Fejlforplantning. Landmålingens fejlteori - Lektion 9 - Repetition - Fejlforplantning. Kovariansmatrix. Kovariansmatrix

Relaterede dokumenter
Fejlforplantning. Landmålingens fejlteori - Lektion 5 - Fejlforplantning. Repetition: Varians af linear kombination. Eksempel: Vinkelberegning

Institut for Matematiske Fag Aalborg Universitet Specielt: Var(aX) = a 2 VarX 1/40. Lad X α, X β og X γ være stokastiske variable (vinkelmålinger) med

Landmålingens fejlteori - Lektion 5 - Fejlforplantning

Antag X 1, X 2,..., X n er n uafhængige stokastiske variable, hvor Var(X 1 )=σ 2 1,..., Var(X n )=σ 2 n.

Landmålingens fejlteori - Repetition - Fordeling af slutfejl - Lektion 8

Institut for Matematik, DTU: Gymnasieopgave. Integrationsprincippet og Keplers tønderegel

Geometriske egenskaber & sammenhæng - Fase 3

Formelsamling for matematik niveau B og A på højere handelseksamen. Appendiks

Trigonometri. Trigonometri. Sinus og cosinus... 2 Tangens... 6 Opgaver Side 1

Eksamensopgave august 2009

Undervisningsbeskrivelse

Landmålingens fejlteori - Lektion 2. Sandsynlighedsintervaller Estimation af µ Konfidensinterval for µ. Definition: Normalfordelingen

Setup til kalibrering af Clamp on-flowmålere

Landmålingens fejlteori - Lektion 3. Estimation af σ Dobbeltmålinger Geometrisk nivellement Linearisering

Michel Mandix (2017) Derfor er der behov for en række værktøjer, som kan bruges også til de vilkårlige trekanter. a b c A B C

Matematik. Kompendium i faget. Tømrerafdelingen. 1. Hovedforløb. a 2 = b 2 + c 2 2 b c cos A. cos A = b 2 + c 2 - a 2 2 b c

Formelsamling Matematik C Indhold

Landmålingens fejlteori - Lektion4 - Vægte og Fordeling af slutfejl

Landmålingens fejlteori - Lektion4 - Vægte og Fordeling af slutfejl

Vægte motiverende eksempel. Landmålingens fejlteori - Lektion4 - Vægte og Fordeling af slutfejl. Vægtet model. Vægtrelationen

k(k 1)(k 2)... (k n + 1) = = 12 2 = 6

Matematisk modellering og numeriske metoder. Lektion 17

Definition: Normalfordelingen. siges at være normalfordelt med middelværdi µ og varians σ 2, hvor µ og σ er reelle tal og σ > 0.

Elementær Matematik. Trigonometri

Integralregning. Version juni Mike Vandal Auerbach

Potens regression med TI-Nspire

Elementær Matematik. Analytisk geometri

Sandsynlighedsregning 5. forelæsning Bo Friis Nielsen

Trigonometri. Matematik A niveau

INTEGRALREGNING. Opgaver til noterne kan findes her. PDF. Facit til opgaverne kan hentes her. PDF. Version: 5.0

Landmålingens fejlteori - Lektion 2 - Transformation af stokastiske variable

Matematik B-A. Trigonometri og Geometri. Niels Junge

For så kan de to additionsformler samles i én formel, der kan ses som et specialtilfælde af den komplekse eksponentialfunktions funktionalligning,

Projekt 5.7 Hovedsætninger om differentiable funktioner et opgaveforløb

Matematikkens mysterier - på et obligatorisk niveau. 2. Trigonometri

Elementær Matematik. Vektorer i planen

Lektion 7s Funktioner - supplerende eksempler

3. Vilkårlige trekanter

Anvendt Lineær Algebra

Potens- sammenhænge. inkl. proportionale og omvendt proportionale variable Karsten Juul

Landmålingens fejlteori - Repetition - Kontinuerte stokastiske variable - Lektion 3

ELEVER underviser elever En motiverende metode Drejebog med eksempler

Bemærkning Den dobbelte Riemannsum af en funktion f : R R er. 2 Sætning (Polært koordinatskift) For f kontinuert på det polære rektangel

Pleje af fugtige vedvarende græsarealer ved kombination af græssende kvæg og maskiner Hvad sker der med planterne?

Spil- og beslutningsteori

MM501 forelæsningsslides

Formelsamling i Matematik på C og B og A niveau Dette er en formelsamling der er under konstant udvikling Så hvis du har ønsker til denne så sig til

Implicit differentiation Med eksempler

Pointen med Integration

Eksemplificering af DEA-metodens vægtberegning

Pointen med Integration

Regneregler. 1. Simple regler for regning med tal.

Noget om Riemann integralet. Noter til Matematik 2

Eksempel 9.1. Areal = (a 1 + b 1 )(a 2 + b 2 ) a 1 a 2 b 1 b 2 2a 2 b 1 = a 1 b 2 a 2 b 1 a 1 a 2 = b 1 b 2. Eksempel = ( 1) = 10

i stedet for ( f ), så vi har, at f (x) = 6x, x R. Funktionen f

Projekt 7.8 To ligninger med to ubekendte

Integralregning. 2. del Karsten Juul

(a k cos kx + b k sin kx) k=1. cos θk = sin θ 1 ak. , b k. k=1

ALGEBRA. symbolbehandling). Der arbejdes med hjælpemiddelkompetencen,

MATEMATIK-KOMPENDIUM TIL KOMMENDE ELEVER PÅ DE GYMNASIALE UNGDOMSUDDANNELSER I SILKEBORG (HF, HHX, HTX & STX)

Proj.nr Tilsætning af ekstruderet ærteprotein til suppeboller

Lektion 6 Bogstavregning

UGESEDDEL Dette gøres nedenfor: > a LC

Retningslinier for udarbejdelse af dokumentation til brug for registrering efter bilag 8 i registreringsbekendtgørelsen 1

gudmandsen.net Geometri C & B

Trigonometri FORHÅNDSVIDEN

TAL OG REGNEREGLER. Vi ser nu på opbygningen af et legeme og noterer os samtidig, at de reelle tal velkendte regneoperationer + og er et legeme.

Proj.nr Tilsætning af ekstruderet ærteprotein i suppeboller

Projekt 10.3 Terningens fordobling

Definition. Definitioner

Det dobbelttydige trekantstilfælde

Lektion 5 Det bestemte integral

Mattip om. Vinkler 2. Tilhørende kopier: Vinkler 2-3. Du skal lære om: Polygoner. Ligesidede trekanter. Gradtal og vinkelsum

Simple udtryk og ligninger

Analyse 30. januar 2015

Bogstavregning. for gymnasiet og hf Karsten Juul. a a

1,0. sin(60º) 1,0 cos(60º) I stedet for cosinus til 60º og sinus til 60º skriver man cos(60º) og sin(60º).

Konusmåling. Konusmåling. Konusmåling

Plantehoteller 1 Resultater og konklusioner

Regneregler for brøker og potenser

FORMELSAMLING. Indholdsfortegnelse

hvor A er de ydre kræfters arbejde på systemet og Q er varmen tilført fra omgivelserne til systemet.

Differential-kvotient. Produkt og marked - differential og integralregning. Regneregler. Stamfunktion. Lad f være en funktion - f.eks. f (x) = 2x 2.

Mattip om. Vinkler 2. Tilhørende kopier: Vinkler 2 og 3. Du skal lære om: Polygoner. Ligesidede trekanter. Gradtal og vinkelsum

Integration ved substitution og delvis (partiel) integration

Eksponentielle Sammenhænge

Sandsynligheder og diskrete stokastiske variable

( ) Projekt 7.17 Simpsons formel A A A. Hvad er matematik? 3 ISBN

Elementær Matematik. Algebra Analytisk geometri Trigonometri Funktioner

Formelsamling i Matematik på C og B og A niveau Dette er en formelsamling der er under konstant udvikling Så hvis du har ønsker til denne så sig til

Figurer. Planere: glatte, udjævne. Linjer. EB og AI, GK og HJ, MO og NP. Linjer. Vinkler Plane figurer Flytninger. 2 Linjestykker. 1 Hvad husker I?

Projekt 8.4 Logaritmefunktionerne

ØVEHÆFTE FOR MATEMATIK C POTENS-SAMMENHÆNG

Elementær Matematik. Vektorer i planen

LASER- AFSTANDSMÅLER

Projekt 10.3 Terningens fordobling

Matematisk modellering og numeriske metoder. Lektion 12

Landmålingens fejlteori Lektion 1 Det matematiske fundament Kontinuerte stokastiske variable

Du kan efter ønske opfatte integralet som et Riemann-integral eller et Lebesgue-integral (idet de to er identiske på C([a, b], C) jf. Theorem 11.8.

Matematikkens sprog INTRO

Transkript:

Fejlforplntning Lndmålingens fejlteori Lektion 9 Repetition - Fejlforplntning Ksper K Berthelsen - kk@mthudk http://peoplemthudk/ kk/undervisning/lf11 Institut for Mtemtiske Fg Alorg Universitet Lndmåling involverer ofte estemmelse f størrelser som ikke kn måles direkte, men kn eregnes ud fr ndre målinger: Vinkler - vh differenser f retningsmålinger Areler - vh vinkler og længder Længder - vh trigonometriske reltioner I kurset gennemgår vi hvorledes fejlene på de målre størrelser influerer på de interessnte ikke-målre størrelser Eksempelvis kn relet,, f en treknt estemmes ved 1 sin C, hvor længdemålingerne og smt vinklen C måles med usikkerhed 1/5 /5 Ksper K Berthelsen Ksper K Berthelsen Kovrinsmtrix Kovrinsmtrix Indenfor sttistik er størrelserne vrins og kovrins f særlig interesse idet de eskriver hvorledes vrile vrierer og sm-vrierer ypisk noteres vrins og kovrins f X (X 1, X,, X n ) vh en kovrinsmtrix, K X : vr(x 1 ) cov(x 1, X ) cov(x 1, X n ) cov(x, X 1 ) vr(x ) cov(x, X n ) cov(x n, X 1 ) cov(x n, X ) vr(x n ) Indenfor sttistik er størrelserne vrins og kovrins f særlig interesse idet de eskriver hvorledes vrile vrierer og sm-vrierer ypisk noteres vrins og kovrins f X (X 1, X,, X n ) vh en kovrinsmtrix, K X : vr(x 1 ) cov(x 1, X ) cov(x 1, X n ) σ1 σ 1 σ 1n cov(x, X 1 ) vr(x ) cov(x, X n ) σ 1 σ σ n cov(x n, X 1 ) cov(x n, X ) vr(x n ) σ n1 σ n σn 3/5 4/5 Ksper K Berthelsen Ksper K Berthelsen

Kovrinsmtrix Kovrinsmtrix Indenfor sttistik er størrelserne vrins og kovrins f særlig interesse idet de eskriver hvorledes vrile vrierer og sm-vrierer ypisk noteres vrins og kovrins f X (X 1, X,, X n ) vh en kovrinsmtrix, K X : vr(x 1 ) cov(x 1, X ) cov(x 1, X n ) σ1 σ 1 σ 1n cov(x, X 1 ) vr(x ) cov(x, X n ) σ 1 σ σ n cov(x n, X 1 ) cov(x n, X ) vr(x n ) σ 1n σ n σn Dvs K X er symmetrisk pg Indenfor sttistik er størrelserne vrins og kovrins f særlig interesse idet de eskriver hvorledes vrile vrierer og sm-vrierer ypisk noteres vrins og kovrins f X (X 1, X,, X n ) vh en kovrinsmtrix, K X : vr(x 1 ) cov(x 1, X ) cov(x 1, X n ) σ1 0 0 cov(x, X 1 ) vr(x ) cov(x, X n ) 0 σ 0 cov(x n, X 1 ) cov(x n, X ) vr(x n ) Når X i og X j er prvist ufhængige idet der gælder cov(x i, X j ) cov(x j, X i ) for lle i og j cov(x i, X j ) 0 for lle i og j 5/5 6/5 Ksper K Berthelsen Ksper K Berthelsen Lineær trnsformtion Y 1 X 1 + X + + n X n med cov(x i, X j ) 0 for lle i og j, gælder vr(y ) 1vr(X 1 ) + vr(x ) + + nvr(x n ) n i1 i σ i Lineær trnsformtion Y 1 X 1 + X + + n X n med cov(x i, X j ) 0 for lle i og j, gælder vr(y ) 1vr(X 1 ) + vr(x ) + + nvr(x n ) n i1 i σ i Vi kn opskrive ovenstående vh mtricer: σ1 0 0 1 vr(y ) 0 σ 0 1 n n 7/5 8/5 Ksper K Berthelsen Ksper K Berthelsen

Lineær trnsformtion Y 1 X 1 + X + + n X n med cov(x i, X j ) 0 for lle i og j, gælder vr(y ) 1vr(X 1 ) + vr(x ) + + nvr(x n ) n i1 i σ i Vi kn opskrive ovenstående vh mtricer: σ1 0 0 1 vr(y ) 0 σ 0 1 n 1 σ1 σ 1 n n σn n 9/5 Ksper K Berthelsen Lineær trnsformtion Y 1 X 1 + X + + n X n med cov(x i, X j ) 0 for lle i og j, gælder vr(y ) 1vr(X 1 ) + vr(x ) + + nvr(x n ) n i1 i σ i Vi kn opskrive ovenstående vh mtricer: σ1 0 0 1 vr(y ) 0 σ 0 1 n 1 σ1 σ n 1 n i σi n σn i1 n 10/5 Ksper K Berthelsen Eksempel - vinkeleregning Vilkårlig trnsformtion R i V i j Vinkler estemmes som differensen mellem to retningsestemmelser Fx er V ij R j R i hvor åde R j og R i er ufhængige stokstiske vrile Vi ntger retningerne er målt med smme nøjgtighed, dvs vr(r j ) vr(r i ) σ R Vrinsen på V ji er givet ved R j I lektion 4 så vi hvorledes vi estemmer vr(y ) når Y er en vilkårlig (differentiel) trnsformtion g f X 1,, X n, ltså Y g(x 1, X,, X n ) g(µ 1, µ,, µ n ) + (X 1 µ 1 ) + + (X n µ n ) Hvor vi ltså lver en liner pproximtion f g omkring (µ 1,, µ n ) σ V vr(v ji ) vr(r j R i ) vr(r j ) + vr(r i ) σ R 11/5 1/5 Ksper K Berthelsen Ksper K Berthelsen

Fejlforplntningensloven Vi kn pproximere vrinsen på Y, ( vr(y ) vr g(µ 1, µ,, µ n ) + (X 1 µ 1 ) + + ) (X n µ n ) ( ) ( ) vr(x 1 ) + + vr(x n ) med mtricer Fejlforplntningsloven kn ligeledes formuleres vh mtricer: σy GK X G G: Afhænger f reltionen mellem de oserverre størrelser og Y K X : Vrinserne σi hørende til instrumenterne er typisk oplyst f producenten For vr(x 1 )σ 1,, vr(x n)σ n og vr(y )σ Y er fejlforplntningsloven: ( ) ( ) σy σ1 + + σn ( ) Bemærk t X i ifølge teorien skl evlueres i µi I prksis nvendes værdier tæt på µ i, dvs estimtet for µ i nvendes 13/5 14/5 Ksper K Berthelsen Ksper K Berthelsen med mtricer med mtricer σ Y X σ1 0 0 0 σ 0 X σ Y X X σ1 0 0 0 σ 0 σ1 X σ σ n X 15/5 16/5 Ksper K Berthelsen Ksper K Berthelsen

med mtricer Fejlforplntning ved relestemmelse σ Y ( X X σ1 0 0 0 σ 0 σ1 X σ σ n ) ( ) σ1 + + σn X C A c B Arelet kn estemmes ved: 1 sin C 17/5 18/5 Ksper K Berthelsen Ksper K Berthelsen Fejlforplntning nvendt på Fejlforplntning nvendt på Vi nlyserer reludtrykket: 1 sin C Jf fejlforplntningsloven gælder der, σ σ 0 0 0 σ 0 Vi nlyserer reludtrykket: 1 sin C Jf fejlforplntningsloven gælder der, σ tn C σ 0 0 0 σ 0 σ 0 0 0 σ 0 tn C 19/5 0/5 Ksper K Berthelsen Ksper K Berthelsen

Fejlforplntning nvendt på Vi nlyserer reludtrykket: 1 sin C Jf fejlforplntningsloven gælder der, σ tn C σ 0 0 0 σ 0 σ 0 0 0 σ 0 tn C ( ) ( ) ( ) σ + σ + σc tn C Estimt f og σ I noternes eksempel 6 er følgende oplysninger givet: 11553 m, 1517 m hvor σ σ 1cm C 9373 gon hvor σ C 000 gon 1/5 /5 Ksper K Berthelsen Ksper K Berthelsen Estimt f og σ I noternes eksempel 6 er følgende oplysninger givet: 11553 m, 1517 m hvor σ σ 1cm C 9373 gon hvor σ C 000 gon Dvs vi kn regne estimtet for som 1 sin C 1 11553m 1517m sin 9373 874107m Estimt f og σ I noternes eksempel 6 er følgende oplysninger givet: 11553 m, 1517 m hvor σ σ 1cm C 9373 gon hvor σ C 000 gon Dvs vi kn regne estimtet for som 1 sin C 1 11553m 1517m sin 9373 874107m ilsvrende kn vi indsætte vores oserverede værdier (estimter for middelværdierne) i udtrykket for σ fr forrige slide: ( ) 8741m σ ) 8741m (001m) +( ) 8741m (001m) +( ( 000gon 11553m 1517m tn 9373 ω 09033m 4 σ σ 09504m ) 3/5 4/5 Ksper K Berthelsen Ksper K Berthelsen

Konfidensintervl for Fr tidligere hr vi t x 196 σ n ; x + 196 σ n Vi hr kun én oservtion i vores estimt f, dvs n 1 og dermed 874107 196 09504 ; 874107 + 196 09504 873910 ; 874935 5/5 Ksper K Berthelsen