Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

(СибАДИ)»

Кафедра «Геодезия»

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ И АНАЛИЗА

Омск ♦ 2016

1

Рецензент канд. техн. наук, доц. А.Г. Малофеев (ФГБОУ ВО «СибАДИ»)

Работа утверждена редакционно-издательским советом СибАДИв качестве методических указаний.

М34 Математические методы обработки и анализа геопространственных данных

Излагается методикаСибАДИвыполнения лабораторных работ обучающимися геодезической направленности по дисциплине «Математические методы обработки и анализа геопространственных данных на ЭВМ».

на ЭВМ [Электронный ресурс] : методические указания к лабораторным работам / сост. : А.В.

Войтенко, М.С. Черногородова. – Электрон. дан. − Омск : СибАДИ, 2016. – URL: http://

Имеют интерактивное оглавление в виде закладок.

Предназначены для обучающихся по направлению «Геодезия и дистанционное зондирование» профиль «Геодез я».

Текстовое (с мвольное) издание (1,1 МБ)

Системные требования : Intel, 3,4 GHz ; 150 МБ ; Windows XP/Vista/7 ; DVD-ROM ;

1 ГБ свободного места на жестком диске ; программа для чтения pdf-файлов

Adobe Acrobat Reader ; Google Chrome

Редактор И.Г. Кузнецова

Техническая подготовка − Т.И. Кукина Издание первое. Дата подписания к использованию 13.09.2016

Издательско-полиграфический центр СибАДИ. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5 РИО ИПЦ СибАДИ. 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1

© ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2016

2

ВВЕДЕНИЕ

Цель дисциплины «Математические методы обработки и анализа пространственных данных на ЭВМ» – формирование профессиональных компетенций, определяющих готовность и способность бакалавра геодезии к использованию знаний из области математических методов обработки и анализа пространственных данных на ЭВМ для решения основных задач геодезии и дистанционного зондирования.

Курс «Математические методы обработки и анализа пространственных данных на ЭВМ» знакомит студента с задачами, возникающими при описании объектов из выбранного им направления обучения в терминах математических моделей, и методами их решения с использованием вычислительной математики и компьютерных технологий. Рассматриваются необходимые дополнительные разделы

• иметь представление об основных подходах к организации процесса обработки пространственных измерений, создания информационных систем иисоответствующих им математических моделей; о популярных системах программирования; о методах программирования и методах разработки эффективных алгоритмов решения прикладных задачС;

• знать основные стадии процесса разработки математических моделей, возможные различные методы их создания и постановки вопросов, на которые модели могут дать ответ;

• уметь формализовать поставленную задачу, выбирать необходимые теоретические и инструментальные средства для разработки и исследования получаемых при моделировании результатов, составлять, тестировать, отлаживать и модернизировать разрабатываемые модели.

На лабораторных занятиях студенты работают в группахбригадах, выполняют две работы и составляют отчеты по ним:

– «Работа с цифровым нивелиром»;

– «Работа с электронным тахеометром».

В методических указаниях подробно рассмотрен один вариант заданий.

3

1. РАБОТА С ЭЛЕКТРОННЫМ НИВЕЛИРОМ

Цель данной работы: научиться работать с электронным нивелиром Sokkia SDL50 (выполнить поверку главного условия, выполнить нивелирование).

Для выполнения поставленной цели были поставлены следую-

щие задачи:

1.Ознакомиться с работой электронного нивелира Sokkia

SDL50.

2.Выполнить поверку главного условия электронного нивелира.

3.Проложить нивелирный ход в аудитории 3105.

Используемые приборы:

−электронный нивелир Sokkia SDL50;

−две выдвижные алюминиевые рейкиИ(со штрих-кодовой и оцифрованной сторонами);

−рулетка (30 м). ДЭлектронный нивелир SDL50Асочетает в себе удобство и про-

рейку и нажать всего одну клавишу, после чего прибор вычислит превышение и измер т расстоян е. Результаты измерений выводятся на экран и могут быть сохранены в памяти прибора. В цифровых нивелирах SDL используется устройство с зарядовой связью (CCD) для взятия отсчета по специальному штриховому коду. Основные преимущества нивелира SDL50:

1.Исключена возможность личных погрешностей наблюдателя.

2.Снижена утомляемость наблюдателя при работе с прибором.

3.Высокая скорость работы.

4.Удобный дисплей с подсветкой.

5.Точное измерение превышений и расстояний.

6.Большой объем памяти.

7.Встроенное программное обеспечение.

8.Получение данных в формате CSV или SDR.

4

9.Возможно использование традиционных (складных деревянных типа РН-3) нивелирных реек.

10.Определение высоты объекта.

Внутреннее программное обеспечение включает в себя:

– вычисление превышений и отметок передних точек;

– определение высоты объекта;

– вынос в натуру уклона линии, отметки и горизонтального проложения.

В стандартный комплект входят: электронный нивелир, Li-ion аккумулятор – 1шт., зарядное устройство, юстировочные инструменты, руководство пользователя, программа передачи данных, футляр, свидетельство о поверке.

Р с. 1. Электронный нивелир SDL50

ТехническиеСхарактер ст ки прибора представлены в табл. 1. Аббревиатура IP обозначает Ingress Protection Rating – защита от

проникновения посторонних сред:

− Первая цифра класса, IPХ4, обозначает защиту от проникновения пыли (Х означает, что либо испытания на пыленепроницаемость не проводились, либо защита от проникновения жидкости автоматически обеспечивает защиту от проникновения, в данном случае степень защиты от проникновения равна 5, что означает пылезащищенность прибора).

− Вторая цифра класса, IPХ4, обозначает защиту от проникновения воды (4 означает защита от брызг, падающих в любом напра в- лении).

5

Таблица 1

Технические характеристики оптического нивелира SDL50

темы компенсатора как с воздушным, так и с магнитным демпферами. Компенсаторы с магнитным демпфером конструктивно могут быть устроены по-разному, но принцип их работы один – гашение колебаний под действием магнитного поля. Каждый раз в момент прохождения маятника мимо магнита происходит его торможение, и так несколько раз до полной остановки маятника, полной стабилизации изображения в поле зрения трубы нивелира. Схема компенсатора с

магнитным демпфером представлена на рис. 2.

6