Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Σκοπός του μαθήματος είναι να διδάξει στους φοιτητές του 3ου εξαμήνου τις θεμελιώδεις έννοιες και τις βασικές αρχές για την ανάλυση και επεξεργασία δεδομένων με τη μέθοδο Ελαχίστων Τετραγώνων. Για το σκοπό αυτό, το παρόν μάθημα στοχεύει αφενός στην εξοικείωση των φοιτητών με θέματα της θεωρίας σφαλμάτων και μοντελοποίησης παρατηρήσεων, και αφετέρου στην εκμάθηση των βασικών τεχνικών βέλτιστης εκτίμησης παραμέτρων σε γραμμικά ή γραμμικοποιημένα μοντέλα από μετρητικά δεδομένα.
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο/η φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση να:
- Αντιλαμβάνεται σε ικανοποιητικό επίπεδο έννοιες της θεωρίας σφαλμάτων και της στατιστικής επεξεργασίας μετρήσεων.
- Κατανοεί σε ικανοποιητικό επίπεδο τις θεωρητικές αρχές και τις βασικές αλγοριθμικές διαδικασίες της μεθόδου Ελαχίστων Τετράγωνων σε διάφορα μαθηματικά μοντέλα επεξεργασίας μετρητικών δεδομένων.
- Εφαρμόζει τη μέθοδο Ελαχίστων Τετραγώνων για τη συνόρθωση παρατηρήσεων και εκτίμηση παραμέτρων σε προβλήματα που σχετίζονται με εφαρμογές του Τοπογράφου Μηχανικού.
- Χρησιμοποιεί στατιστικά εργαλεία και μεθοδολογίες για την αξιολόγηση της ακρίβειας σε λύσεις προβλημάτων συνόρθωσης.
- Υλοποιεί στατιστικούς ελέγχους για τη μελέτη αξιοπιστίας σε λύσεις προβλημάτων συνόρθωσης.
- Ερμηνεύει με κριτικό τρόπο τα αποτελέσματα λύσεων συνόρθωσης με τη μέθοδο Ελαχίστων Τετραγώνων και να βγάζει κατάλληλα συμπεράσματα για την ποιότητά τους.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Το μάθημα περιλαμβάνει τις παρακάτω βασικές θεματικές ενότητες:
1) Εισαγωγή – Γενική περιγραφή του μαθήματος
2) Τύποι σφαλμάτων παρατηρήσεων – Ακρίβεια και αξιοπιστία παρατηρήσεων
3) Τυχαία σφάλματα, νόμος μετάδοσης σφαλμάτων και στοχαστικό μοντέλο παρατηρήσεων
4) Μαθηματικά μοντέλα και τα βασικά χαρακτηριστικά τους
5) Κριτήριο ελαχίστων τετραγώνων και συνόρθωση με μοντέλα εξισώσεων παρατήρησης
6) Βέλτιστη γραμμική ανεπηρέαστη εκτίμηση και μοντέλα τύπου Gauss-Markov
7) Μελέτη ακρίβειας σε λύσεις συνόρθωσης με τη μέθοδο ελαχίστων τετραγώνων
8) Ανάλυση αξιοπιστίας σε λύσεις συνόρθωσης με τη μέθοδο ελαχίστων τετραγώνων και στατιστικοί έλεγχοι
9) Συνόρθωση με μοντέλα μικτών εξισώσεων
10) Συνόρθωση με μοντέλα εξισώσεων συνθηκών
11) Συνόρθωση με εισαγωγή δεσμεύσεων για τις άγνωστες παραμέτρους
12) Πρακτικές εφαρμογές στην επιστήμη του Αγρονόμου Τοπογράφου Μηχανικού
Λέξεις Κλειδιά
Σφάλματα παρατηρήσεων, μοντελοποίηση παρατηρήσεων, συνόρθωση παρατηρήσεων, κριτήριο ελαχίστων τετραγώνων, εκτίμηση παραμέτρων, γραμμικά μοντέλα, ακρίβεια, αξιοπιστία, στατιστικοί έλεγχοι
Βιβλιογραφία μαθήματος (Εύδοξος)
Βιβλίο [11103]: Μέθοδοι και εφαρμογές συνόρθωσης παρατηρήσεων, Δερμάνης Αθανάσιος Α., Φωτίου Αριστείδης Ι., Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη, 1992
Βιβλίο [11291]: Συνορθώσεις παρατηρήσεων και θεωρία εκτίμησης, Τόμος 2, Δερμάνης Αθανάσιος Α., Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη, 1987
Επιπρόσθετη βιβλιογραφία για μελέτη
Σημειώσεις διδάσκοντα
Ghilani C.D. (2010) Adjustment computations and spatial data analysis, fifth edition, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey.
Koch K-R (1987) Parameter Estimation and Hypothesis Testing in Linear Models. Springer-Verlag.
Δερμάνης A. (1987) Συνορθώσεις παρατηρήσεων και θεωρία εκτίμησης, Τόμος 1, Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη (Εύδοξος: 11290)
Strang G., Borre K. (1997) Linear algebra, Geodesy and GPS. Wellesley-Cambridge Press, Wellesley, MA.