Σύντομος οδηγός του μαθήματος

Transcript

1 Τοπογραφικά Δίκτυα και Υπολογισμοί 5 ο εξάμηνο, Ακαδημαϊκό Έτος Σύντομος οδηγός του μαθήματος Χριστόφορος Κωτσάκης Τμήμα Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών Πολυτεχνική Σχολή, ΑΠΘ

2 Γενικές πληροφορίες Υπεύθυνος μαθήματος: Χρ. Κωτσάκης, Καθηγητής ΤΑΤΜ/ΑΠΘ Επικοινωνία: 4 ος όροφος, Κτίριο Τοπογράφων , kotsaki@topo.auth.gr Ιστοσελίδα μαθήματος: Διδασκαλία μαθήματος: Δευτέρα 9:00-11:00 (αίθουσα 305) Παρασκευή 13:00-16:00 (αίθουσα 303)

3 Ιστοσελίδα μαθήματος Τι θα βρείτε εκεί: o Αναλυτικές παρουσιάσεις μαθημάτων o Διδακτικά παραδείγματα o Ασκήσεις δικτύων (+ αριθμητικές λύσεις) o Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής (+ απαντήσεις) o Επαναληπτικές ερωτήσεις

4 Ιστοσελίδα μαθήματος Διαρκής ενημέρωση κατά τη διάρκεια του εξαμήνου!

5 Βασικά διδακτικά βοηθήματα Διδακτικές σημειώσεις μαθήματος Κωτσάκης Χ. (2017) Θεωρία και εφαρμογές ανάλυσης δικτύων. Τομέας Γεωδαισίας και Τοπογραφίας, ΤΑΤΜ, ΑΠΘ. Μέσω του συστήματος Εύδοξος ( Ρωσσικόπουλος Δ. (1999) Τοπογραφικά Δίκτυα και Υπολογισμοί (2η έκδοση). Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη. Δερμάνης Α., Ρωσσικόπουλος Δ., Φωτίου Α. (1995) Τοπογραφικοί Υπολογισμοί και Συνορθώσεις Δικτύων (ανάλυση προγραμμάτων και παραδείγματα). Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη.

6 Άλλα διδακτικά βοηθήματα Δερμάνης Α. (1986, 1987) Συνορθώσεις παρατηρήσεων και θεωρία εκτίμησης (τόμος 1 & 2). Εκδόσεις Ζήτη, Θεσ/νίκη. Δερμάνης Α., Φωτίου Α. (1992) Μέθοδοι και εφαρμογές συνόρθωσης παρατηρήσεων. Εκδόσεις Ζήτη, Θεσ/νίκη. Τάκος Ι. (1994) Μαθηματική Τοπογραφία. ΓΥΣ, Αθήνα. Ντίνης Ο-Θ. (2012) Τοπογραφικά Δίκτυα Στατιστική επεξεργασία και συνόρθωση. Εκδόσεις Ζήτη, Θεσ/νίκη. Βλάχος Δ. (1987) Τοπογραφία (τόμος Γ, Τοπογραφικά Δίκτυα). ΤΑΤΜ, ΑΠΘ, Θεσσαλονίκη.

7 Ξενόγλωσση βιβλιογραφία Ενδεικτική λίστα Strang G., Borre K. (1997) Linear algebra, Geodesy and GPS. Wellesley-Cambridge Press, Wellesley, MA. Ghilani C.D. (2010) Adjustment computations and spatial data analysis. John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey. Kuang S. (1996) Geodetic network analysis and optimal design: concepts and applications. Ann Arbor Press, Inc. Chelsea, Michigan. Teunissen P.J.G. (2006) Νetwork quality control. Delft Academic Press. Leick A. (2004) GPS satellite surveying. John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey. Grafarend E.W., Sanso F. (eds. 1985) Optimization and design of geodetic networks. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg. Teunissen P.J.G., Kleusberg A., (eds., 1998) GPS for Geodesy. Springer Verlag, Berlin Heidelberg (second edition).

8 In-house freeware software [NETIST] [DEROS] [2fit] Πρόγραμμα συνόρθωσης & στατιστικής επεξεργασίας 1Δ/2Δ/3Δ τοπογραφικών και γεωδαιτικών δικτύων. Πρόγραμμα συνόρθωσης & στατιστικής επεξεργασίας 1Δ/2Δ τοπογραφικών δικτύων και οδεύσεων. Πρόγραμμα συνόρθωσης & στατιστικής επεξεργασίας 2Δ τοπογραφικών δικτύων. [SMANET] Πρόγραμμα συνόρθωσης, στατιστικής επεξεργασίας και ελέγχου γεωμετρικών δεσμεύσεων σε 3Δ δίκτυα περιορισμένης εμβέλειας. [ΝeDAS 2 ] Πρόγραμμα επεξεργασίας 2Δ δυναμικών δικτύων για τη μελέτη διαχρονικών παραμορφώσεων. Διαθέσιμα από:

9 ΤΟΠΟΓΡΑΦΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ & ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ Αντικείμενο του μαθήματος είναι να διδάξει στους φοιτητές του 5 ου εξαμήνου του ΤΑΤΜ τις θεμελιώδεις έννοιες & τις βασικές μεθόδους επεξεργασίας και συνόρθωσης παρατηρήσεων για την επίλυση και ποιοτική ανάλυση Δικτύων Ελέγχου.

10 ΤΟΠΟΓΡΑΦΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ & ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ Κατά μία έννοια, έχετε ήδη αντιμετωπίσει προβλήματα επίλυσης απλών δικτύων (π.χ. Toπογραφικές Αποτυπώσεις, 2 ο εξάμηνο)

11 ΤΟΠΟΓΡΑΦΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ & ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ Κατά μία έννοια, έχετε ήδη αντιμετωπίσει προβλήματα επίλυσης απλών δικτύων (π.χ. μάθημα Συνορθώσεων, 4 ο εξάμηνο) X =? Y =?

12 ΤΟΠΟΓΡΑΦΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ & ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ Στο μάθημα αυτό θα ασχοληθούμε με την επίλυση και ανάλυση δικτύων μέσα από μια γενικότερη και πιο ολοκληρωμένη θεώρηση. (*) αυτό θα σας βοηθήσει να αντιληφθείτε καλύτερα τον επιστημονικό χαρακτήρα της Γεωδαισίας & Τοπογραφίας καθώς και άλλων συναφών γνωστικών περιοχών του ΑΤΜ

13 ΓΕΝΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ Παρατηρήσεις πεδίου Εξωτερική πληροφορία Επιλογές χρήστη (πίνακας βάρους, δεσμεύσεις ορισμού ΣΑ) Ανάλυση και συνόρθωση δικτύου Συντεταγμένες σημείων Αξιολόγηση ακρίβειας & έλεγχος αξιοπιστίας Σφάλματα παρατηρήσεων

14 Τι μαθαίνουμε σε αυτό το μάθημα; Θα βασιστούμε σε γνώσεις που έχουν αποκτηθεί από προηγούμενα μαθήματα υποδομής, π.χ. Βασικές Τοπογραφικές Μέθοδοι και Έννοιες Συστήματα Αναφοράς Συντεταγμένων Θεωρία Συνόρθωσης & Στατιστική για να μελετήσουμε το πρόβλημα του βέλτιστου προσδιορισμού θέσης σημείων σε επίγεια δίκτυα από παρατηρήσεις γεωμετρικού χαρακτήρα.

15 Τι μαθαίνουμε σε αυτό το μάθημα; o Πώς μπορούν να ελεγχθούν οι παρατηρήσεις σε ένα δίκτυο πριν από την επίλυσή του o Ποια είναι τα μαθηματικά & στοχαστικά μοντέλα που χρησιμοποιούνται συνήθως στην ανάλυση τοπογραφικών/γεωδαιτικών δικτύων o Ποιες είναι οι βασικές επιλογές δεσμεύσεων με τις οποίες μπορεί να συνορθωθεί ένα δίκτυο και να υλοποιηθεί ένα ΣΑ συντεταγμένων o Πως μπορεί να αξιολογηθεί η ποιότητα των αποτελεσμάτων από μία επίλυση δικτύου

16 Τι (δεν) είναι αυτό το μάθημα Τυφλή και παπαγαλίστικη επίλυση προβλημάτων συνόρθωσης. Θεωρητικού ή πρακτικού χαρακτήρα. Συνδυάζει και τα δύο! Το πιο δύσκολο μάθημα των σπουδών σας

17 Τι είδους γνώσεις οφείλετε ήδη να έχετε: - Γραμμική άλγεβρα & πίνακες (1 ο εξάμηνο) - Τοπογραφικά όργανα & μέθοδοι μετρήσεων (1 ο εξάμηνο) - Στατιστική & Ανάλυση Δεδομένων (2 ο εξάμηνο) - Τοπογραφικές αποτυπώσεις (2 ο εξάμηνο) - Συστήματα αναφοράς (2 ο εξάμηνο) - Συνορθώσεις παρατηρήσεων & θεωρία εκτίμησης (4 ο εξάμηνο)

18 Τι είδους γνώσεις θα αποκτήσετε μέσα από το μάθημα αυτό: - Θεωρητική και πρακτική αντιμετώπιση βασικών προβλημάτων συνόρθωσης οριζόντιων, υψομετρικών και 3Δ τοπογραφικών δικτύων ελέγχου. - Αξιολόγηση και έλεγχος ποιότητας αποτελεσμάτων σε συνορθώσεις τοπογραφικών δικτύων. - Αντιμετώπιση προβλημάτων σχεδιασμού και βελτιστοποίησης τοπογραφικών δικτύων.

19 ... κυρίως όμως θα (πρέπει να) μάθετε να σκέφτεστε με έναν πιο ολοκληρωμένο και συνθετικό τρόπο για την επίλυση προβλημάτων προσδιορισμού θέσης που απασχολούν τον ΑΤΜ. S 2 x 2 2 x 1 y 2 y 1 y y 0 S cos A x x0 S sin A

20 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 1. Ανασκόπηση θεωρίας συνόρθωσης (ΜΕΤ) και βέλτιστης εκτίμησης παραμέτρων. 2. Εισαγωγή στα Δίκτυα. 3. Προ-επεξεργασία μετρήσεων δικτύου. 4. Μαθηματικά και στοχαστικά μοντέλα ανάλυσης δικτύων. 5. Σύστημα κανονικών εξισώσεων & το πρόβλημα ορισμού του συστήματος αναφοράς. 6. Τεχνικές και αλγόριθμοι συνόρθωσης δικτύου.

21 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 7. Προβλήματα ένταξης δικτύων. 8. Ανάλυση ακρίβειας και έλεγχος αξιοπιστίας αποτελεσμάτων συνόρθωσης δικτύου. 9. Άλλα θέματα δικτύων Σχεδιασμός & βελτιστοποίηση δικτύων. Μετασχηματισμοί δικτύων. Εκτίμηση συνιστωσών μεταβλητότητας αναφοράς. Χρήση του προγράμματος ΝΕΤΙST με παραδείγματα.

22 ΟΔΗΓΙΕΣ ΣΥΜΒΟΥΛΕΣ - Σετ ασκήσεων και επαναληπτικών ερωτήσεων θα είναι διαθέσιμα στην ιστοσελίδα του μαθήματος. - Κάποιες από τις ασκήσεις μπορούν εύκολα να λυθούν με το χέρι και κάποιες άλλες όχι. Όλες όμως είναι σημαντικές για τη σωστή κατανόηση του μαθήματος. - Οι περισσότερες από τις ασκήσεις και ερωτήσεις θα συζητηθούν στην τάξη κατά τη διάρκεια του μαθήματος.

23 ΟΔΗΓΙΕΣ ΣΥΜΒΟΥΛΕΣ - Λύστε αρκετές ασκήσεις συνόρθωσης απλών δικτύων (π.χ. πολλαπλή εμπροσθοτομία, κατακόρυφο δίκτυο). Ακόμα και αν νομίζετε ότι κατέχετε καλά τη διαδικασία συνόρθωσης ενός δικτύου, είναι ιδιαίτερα σημαντικό να εφαρμόσετε τη θεωρία χρησιμοποιώντας αριθμητικά δεδομένα και παίρνοντας σωστά αποτελέσματα. - Μη διστάζετε να κάνετε ερωτήσεις όσο απλές και αν φοβάστε πως είναι. Αν αφήσετε κενά κατά τη διάρκεια του εξαμήνου, θα είναι ιδιαίτερα δύσκολο να τα καλύψετε σε ικανοποιητικό βαθμό όταν θα πλησιάζουν οι εξετάσεις.

24 ΟΔΗΓΙΕΣ ΣΥΜΒΟΥΛΕΣ Μονάδες! Προσοχή στις φυσικές μονάδες των μεγεθών που εμπλέκονται στους αλγόριθμους συνόρθωσης δικτύων. Η χρήση λανθασμένων μονάδων είναι ένα σημαντικό λάθος που γίνεται συχνά στο μάθημα αυτό. Η μη-χρήση μονάδων στα τελικά αποτελέσματα είναι επίσης συχνό λάθος που τιμωρείται στις εξετάσεις.

25 ΟΔΗΓΙΕΣ ΣΥΜΒΟΥΛΕΣ Παρακολούθηση μαθήματος Παρακολουθείτε συστηματικά το μάθημα! Είναι ίσως ο καλύτερος τρόπος για να εξασφαλίσετε την επιτυχία στις εξετάσεις. Πολλές φορές θα συζητούνται χρήσιμα και σημαντικά θέματα, τα οποία δεν αναλύονται σε διεξοδικό βαθμό στα αντίστοιχα κεφάλαια των βιβλίων και των σημειώσεων.

26 ΟΔΗΓΙΕΣ ΣΥΜΒΟΥΛΕΣ Δ Ε Ν Α Ρ Γ Ο Υ Μ Ε Σ Τ Ο Μ Α Θ Η Μ Α!

27 ΟΔΗΓΙΕΣ ΣΥΜΒΟΥΛΕΣ

28 ΒΑΘΜΟΛΟΓΗΣΗ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ - Ενδιάμεσο γραπτό διαγώνισμα (midterm exam, 30/11/2018) 25% 1 ώρα, κλειστά βιβλία, 10 ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής - Τελικό γραπτό διαγώνισμα (final exam) 75% 2.5 ώρες, κλειστά βιβλία, sci-calculator 1 κόλλα Α4 με προσωπικές σημειώσεις

29 ΒΑΘΜΟΛΟΓΗΣΗ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ Τελικός βαθμός μαθήματος: Β = (0.25 Β1) + (0.75 Β2) Β1: βαθμός ενδιάμεσου γραπτού διαγωνίσματος (0-10) Β2: βαθμός τελικού γραπτού διαγωνίσματος (0-10)

30 Καλή ακαδημαϊκή χρονιά!