Mérnökgeodéziai hálózatok dr. Siki Zoltán

Hasonló dokumentumok
Mérnökgeodéziai hálózatok feldolgozása

Hálózat kiegyenlítés dr. Siki Zoltán

Paksi Atomerőmű II. blokk lokalizációs torony deformáció mérése

Hálózat kiegyenlítés modul

Matematikai geodéziai számítások 10.

Matematikai geodéziai számítások 8.

Matematikai geodéziai számítások 9.

Matematikai geodéziai számítások 9.

Matematikai geodéziai számítások 8.

Matematikai geodéziai számítások 5.

Mozgásvizsgálatok. Mérnökgeodézia II. Ágfalvi Mihály - Tóth Zoltán

Bevezetés. 1. előadás

4. Előadás: Magassági hálózatok tervezése, mérése, számítása. Hálózatok megbízhatósága, bekapcsolás az országos hálózatba

STATISZTIKA. A maradék független a kezelés és blokk hatástól. Maradékok leíró statisztikája. 4. A modell érvényességének ellenőrzése

GeoCalc 3 Bemutatása

Principal Component Analysis

STATISZTIKA ELŐADÁS ÁTTEKINTÉSE. Matematikai statisztika. Mi a modell? Binomiális eloszlás sűrűségfüggvény. Binomiális eloszlás

A vasbetonszerkezetes lakóépületek geodéziai munkái

A KroneckerCapelli-tételb l következik, hogy egy Bx = 0 homogén lineáris egyenletrendszernek

y ij = µ + α i + e ij

Matematika (mesterképzés)

Regresszió számítás. Tartalomjegyzék: GeoEasy V2.05+ Geodéziai Kommunikációs Program

Matematikai geodéziai számítások 6.

STATISZTIKA ELŐADÁS ÁTTEKINTÉSE. Mi a modell? Matematikai statisztika. 300 dobás. sűrűségfüggvénye. Egyenletes eloszlás

Lineáris algebra 2. Filip Ferdinánd december 7. siva.banki.hu/jegyzetek

Lineáris algebra Gyakorló feladatok

Matematikai geodéziai számítások 5.

Hipotézis STATISZTIKA. Kétmintás hipotézisek. Munkahipotézis (H a ) Tematika. Tudományos hipotézis. 1. Előadás. Hipotézisvizsgálatok

Matematika A2 vizsga mgeoldása június 4.

Geodéziai mérések feldolgozását támogató programok fejlesztése a GEO-ban

Hipotézis, sejtés STATISZTIKA. Kétmintás hipotézisek. Tudományos hipotézis. Munkahipotézis (H a ) Nullhipotézis (H 0 ) 11. Előadás

Sajátértékek és sajátvektorok. mf1n1a06- mf1n2a06 Csabai István

Keresztmetszet másodrendű nyomatékainak meghatározása

Vektorterek. =a gyakorlatokon megoldásra ajánlott

A kivitelezés geodéziai munkái II. Magasépítés

Matematikai geodéziai számítások 6.

Matematikai geodéziai számítások 7.

Szinguláris érték felbontás Singular Value Decomposition


Nyílt forráskódú szoftverek a geodéziai gyakorlatban. dr. Siki Zoltán BME Általános- és Felsőgeodézia Tanszék siki.zoltan@epito.bme.


Gauss elimináció, LU felbontás

Beltéri geodéziai mikrohálózat létesítésének tapasztalatai

Vektorok, mátrixok, lineáris egyenletrendszerek

Alap-ötlet: Karl Friedrich Gauss ( ) valószínűségszámítási háttér: Andrej Markov ( )

1. Előadás: A mérnökgeodézia általános ismertetése. Alapfogalmak, jogszabályi háttér. Vízszintes értelmű alappont hálózatok tervezése, létesítése.

Szalai Péter. April 17, Szalai Péter April 17, / 36

6. gyakorlat. Gelle Kitti. Csendes Tibor Somogyi Viktor. London András. jegyzetei alapján

3. el adás: Determinánsok

Totális Unimodularitás és LP dualitás. Tapolcai János

Hipotézis vizsgálatok

Norma Determináns, inverz Kondíciószám Direkt és inverz hibák Lin. egyenletrendszerek A Gauss-módszer. Lineáris algebra numerikus módszerei

GeoEasy lépésről lépésre

Mérnökgeodézia. A mérnöki létesítmények áttekintése, csoportosítása. A mérnöki létesítményekkel kapcsolatos alapfeladatok

[Biomatematika 2] Orvosi biometria

FEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI

Számítógépes Grafika mintafeladatok

3. Előadás: Speciális vízszintes alappont hálózatok tervezése, mérése, számítása. Tervezés méretezéssel.

5 1 6 (2x3 + 4) 7. 4 ( ctg(4x + 2)) + c = 3 4 ctg(4x + 2) + c ] 12 (2x6 + 9) 20 ln(5x4 + 17) + c ch(8x) 20 ln 5x c = 11

Gauss-Jordan módszer Legkisebb négyzetek módszere, egyenes LNM, polinom LNM, függvény. Lineáris algebra numerikus módszerei

YBL - SGYMMAT2012XA Matematika II.

Minimum követelmények matematika tantárgyból 11. évfolyamon

Lineáris algebra és mátrixok alkalmazása a numerikus analízisben

Gauss-eliminációval, Cholesky felbontás, QR felbontás

Problémás regressziók

Matematikai programok

Lin.Alg.Zh.1 feladatok

Matematikai programok

Mátrixok 2017 Mátrixok

Végeselem modellezés alapjai 1. óra

Gyakorló feladatok javítóvizsgára szakközépiskola matematika 9. évfolyam

A végeselem módszer alapjai. 2. Alapvető elemtípusok

Matematika elméleti összefoglaló

9. Előadás. (9. előadás) Lineáris egyr.(3.), Sajátérték április / 35

12. előadás. Egyenletrendszerek, mátrixok. Dr. Szörényi Miklós, Dr. Kallós Gábor

Kiegészítő előadás. Vizsgabemutató Matlab. Dr. Kallós Gábor, Dr. Szörényi Miklós, Fehérvári Arnold. Széchenyi István Egyetem

Matematika tanmenet 10. évfolyam 2018/2019

Feladatok a Gazdasági matematika II. tárgy gyakorlataihoz

GeoEasy lépésről lépésre

Matlab alapok. Baran Ágnes

12 48 b Oldjuk meg az Egyenlet munkalapon a következő egyenletrendszert az inverz mátrixos módszer segítségével! Lépések:

PROGRAMOK GEODÉZIAI MÉRÉSEK FELDOLGOZÁSÁRA

A mérés problémája a pedagógiában. Dr. Nyéki Lajos 2015

GPK M1 (BME) Interpoláció / 16

A Föld alakja TRANSZFORMÁCIÓ. Magyarországon még használatban lévő vetületi rendszerek. Miért kell transzformálni? Főbb transzformációs lehetőségek

FEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI

Lin.Alg.Zh.1 feladatok

BAGME11NNF Munkavédelmi mérnökasszisztens Galla Jánosné, 2011.

Statisztika I. 9. előadás. Előadó: Dr. Ertsey Imre

GBN304G Alkalmazott kartográfia II. gyakorlat

Tartalomjegyzék I. RÉSZ: KÍSÉRLETEK MEGTERVEZÉSE

STATISZTIKA. Egymintás u-próba. H 0 : Kefir zsírtartalma 3% Próbafüggvény, alfa=0,05. Egymintás u-próba vagy z-próba

Lineáris leképezések (előadásvázlat, szeptember 28.) Maróti Miklós, Kátai-Urbán Kamilla

Bevezetés a hipotézisvizsgálatokba

Mátrixhatvány-vektor szorzatok hatékony számítása

Kísérlettervezés alapfogalmak

Diszkrét matematika I., 12. előadás Dr. Takách Géza NyME FMK Informatikai Intézet takach november 30.

Statikailag határozatlan tartó vizsgálata

TANMENET. Matematika

Lineáris leképezések. 2. Lineáris-e az f : R 2 R 2 f(x, y) = (x + y, x 2 )

Átírás:

Mérnökgeodéziai hálózatok dr. Siki Zoltán siki@agt.bme.hu Mérnökgeodézia BSc

Mérnökgeodéziai hálózatok nagy relatív pontosságú hálózatok (1/1, 1/1), pontok távolsága néhány tíz, száz méter, Homogén hálózat: a magas fölösmérés szám könnyen biztosítható, minden hibaellipszis kör és a sugaruk mm-es vagy kisebb elvárt középhibák azonos Pontosság fokozására hálózat kiegyenlítés, durvahiba szűrés, kedvezőbb (homogénebb) középhibakép érdekében szabad hálózat Szabad hálózat Beillesztett hálózat

Mérések, hálózatok pontossági tervezése max max p =.997 1. rendű tervezés pontok elhelyezése (hálózat alak) 2. rendű tervezés mérésszám, súly tervezés 2. rendű tervezés Hálózat alak ismert (előzetes koordináták) Mérési középhibák és a priori súlyegység középhiba ismert Alakmátrix és súlymátrix felírható Pont középhibák (A*PA)-1 -ból számíthatók Pont középhibák összehasonlítás az elvárt pontossággal Az elvártnál nagyobb középhibák esetén 1) ismétlési szám növelés vagy 2) pontosabb mérőeszköz alkalmazása vagy 3) fölösmérés szám növelése vagy 4) hálózati geometria módosítása

Szabad hálózat kiegyenlítés Előny nincsenek kényszerek, feltételezések, jobb középhiba kép Hátrány a normál egyenletrendszer együttható mátrix determinánsa nulla, nem létezik reguláris inverz Megoldási módszerek Moore-Penrose pseudo inverz (N+) Zérus sajátértékekhez tartozó sajátvektorokkal bővítés, pl. szintezési hálózatban az előzetes magasságok súlypontja maradjon helyben svd singular value decomposition A mai informatikai eszközökkel nem okoz gondot a szinguláris egyenletrendszer megoldása.

Megoldási módszerek Moore-Penrose pseudo inverz (N +) N N+ N = N minimum feltétel a koordináta változásokra N+ N N + = N + (N N+)' = N N+ (N+ N)' = N+ N Zérus sajátértékekhez tartozó sajátvektorokkal bővítés, pl. szintezési hálózatban az előzetes magasságok súlypontja maradjon helyben svd singular value decomposition N = U D V' U'U = I, V'V = I, D diagonál mátrix D+ - d+i,j = ha i!= j; d+i,i = 1/di,i ha di,i!= ; különben d+i,j = N+ = V D+ U' U m x m, D m x n, V n x n Ax l = x = A+ l = V D+ U' l Egyenértékű matematikai módszerek.

Példa: pseudo inverz N= 3.35774-1.68663 -.62988-1.4123 pinv(n)= -1.68663 3.15898 -.973 -.56532.175131 -.2247 -.82937 -.7686 -.62988 -.973 4.5644-2.51953-1.4123 -.56532-2.51953 4.1268 -.2247.1876161 -.776892 -.878862 N * pinv(n) * N N = -.82937 -.776892.1569249.36681-4.449e-16 1.3323e-15-7.7716e-16 2.224e-16 (N*pinv(N))' - N*pinv(N)= det(n) = -.7686 -.878862.36681.1542868 1.112e-15-1.3323e-15 5.5511e-16-4.449e-16.e+.e+ 2.224e-16-1.9429e-16 2.224e-16 3.337e-16 8.8818e-16-1.3323e-15.e+.e+ -2.7756e-17 1.112e-16-6.6613e-16-2.224e-16-8.8818e-16 1.7764e-15-2.224e-16 2.7756e-17.e+.e+ 1.9429e-16-1.112e-16.e+.e+

Példa: sajátértékek N= 3.35774-1.68663 -.62988-1.4123-1.68663 3.15898 -.973 -.56532 -.62988 -.973 4.5644-2.51953-1.4123 -.56532-2.51953 4.1268 [V, lambda] = eig(n) N +V1* V1' = 3.6774-1.43663 -.37988 -.79123-1.43663 3.4898 -.6573 -.31532 inv(n +V1* V1')-V1* V1' = -.37988 -.6573 4.3644-2.26953.175131 -.2247 -.82937 -.7686 v1 -.5 -.5 -.5 -.5 v2.44474.55235 -.527 -.49438 v3.72546 -.65237 -.18729.1142 v4.1698 -.1393.67986 -.7181-7.2316e-16 3.1325e+ 4.8731e+ 6.6936e+ -.79123 -.31532 det(n +V1*V1') =12.18-2.26953 4.3768 -.2247.1876161 -.776892 -.878862 -.82937 -.776892.1569249.36681 -.7686 -.878862.36681.1542868

Példa: SVD N= 3.35774-1.68663 -.62988-1.4123-1.68663 3.15898 -.973 -.56532 -.62988 -.973 4.5644-2.51953-1.4123 -.56532-2.51953 4.1268 -.1698.1393 -.67986.7181 -.44474 -.55235.527.49438.5.5.5.5 6.6936e+ 4.8731e+ 3.1325e+ 7.3815e-16 [U, D, V] = svd(n) Diagonál mátrix inverze egyszerű! A értékek helyett az inverzbe! V * inv(d1) * U' = -.72546.65237.18729 -.1142.175131 -.2247 -.82937 -.7686 -.1698.1393 -.67986.7181 -.2247.1876161 -.776892 -.878862 -.72546.65237.18729 -.1142 -.82937 -.776892.1569249.36681 -.44474 -.55235.527.49438 -.7686 -.878862.36681.1542868.5.5.5.5

Hibák Hiba típusok (véletlen, szabályos, durva) Véletlen hibák Normális eloszlás 1/2/3 (szigma) szabály (68%/95%/99.7%) II. kiegyenlítési csoport (közvetett mérések) Csak véletlen hibák esetén alkalmazható Durva hiba esetén valamennyi eredményt torzítja Példa: L2 norma: 123.345 123.4 ±.129 123.347 L norma: (medián) 1 123.634 123.344 123.345 ±? 123.345 Loo norma: 123.498 ±?

Statisztikai módszerek Teljes hálózatra az a priori és a posteriori súlyegység középhibák (,m )vizsgálata 2f,a/2 próba Mérések egyenkénti vizsgálata, standardizált javítások alapján wi < tp,f u vagy t próba (Baarda-féle data snooping) t v Pv = 2 2 2 2 f, / 2 2 f,1 / 2 2 QXX = N-1 QUU = A QXX A* Qvv = P-1 - QUU vi w i= mvi

Durva hiba szűrés végrehajtása Súlyegység középhibára vonatkozó statisztikai próba Iterációs megoldás (Baarda-féle data snooping) 1.Kiegyenlítés II. kiegyenlítési csoporttal (közvetett mérések) 2.Statisztikák számítása (standardizált javítások) 3.Legnagyobb statisztikával bíró mérés kihagyása, mely az adott szignifikancia szinten nem elfogadható 4. Ismétlés az 1. ponttól amíg van kihagyandó mérés

Durva hiba szűrés eredménye Két mérés kiszűrése után a koordináta középhibák a felére csökkentek! 36 2 = 34 m aposteriori 1.58 max. statisztika 3.7 > 1.94 m aposteriori 1.5 max. statisztika 1.93 < 1.94 Pont Y [m] X [m] my mx [mm] [mm] Y X my mx [mm] [mm] 1 -.14.1.6.5 -.111.3.3.2 2 -.89 211.722.6.5 -.81 211.717.3.3 3 375.6426 257.9512.6.7 375.6432 257.955.3.4 4 395.4922 78.1333.5.7 395.4919 78.1325.3.4 5 387.9833-6.3665.5.6 387.9841-6.367.3.3

Mozgásvizsgálati hálózat Psz A [mm] B [mm] Fi [Grad] A1.1.1 87. 7 A2.1.1 38.1 A3.1.1 6.1 A4.1.1 72.5 A11.1.1 85. A12.1.1 4.8

Nyílt forráskódú programok GNU GaMa GaMa Local http://www.gnu.org/software/gama/ 1D, 2D, 3D geodéziai hálózatok kiegyenlítése Statisztikai próbák alkalmazása GeoEasy-ből is használható QGIS SurveyingCalculation modul Egyszerű geodéziai számítások, tájékozás, előmetszés, Sokszögvonal, GNU Gama, koordináta transzformációk Octave, QtOctave http://www.gnu.org/software/octave/ Általános célú matematikai programcsomag Mátrix műveletek, eloszlás függvények Euler http://www.euler-math-toolbox.de/ Általános célú matematikai programcsomag Mátrix műveletek R http://www.r-project.org/ Matematikai statisztikai programcsomag

GNU GaMa XML imput Parancssori használat Grafikus felhasználói felület - GeoEasy <?xml version="1."?> <!DOCTYPE gama-xml SYSTEM "gama-xml.dtd"> <gama-local version="2."> <network axes-xy="ne" angles="right-handed"> <description> GeoEasy 2D network </description> <parameters sigma-apr = "1" conf-pr = ".95" tol-abs = "1" sigma-act = "aposteriori" update-constrained-coordinates="yes" /> <points-observations distance-stdev="1. 1.5" direction-stdev="3" angle-stdev="4"> <point id="5" y="-6.365" x="387.976" adj="xy" /> <point id="4" y="78.135" x="395.485" adj="xy" /> xy -ismeretlen pont <point id="3" y="257.95" x="375.638" adj="xy" /> XY- ismeretlen + minimum felt. <point id="2" y="211.7" x="." adj="xy" /> FIX -rögzített pont <point id="1" y="." x="." adj="xy" /> <obs from="5"> <distance to="4" val="138.73" stdev="1.28" /> <distance to="3" val="318.554" stdev="1.478" /> <distance to="2" val="473.878" stdev="1.711" />

GNU GaMa 2 Egyenletek száma Szabadságfok m apriori : m' aposteriori: : : 33 21 1. 1.1 Ismeretlenek száma: Hálózati defektus : 15 3 [pvv] : 2.13232e+1 Statisztikai analízis - aposteriori középhiba 1.1 - konfidencia szint 95 % GaMa output m' aposteriori / m apriori: 1.8 95 % intervallum (.7, 1.3) m'/m értéket tartalmazza m'/m (távolság): 1.49 m'/m (irány):.85 Egy mérés elhagyásával elérhető maximális csökkenés az m''/m értékben :.93 Maximális studentizált javítás 1.99 eléri a kritikus értéket 1.94 szignifikancia szint 5 % az észlelésnél #28 <distance from="2" to="1" val="211.699" stdev="1.3" />... Test Kolmogorov-Smirnov : 94.4 %

Megoldás Octave programmal N = A' * P * A; % szinguláris együttható mátrix? if (n > rank(n)) Ninv = pinv(n); else Ninv = inv(n); endif % fölösmérés szám f = m - rank(n); % ismeretlenek változása x = Ninv * A' * P * l; % javítások "/cm v = A * x - l; % számítási ellenőrzés w1 = v' * P * v; w2 = -l' * P * v; % súlyegység középhiba m = sqrt((w1) / f); % ismeretlenek középhibája mx = m * sqrt(diag(ninv)); www.agt.bme.hu/gis/mkiegy.m

Ezen a fejlesztésen még dolgozunk...

Mérnökgeodéziai hálózatok dr. Siki Zoltán siki@agt.bme.hu Mérnökgeodézia BSc

Mérnökgeodéziai hálózatok nagy relatív pontosságú hálózatok (1/1, 1/1), pontok távolsága néhány tíz, száz méter, Homogén hálózat: a magas fölösmérés szám könnyen biztosítható, minden hibaellipszis kör és a sugaruk mm-es vagy kisebb elvárt középhibák azonos Pontosság fokozására hálózat kiegyenlítés, durvahiba szűrés, kedvezőbb (homogénebb) középhibakép érdekében szabad hálózat Szabad hálózat Beillesztett hálózat

Mérések, hálózatok pontossági tervezése max max p =.997 1. rendű tervezés pontok elhelyezése (hálózat alak) 2. rendű tervezés mérésszám, súly tervezés 2. rendű tervezés Hálózat alak ismert (előzetes koordináták) Mérési középhibák és a priori súlyegység középhiba ismert Alakmátrix és súlymátrix felírható Pont középhibák (A*PA)-1 -ból számíthatók Pont középhibák összehasonlítás az elvárt pontossággal Az elvártnál nagyobb középhibák esetén 1) ismétlési szám növelés vagy 2) pontosabb mérőeszköz alkalmazása vagy 3) fölösmérés szám növelése vagy 4) hálózati geometria módosítása

Szabad hálózat kiegyenlítés Előny nincsenek kényszerek, feltételezések, jobb középhiba kép Hátrány a normál egyenletrendszer együttható mátrix determinánsa nulla, nem létezik reguláris inverz Megoldási módszerek Moore-Penrose pseudo inverz (N+) Zérus sajátértékekhez tartozó sajátvektorokkal bővítés, pl. szintezési hálózatban az előzetes magasságok súlypontja maradjon helyben svd singular value decomposition A mai informatikai eszközökkel nem okoz gondot a szinguláris egyenletrendszer megoldása.

Megoldási módszerek Moore-Penrose pseudo inverz (N+) N N+ N = N minimum feltétel a koordináta változásokra N + N N+ = N+ (N N+)' = N N+ (N+ N)' = N+ N Zérus sajátértékekhez tartozó sajátvektorokkal bővítés, pl. szintezési hálózatban az előzetes magasságok súlypontja maradjon helyben svd singular value decomposition N = U D V' U'U = I, V'V = I, D diagonál mátrix + + + D - d i,j = ha i!= j; d i,i = 1/di,i ha di,i!= ; különben d+i,j = N+ = V D+ U' U m x m, D m x n, V n x n Ax l = x = A+ l = V D+ U' l Egyenértékű matematikai módszerek.

Példa: pseudo inverz N= 3.35774-1.68663 -.62988-1.4123 pinv(n)= -1.68663 3.15898 -.973 -.56532.175131 -.2247 -.82937 -.7686 -.62988 -.973 4.5644-2.51953-1.4123 -.56532-2.51953 4.1268 -.2247.1876161 -.776892 -.878862 N * pinv(n) * N N = -.82937 -.776892.1569249.36681-4.449e-16 1.3323e-15-7.7716e-16 2.224e-16 (N*pinv(N))' - N*pinv(N)= det(n) = -.7686 -.878862.36681.1542868 1.112e-15-1.3323e-15 5.5511e-16-4.449e-16 2.224e-16 3.337e-16 8.8818e-16-1.3323e-15-6.6613e-16-2.224e-16-8.8818e-16 1.7764e-15.e+.e+ -2.224e-16.e+.e+ 2.7756e-17 2.224e-16-2.7756e-17.e+ -1.9429e-16 1.112e-16.e+ 1.9429e-16-1.112e-16.e+.e+

Példa: sajátértékek N= 3.35774-1.68663 -.62988-1.4123-1.68663 3.15898 -.973 -.56532 -.62988 -.973 4.5644-2.51953-1.4123 -.56532-2.51953 4.1268 [V, lambda] = eig(n) N +V1* V1' = 3.6774-1.43663 -.37988 -.79123-1.43663 3.4898 -.6573 -.31532 inv(n +V1* V1')-V1* V1' = -.37988 -.6573 4.3644-2.26953.175131 -.2247 -.82937 -.7686 v1 -.5 -.5 -.5 -.5 v2.44474.55235 -.527 -.49438 v3.72546 -.65237 -.18729.1142 v4.1698 -.1393.67986 -.7181-7.2316e-16 3.1325e+ 4.8731e+ 6.6936e+ -.79123 -.31532 det(n +V1*V1') =12.18-2.26953 4.3768 -.2247.1876161 -.776892 -.878862 -.82937 -.776892.1569249.36681 -.7686 -.878862.36681.1542868

Példa: SVD N= 3.35774-1.68663 -.62988-1.4123-1.68663 3.15898 -.973 -.56532 -.62988 -.973 4.5644-2.51953-1.4123 -.56532-2.51953 4.1268 -.1698.1393 -.67986.7181 -.44474 -.55235.527.49438.5.5.5.5 6.6936e+ 4.8731e+ 3.1325e+ 7.3815e-16 [U, D, V] = svd(n) Diagonál mátrix inverze egyszerű! A értékek helyett az inverzbe! V * inv(d1) * U' = -.72546.65237.18729 -.1142.175131 -.2247 -.82937 -.7686 -.1698.1393 -.67986.7181 -.2247.1876161 -.776892 -.878862 -.72546.65237.18729 -.1142 -.82937 -.776892.1569249.36681 -.44474 -.55235.527.49438 -.7686 -.878862.36681.1542868.5.5.5.5

Hibák Hiba típusok (véletlen, szabályos, durva) Véletlen hibák Normális eloszlás 1/2/3 (szigma) szabály (68%/95%/99.7%) II. kiegyenlítési csoport (közvetett mérések) Csak véletlen hibák esetén alkalmazható Durva hiba esetén valamennyi eredményt torzítja Példa: L2 norma: 123.345 123.4 ±.129 123.347 L norma: (medián) 1 123.634 123.345 ±? 123.344 123.345 Loo norma: 123.498 ±?

Statisztikai módszerek Teljes hálózatra az a priori és a posteriori súlyegység középhibák (,m )vizsgálata 2f,a/2 próba Mérések egyenkénti vizsgálata, standardizált javítások alapján wi < tp,f u vagy t próba (Baarda-féle data snooping) 2= vt P v 2 2 2 f, / 2 2 2f,1 / 2 QXX = N-1 QUU = A QXX A* Qvv = P-1 - QUU w i= vi m vi

Durva hiba szűrés végrehajtása Súlyegység középhibára vonatkozó statisztikai próba Iterációs megoldás (Baarda-féle data snooping) 1.Kiegyenlítés II. kiegyenlítési csoporttal (közvetett mérések) 2.Statisztikák számítása (standardizált javítások) 3.Legnagyobb statisztikával bíró mérés kihagyása, mely az adott szignifikancia szinten nem elfogadható 4. Ismétlés az 1. ponttól amíg van kihagyandó mérés

Durva hiba szűrés eredménye Két mérés kiszűrése után a koordináta középhibák a felére csökkentek! 36 2 = 34 m aposteriori 1.58 max. statisztika 3.7 > 1.94 m aposteriori 1.5 max. statisztika 1.93 < 1.94 Pont Y [m] X [m] my mx [mm] [mm] Y X my mx [mm] [mm] 1 -.14.1.6.5 -.111.3.3.2 2 -.89 211.722.6.5 -.81 211.717.3.3 3 375.6426 257.9512.6.7 375.6432 257.955.3.4 4 395.4922 78.1333.5.7 395.4919 78.1325.3.4 5 387.9833-6.3665.5.6 387.9841-6.367.3.3

Mozgásvizsgálati hálózat Psz A [mm] B [mm] Fi [Grad] A1.1.1 87. 7 A2.1.1 38.1 A3.1.1 6.1 A4.1.1 72.5 A11.1.1 85. A12.1.1 4.8

Nyílt forráskódú programok GNU GaMa GaMa Local http://www.gnu.org/software/gama/ 1D, 2D, 3D geodéziai hálózatok kiegyenlítése Statisztikai próbák alkalmazása GeoEasy-ből is használható QGIS SurveyingCalculation modul Egyszerű geodéziai számítások, tájékozás, előmetszés, Sokszögvonal, GNU Gama, koordináta transzformációk Octave, QtOctave http://www.gnu.org/software/octave/ Általános célú matematikai programcsomag Mátrix műveletek, eloszlás függvények Euler http://www.euler-math-toolbox.de/ Általános célú matematikai programcsomag Mátrix műveletek R http://www.r-project.org/ Matematikai statisztikai programcsomag

GNU GaMa XML imput Parancssori használat Grafikus felhasználói felület - GeoEasy <?xml version="1."?> <!DOCTYPE gama-xml SYSTEM "gama-xml.dtd"> <gama-local version="2."> <network axes-xy="ne" angles="right-handed"> <description> GeoEasy 2D network </description> <parameters sigma-apr = "1" conf-pr = ".95" tol-abs = "1" sigma-act = "aposteriori" update-constrained-coordinates="yes" /> <points-observations distance-stdev="1. 1.5" direction-stdev="3" angle-stdev="4"> <point id="5" y="-6.365" x="387.976" adj="xy" /> <point id="4" y="78.135" x="395.485" adj="xy" /> xy -ismeretlen pont <point id="3" y="257.95" x="375.638" adj="xy" /> XY- ismeretlen + minimum felt. <point id="2" y="211.7" x="." adj="xy" /> FIX -rögzített pont <point id="1" y="." x="." adj="xy" /> <obs from="5"> <distance to="4" val="138.73" stdev="1.28" /> <distance to="3" val="318.554" stdev="1.478" /> <distance to="2" val="473.878" stdev="1.711" />

GNU GaMa 2 Egyenletek száma Szabadságfok m apriori : m' aposteriori: : : 33 21 1. 1.1 Ismeretlenek száma: Hálózati defektus : 15 3 [pvv] : 2.13232e+1 Statisztikai analízis - aposteriori középhiba 1.1 - konfidencia szint 95 % GaMa output m' aposteriori / m apriori: 1.8 95 % intervallum (.7, 1.3) m'/m értéket tartalmazza m'/m (távolság): 1.49 m'/m (irány):.85 Egy mérés elhagyásával elérhető maximális csökkenés az m''/m értékben :.93 Maximális studentizált javítás 1.99 eléri a kritikus értéket 1.94 szignifikancia szint 5 % az észlelésnél #28 <distance from="2" to="1" val="211.699" stdev="1.3" />... Test Kolmogorov-Smirnov : 94.4 %

Megoldás Octave programmal N = A' * P * A; % szinguláris együttható mátrix? if (n > rank(n)) Ninv = pinv(n); else Ninv = inv(n); endif % fölösmérés szám f = m - rank(n); % ismeretlenek változása x = Ninv * A' * P * l; % javítások "/cm v = A * x - l; % számítási ellenőrzés w1 = v' * P * v; w2 = -l' * P * v; % súlyegység középhiba m = sqrt((w1) / f); % ismeretlenek középhibája mx = m * sqrt(diag(ninv)); www.agt.bme.hu/gis/mkiegy.m

Ezen a fejlesztésen még dolgozunk...