupta nemažai informacijos apie geomagnetinio lauko išsidėstymą erdvėje ir jo kitimą laike. Tokios informacijos gausybė suteikia galimybę matematiškai modeliuoti geomagnetinį lauką. Geomagnetinio lauko modeliai plačiai taikomi oro navigacijos, karybos bei civiliniams tikslams. Straipsnyje įvertintas WMM-00 (World Magnetic Model) geomagnetinio lauko modelio tikslumas Lietuvos teritorijoje. Pagal šį modelį nustatomos topografinių 1:50 000 mastelio žemėlapių magnetinės deklinacijos reikšmės. Šio modelio duomenys taip pat naudojami aviacijoje skaičiuojant aerouosto įrenginių magnetinio azimuto ir magnetinės deklinacijos reikšmes. Raktažodžiai: Žemės magnetinis laukas, geomagnetinio lauko modeliai

An analysis of variation of geomagnetic field parameters upon applying the theory of covariance functions

In the paper, the variation of the intensity of the geomagnetic field force is analysed in time and space. For the research, the data from measurements of the intensity of the geomagnetic field force at four airports (Kaunas, Klaipéda, Palanga and Vilnius) and 6 geomagnetic field repeat stations as well as the data from Belsk Magnetometric Observatory (Poland) were used. For the data analysis, the theory of covariance functions was applied. The estimates of the cross-covariance functions of the measured intensity of the geomagnetic field force or the estimates of auto-covariance functions of single data were calculated according to the random functions created from the force intensity measurement data arrays. The estimates of covariance functions were calculated upon varying the quantization interval on the time scale and applying the software created using Matlab package of procedures. The impact of radars of airports on the intensity of geomagnetic field variation and on changes of their covariance functions was established

Investigation of possibilities for astronomical meridian determination by the hour angle of the sun

Pateikiami astronominio dienovidinio nustatymo galimybių tyrimo rezultatai. Dienovidinio krypčiai gauti nagrinėjamas astronominio azimuto nustatymo pagal Saulės valandinį kampą metodas. Ištirtos geriausios Saulės azimuto nustatymo sąlygos. Išnagrinėta punkto ir Saulės koordinačių paklaidų įtaka. Nustatyta Saulės valandinio kampo paklaidos įtakos priklausomybė nuo Saulės deklinacijos ir platumos. Nurodytos platumos ir deklinacijos paklaidų įtakos mažinimo galimybės. Išnagrinėti horizontaliojo kampo tarp pasirinktos krypties ir Saulės matavimo ypatumai. Išanalizuota Saulės regimojo spindulio ir azimuto kitimo pagreičio pokyčių įtaka. Remiantis gautais tyrimų rezultatais galima pasirinkti tinkamiausią laiką krypties astronominiam azimutui, o kartu ir astronominio dienovidinio krypčiai nustatyti, atsižvelgiant į žinomas parametrų paklaidas, punkto platumą ir metų laiką.Abstract in English. Results of investigation of the astronomical meridian determination possibilities are presented in the paper. For defining the meridian direction the method of astronomical azimuth determination by the hour angle of the Sun is analysed. Best conditions for the Sun’s azimuth determination were investigated. Effect of points and the Sun’s coordinate errors were analysed. Relation of hour angle of the Sun error effect on the Sun declination and latitude was determined. Possibilities for the latitude and declination errors effect reduction are specified. Special features for horizontal angle between selected direction and the Sun observation are analysed. Effect of the Sun’s visual radius and azimuth change acceleration was analysed. Based on the obtained results, it is possible to select an optimal time for determining the astronomical azimuth of direction as well as for determining the direction of astronomical meridian, depending on known parameters errors, point latitude and season

Investigation of possibilities for astronomical meridian determination by the hour angle of the Sun

Results of investigation of the astronomical meridian determination possibilities are presented in the paper. For defining the meridian direction the method of astronomical azimuth determination by the hour angle of the Sun is analysed. Best conditions for the Sun’s azimuth determination were investigated. Effect of points and the Sun’s coordinate errors were analysed. Relation of hour angle of the Sun error effect on the Sun declination and latitude was determined. Possibilities for the latitude and declination errors effect reduction are specified. Special features for horizontal angle between selected direction and the Sun observation are analysed. Effect of the Sun’s visual radius and azimuth change acceleration was analysed. Based on the obtained results, it is possible to select an optimal time for determining the astronomical azimuth of direction as well as for determining the direction of astronomical meridian, depending on known parameters errors, point latitude and season. Article in Lithuanian Astronominio dienovidinio nustatymo pagal saulės valandinį kampą galimybių tyrimas Santrauka. Pateikiami astronominio dienovidinio nustatymo galimybių tyrimo rezultatai. Dienovidinio krypčiai gauti nagrinėjamas astronominio azimuto nustatymo pagal Saulės valandinį kampą metodas. Ištirtos geriausios Saulės azimuto nustatymo sąlygos. Išnagrinėta punkto ir Saulės koordinačių paklaidų įtaka. Nustatyta Saulės valandinio kampo paklaidos įtakos priklausomybė nuo Saulės deklinacijos ir platumos. Nurodytos platumos ir deklinacijos paklaidų įtakos mažinimo galimybės. Išnagrinėti horizontaliojo kampo tarp pasirinktos krypties ir Saulės matavimo ypatumai. Išanalizuota Saulės regimojo spindulio ir azimuto kitimo pagreičio pokyčių įtaka. Remiantis gautais tyrimų rezultatais galima pasirinkti tinkamiausią laiką krypties astronominiam azimutui, o kartu ir astronominio dienovidinio krypčiai nustatyti, atsižvelgiant į žinomas parametrų paklaidas, punkto platumą ir metų laiką. Prasminiai žodžiai: astronominis dienovidinis, astronominis azimutas, geriausios sąlygos Saulės azimutui nustatyti, astronominio azimuto nustatymas pagal Saulės valandinį kampą

Magnetinės deklinacijos Lietuvos teritorijoje tyrimai

Magnetic declination is the angle between the planes of the astronomic and magnetic meridians. Magnetic declination is used in navigation, geophysics, geodesy, cartography, geology, and other fields. Magnetic declination is often computed from the World Magnetic Model (WMM). It is therefore important to be aware of the accuracy of the computed declination and to investigate its changes. For this purpose, magnetic declination was measured and the methodology of its measurement analyzed. Research was performed at six established points in 1999, 2001 and 2004. Magnetic declination was measured at Vilnius, Kaunas and Klaipeda airports in 2006. For magnetic declination measurements, the nonmagnetic Theo 010 B theodolite with Flux D/I magnetometer was used. Astronomical azimuth was determined according to the Sun’s hourly angle. Possibilities of determining astronomical meridian were investigated. The influence of the point and Sun coordinates were estimated. Based on this research, the Belsk Geomagnetic Observatory was selected as the most suitable one for the reduction of Lithuanian observation data. The registration at the Belsk observatory was used to compute annual mean values. The mean error of declination obtained was 0.3’. Based on research results, it was determined that declination values computed from the WMM magnetic model may have errors up to 1.5°. Annual variations in declination reached 7’.Lietuviška santrauka. Magnetinės deklinacijos reikšmė navigacijoje dažniausiai apskaičiuojama naudojant pasaulinį magnetinį modelį WMM (World Magnetic Model). Lietuvoje be pakartotinų geomagnetinio lauko matavimų amžių variacijų punktuose magnetinės deklinacijos reikšmė išmatuota ir keturiuose Lietuvos oro uostuose. Straipsnyje į vertintas pasaulinio geomagnetinio lauko modelio WMM tikslumas Lietuvos teritorijoje. Tirta ir įvertinta geomagnetinio lauko parametrų kaita. Išanalizuotas aplinkinių observatorijų tinkamumas Lietuvoje atliktų matavimų rezultatų redukavimui. Remiantis gautais tyrimų rezultatais, galima pasirinkti tinkamiausią laiką krypties astronominiam azimutui, o kartu ir astronominio dienovidinio krypčiai nustatyti, atsižvelgiant į žinomas parametrų paklaidas, punkto platumą ir metų laiką