- •Міністерство освіти і науки, молоді та спорту україни харківська національна академія міського господарства
- •Математична обробка геодезичних вимірів|вимірів|
- •Харків хнамг 2012
- •Зміст|вміст|
- •1. Основні відомості про технологію навчання|вчення|
- •1.1. Параметри технології навчання|вчення| і ієрархія її цільових установок
- •1.2. Зміст|вміст| навчального модуля
- •1.3. Мережева|мережна| модель технології навчання
- •1.4. Термінологічна модель змісту|вмісту| навчального матеріалу
- •1.5. Схема технології навчання|вчення| як складова частина структурно-логічної схеми підготовки фахівця
- •1.6. Особливості вивчення навчального матеріалу
- •2. Основні відомості з метрології
- •2.1. Витоки математичного оцінювання геодезичних вимірів.|вимірів| Видатні науковці
- •2.2. Фізичні величини
- •2.3. Вимірювання|виміри| і їх класифікація
- •2.4. Похибки вимірів і їх класифікація
- •2.5. Властивості випадкових похибок
- •Додаткові джерела інформації
- •3. Кількісні критерії оцінювання точності вимірів
- •3.1. Моделі розподілу випадкових похибок вимірів|вимірів|
- •0 «Трикутник розподілу» Сімпсона р -1
- •3.2. Моделі розподілу систематичних похибок вимірів|вимірів|
- •3.3. Кількісні критерії оцінювання точності ряду рівноточних вимірів однієї величини
- •Додаткові джерела інформації
- •4. Оцінка точності функцій безпосередньо виміряних величин
- •4.1. Основна теорема теорії похибок
- •4.2. Застосування|вживання| основної теореми для розрахунку гранично допустимої нев'язки|нев'язки|
- •4.3. Апостеріорна оцінка точності функцій виміряних|виміряти| величин
- •Додаткові джерела інформації
- •5. Математична обробка ряду рівноточних результатів вимірів однієї і тієї ж величини
- •5.1. Проста арифметична середина і її властивості
- •5.2. Формула розрахунку емпіричної середньої квадратичної| похибки
- •5.3. Послідовність математичної обробки ряду|лави| рівноточних| вимірів|вимірів| однієї і тієї ж величини
- •Додаткові джерела інформації
- •6. Нерівноточні виміри
- •6.1. Вага як спеціальна міра відносної точності результатів нерівноточних| вимірів
- •6.2. Вага функцій результатів нерівноточних| вимірів|вимірів|
- •6.3. Загальна|спільна| арифметична середина і її властивості
- •6.4. Формула емпіричної середньої квадратичної| похибки одиниці ваги
- •6.5. Послідовність математичної обробки ряду нерівноточних|лави| | вимірів|вимірів| однієї і тієї ж величини
- •Додаткові джерела інформації
- •7. Подвійні виміри|виміри|
- •7.1. Загальні|спільні| положення
- •7.2. Оцінка точності за різницями подвійних рівноточних| вимірів|вимірів|
- •7.3. Оцінка точності за різницями подвійних нерівноточних| вимірів
- •Додаткові джерела інформації
- •Короткі відомості про залежні випадкові величини і залежні похибки
- •8.1. Види залежностей
- •2. Стохастична|самодифузія| залежність
- •3. Відсутність залежності
- •8.2. Кількісні характеристики лінійної стохастичної|самодифузія| залежності
- •8.3. Залежні випадкові похибки в геодезії
- •9. Зрівнювання результатів геодезичних вимірів методами математичної статистики
- •9.1. Сутність задачі зрівнювання результатів вимірів в геодезії
- •9.2. Два підходи до розв’язання задачі зрівнювання геодезичних побудов|шикувань|
- •9.3. Сутність методу найменших квадратів і обґрунтування його використання у зрівнюванні геодезичних побудов|шикувань|
- •10. Параметричний спосіб зрівнювання геодезичних побудов |шикувань|10.1. Постановка задачі. Рівняння поправок
- •10.2. Мінімум Нормальні рівняння
- •10.3. Матричне представлення параметричного методу зрівнювання. Розв'язання нормальних рівнянь
- •10.4. Оцінка точності зрівняних|урівнювати| значень невідомих геодезичних вимірів
- •10.5. Обчислення|підрахунок| емпіричної середньої квадратичної похибки| за поправками, одержаними|одержувати| із|із| зрівнювання.
- •10.6. Середня квадратична похибка виміряних|виміряти| величин після|потім| зрівнювання
- •10.7. Зрівнювання і оцінка точності при нерівноточних| вимірах|вимірах|
- •10.8. Приклади|зразки| складання рівнянь поправок для різних видів геодезичних вимірів|вимірів| і мереж|сітей|
- •11. Корелатний спосіб зрівнювання
- •11.1. Постановка задачі. Умовні рівняння
- •11.2. Знаходження умовного мінімуму методом найменших квадратів. Нормальні рівняння корелат і їх розв’язання
- •11.3. Оцінка точності функцій зрівняних величин
- •11.4. Обчислення середніх квадратичних похибок емпіричних і зрівняних величин поправок
- •11.5. Зрівнювання і оцінка точності нерівноточних вимірів
- •11.6. Застосування метода тріангуляції для зрівнювання виміряних величин, пов’язаних умовами
- •11.6.1 Геодезичний чотирикутник
- •11.6.2 Центральна система
- •11.6.3 Вставлення в жорсткий кут
- •11.6.4 Ланцюг трикутників між двома сторонами, довжини і дирекційні кути яких відомі
- •12. Зрівнювання системи виміряних величин, пов’язаних умовами, з додатковими невідомими
- •Тезаурус
- •Розподіли випадкових величин
- •Похідні функцій
- •Ряд Тейлора
- •Математична обробка геодезичних вимірів |вимірів|
Додаткові джерела інформації
Бурмистров, Г.А. Теория математической обработки геодезических измерений [Текст]: пособие / Г.А. Бурмистров, В.Д.Большаков. – М.: Недра, 1969. – 400 с.
Войславский, Л.К. Теория математической обработки геодезических измерений. Часть 1. Теория погрешностей измерений [Текст] учебно-методическое пособие (для студентов 2 курса дневной формы обучения спец. 7.070908 «Геоинформационные системы и технологии») / Л.К. Войславский. – Х.: ХНАГХ, 2006. – 64 с.
Зазуляк, П.М. Основи математичного опрацювання геодезичних вимірів [Текст] навчальний посібник / П.М. Зазуляк, В.І. Гавриш, Е.М. Євсєєва, М.Д. Йосипчук. – Львів: Видавництво «Растр-7», 2007. – 408 с.
Кемниц, Ю.В. Теория ошибок измерений [Текст]/ Ю.В.Кемниц. – М.: Недра, 1962. – 175 с.
Короткі відомості про залежні випадкові величини і залежні похибки
8.1. Види залежностей
На процес геодезичних вимірів|вимірів|, як показано в п.п. 2.3, має вплив безліч взаємопов'язаних між собою чинників|факторів|. Тому результати вимірів|вимірів| і їх похибки переважно представляються випадковими величинами, які мають між собою певну залежність. Наприклад, результати вимірів|вимірів| довжини і похибки вимірів|вимірів| залежать від температури і вологості|вогкості| навколишнього середовища, результати вимірювання|виміру| кутів|рогів| перевищення залежить від точності використаного приладу і так далі
У математичній статистиці виділяють три основні залежності між парами двох випадкових величин x і y.
1. Функціональна залежність
Чітка|сувора| функціональна залежність між випадковими похибками в геодезичній практиці присутня рідко. Це пов'язано з тим, що обидві величини або одна з них схильні до дії випадкових чинників|факторів|. Більш того|більше того|, серед цих чинників|факторів| можуть бути і загальні|спільні|, тобто що впливають і на x, і на y.
Це залежність, за якою значенню x відповідає одне значення y. Така залежність може бути виражена у вигляді функції y = f (x), представленою у вигляді графіка або таблиці. Так, наприклад, функція y = x2 може бути представлена у вигляді параболи або у вигляді таблиці (див. мал. 8.1).
Рис. 8.1 – Функціональна залежність y = x2
2. Стохастична|самодифузія| залежність
При стохастичній залежності, яка має місце тільки для випадкових величин, у тому числі і для випадкових похибок, одному значенню x може відповідати декілька або жодного значення y. Така залежність може бути виражена тільки у вигляді таблиці або графіка (див. рис. 8.2). Тут ілюструється, так звана емпірична залежність, яка на малюнку показана сукупністю точок, тобто результатів вимірів. Лінією на рисунку показана теоретична залежність, отримана в результаті математичної обробки емпіричної залежності.
Рис. 8.2 – Емпірична і теоретична залежності результатів вимірювання
фізичної величини
На рис. 8.2 наочно|наглядний| показано, що результати вимірів|вимірів| розташовані|схильні| вузькою смугою вздовж|вздовж| лінії АВ і мають лінійний стохастичний|самодифузія| (випадковий) характер|вдачу|.
Приклад 8.1. Відстань D виміряна двома групами фахівців. Першу групу склали фахівці, що мають великий досвід геодезичних робіт, які проводили вимірювання високоточними приладами. Друга група складалася із студентів, що проходять практику геодезичних вимірів з приладами невисокої точності.
Результати вимірів|вимірів| і залежності їх від похибок показані на рис.8.3. Видно|показний|, що розкид емпіричних значень у другій групі більший, ніж у першій групі. Тому, як математичний апарат для оцінювання точності вимірів|вимірів| залежних випадкових величин, використовують кореляційний і регресійний аналіз.
Рис. 8.3 – Корелограми і прямі регресії
Існують і складніші стохастичні|самодифузія| залежності, коли точки|точки| групуються вздовж|вздовж| вузької смуги, що нагадує криву. Однак вони тут розглядатися|розглядувати| не будуть. Відзначимо|помітимо| тільки|лише|, що багато нелінійних залежностей можна перетворити на лінійні.