Simulace,modelování a statistické zpracování geodetických měření

Abstract

Disertační práce svým tématem spadá do oblasti inženýrské geodézie, a to konkrétně do oblasti zpracování geodetických měření. Práce popisuje navrhované komplexní řešení zpracování a vyhodnocení velmi přesných klasických terestrických geodetických měření. Tato měření jsou tvořena objemnými soubory opakovaně měřených hodnot vodorovných směrů, zenitových úhlů a šikmých délek, která jsou pořizována při zaměření lokálních prostorových geodetických sítí menších rozměrů. Jedná se o přesná geodetická data, u kterých je předpokládáno vysoké množství nadbytečných měření. Celkové řešení v sobě zahrnuje množství dílčích zpracovatelských úkonů a metod, které jsou v této práci podrobně teoreticky popsány, zhodnoceny a začleněny do funkčního autorského softwarového nástroje, který je přílohou disertační práce. Představovaný zpracovatelský postup se zaobírá automatizovaným vyhledáváním, kontrolou a analýzou geodetických měření získávaných z načítaných surových měřických zápisníků. Načítaná data jsou patřičně upravována a vyhodnocována ve formě vyrovnaní volné prostorové geodetické sítě při splnění podmínky metody nejmenších čtverců. Zvláštní pozornost je věnována automatické detekci a testování měřických skupin, automatické detekci prostorové geodetické sítě, její apriorní analýze a jejímu vyrovnání při vyloučení odlehlých hodnot a hrubých chyb měření. V práci je popisován návrh detekční metody založené na hodnocení oprav hodnot geodetických veličin určených z robustního vyrovnání. Robustní vyrovnání geodetických měření je realizováno pomocí robustního odhadu vycházejícího z metody maximální věrohodnosti, tzv. M-odhadu. Součástí návrhu je i rozsáhlé testování stability a účinnosti navrhované metody vycházející z principu umělého počítačového modelování geodetických měření.

Topic of this thesis belongs to the field of engineering surveying, specifically to the field of processing of geodetic measurements. The thesis describes the proposed complex solution for processing and assessment of highly accurate classic terrestrial geodetic measurements. These measurements are composed of large-volume data sets of repeatedly measured slope distances, horizontal directions and zenith angles and made by terrestrial surveying of local spatial geodetic network of smaller size. These data sets are characterized by large number of redundant measurements. The overall complex solution includes a number of partial processing operations and methods, which are theoretically described, assessed and used in the development of original software application. The software application is attached to the thesis. Presented processing procedure deals with automatic detection, checking and analysis of geodetic measurements, which are loaded form input raw measurement data files. Loaded measurements are processed as measurements of free geodetic network by least squares adjustment. Particular attention is paid to the automatic detection and testing of sets of measurements, automatic detection of spatial geodetic network, its analysis and adjustment with the exclusion of outliers and gross errors of measurement. The thesis describes proposed outliers detection method, which is based on the evaluation of measurement residuals computed by robust adjustment. The robust adjustment is realized by robust maximum likelihood estimators (called M-estimators). The thesis includes an extensive testing of stability and efficiency of proposed detection method. This testing is based on the synthetic computer modelling of terrestrial geodetic measurements.