Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Rocznik:
2016/2017
Kod:
DGK-2-102-GI-s
Nazwa:
Zaawansowane metody opracowania wyników obserwacji
Wydział:
Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Geodezja inżynieryjno-przemysłowa
Kierunek:
Geodezja i Kartografia
Semestr:
1
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Osoba odpowiedzialna:
dr hab. inż, prof. AGH Preweda Edward (preweda@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr hab. inż, prof. AGH Preweda Edward (preweda@agh.edu.pl)
dr inż. Jasińska Elżbieta (jasinska@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 ma wiedzę niezbędną do przeprowadzenia zaawansowanych analiz danych geodezyjnych i kartograficznych GK2A_W01, GK2A_W05 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium,
Projekt,
Zaangażowanie w pracę zespołu
M_W002 ma ugruntowaną wiedzę na temat swobodnego wyrównania sieci geodezyjnych GK2A_W01, GK2A_W05, GK2A_W06, GK2A_W09 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium,
Projekt,
Zaangażowanie w pracę zespołu
Umiejętności
M_U001 potrafi przedstawić model matematyczny reprezentujący zagadnienie geodezyjne, wraz z oceną otrzymanych wyników GK2A_U05, GK2A_U08, GK2A_U11 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium,
Projekt
M_U002 potrafi samodzielnie przeprowadzić zaawansowane estymacje otrzymanych wyników i wykorzystać je do zaawansowanych obliczeń geodezyjnych GK2A_U16, GK2A_U17, GK2A_U19 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium,
Projekt,
Wykonanie projektu,
Zaangażowanie w pracę zespołu
M_U003 potrafi wykonać obliczenia i interpretację zagadnień geodezyjnych w których występują obserwacje odstające lub zadania są źle uwarunkowane GK1A_U24, GK2A_U03, GK2A_U07 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium,
Projekt,
Zaangażowanie w pracę zespołu
Kompetencje społeczne
M_K001 Potrafi kierować oraz tworzyć zespół opracowujący zaawansowane obliczenia geodezyjne GK2A_K01, GK2A_K02 Aktywność na zajęciach,
Zaangażowanie w pracę zespołu
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 ma wiedzę niezbędną do przeprowadzenia zaawansowanych analiz danych geodezyjnych i kartograficznych + + - - - - - - - - -
M_W002 ma ugruntowaną wiedzę na temat swobodnego wyrównania sieci geodezyjnych + + - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 potrafi przedstawić model matematyczny reprezentujący zagadnienie geodezyjne, wraz z oceną otrzymanych wyników + + - - - - - - - - -
M_U002 potrafi samodzielnie przeprowadzić zaawansowane estymacje otrzymanych wyników i wykorzystać je do zaawansowanych obliczeń geodezyjnych + + - - - - - - - - +
M_U003 potrafi wykonać obliczenia i interpretację zagadnień geodezyjnych w których występują obserwacje odstające lub zadania są źle uwarunkowane + + - - - - - - - - +
Kompetencje społeczne
M_K001 Potrafi kierować oraz tworzyć zespół opracowujący zaawansowane obliczenia geodezyjne + + - - - - - - - - +
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:
  1. Aproksymacja i interpolacja

    Aproksymacja funkcji jednej i wielu zmiennych, z wykorzystaniem metody najmniejszych kwadratów. Poszukiwanie modeli matematycznych najlepiej odzwierciedlających badane zjawisko i ich ocena.

  2. Rozwinięte modele opracowania wyników pomiarów geodezyjnych

    Błędy systematyczne, probabilistyczne modele losowych błędów pomiaru, wynik pomiaru jako funkcja losowa.

  3. Uogólniona odwrotność macierzy

    Metody wyrównania sieci geodezyjnych z zastosowaniem pseudo-odwrotności. Rozkład SVD. Defekt numeryczny.

  4. Estymacja punktowa i przedziałowa

    Wybrane rodzaje estymacji. Estymacja punktowa i przedziałowa. M-estymatory, estymacja mocna.

  5. Wyrównania odporne na błędy grube

    Metody wyrównania obserwacji z uwzględnieniem funkcji tłumienia.

  6. Wyrównanie swobodne sieci geodezyjnych.

    Analiza wybranych przypadków wyrównania swobodnego sieci wysokościowych i płaskich.

E-learning:

-Aproksymacja powierzchni – projekt.
-Filtracja i predykcja funkcji losowych.
-Kolokacja metodą najmniejszych kwadratów.
-Metody estymacji odpornej-projekt
-Wyrównanie swobodne sieci geodezyjnych -projekt

Ćwiczenia audytoryjne:
  1. Wyznaczenie parametrów przykładowych zmiennych losowych

    Wybrane rozkłady zmiennych losowych (jedno- i wielowymiarowych) i ich charakterystyki. Estymacja punktowa i przedziałowa wartości oczekiwanej i wariancji na przykładach.

  2. Modele liniowe i nieliniowe

    Modele liniowe – estymacja parametrów modelu na podstawie obserwacji geodezyjnych. Modele nieliniowe. Aproksymacja funkcji wielu zmiennych. Wykorzystanie pakietu Statistica w tworzeniu modeli wielowymiarowych. Ocena dokładności oraz zdolności predykcyjnych utworzonych modeli.

  3. Układy równań z defektem

    Rozwiązanie układu równań z zastosowaniem pseudoodwotności Moore’a – Penrose’a. Regularyzacja dyskretna – zastosowanie rozkładu SVD. Zastosowanie programu Matlab w obliczeniach geodezyjnych.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 90 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 4 godz
Udział w wykładach 8 godz
Udział w ćwiczeniach audytoryjnych 8 godz
Wykonanie projektu 10 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem 5 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 43 godz
Udział w zajęciach e-learningowych 12 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Średnia arytmetyczna z wszystkich ocen (terminów) z zaliczenia ćwiczeń i egzaminów.
Warunkiem uzyskania pozytywnej oceny końcowej jest uzyskanie pozytywnej oceny zaliczenia z przedmiotu (w tym wszystkich projektów) oraz egzaminu.
Do egzaminu mogą przystąpić studenci, którzy otrzymali przynajmniej dostateczną ocenę z zaliczenia.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Wiadomości zdobyte na przedmiocie Rachunek Wyrównawczy oraz kursie Geodezji na poziomie inżynierskim

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Baran W. (1999) Teoretyczne podstawy opracowania wyników pomiarów geodezyjnych. PWN Warszawa.
Box G. E. P. and G. M. Jenkins (1983). Analiza szeregów czasowych, PWN, Warszawa.
Osada E. (2000) Geodezja. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej.
Press W. H., S. A. Teukolsky, W. T. Vetterling and B. P. Flannery (1992). Numerical Recipes in Fortran, The Art of Scientific Computing, Cambridge University Press.
Preweda E. (2002) Estymacja parametrów kinematycznego modelu przemieszczeń. UWND AGH. Kraków.
Wiśniewski Z. (2005). Rachunek wyrównawczy w geodezji (z przykładami), Wydawnictwa Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Jasińska E., Preweda E.: Effect the accuracy of benchmarks to establish of the determination of geodetic network. Vilnius Gediminas Technical University Press Technika, Vilnius 2014.
Jasińska E., Preweda E.: Estimation linear model using block generalized inverse of a matrix. 13th SGEM GeoConference on Informatics, Geoinformatics And Remote Sensing. Vol. 2, Geodesy and mine surveying, Sofia 2013.
Preweda E.: Geodezyjne modele kinematyczne. WSI-E Rzeszów 2013.
Preweda E.: Modelowanie informacji o obiektach inżynierskich w aspekcie wyznaczenia przemieszczeń i odkształceń. Geodezja Vol. 3, Nr 2/3. Wydawnictwa AGH, Kraków 2003.
Preweda E.: Estymacja parametrów kinematycznego modelu przemieszczeń. Rozprawy Monografie. AGH Kraków 2002.
Preweda E.: Position and shape parameters of second order surface estimated by points and intervals. Perelmuter Workshop on Dynamic Deformation Models, Haifa 1994.

Informacje dodatkowe:

1. Studenci, którzy opuścili więcej niż 30 % zajęć audytoryjnych nie będą klasyfikowani.
2. Po konsultacji z prowadzącym zajęcia student samodzielnie opanowuje wskazany przez prowadzącego zaległy w wyniku nieobecności materiał.
3. Ocena z ćwiczeń audytoryjnych jest średnią ważoną z projektów (waga 1) oraz kartkówek (waga 3).
4. Ocen z kratówek nie poprawia się.
5. Student, który otrzyma ocenę niedostateczną z ćwiczeń ma prawo do dwukrotnego podejścia do kolokwium zaliczeniowego ( przekrojowo z całości materiału)-obydwa terminy poprawkowe odbywają się w sesji.
6. Po uzyskaniu zaliczania z ćwiczeń, student może przystąpić do egzaminu.
7. Nieusprawiedliwiona nieobecność podczas któregokolwiek terminu (egzaminu/zaliczenia) poprawkowego skutkuje utratą terminu