Сучасні методи опрацювання інженерно-геодезичних спостережень
Спеціальність: Геодезія та землеустрій
Код дисципліни: 6.193.01.E.040
Кількість кредитів: 6.00
Кафедра: Інженерна геодезія
Лектор: к.т.н. Заяць Олександр Степанович
Семестр: 7 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Опрацювання інженерно-геодезичних спостережень передбачає застосування сучасних методів, використання класичних і новітніх методик опрацювання спостережень в геодезії.
Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування та розвиток у студентів компетентностей:
загальних:
• володіння державною мовою на загальному та науковому рівнях;
• володіння іноземною мовою на загальному та професійному рівнях;
• здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу на основі логічних аргументів та перевірених фактів;
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
• здатність критично оцінювати отримані результати діяльності та аргументовано захищати прийняті рішення;
• розуміння основ охорони праці та безпеки життєдіяльності та їх застосування;
• вміння застосовувати знання і розуміння для розв’язування задач синтезу та аналізу в системах, які характерні обраній спеціалізації;
• вміння поєднувати теорію і практику, а також приймати рішення для вирішення завдань спеціальності з урахуванням загальнолюдських цінностей, суспільних, державних та виробничих інтересів;
• вміння уміння організації власної діяльності для ефективного управління часом;
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити
• Інженерна геодезія ч.1
• ГНСС-технології в геодезії
Кореквізити
• Інженерна геодезія
• Інженерна геодезія ч.2
Сучасні інженерно-геодезичні технології
Короткий зміст навчальної програми: Навчальна дисципліна "Сучасні методи опрацювання інженерно-геодезичних спостережень" включає та передбачає вивчення джерел помилок, які виникають в лінійний та кутових вимірюваннях; методів виявлення помилок, зменшення та усунення їх впливу на результати вимірювань; врівноваження геодезичних мереж способом найменших квадратів.
Основним завданням предмету є надбання студентами теоретичних і практичних знань в опрацюванні інженерно-геодезичних спостережень, які базуються на сучасних досягненнях науки, техніки, передовому досвіді геодезичного виробництва В результаті вивчення дисципліни студенти повинні:
• вміти аналізувати результати вимірювань, виявляти та усувати грубі помилки з отриманих значень;
• знати теоретичні та практичні основи врівноваження геодезичних мереж корелатним та параметричним способами.
Опис: 1. Вступ. Виміри і їх аналіз. Вибірка і генеральна сукупність. Діапазон і медіана. Графічне представлення даних. Числові методи представлення даних. Міра центральної тенденції. Альтернативна формула для
визначення дисперсії.
2. Прямі і непрямі вимірювання. Джерела помилок. Поняття точності.
3. Теорія випадкових помилок. Елементи теорії ймовірності. Властивості нормальної кривої розподілу. Функція стандартного нормального розподілу. Ймовірність стандартної (середньої квадратичної) помилки.
4. Помилки в кутових і лінійних вимірюваннях. Джерела помилок у вимірюваннях горизонтальних кутів. Помилки взяття відліків. Помилки візування (наведення). Помилки центрування візирної цілі. Помилки центрування приладу. Вплив на кутові вимірювання помилок горизонтування приладу. Помилки вимірювання довжин електронними
приладами.
5. Ваги вимірів. Середнє вагове. Залежність між вагою і середньою
квадратичною помилкою. Статистика спостережень з вагами. Ваги в кутових вимірах. Ваги в мережах нівелювання.
6. Суть задачі врівноваження. Загальні відомості про врівноваження геодезичних мереж. Матриці, дії над матрицями, основні правила матричної алгебри.
7. Спосіб найменших квадратів та його застосування у врівноваженні геодезичних мереж. Основні принципи способу найменших квадратів з
використанням ваг. Стохастична модель. Математична модель
8. Параметричний спосіб врівноваження геодезичних мереж. Постановка задачі при врівноваженні мереж параметричним способом. Теоретичні основи параметричного способу врівноваження. Апріорна оцінка точності проектів геодезичних мереж. Складання рівнянь поправок для виміряних: кутів, ліній, азимутів, напрямків, перевищень. Нерівноточні виміри. Рівноточні виміри. Співвідношення ваг кутових та лінійних вимірів. Послідовність обчислень. Апостеріорна оцінка точності. Складання вагової функції.
9. Корелатний спосіб врівноваження геодезичних мереж. Постановка задачі при врівноваженні мереж корелатним способом. Теоретичні основи корелатного способу врівноваження. Види умовних рівнянь в мережах нівелювання. Умовні рівняння в тріангуляції. Підрахунок числа умовних рівнянь. Допустимі значення вільних членів умовних рівнянь.
Послідовність обчислень. Оцінка точності.
10. Врівноваження GNSS мереж. GNSS спостереження. Джерела помилок і потреба врівноваження. Застосування способу найменших квадратів для врівноваження GNSS вимірів. Попередній аналіз результатів вимірювань.
11. Еліпси помилок. Обчислення еліпса помилок. Довірчий інтервал еліпса
помилок. Переваги використання еліпсів помилок.
12. Пошук грубих помилок у планових мережах. Апріорний метод виявлення грубих помилок. Апостеріорний метод виявлення грубих помилок. Визначення грубих помилок у вимірах. Методи, які використовують для контролю процесу врівноваження.
Методи та критерії оцінювання: Для контролю результатів навчання студентів у процесі поточного та семестрового контролю передбачені наступні методи:
• поточний контроль за виконання лабораторних робіт та їх захист;
• тестування у віртуальному навчальному середовищі;
• захист індивідуального завдання;
• усне опитування з окремих розділів. Лабораторні роботи оцінюються по 2 бали.
Критерії оцінювання результатів навчання: Максимальна оцінка в балах - 100.
Поточний контроль - 30 балів
Письмова компонента - 60 балів.
Усне опитування - 10 балів.
4 бали – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач;
3,5 бала – («дуже добре») виставляється за знання навчального матеріалу вище від середнього рівня, включаючи розрахунки, аргументовані відповіді на поставлені запитання (можлива невелика кількість неточностей), вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач;
3 бали – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу, включаючи розрахунки, аргументовані відповіді на
поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач;
2,5 бала – («посередньо» («задовільно») виставляється за посередні знання навчального матеріалу, мало аргументовані відповіді, слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач;
2 – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач;
1 бал – («незадовільно») виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач;
0 балів – («дуже погано») виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Смірнов М.В., Белугін Д.А. Теорія ймовірності і математична стаистика в задачах геодезії. Недра, 1969.
2. Маркузе Ю.И. Математичне опрацювання вимірів: ВІНІТІ АН, 1985.
3. Большаков. В.Д. Теорія помилок спостережень. – М.: Недра, 1983.
4. Huaan Fan. Theory of Errors and Least Squares Adjustment. Royal Institute of Technology (KTH), Division of Geodesy and Geoinformatics. – Stockholm, Sweden, 2010
5. Harvey, Bruce R. Practical least squares and statistics for surveyors. Monograph 13, Third Edition, School of Surveying and Spatial Information Systems, University of New South Wales, 2006
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).