Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Modele matematyczne w pomiarach przemieszczeń
Koordynator przedmiotu:
dr inż. Sławomir Łapiński
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Geodezja i Kartografia
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
GK.NMS406
Semestr nominalny:
4 / rok ak. 2023/2024
Liczba punktów ECTS:
1
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1. Liczba godzin kontaktowych - 19 godzin, w tym: a) udział w wykładach - 8 godzin, b) udział w ćwiczeniach - 8 godzin, c) udział w konsultacjach - 3 godziny. 2. Praca własna studenta - 14 godzin, w tym: a) wykonanie (w domu) niezbędnych analiz i obliczeń oraz operatów z ćwiczeń projektowych - 10 godzin, b) przygotowanie do zaliczenia - 4 godziny. Razem: 33 godziny = 1 ECTS
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
0.5 punktu ECTS - liczba godzin kontaktowych - 19 godzin, w tym: a) udział w wykładach - 8 godzin, b) udział w ćwiczeniach - 8 godzin, c) udział w konsultacjach - 3 godziny.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
0.5 punktu ECTS - 18 godzin, w tym: a) udział w ćwiczeniach - 8 godzin, b) wykonanie (w domu) niezbędnych analiz i obliczeń oraz operatów z ćwiczeń projektowych - 10 godzin.
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład15h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt15h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Powinien mieć podstawową wiedzę z zakresu rachunku wyrównawczego, analiz dokładności i niezawodności sieci pomiarowych oraz elementarną wiedzę z mechaniki budowli.
Limit liczby studentów:
15
Cel przedmiotu:
Zapoznanie się z modelami matematycznymi do badania i analizy przemieszczeń przydatnymi do współpracy geodecie inżynieryjnemu z fachowcami w dziedzinie budownictwa i inżynierii.
Treści kształcenia:
WYKŁAD Specyfika modeli matematycznych do badania przemieszczeń. Klasyfikacja modeli matematycznych stosowanych w badaniu przemieszczeń – rys ewolucyjny i stan aktualny. Modele matematyczne do badania przemieszczeń bazujące na kinematycznym modelu sieci. Idea modelu kinematycznego dla pomiarów rozproszonych w czasie. Modele objaśniające i modele typu „wejście-wyjście”. Filtr Kalmana – założenia i podstawowe zależności. Koncepcja modelu dwuetapowego Perelmutera. Istota podejścia „back analysis” Chena. ĆWICZENIA PROJEKTOWE 1. Przykład zastosowania jednoepokowego modelu kinematycznego sieci (sieć pozioma). 2. Praktyczny przykład zastosowania filtru Kalmana.
Metody oceny:
Zaliczenie wykładu: sprawdzian zaliczeniowy w formie pisemnej. Zaliczenie ćwiczeń projektowych: obowiązek uczestnictwa w zajęciach; dopuszczalne są 2 nieobecności usprawiedliwione. Obowiązek usprawiedliwienia nieobecności w terminie 2 tygodni po nieobecności na zajęciach. Tryb i terminarz zaliczeń: • Wykład-zaliczenie – sprawdzian z wykładów na ostatniej godzinie wykładu w semestrze. Sprawdzian poprawkowy wyznaczany jest w sesji w terminie nie kolidującym z Harmonogramem Sesji; • Ćwiczenia projektowe - zaliczane na podstawie zaliczenia każdego z tematów ćwiczeniowych oraz zaliczenia pracy semestralnej w formie odpowiedzi ustnej lub pisemnej, w terminie – ostatnie zajęcia w semestrze.
Egzamin:
nie
Literatura:
1. Prószyński W., Kwaśniak M., (2015) Podstawy geodezyjnego wyznaczania przemieszczeń. Pojęcia i elementy metodyki., Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa. 2. Welsch W. M., Heunecke O., (2001) Models and terminology for the analysis of geodetic monitoring observations. Official Report of the Ad-Hoc Committee of FIG Working Group 6.1 3. Kadaj R., Modele, metody i algorytmy obliczeniowe sieci kinematycznych w zastosowaniu do badań przemieszczeń i odkształceń obiektów.  Monografia.  Wydawnictwo AR w Krakowie, 1998. 4. Kalman R. E. , (1960) A new approach to linear filtering and prediction problems. Transactions of the ASME-Journal of Basic Engineering, 82:35—45, 1960. 5. Filtr Kalmana od teorii do praktyki. url: https://forbot.pl/blog/filtr-kalmana-teorii-praktyki-1-id2855 6. Papo H., Perelmuter A., (1993) Two-step analysis of dynamical networks. Manuscripta Geodaetica 18: 422-430. 7. Szelewski M., Wieczorowski M., (2015) Inżynieria odwrotna i metody dyskretyzacji obiektów fizycznych. Mechanik nr 12/2015, DOI:10.17814/mechanik.2015.12.584. 8.Chen Y.Q., (1983) Analysi of deformation surveys – a generalized method. Ph.D. Thesis - reprint, 1996 , Geodesy and Geomatics Engineering, UNB, Canada. 9.Czemplik A., Praktyczne wprowadzenie do opisu, analizy i symulacji dynamiki obiektów, Dolnośląska Biblioteka Cyfrowa, PWr 2012, ebook. 10. Raymond R. Tan i inni (2018) Introduction to Input–Output Models. Lecture Notes in Management and Industrial Engineering. Springer
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt GK.NMS406_W1
zna podstawowe cechy zaawansowanych modeli matematycznych stosowanych w geodezyjnym badaniu przemieszczeń
Weryfikacja: wykonanie i zaliczenie odpowiedniego ćwiczenia oraz zaliczenie wykładów
Powiązane efekty kierunkowe: K_W01, K_W03, K_W10, K_W11
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W02, T2A_W03, T2A_W04, T2A_W07, T2A_W01, T2A_W04, T2A_W04, T2A_W05, T2A_W06, T2A_W07
Efekt GK.NMS406_W2
zna strukturę i szczegółowe własności kinematycznego modelu jednoepokowej sieci geodezyjnej dla różnych postaci ruchu punktów tej sieci
Weryfikacja: wykonanie i zaliczenie odpowiedniego ćwiczenia oraz zaliczenie wykładów
Powiązane efekty kierunkowe: K_W01, K_W03
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W02, T2A_W03, T2A_W04, T2A_W07
Efekt GK.NMS406_W3
zna założenia i podstawowe zależności filtru Kalmana w wersji stosowanej w geodezyjnym badaniu przemieszczeń
Weryfikacja: wykonanie i zaliczenie odpowiedniego ćwiczenia oraz zaliczenie wykładów
Powiązane efekty kierunkowe: K_W03
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W03, T2A_W04, T2A_W07
Efekt GK.NMS406_W4
zna koncepcję modelu dwuetapowego Papo i Perelmutera
Weryfikacja: zaliczenie wykładu
Powiązane efekty kierunkowe: K_W03
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W03, T2A_W04, T2A_W07
Efekt GK.NMS406_W5
zna metodę analizy odwrotnej („back analysis”) Chena
Weryfikacja: zaliczenie wykładu
Powiązane efekty kierunkowe: K_W03
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W03, T2A_W04, T2A_W07
Efekt GK.NMS406_W6
zna przykładowe nowoczesne rozwiązania z zakresu geodezyjnych pomiarów przemieszczeń
Weryfikacja: zaliczenie wykładu
Powiązane efekty kierunkowe: K_W06
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W09, T2A_W11

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt GK.NMS406_U1
potrafi skonstruować model kinematyczny jednoepokowej sieci geodezyjnej dla przewidywanej postaci i dynamiki ruchu jej punktów oraz wykonać niezbędne obliczenia i analizy wyników
Weryfikacja: wykonanie i zaliczenie ćwiczenia
Powiązane efekty kierunkowe: K_U14
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U08, T2A_U11, T2A_U18, T2A_U15
Efekt GK.NMS406_U2
potrafi opracować wyniki pomiaru przemieszczeń w sieci 1D bądź 2D z użyciem filtru Kalmana
Weryfikacja: wykonanie i zaliczenie ćwiczenia
Powiązane efekty kierunkowe: K_U14
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U08, T2A_U11, T2A_U18, T2A_U15

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt GK.NMS406_K1
potrafi nawiązać kontakt i współpracować ze specjalistami z zakresu budownictwa i inżynierii
Weryfikacja: zaliczenie wykładu
Powiązane efekty kierunkowe: K_K04, K_K05, K_K06
Powiązane efekty obszarowe: T2A_K03, T2A_K05, T2A_K02
Efekt GK.NMS406_K2
ma świadomość odpowiedzialności za poprawność wyników swojego pomiaru, jako danych wejściowych do modeli specjalistycznych z zakresu budownictwa i inżynierii pozwalających dokonać oceny bezpieczeństwa badanych obiektów
Weryfikacja: zaliczenie wykładu
Powiązane efekty kierunkowe: K_K05
Powiązane efekty obszarowe: T2A_K05