Τοπογραφικά Δίκτυα & Υπολογισμοί

Σχετικά έγγραφα
Μοντελοποίηση δικτύου μέσω εξισώσεων παρατήρησης

Εξισώσεις παρατηρήσεων στα τοπογραφικά δίκτυα

Τοπογραφικά Δίκτυα & Υπολογισμοί

Τοπογραφικά Δίκτυα & Υπολογισμοί

Τοπογραφικά Δίκτυα & Υπολογισμοί

Τοπογραφικά Δίκτυα & Υπολογισμοί

Τοπογραφικά Δίκτυα & Υπολογισμοί

Οδοποιία IΙ. Ενότητα 14: Υπόδειγμα σύνταξης τευχών θέματος Οδοποιίας. Γεώργιος Μίντσης ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Τοπογραφικά Δίκτυα & Υπολογισμοί

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 15: Ολοκληρώματα Με Ρητές Και Τριγωνομετρικές Συναρτήσεις Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Τοπογραφικά Δίκτυα & Υπολογισμοί

Εκκλησιαστικό Δίκαιο. Ενότητα 10η: Ιερά Σύνοδος της Ιεραρχίας και Διαρκής Ιερά Σύνοδος Κυριάκος Κυριαζόπουλος Τμήμα Νομικής Α.Π.Θ.

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 12: Κριτήρια Σύγκλισης Σειρών. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 17: Αριθμητική Ολοκλήρωση, Υπολογισμός Μήκους Καμπύλης Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Ιστορία της μετάφρασης

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 9: Κίνηση Σε Πολικές Συντεταγμένες. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Θεσμοί Ευρωπαϊκών Λαών Ι 19 ος -20 ος αιώνας

Λογισμός 3. Ενότητα 19: Θεώρημα Πεπλεγμένων (γενική μορφή) Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑ ΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Εκκλησιαστικό Δίκαιο

Θεσμοί Ευρωπαϊκών Λαών Ι 19 ος -20 ος αιώνας

Εκκλησιαστικό Δίκαιο

Λογιστική Κόστους Ενότητα 12: Λογισμός Κόστους (2)

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 16: Ολοκλήρωση Τριγωνομετρικών Συναρτήσεων, Γενικευμένα Ολοκληρώματα Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 5: Παράγωγος Πεπλεγμένης Συνάρτησης, Κατασκευή Διαφορικής Εξίσωσης. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

Μηχανολογικό Σχέδιο Ι

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 14: Ολοκλήρωση Κατά Παράγοντες, Ολοκλήρωση Ρητών Συναρτήσεων Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

ΓΕΝΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ

ΓΕΝΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ

Χωρικές σχέσεις και Γεωμετρικές Έννοιες στην Προσχολική Εκπαίδευση

Τοπογραφικά Δίκτυα & Υπολογισμοί

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 1: Συναρτήσεις και Γραφικές Παραστάσεις. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Ιστορία της μετάφρασης

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Βέλτιστος Έλεγχος Συστημάτων

Εργαστήριο Χημείας Ενώσεων Συναρμογής

Θεσμοί Ευρωπαϊκών Λαών Ι 19 ος -20 ος αιώνας

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Οικονομία των ΜΜΕ. Ενότητα 7: Μορφές αγοράς και συγκέντρωση των ΜΜΕ

Εκκλησιαστικό Δίκαιο

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Πίνακες Νερού σε κατάσταση Κορεσμού. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

Υπόγεια Υδραυλική και Υδρολογία

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Διεθνείς Οικονομικές Σχέσεις και Ανάπτυξη

Θεσμοί Ευρωπαϊκών Λαών Ι 19 ος -20 ος αιώνας

Αξιολόγηση μεταφράσεων ιταλικής ελληνικής γλώσσας

Παράκτια Τεχνικά Έργα

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 19: Υπολογισμός Εμβαδού και Όγκου Από Περιστροφή (2 ο Μέρος) Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Εφαρμογές πληροφορικής σε θέματα πολιτικού μηχανικού

Οικονομία των ΜΜΕ. Ενότητα 9: Εταιρική διασπορά και στρατηγικές τιμολόγησης

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Γ. Ολοκληρωτικός Λογισμός

Εργαστήριο Χημείας Ενώσεων Συναρμογής

Διοικητική Λογιστική

Μηχανολογικό Σχέδιο Ι

Διπλωματική Ιστορία Ενότητα 2η:

Κβαντική Επεξεργασία Πληροφορίας

Αξιολόγηση και ανάλυση της μυϊκής δύναμης και ισχύος

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 9η Άσκηση - Αλγόριθμος Prim

Αποτυπώσεις Μνημείων και Αρχαιολογικών Χώρων

Διεθνείς Οικονομικές Σχέσεις και Ανάπτυξη

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 13: Ακτίνα Σύγκλισης, Αριθμητική Ολοκλήρωση, Ολοκλήρωση Κατά Παράγοντες. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Διοίκηση Εξωτερικής Εμπορικής Δραστηριότητας

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 2: Τριγωνομετρικές, Εκθετικές και Σύνθετες Συναρτήσεις. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Βέλτιστος Έλεγχος Συστημάτων

Λογιστική Κόστους Ενότητα 8: Κοστολογική διάρθρωση Κύρια / Βοηθητικά Κέντρα Κόστους.

Γεωργική Εκπαίδευση Ενότητα 9

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 9η Άσκηση - Αλγόριθμος Kruskal

Εκκλησιαστικό Δίκαιο

Σχηματισμός κανονικών εξισώσεων δικτύου και το πρόβλημα ορισμού του συστήματος αναφοράς

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Οικονομετρία. Συστήματα συναληθευουσών εξισώσεων Το πρόβλημα της ταυτοποίησης. Τμήμα: Αγροτικής Οικονομίας & Ανάπτυξης. Διδάσκων: Λαζαρίδης Παναγιώτης

Κβαντική Επεξεργασία Πληροφορίας

Λογιστική Κόστους Ενότητα 11: Λογισμός Κόστους (1)

Εργαστήριο Χημείας Ενώσεων Συναρμογής

Φ 619 Προβλήματα Βιοηθικής

Διδακτική της Περιβαλλοντικής Εκπαίδευσης

Γραμμική Άλγεβρα και Μαθηματικός Λογισμός για Οικονομικά και Επιχειρησιακά Προβλήματα

Κβαντική Επεξεργασία Πληροφορίας

Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνων

Επικοινωνία Ανθρώπου- Υπολογιστή Σχεδίαση Αλληλεπίδρασης

Ευαγγελικές αφηγήσεις της Ανάστασης

Συγκριτικό Εκκλησιαστικό Δίκαιο

ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ. Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 6: Ακρότατα Συνάρτησης. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Μεθοδολογία Έρευνας Κοινωνικών Επιστημών Ενότητα 2: ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΜΑΡΚΕΤΙΝΓΚ Λοίζου Ευστράτιος Τμήμα Τεχνολόγων Γεωπόνων-Kατεύθυνση

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 7: Σειρές Taylor, Maclaurin. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Λογιστική Κόστους Ενότητα 11: Λογισμός Κόστους

Προηγμένος έλεγχος ηλεκτρικών μηχανών

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΙIΙ Ενότητα 6

Φ 619 Προβλήματα Βιοηθικής

Γενική Φυσική Ενότητα: Ταλαντώσεις

Συμπεριφορά Καταναλωτή

Χώρος και Διαδικασίες Αγωγής

Μηχανολογικό Σχέδιο Ι

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Εκκλησιαστικό Δίκαιο Ι (Μεταπτυχιακό)

Διπλωματική Ιστορία. Ενότητα 12η: Ο Β Παγκόσμιος Πόλεμος Η Ευρώπη. του Hitler Ιωάννης Στεφανίδης, Καθηγητής Τμήμα Νομικής Α.Π.Θ.

Transcript:

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΧΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Τοπογραφικά Δίκτυα & Υπολογισμοί Ενότητα 4: Μοντέλα Ανάλυσης και Εξισώσεις Παρατηρήσεων Δικτύων Χριστόφορος Κωτσάκης

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΧΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Μοντέλα Ανάλυσης και Εξισώσεις Παρατηρήσεων Δικτύων

Περιεχόμενα ενότητας Γενική δομή του συστήματος εξισώσεων παρατηρήσεων σε τοπογραφικά και γεωδαιτικά δίκτυα. Παραμετροποίηση και τύποι συντεταγμένων δικτύου. Βασικά παρατηρούμενα μεγέθη δικτύων. Αναλυτικές μορφές μη γραμμικών και γραμμικοποιημένων εξισώσεων παρατηρήσεων.

Σκοποί ενότητας Γενική δομή του συστήματος εξισώσεων παρατηρήσεων σε τοπογραφικά και γεωδαιτικά δίκτυα. Παραμετροποίηση και τύποι συντεταγμένων δικτύου. Βασικά παρατηρούμενα μεγέθη δικτύων. Αναλυτικές μορφές των μη-γραμμικών και γραμμικοποιημένων εξισώσεων παρατηρήσεων. 6

Τίτλος και Αρίθμηση (1/4) 1. Γενική μορφή εξισώσεων παρατήρησης δικτύου 2. Βασικοί τύποι δικτύων 3. Είδη συντενταγμένων δικτύου 4. Σε αυτό το μάθημα: 5. Εξισώσεις μαθηματικού μοντέλου 6. Αζιμούθιο πλευράς 7. Οριζόντια διεύθυνση πλευράς 7

Τίτλος και Αρίθμηση (2/4) 8. Σταθερά προσανατολισμού 9. Οριζόντια γωνία μεταξύ δύο πλευρών 10.Πληροφορία παρατηρήσεων δικτύου 11.Παράμετροι καθορισμού ΣΑ 12.Πληροφορία παρατηρήσεων δικτύου 13.«Ανατομία» παρατηρήσεων δικτύου 14.Παραμετρικοί βαθμοί δικτύου 8

Τίτλος και Αρίθμηση (3/4) 15.Γραμμικοποίηση μαθηματικού μοντέλου 16.Προσεγγιστικές τιμές 17.Γενική μορφή πίνακα σχεδιασμού 18.Μερικές παράγωγοι αζιμουθίου 19.Μερικές παράγωγοι οριζόντιας διεύθυνσης 20.Μερικές παράγωγοι οριζόντιας απόστασης 21.Μερικές παράγωγοι συνιστωσών βάσης 9

Τίτλος και Αρίθμηση (4/4) 22.Πίνακας σχεδιασμού οριζόντιου δικτύου με παρατηρήσεις οριζόντιων διευθύνσεων και αποστάσεων 23.Πίνακας κατακόρυφου δικτύου με παρατηρήσεις υψομετρικών διαφορών 10

Γενική μορφή εξισώσεων παρατήρησης δικτύου (1/2) y f( x, q) v y v x q διάνυσμα παρατηρήσεων του δικτύου διάνυσμα τυχαίων σφαλμάτων των παρατηρήσεων διάνυσμα συντεταγμένων για όλα τα σημεία του δικτύου διάνυσμα πρόσθετων ( αδιάφορων ) παραμέτρων 11

Γενική μορφή εξισώσεων παρατήρησης δικτύου (2/2) y f( x, q) v O τύπος του δικτύου καθορίζει: -το είδος των παρατηρήσεων -το σύστημα αναφοράς ως προς το οποίο γίνεται η παραμετροποίηση των παρατηρούμενων μεγεθών -την αναλυτική δομή του μαθηματικού μοντέλου 12

Βασικοί τύποι δικτύων (1/2) Ανάλογα με τη διάστασή τους 1Δ (υψομετρικά ή κατακόρυφα δίκτυα) o Περιορισμένης εμβέλειας (< 5-10 km) o Εκτεταμένης εμβέλειας (> 10 km) 2Δ (οριζόντια δίκτυα) o σε κάποιο επίπεδο o στο ΕΕΠ αναφοράς 3Δ (τριδιάστατα δίκτυα) o Δίκτυα δορυφορικής γεωδαισίας o Δίκτυα μικρής εμβέλειας ειδικών εφαρμογών 13

Βασικοί τύποι δικτύων (2/2) Ανάλογα με την αντιμετώπιση των διαχρονικών μεταβολών για τις θέσεις των κορυφών τους Στατικά δίκτυα Οι συντεταγμένες θεωρούνται σταθερές ως προς τον χρόνο και διατηρούνται αμετάβλητες (π.χ. ΕΓΣΑ87) Δυναμικά δίκτυα Οι συντεταγμένες μεταβάλλονται χρονικά και μπορούν να διορθώνονται με τη βοήθεια κατάλληλων ταχυτήτων ITRF, ETRF) (π.χ. 14

Είδη συντεταγμένων δικτύου (1/5) Στατικό δίκτυο Δυναμικό δίκτυο 1Δ H H(t o ), v H 2Δ 3Δ x, y φ, λ Ε, Ν X, Y, Z φ, λ, h x(t o ), y(t o ) v x, v y X(t o ), Y(t o ), Z(t o ) v X, v Y, v Z ψευτο-3δ x, y φ, λ και Η Ε, Ν (*) από ξεχωριστές διαδικασίες 15

Είδη συντεταγμένων δικτύου (2/5) Στατικό δίκτυο Δυναμικό δίκτυο 1Δ H H(t o ), v H 2Δ 3Δ ψευτο -3Δ x, y φ, λ Ε, Ν X, Y, Z φ, λ, h x, y φ, λ και Η Ε, Ν x(t o ), y(t o ) v x, v y X(t o ), Y(t o ), Z(t o ) v X, v Y, v Z 16

Είδη συντεταγμένων δικτύου (3/5) Στατικό δίκτυο Δυναμικό δίκτυο 1Δ 2Δ 3Δ Υψομετρικές διαφορές (αζιμούθια), οριζόντιες γωνίες και διευθύνσεις, οριζόντιες αποστάσεις, ανηγμένες κλασσικές μετρήσεις ή μετρήσεις GPS σε τοπικό/προβολικό επίπεδο ή στο ΕΕΠ αναφοράς (αζιμούθια), οριζόντιες γωνίες και διευθύνσεις, ζενίθειες γωνίες, χωρικές αποστάσεις Συνιστώσες βάσεων GPS (ΔX, ΔY, ΔZ) Σετ μετρήσεων σε διάφορες χρονικές εποχές ή Λύσεις δικτύου (συντεταγμένες σταθμών) από διάφορες χρονικές εποχές 17

Είδη συντεταγμένων δικτύου (4/5) Στατικό δίκτυο Δυναμικό δίκτυο 1Δ 2Δ 3Δ Υψομετρικές διαφορές Σε ορισμένες περιπτώσεις ένα 2Δ δίκτυο προκύπτει έπειτα από την συνόρθωση ενός 3Δ δικτύου και τον μετασχηματισμό του σε κάποιο οριζοντιογραφικό γεωδαιτικό σύστημα αναφοράς (π.χ. ένταξη δικτύου GPS στο ΕΓΣΑ87) Σετ μετρήσεων σε διάφορες χρονικές εποχές ή Λύσεις δικτύου (συντεταγμένες σταθμών) από διάφορες χρονικές εποχές 18

Είδη συντεταγμένων δικτύου (5/5) 1Δ 2Δ 3Δ Στατικό δίκτυο Υψομετρικές διαφορές Αζιμούθια, οριζόντιες γωνίες και διευθύνσεις, οριζόντιες αποστάσεις, ανηγμένες μετρήσεις GPS σε τοπικό/προβολικό επίπεδο ή στο ΕΕΠ αναφοράς Αζιμούθια, οριζόντιες γωνίες και διευθύνσεις, ζενίθειες γωνίες, χωρικές αποστάσεις Συνιστώσες βάσεων GPS (ΔX, ΔY, ΔZ) Δυναμικό δίκτυο Σετ μετρήσεων σε διάφορες χρονικές εποχές ή Λύσεις δικτύου (συντεταγμένες σταθμών) από διάφορες χρονικές εποχές 19

Σε αυτό το μάθημα: Θα ασχοληθούμε με παρατηρούμενα μεγέθη (και τα αντίστοιχα παραμετροποιημένα μοντέλα τους) που χρησιμοποιούνται σε συνήθη τοπογραφικά δίκτυα. Εντούτοις, οι τεχνικές & αλγόριθμοι συνόρθωσης που θα μελετήσουμε καθώς και η γενικότερη ανάλυση των αποτελεσμάτων συνόρθωσης δικτύου που θα παρουσιάσουμε σε επόμενα μαθήματα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν στις περισσότερες περιπτώσεις δικτύων που εμφανίζονται σε γεωδαιτικές εφαρμογές. 20

Εξισώσεις μαθηματικού μοντέλου (1/4) Αζιμούθιο πλευράς δικτύου a x arctan j x y y i j i Οριζόντια διεύθυνση πλευράς δικτύου k arctan x y j j x y i i Οριζόντια γωνία μεταξύ δύο πλευρών δικτύου x x x arctan k i arctan j x y y y y i k i i j i 21

Εξισώσεις μαθηματικού μοντέλου (2/4) Μήκος οριζόντιας πλευράς δικτύου 2 2 j i j i d ( x x ) ( y y ) Συνιστώσες οριζόντιας βάσης δικτύου (από αναγωγή 3Δ βάσεων GPS σε τοπικό οριζόντιο επίπεδο) x x x j i y y y j i Υψομετρική διαφορά πλευράς δικτύου H H H j i 22

Εξισώσεις μαθηματικού μοντέλου (3/4) Μήκος χωρικής πλευράς δικτύου 2 2 2 j i j i j i S ( x x ) ( y y ) ( z z ) Συνιστώσες 3Δ βάσης δικτύου GPS (ως προς γεωκεντρικό ΣΑ) x x x j i y y y j i z z z j i Ζενίθεια γωνία πλευράς δικτύου (ως προς τοποκεντρικό 3Δ ΣΑ) arctan 2 2 x x y y j i j i z z j i arccos z z 2 2 2 j i ( x x ) ( y y ) ( z z ) j i j i j i ( ) ( ) 23

Εξισώσεις μαθηματικού μοντέλου (4/4) Συνθετικές μετρήσεις οριζόντιας απόστασης και αζιμουθίου μέσω κατάλληλης αναγωγής 3Δ βάσης GPS d f x y z a f ( x, y, z ) (,, ) Συνθετική μέτρηση υψομετρικής διαφοράς μέσω τριγωνομετρικής υψομετρίας H S cos 24

a Αζιμούθιο πλευράς x y arctan j i j x y i Καθορίζει τον προσανατολισμό του ΣΑ! y //y Δεν περιλαμβάνεται στις κλασικές τοπογραφικές παρατηρήσεις y j y i a P i P j x i x j x 25

Οριζόντια διεύθυνση πλευράς arctan x y j j x y i i i Δεν καθορίζει τον προσανατολισμό του ΣΑ! y //y Ύπαρξη άγνωστης σταθεράς προσανατολισμού (θ i ) y j y i θ i a P i P j 26

Σταθερά προσανατολισμού (1/2) Είναι η γωνία προσανατολισμού της μηδενικής διεύθυνσης του οργάνου και συμμετέχει ως πρόσθετη άγνωστη παράμετρος στη συνόρθωση του δικτύου 27

Σταθερά προσανατολισμού (2/2) Ο αριθμός των αγνώστων σταθερών προσανατολισμού είναι ίσος με τον αριθμό των σειρών μετρήσεων οριζοντίων διευθύνσεων που έγιναν από τα διάφορα σημεία στάσης. 28

k Οριζόντια γωνία μεταξύ δύο πλευρών x x x x y y y y arctan k i arctan j i k i j i Προσοχή στο διαχωρισμό μεταξύ αριστερού και δεξιού σημείου σκόπευσης y //y a P j a ik ω k P k P i 29

Πληροφορία παρατηρήσεων δικτύου y Συνόρθωση δικτύου x Απαιτείται ένα ΣΑ Περιέχεται πληροφορία σχετικά με το ΣΑ στους διάφορους τύπους παρατηρήσεων δικτύου; 30

Παράμετροι καθορισμού ΣΑ Βασικές παράμετροι ενός συστήματος αναφοράς Αρχή των αξόνων Προσανατολισμός των αξόνων Κλίμακα (ενιαία στο χώρο) Ανάλογα με τον τύπο (στατικού) δικτύου που μας ενδιαφέρει 1Δ απαιτούνται 2 παράμετροι για τον ορισμό του ΣΑ 2Δ απαιτούνται 4 παράμετροι για τον ορισμό του ΣΑ 3Δ απαιτούνται 7 παράμετροι για τον ορισμό του ΣΑ 31

Πληροφορία παρατηρήσεων δικτύου Παρατηρήσεις δικτύου y Συνόρθωση δικτύου x Εκτιμήσεις συντεταγμένων στις κορυφές του δικτύου Απαιτείται ένα ΣΑ Οι παρατηρήσεις περιέχουν πληροφορία για κάποιες από τις παραμέτρους καθορισμού του ΣΑ; 32

Ανατομία παρατηρήσεων δικτύου Τύπος παρατήρησης 2Δ ΔΙΚΤΥΑ Αζιμούθιο Οριζ. Διεύθυνση Οριζ. Γωνία Οριζ. Απόσταση 1Δ ΔΙΚΤΥΑ Υψομετρ. διαφορές 3Δ ΔΙΚΤΥΑ Ζενίθειες γωνίες Χωρικές αποστάσεις Συνιστώσες βάσης Περιέχεται πληροφορία σχετικά με κάποια/ες από τις παραμέτρους του ΣΑ; Ναι (προσανατολισμός) Όχι Όχι Ναι (κλίμακα) Ναι (κλίμακα) Ναι (προσανατολισμός ως προς τον κατακόρυφο άξονα) Ναι (κλίμακα) Ναι (κλίμακα + προσανατολισμός) 33

Παραμετρικοί βαθμοί δικτύου Τριγωνομετρικό οριζόντιο δίκτυο: 2Ν 4 Τριπλευρικό ή μικτό οριζόντιο δίκτυο: 2Ν 3 Τριπλευρικό 3Δ δίκτυο: 3Ν 6 3Δ δίκτυο GPS: 3Ν 3 Υψομετρικό δίκτυο: Ν 1 (*) Ν είναι ο συνολικός αριθμός των κορυφών του δικτύου 34

Γραμμικοποίηση μαθηματικού μοντέλου (1/2) y f( x, q) v Προσεγγιστικές τιμές συντεταγμένων και πρόσθετων παραμέτρων x o, q o Προσεγγιστικές τιμές παρατηρήσεων y f( x, q ) o o o Γραμμικοποιημένες εξισώσεις παρατηρήσεων xx o o f f o o o y y x q qq v 35

Γραμμικοποίηση μαθηματικού μοντέλου (2/2) xx o o f f o o o y y Ανηγμένες παρατηρήσεις ή πιο συνοπτικά x q qq Πίνακας σχεδιασμού δικτύου δx b A A v δ q v Διάνυσμα άγνωστων διορθώσεων Διάνυσμα άγνωστων σφαλμάτων (*) προσοχή στις μονάδες των επιμέρους όρων πρέπει να υπάρχει συμβατότητα! 36

Προσεγγιστικές τιμές (1/3) Ο υπολογισμός των προσεγγιστικών συντεταγμένων x o για τις κορυφές του δικτύου βασίζεται στη συνδυασμένη χρήση: (i) γνωστών συντεταγμένων σε σταθμούς αναφοράς του δικτύου και (ii) διαθέσιμων παρατηρήσεων του δικτύου. Ο υπολογισμός των προσεγγιστικών τιμών q o των πρόσθετων παραμέτρων γίνεται μέσω εμπειρικής επίλυσης των εξισώσεων του μαθηματικού μοντέλου με χρήση των προσεγγιστικών συντεταγμένων και των παρατηρήσεων. y f x q o o (, ) q o g x y o (, ) 37

Προσεγγιστικές τιμές - Παράδειγμα Προσεγγιστική τιμή αζιμουθίου a o με διερεύνηση τεταρτημορίου x o arctan j i y o j x y o o i μηδενική διεύθυνση (θ i ) i // y δ δ ik j k Προσεγγιστικές τιμές οριζοντίων διευθύνσεων και της αντίστοιχης σταθεράς προσανατολισμού o a o i o o o ik a (*) προφανώς ik i o 38

Προσεγγιστικές τιμές (2/3) Αν το μαθηματικό μοντέλο του δικτύου είναι εξαρχής γραμμικό, π.χ. κατακόρυφο δίκτυο, τότε η επιλογή των προσεγγιστικών συντ/νων δεν έχει ιδιαίτερη σημασία Οι παρακάτω μορφές των εξισώσεων παρατήρησης είναι ισοδύναμες: H b 1 1 H H H H H v j i H o H i i o H j j v H H ( H H ) H H H H v o o o o j i j j i i H o H 39

Προσεγγιστικές τιμές (3/3) Η χρήση προσεγγιστικών συντεταγμένων για όλες τις κορυφές του δικτύου δεν συνιστά εισαγωγή πληροφορίας για το ΣΑ του τελικού συνορθωμένου δικτύου. Η χρήση προσεγγιστικών συντεταγμένων για όλες τις κορυφές του δικτύου συνιστά απλά ένα απαραίτητο βήμα προκειμένου να έχουμε μια αρχική (προσεγγιστική) πληροφορία για την εσωτερική γεωμετρία του δικτύου ώστε να εκτιμήσουμε με βέλτιστο τρόπο τα γεωμετρικά του χαρακτηριστικά μέσω ενός γραμμικοποιημένου (επαναληπτικού) αλγορίθμου. 40

Γενική μορφή πίνακα σχεδιασμού 41 k n n n n n n k N N a θ θ x x x x θ θ y x y x y y y y y y y y y y y y 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 x y A συντεταγμένες σημείων πρόσθετες παράμετροι

Μερικές παράγωγοι αζιμουθίου a x y arctan j i j x y i a y y j i x ( x x ) ( y y ) 2 2 i j i j i o a x j a x i a x x j i y ( x x ) ( y y ) 2 2 i j i j i o a y j a y i 42

Μερικές παράγωγοι οριζόντιας διεύθυνσης arctan x y j j x y i i i y y j i x ( x x ) ( y y ) 2 2 i j i j i x x j i y ( x x ) ( y y ) 2 2 i j i j i o o x j y j i xi yi 1 43

Μερικές παράγωγοι οριζόντιας απόστασης 2 2 j i j i S ( x x ) ( y y ) S x x j i xi ( x x ) ( y y ) 2 2 j i j i o S x j S x i S y y j i yi ( x x ) ( y y ) 2 2 j i j i o S y j S y i 44

Μερικές παράγωγοι συνιστωσών x x x j i βάσης y y y j i z z z j i x x i x x j y x i 1 0 1 x y i x y j y y i 0 0 1 x z i x z j y z i 0 0 0 45

Για τις αναλυτικές μορφές των μερικών παραγώγων των (υπόλοιπων) παρατηρούμενων μεγεθών σε τοπογραφικά δίκτυα, βλέπε στα αντίστοιχα κεφάλαια του βιβλίου Δ. Ρωσσικόπουλου 46

Πίνακας σχεδιασμού οριζόντιου δικτύου με παρατηρήσεις οριζόντιων διευθύνσεων και αποστάσεων (1/4) 47

Πίνακας σχεδιασμού οριζόντιου δικτύου με παρατηρήσεις οριζόντιων διευθύνσεων και αποστάσεων (2/4) 48

Πίνακας σχεδιασμού οριζόντιου δικτύου με παρατηρήσεις οριζόντιων διευθύνσεων και αποστάσεων (3/4) 49

Πίνακας σχεδιασμού οριζόντιου δικτύου με παρατηρήσεις οριζόντιων διευθύνσεων και αποστάσεων (4/4) 50

Πίνακας κατακόρυφου δικτύου με παρατηρήσεις υψομετρικών διαφορών (1/2) 51

Πίνακας κατακόρυφου δικτύου με παρατηρήσεις υψομετρικών διαφορών (2/2) 52

Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (1/2) Το Έργο αυτό κάνει χρήση των ακόλουθων έργων: Εικόνες/Σχήματα/Διαγράμματα/Φωτογραφίες Εικόνα 1: <αναφορά><άδεια με την οποία διατίθεται> <σύνδεσμος><πηγή><κ.τ.λ> Εικόνα 2: <αναφορά><άδεια με την οποία διατίθεται> <σύνδεσμος><πηγή><κ.τ.λ> Εικόνα 3: <αναφορά><άδεια με την οποία διατίθεται> <σύνδεσμος><πηγή><κ.τ.λ> Εικόνα 4: <αναφορά><άδεια με την οποία διατίθεται> <σύνδεσμος><πηγή><κ.τ.λ> Εικόνα 5: <αναφορά><άδεια με την οποία διατίθεται> <σύνδεσμος><πηγή><κ.τ.λ> Εικόνα 6: <αναφορά><άδεια με την οποία διατίθεται> <σύνδεσμος><πηγή><κ.τ.λ> Εικόνα 7: <αναφορά><άδεια με την οποία διατίθεται> <σύνδεσμος>< πηγή><κ.τ.λ>

Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (2/2) Το Έργο αυτό κάνει χρήση των ακόλουθων έργων: Πίνακες Πίνακας 1: <αναφορά><άδεια με την οποία διατίθεται> <σύνδεσμος><πηγή><κ.τ.λ> Πίνακας 2: <αναφορά><άδεια με την οποία διατίθεται> <σύνδεσμος><πηγή><κ.τ.λ> Πίνακας 3: <αναφορά><άδεια με την οποία διατίθεται> <σύνδεσμος><πηγή><κ.τ.λ>

Σημείωμα Αναφοράς Copyright, Χριστόφορος Κωτσάκης, «, Μοντέλα Ανάλυσης και Εξισώσεις Παρατηρήσεων Δικτύων». Έκδοση: 1.0. Θεσσαλονίκη 2014. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: http://opencourses.auth.gr/eclass_courses.

Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά - Παρόμοια Διανομή [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί. [1] http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΧΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Τέλος Ενότητας Επεξεργασία: Ευστάθιος Μπουχουράς Θεσσαλονίκη,

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ Σημειώματα

Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 1.00.

Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς το Σημείωμα Αδειοδότησης τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει) μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους.