Μαθήματα

Γεωδαισία ΙΙΙ: Γεωμετρική και Δίκτυα

Γενικά

Περιεχόμενα μαθήματος

Σκοπός: η απόκτηση ικανοτήτων που πρέπει να διαθέτει ο/η απόφοιτος/η, για αυτοδύναμη, αλλά και ομαδική εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον, προκειμένου να : αναζητά, αναγνωρίζει, σχεδιάζει, εγκαθιστά και εκτελεί τις κατάλληλες παρατηρήσεις σε τοπογραφικά δίκτυα, εφαρμόζει τη θεωρία σφαλμάτων στις παρατηρήσεις και τη συνδυάζει με τη θεωρία των ελαχίστων τετραγώ­νων/συνορθώ­σεων, εφαρμόζει βελτιστο­ποιήσεις, αξιολογεί τα αποτελέσματα και αποφαίνεται για την ποιότητα των δικτύων.

Στόχοι: Απόκτηση γνώσεων για : τις προδιαγραφές που πρέπει να εφαρμόζονται κατά το σχεδιασμό, την ίδρυση και την εκτέλεση των παρατηρήσεων ενός δικτύου, τις μεθοδολογίες που εφαρμόζονται για την προσέγγιση της αληθούς τιμής, την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων, τα απαιτούμενα παραδοτέα του τελικού προϊόντος και το υλικό τεκμηρίωσης.

Περιγραφή μαθήματος:
Πηγές για αναζήτηση σημείων εξάρτησης (ΓΥΣ, ΤΥΥΓ, κλπ), αναζήτηση των σημείων εξάρτησης στο πεδίο, τύποι τριγωνομετρικών βάσει προδιαγραφών, επί τόπου αναγνώριση. Σχεδίαση του δικτύου ώστε να εξυπηρετούνται οι ανάγκες της μελέτης. Ίδρυση του δικτύου σύμφωνα με τις προδια­γραφές. Πραγματοποίηση παρατηρήσεων, σύμφωνα με τις προδιαγραφές (περίοδοι, ακρίβεια οργάνων). Εφαρμογή της θεωρίας σφαλμάτων στις παρατηρήσεις οριζοντίων και κατακόρυφων δικτύων. Κριτήριο των ελαχίστων τετραγώνων. Απλές εφαρμογές του κριτηρίου των ελαχίστων τετραγώνων σε εφαρμογές γενικότερα, πχ. βέλτιστη εξίσωση ευθείας, προσαρμογή πολυωνύμου. Παραδείγματα και εφαρμογές στις γεωεπιστήμες. Μέθοδος εξισώσεων παρατηρήσεων Ανάπτυξη της θεωρίας των συνορθώσεων, παρουσίαση αλγορίθμων. Απλές εφαρμογές συνόρθωσης με την μέθοδο εξισώσεων παρατηρήσεων, παρα­δείγματα. Εισαγωγή στα οριζόντια δίκτυα. Τύποι δικτύων, σημάνσεις, παραμετρικός βαθμός. Τριγω­νο­μετρικά δίκτυα. Είδη παρατηρήσεων στην Τοπογραφία και αντίστοιχες εξισώσεις παρατή­ρησης, όργανα μέτρησης, ακρίβειες, δημιουργία των μοντέλου εξισώσεων παρατήρησης. Δημιουργία του συστήματος των κανονικών εξισώσεων, παρουσίαση εφαρμογών, επίλυση τμημάτων. Ασκήσεις στην αίθουσα. Αδυναμία βαθμού, Εσωτερικές και εξωτερικές δεσμεύσεις, ελεύθερα δίκτυα. Αξιολόγηση αποτελεσμάτων. Υπολογισμός σφαλμάτων μετά τη συνόρθωση, εκτίμηση μεταβλητότητας αναφοράς, ελλείψεις σφάλματος. Ένταξη νέου δικτύου σε υφιστάμενο, μετασχηματισμοί στο επίπεδο (ομοιότητας, αφινικός), παραδείγματα. Όργανα μέτρησης, ακρίβειες, δημιουργία του συστήματος των κανονικών εξισώσεων, παρουσίαση εφαρμογών, επίλυση τμημάτων άσκησης στην αίθουσα. Σύνδεση με τις έννοιες του γεωειδούς και ελλειψοειδούς εκ περιστροφής. Ορθομετρικό και γεωμετρικό υψόμετρο. Απαιτούμενα παραδοτέα του τελικού προϊόντος και το υλικό τεκμηρίωσης.

Περιεχόμενο διαλέξεων θεωρίας:

  • Πηγές για αναζήτηση σημείων εξάρτησης (ΓΥΣ, ΤΥΥΓ, κλπ), αναζήτηση των σημείων εξάρτησης στο πεδίο, τύποι τριγωνομετρικών βάσει προδιαγραφών, επί τόπου αναγνώριση.
  • Σχεδίαση του δικτύου ώστε να εξυπηρετούνται οι ανάγκες της μελέτης. Ίδρυση του δικτύου σύμφωνα με τις προδιαγραφές. Προδιαγραφές για την πραγματοποίηση των παρατηρήσεων (περίοδοι, ακρίβεια οργάνων). Συσχέτιση-υπενθύμιση της εφαρμογής της θεωρίας σφαλμάτων στις παρατηρήσεις των δικτύων.
  • Κριτήριο των ελαχίστων τετραγώνων. Απλές εφαρμογές εφαρμογής του κριτηρίου των ελαχίστων τετραγώνων σε εφαρμογές γενικότερα, πχ. βέλτιστη εξίσωση ευθείας, προσαρμογή πολυωνύμου. Παραδείγματα και εφαρμογές στις γεωεπιστήμες
  • Μέθοδος εξισώσεων παρατηρήσεων (Μέρος Ι). Ανάπτυξη της θεωρίας των συνορθώσεων, παρουσίαση αλγορίθμων.
  • Μέθοδος εξισώσεων παρατηρήσεων (Μέρος ΙΙ). Απλές εφαρμογές συνόρθωσης με την μέθοδο εξισώσεων παρατηρήσεων, παραδείγματα
  • Εισαγωγή στα οριζόντια δίκτυα. Τύποι δικτύων, σήμανσεις, παραμετρικός βαθμός.
  • Τριγωνομετρικά δίκτυα (Μέρος Ι). Είδη παρατηρήσεων στην Τοπογραφία και αντίστοιχες εξισώ­σεις παρατήρησης, όργανα μέτρησης, ακρίβειες, δημιουργία των μοντέλου εξισώσεων παρατή­ρησης.
  • Τριγωνομετρικά δίκτυα (Μέρος ΙΙ) Δημιουργία του συστήματος των κανονικών εξισώσεων, παρουσίαση εφαρμογών, επίλυση τμημάτων Άσκησεις στην αίθουσα.
  • Αδυναμία βαθμού, Εσωτερικές και εξωτερικές δεσμεύσεις, ελεύθερα δίκτυα
  • Αξιολόγηση αποτελεσμάτων Υπολογισμός σφαλμάτων μετά τη συνόρθωση, εκτίμηση μεταβλη­τότητας αναφοράς, ελλείψεις σφάλματος.
  • Ένταξη νέου δικτύου σε υφιστάμενο, μετασχηματισμοί στο επίπεδο (ομοιότητας, αφινικός), παραδείγματα.
  • Επίλυση κατακόρυφου δικτύου. Όργανα μέτρησης, ακρίβειες, δημιουργία του συστήματος των κανονικών εξισώσεων, παρουσίαση εφαρμογών, επίλυση τμημάτων Άσκησης στην αίθουσα
  • Απαιτούμενα παραδοτέα του τελικού προϊόντος και το υλικό τεκμηρίωσης.

Περιεχόμενα εργαστηριακών ασκήσεων.
Σχετικά με το Εργαστηριακό σκέλος του μαθήματος πραγματοποιούνται εργασίες πεδίου και γραφείου. Οι εργασίες πεδίου αποτελούν αντικείμενο ομαδικής εργασίας. Τα επτά (7) εργαστήρια αφορούν διαδικασίες πεδίου-γραφείου για οριζοντιογραφικό δίκτυο και τα υπόλοιπα έξη (6), υψομετρικό δίκτυο.

Μαθησιακοί Στόχοι

Επίπεδο 6.
Περιγραφικός Δείκτης Επιπέδου 6.
Το μάθημα Γεωδαισία ΙΙΙ: Γεωμετρική και Δίκτυα εντάσσεται στα μαθήματα Επιστημονικής Περιοχής (Μάθημα Ειδικότητας).

Σκοπός της ύλης του μαθήματος είναι η απόκτηση ικανοτήτων που πρέπει να διαθέτει ο/η απόφοι­τος/η, για αυτοδύναμη, αλλά και ομαδική εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον, προκειμένου να αναζητά, αναγνωρίζει, σχεδιάζει, εγκαθιστά και μετρά τοπογραφικά δίκτυα, εφαρμογή της θεωρίας σφαλμάτων στις παρατηρήσεις οριζοντίων και κατακόρυφων δικτύων και τη συνδυάζει με τη θεωρία των ελαχίστων τετραγώνων/συνορθώσεων, εφαρμόζει βελτιστο­ποίηση σε προβλήματα που ανακύπτουν στις γεωεπιστήμες (Τοπογραφία, Φωτογραμμετρία, γεωδαισία) με έμφαση στις Τοπο­γρα­φι­κές και Γεωδαιτικές εφαρμογές, αξιολογεί τα τελικά αποτελέσματα της επεξεργασίας και αποφαίνεται για την ποιότητα των οριζόντιων και κατακόρυφων δικτύων.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, ο/ φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση να :

  • αναζητά πηγές (ΓΥΣ, ΤΥΥΓ, κλπ) για την εύρεση σημείων εξάρτησης.
  • αναγνωρίζει τη θέση τους, σε σχέση με την περιοχή μελέτης.
  • γνωρίζει τις διαδικασίες εξάρτησης των δικτύων στο ισχύον σύστημα αναφοράς
  • σχεδιάζει τα κατάλληλα τοπογραφικά δίκτυα που θα εξυπηρετήσουν τους σκοπούς της μελέτης και να τα εγκαθιστά σύμφωνα με τις προβλεπόμενες προδιαγραφές.
  • μετρά τα στοιχεία των τοπογραφικών δικτύων επιλέγοντας τις κατάλληλες μεθόδους, σύμφωνα με τις προδιαγραφές περιόδων και ακρίβειας οργάνων
  • εφαρμόζει τη θεωρία σφαλμάτων και μετάδοση σφαλμάτων στις παρατηρήσεις
  • επιλύει τα τοπογραφικά δίκτυα με μεθόδους και να συγκρίνει τα αποτελέσματα
  • αξιολογεί τα αποτελέσματα και να κρίνει την αξιοπιστία τους
  • γνωρίζει τα απαιτούμενα παραδοτέα του τελικού προϊόντος και το υλικό τεκμηρίωσης,

Γενικές Ικανότητες

  • Αναζήτηση, ανάλυση, σύνδεση δεδομένων και σύνθεση πληροφορίας, από παρατηρήσεις πύκνωσης οριζοντιογραφικών ή/και υψομετρικών δικτύων και γενικότερα παρατηρήσεων μετά την εφαρμογή της θεωρίας σφαλμάτων.
  • Λήψη αποφάσεων για την αξιολόγηση οργάνων προγραμμάτων ΗΥ σχετιζόμενες με χρήση συνορθώσεων και ελαχίστων τετραγώνων.
  • Ανάπτυξη Ικανότητας αξιολόγησης τελικών αποτελεσμάτων επίλυσης και συσχέτισης τους με τεχνικές προδιαγραφές σε Τοπογραφικές και Γεωδαιτικές εφαρμογές, ανάπτυξη κριτικής σκέψης Μηχανικού.
  • Ανάπτυξη ικανοτήτων σχετιζόμενων με την ομαδικότητα μέσω της εκπόνησης των ασκήσεων.
  • Σύνδεση εργαστηριακού σκέλους (μετρήσεις- παρατηρήσεις) με το θεωρητικό (επιλύσεις – μοντέλα)

Μέθοδοι Διδασκαλίας

Πρόσωπο με πρόσωπο
Εργασίες πεδίου και εργαστήριο σε Η/Υ

Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών

Διδασκαλία με χρήση ηλεκτρονικών εποπτικών μέσων
Υποστήριξη μαθησιακής διαδικασίας μέσω e-learning
Χρήση λογιστικού προγράμματος, και προγράμματος netist

Οργάνωση Διδασκαλίας

ΔραστηριότηταΦόρτος εργασίας εξαμήνου
Διαλέξεις26
Εργαστηριακές ασκήσεις26
Προετοιμασία ασκήσεων13
Επίλυση ασκήσεων40
Αυτοτελής μελέτη40
Σύνολο145

Αξιολόγηση Φοιτητών

Γλώσσα αξιολόγησης Ελληνική.
Στη θεωρία (80%): γραπτή εξέταση, με ερωτήσεις πολλαπλών επιλογών, ερωτήσεις σύντομης ανάπτυξης και επίλυση προβλημάτων. Σε κάθε ερώτηση αναγράφεται ο βαθμός.

Στο εργαστήριο (20%): Απαραίτητη η παράδοση των εργασιών, συνο­δευόμενες με τεχνικές εκθέσεις. Κάθε εργασία πρέπει να είναι προβιβάσιμη.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

  1. Αγατζή-Μπαλοδήμου Αμ., Πάνου Γ., Μέθοδος ελαχίστων τετραγώνων και εφαρμογές, εκδόσεις ΤΖΙΟΛΑ, 2018.
  2. Κατουγιαννόπουλος Σ., Παναγιωτόπουλος Ε. Καριώτης Γ. “Εφαρμογές συνορθώσεων σε προβλή­ματα Γεωπληροφορικής και τοπογραφίας” 2η έκδοση, εκδόσεις ΔΙΣΙΓΜΑ, 2016.
  3. Ρωσσικόπουλος Δ. “Τοπογραφικά δίκτυα και υπολογισμοί” 2η έκδοση, Εκδόσεις Ζήτη , Θεσ/νίκη 1999.
  4. Δερμάνης Α. Φωτίου Α., “Μέθοδοι και εφαρμογές συνόρθωσης παρατηρήσεων”, Θεσσαλονίκη, εκδόσεις Ζήτη 1985.