No description available.

Após o ajustamento de observações pelo método dos mínimos quadrados (MMQ) ter sido realizado, é possível a detecção e a identificação de erros não aleatórios nas observações, por meio de testes estatísticos. A teoria da confiabilidade faz uso de medidas adequadas para quantificar o menor erro detectável em uma observação, e a sua influência sobre os parâmetros ajustados, quando não detectado. A teoria de confiabilidade convencional foi desenvolvida para os procedimentos de teste convencionais, como o data snooping, que pressupõem que apenas uma observação está contaminada por erros grosseiros por vez. Recentemente foram desenvolvidas medidas de confiabilidade generalizadas, relativas a testes estatísticos que pressupõem a existência, simultânea, de múltiplas observações com erros (outliers). Outras abordagens para o controle de qualidade do ajustamento, alternativas a estes testes estatísticos, também foram propostas recentemente, como por exemplo, o método QUAD (Quasi-Accurate Detection of outliers method). Esta pesquisa tem por objetivo fazer um estudo sobre o controle de qualidade do ajustamento de observações geodésicas, por meio de experimentos em uma rede GPS (Global Positioning System), utilizando tanto os métodos convencionais quanto o atual estado da arte. Desta forma, foram feitos estudos comparativos entre medidas de confiabilidade convencionais e medidas de confiabilidade generalizadas para dois outliers simultâneos, bem como estudos comparativos entre o procedimento data snooping e testes estatísticos para a identificação de múltiplos outliers. Também se investigou como a questão das variâncias e covariâncias das observações, bem como a geometria/configuração da rede GPS em estudo, podem influenciar nas medidas de confiabilidade, tanto na abordagem convencional, quanto na abordagem generalizada. Por fim, foi feito um estudo comparativo entre o método QUAD e os testes estatísticos para a identificação de erros. / After the adjustment of observations has been carried out by Least Squares Method (LSM), it is possible to detect and identify non-random errors in the observations using statistical tests. The reliability theory makes use of appropriate measures to quantify the minimal detectable bias (error) in an observation, and its influence on the adjusted parameters, if not detected. The conventional reliability theory has been developed for conventional testing procedures such as data snooping, which assumes that only one observation is contaminated by errors at a time. Recently, generalized measures of reliability has been developed, relating to statistical tests that assumes the existence, simultaneous, of multiple observations with errors (outliers). Other approaches to the quality control of the adjustment, alternatives to these statistical tests, were also proposed recently, such as the QUAD method (Quasi-Accurate Detection of outliers method). The goal of this research is to make a study about the quality control of the adjustment of geodetic observations, by means of experiments in a GPS (Global Positioning System) network, using both conventional methods and the current state of the art. In this way, comparisons were made between conventional reliability measures and generalized measures of reliability for two outliers, as well as comparisons between the data snooping procedure and statistical tests to identify multiple outliers. It was also investigated how the variances and covariances of the observations, as well as the geometry/configuration of the GPS network in study, can influence the measures of reliability, both in the conventional approach and in the generalized approach. Finally, a comparison was made between the QUAD method and the statistical tests to identify outliers (errors).

Após o ajustamento de observações pelo método dos mínimos quadrados (MMQ) ter sido realizado, é possível a detecção e a identificação de erros não aleatórios nas observações, por meio de testes estatísticos. A teoria da confiabilidade faz uso de medidas adequadas para quantificar o menor erro detectável em uma observação, e a sua influência sobre os parâmetros ajustados, quando não detectado. A teoria de confiabilidade convencional foi desenvolvida para os procedimentos de teste convencionais, como o data snooping, que pressupõem que apenas uma observação está contaminada por erros grosseiros por vez. Recentemente foram desenvolvidas medidas de confiabilidade generalizadas, relativas a testes estatísticos que pressupõem a existência, simultânea, de múltiplas observações com erros (outliers). Outras abordagens para o controle de qualidade do ajustamento, alternativas a estes testes estatísticos, também foram propostas recentemente, como por exemplo, o método QUAD (Quasi-Accurate Detection of outliers method). Esta pesquisa tem por objetivo fazer um estudo sobre o controle de qualidade do ajustamento de observações geodésicas, por meio de experimentos em uma rede GPS (Global Positioning System), utilizando tanto os métodos convencionais quanto o atual estado da arte. Desta forma, foram feitos estudos comparativos entre medidas de confiabilidade convencionais e medidas de confiabilidade generalizadas para dois outliers simultâneos, bem como estudos comparativos entre o procedimento data snooping e testes estatísticos para a identificação de múltiplos outliers. Também se investigou como a questão das variâncias e covariâncias das observações, bem como a geometria/configuração da rede GPS em estudo, podem influenciar nas medidas de confiabilidade, tanto na abordagem convencional, quanto na abordagem generalizada. Por fim, foi feito um estudo comparativo entre o método QUAD e os testes estatísticos para a identificação de erros. / After the adjustment of observations has been carried out by Least Squares Method (LSM), it is possible to detect and identify non-random errors in the observations using statistical tests. The reliability theory makes use of appropriate measures to quantify the minimal detectable bias (error) in an observation, and its influence on the adjusted parameters, if not detected. The conventional reliability theory has been developed for conventional testing procedures such as data snooping, which assumes that only one observation is contaminated by errors at a time. Recently, generalized measures of reliability has been developed, relating to statistical tests that assumes the existence, simultaneous, of multiple observations with errors (outliers). Other approaches to the quality control of the adjustment, alternatives to these statistical tests, were also proposed recently, such as the QUAD method (Quasi-Accurate Detection of outliers method). The goal of this research is to make a study about the quality control of the adjustment of geodetic observations, by means of experiments in a GPS (Global Positioning System) network, using both conventional methods and the current state of the art. In this way, comparisons were made between conventional reliability measures and generalized measures of reliability for two outliers, as well as comparisons between the data snooping procedure and statistical tests to identify multiple outliers. It was also investigated how the variances and covariances of the observations, as well as the geometry/configuration of the GPS network in study, can influence the measures of reliability, both in the conventional approach and in the generalized approach. Finally, a comparison was made between the QUAD method and the statistical tests to identify outliers (errors).

Após o ajustamento de observações pelo método dos mínimos quadrados (MMQ) ter sido realizado, é possível a detecção e a identificação de erros não aleatórios nas observações, por meio de testes estatísticos. A teoria da confiabilidade faz uso de medidas adequadas para quantificar o menor erro detectável em uma observação, e a sua influência sobre os parâmetros ajustados, quando não detectado. A teoria de confiabilidade convencional foi desenvolvida para os procedimentos de teste convencionais, como o data snooping, que pressupõem que apenas uma observação está contaminada por erros grosseiros por vez. Recentemente foram desenvolvidas medidas de confiabilidade generalizadas, relativas a testes estatísticos que pressupõem a existência, simultânea, de múltiplas observações com erros (outliers). Outras abordagens para o controle de qualidade do ajustamento, alternativas a estes testes estatísticos, também foram propostas recentemente, como por exemplo, o método QUAD (Quasi-Accurate Detection of outliers method). Esta pesquisa tem por objetivo fazer um estudo sobre o controle de qualidade do ajustamento de observações geodésicas, por meio de experimentos em uma rede GPS (Global Positioning System), utilizando tanto os métodos convencionais quanto o atual estado da arte. Desta forma, foram feitos estudos comparativos entre medidas de confiabilidade convencionais e medidas de confiabilidade generalizadas para dois outliers simultâneos, bem como estudos comparativos entre o procedimento data snooping e testes estatísticos para a identificação de múltiplos outliers. Também se investigou como a questão das variâncias e covariâncias das observações, bem como a geometria/configuração da rede GPS em estudo, podem influenciar nas medidas de confiabilidade, tanto na abordagem convencional, quanto na abordagem generalizada. Por fim, foi feito um estudo comparativo entre o método QUAD e os testes estatísticos para a identificação de erros. / After the adjustment of observations has been carried out by Least Squares Method (LSM), it is possible to detect and identify non-random errors in the observations using statistical tests. The reliability theory makes use of appropriate measures to quantify the minimal detectable bias (error) in an observation, and its influence on the adjusted parameters, if not detected. The conventional reliability theory has been developed for conventional testing procedures such as data snooping, which assumes that only one observation is contaminated by errors at a time. Recently, generalized measures of reliability has been developed, relating to statistical tests that assumes the existence, simultaneous, of multiple observations with errors (outliers). Other approaches to the quality control of the adjustment, alternatives to these statistical tests, were also proposed recently, such as the QUAD method (Quasi-Accurate Detection of outliers method). The goal of this research is to make a study about the quality control of the adjustment of geodetic observations, by means of experiments in a GPS (Global Positioning System) network, using both conventional methods and the current state of the art. In this way, comparisons were made between conventional reliability measures and generalized measures of reliability for two outliers, as well as comparisons between the data snooping procedure and statistical tests to identify multiple outliers. It was also investigated how the variances and covariances of the observations, as well as the geometry/configuration of the GPS network in study, can influence the measures of reliability, both in the conventional approach and in the generalized approach. Finally, a comparison was made between the QUAD method and the statistical tests to identify outliers (errors).

Em levantamentos geodésicos planialtimétrico se faz necessário conhecer a qualidade das coordenadas estimadas de acordo com o tipo de aplicação a que se destinam. Este trabalho mostra de modo didático o estudo das teorias de análise de qualidade de rede GPS, baseando-se nas teorias de confiabilidade de rede propostos por Baarda, em 1968. As hipóteses estatísticas são fundamentais para elaboração dos testes para detecção de erros grosseiros (outliers), que constitui a base para a análise da confiabilidade de rede. Neste trabalho são propostas três estratégias, desenvolvidas em MathCAD, para a análise da qualidade do ajustamento. Os resultados obtidos foram comparados com os dos programas comerciais, Ski-Pro e Ashtech Solution, e também validados por medidas de campo feitas com estação total. As três estratégias propostas, para a rede em estudo implantada no Campus II da USP, apresentaram bons resultados / Geodetic planimetric survey requires the knowledge of the coordinates quality, estimated according to the final application. This work shows a didactic way on the study on theoretical analyses on quality of GPS networks, based on reliability network proposed by Baarda in 1968. Statistical hypotheses are fundamental to development of outliers’ detection tests, which consists the base for network reliability. In this work, three strategies are proposed, developed in MathCAD, to analyze adjustment quality. The results were compared with the results of two commercial programs, Ski-Pro and Ashtech Solution, and also field validation measurements with total station. The three proposed strategy, applied on a pilot network located at the Campus II of USP, gave good results

Usando o modelo de ajustamento apresentado por Schaffrin (2001), este trabalho apresenta uma metodologia para ajustamento de redes geodésicas GPS de densificação e extensão, a qual substitui com vantagem o tratamento clássico que utiliza um ajustamento livre seguido por uma \"transformação de Helmert\". A característica deste método é introduzir um procedimento estatisticamente ótimo, baseado no princípio dos mínimos quadrados, que permita ajustar a nova rede, vinculando-a a pontos fiduciais, e conectando-a a pontos de ligação com redes vizinhas de mesmo nível, considerados \"hierarquicamente superiores\" no processo. A técnica da \"propriedade reprodutora\" permite que esses pontos sejam ponderados em função das variâncias decorrentes de suas determinações, mas tenham suas coordenadas preservadas. Para a implementação dessa metodologia, foi desenvolvido um programa, em linguagem FORTRAN, que realiza o ajustamento vetorial da rede, utilizando o modelo paramétrico do método dos mínimos quadrados. O procedimento adotado consiste em fazer com que as variâncias dos pontos de injunção sejam introduzidas na nova rede, e que as coordenadas desses pontos, modificadas pelo ajustamento, sejam recuperadas. O programa apresenta também uma seqüência de testes que possibilitam a detecção, investigação e adaptação de possíveis erros encontrados. / By using the adjustment model presented by Schaffrin (2001), this work presents a methodology for the adjustment of GPS geodetic networks of densification and extension, which substitutes with advantage the classic treatment that uses a free net adjustment followed by a \"Helmert transformation\". The feature of this method is to introduce a statistically optimal procedure, based on least squares principle, that allows adjust the new network, linking it to fiducial points and connecting it to tiepoints with same level neighbor networks, all of them considered \"hierarchically superior\" in the process. The \"reproducing property\" technique allows that these points were weighed up as a function of the variances obtained in the preliminary determination, but they have their coordinates preserved. For this methodology implementation, a software in FORTRAN language was developed for the network vectorial adjustment, by using the linear parametric model of least-squares method. The adopted procedure allows the constraint point variances to propagate in the new network, but afterwards the coordinates of these points, changed in the adjustment, are retrieved. The software presents a sequence of tests to detect, to investigate and to analyze possible encountered errors, too.

Em levantamentos geodésicos planialtimétrico se faz necessário conhecer a qualidade das coordenadas estimadas de acordo com o tipo de aplicação a que se destinam. Este trabalho mostra de modo didático o estudo das teorias de análise de qualidade de rede GPS, baseando-se nas teorias de confiabilidade de rede propostos por Baarda, em 1968. As hipóteses estatísticas são fundamentais para elaboração dos testes para detecção de erros grosseiros (outliers), que constitui a base para a análise da confiabilidade de rede. Neste trabalho são propostas três estratégias, desenvolvidas em MathCAD, para a análise da qualidade do ajustamento. Os resultados obtidos foram comparados com os dos programas comerciais, Ski-Pro e Ashtech Solution, e também validados por medidas de campo feitas com estação total. As três estratégias propostas, para a rede em estudo implantada no Campus II da USP, apresentaram bons resultados / Geodetic planimetric survey requires the knowledge of the coordinates quality, estimated according to the final application. This work shows a didactic way on the study on theoretical analyses on quality of GPS networks, based on reliability network proposed by Baarda in 1968. Statistical hypotheses are fundamental to development of outliers’ detection tests, which consists the base for network reliability. In this work, three strategies are proposed, developed in MathCAD, to analyze adjustment quality. The results were compared with the results of two commercial programs, Ski-Pro and Ashtech Solution, and also field validation measurements with total station. The three proposed strategy, applied on a pilot network located at the Campus II of USP, gave good results

Baigiamajame magistro darbe „Lietuvos geodezinio tinklo horizontaliųjų deformacijų apibendrintųjų charakteristikų tyrimas“ analizuojant geodezinių tinklų elementų pokyčius, nustatytus pagal pakartotinai atliktus geodezinius matavimus, tirtos Lietuvos teritorijos bei jos vakarinio ir rytinio blokų horizontaliosios deformacijos. Baigiamojo magistro darbo tikslas – atlikti Lietuvos geodezinio tinklo horizontaliųjų deformacijų apibendrintųjų charakteristikų tyrimą. Deformacijos, parenkant laisvo taškų poslinkio tolygiai besideformuojančioje dvimatėje erdvėje modelis, apskaičiuotos pagal trianguliacijos bei GPS tinklo kartotinius matavimus. Trianguliacijos matavimai atlikti 1926–1940 metais, GPS matavimai atlikti 1992–1996 metais bei 2007 metais. Horizontaliųjų deformacijų apskaičiuotų Lietuvos teritorijos bei rytinio ir vakarinio blokų tyrimui naudota tenzorinės analizės metodika. Tenzorinės analizės metodu apskaičiuoti Lietuvos teritorijos bei jos vakarinio ir rytinio blokų parametrai. Įvertintos horizontaliųjų deformacijų apibendrintos charakteristikos: didţiausias ir maţiausias santykinis pailgėjimas bei jų kryptys, santykinė dilatacija, antrojo rango deformacijų tenzoriaus elementai bei didţiausio santykinio pailgėjimo kryptys. Darbą sudaro 8 dalys: įvadas, penki skyriai, išvados, literatūros sąrašas. Darbo apimtis – 82 p. teksto be priedų, 36 iliustr., 23 lent., 26 bibliografiniai šaltiniai. Atskirai pridedami darbo priedai. / In the Master thesis called „Investigation of the Generalized Characteristics of the Horizontal Deformations of the Geodetic Network of Lithuania„ analising the changes of the elements of the geodetic networks determinated according to repeatedly performed geodetic measurements were investigated the territories of Lithuania and the horizontal deformations of its west and east blocks. The purpose of the Master thesis is to perform the investigation of the generalized characteristics of the horizontal deformations of the geodetic network of Lithuania. The deformations were calculated according to the repeated measurements of the triangulation and the GPS network by selecting the model of the free displacement of the points in an evenly formed two-dimensional space. The triangulation measurements were performed 1926-1940, the GPS measurements were performed 1992-1996 and in 2007. For the investigation of the horizontal deformations calculated in the territory of Lithuania and in the west and east blocks was used the tensor analysis method. The parameters of the territory of Lithuania and its west and east blocks were calculated using the tensoric analysis method. Also were measured the generalized characterisitcs of the horizontal deformations: the maximum and the minimum relative elongation and their directions, the relative dilatation, the second rank deformations of the elements of the tensor and the directions of the maximum relative elongation. The thesis is composed of 8... [to full text]

O objetivo deste trabalho é desenvolver e propor um novo método para o planejamento de redes geodésicas. O planejamento (ou pré-análise) de uma rede geodésica consiste em planejar (ou otimizar) a rede, de modo que a mesma atenda a critérios de qualidade pré-estabelecidos de acordo com os objetivos do projeto, como precisão, confiabilidade e custos. No método aqui proposto, os critérios a serem considerados na etapa de planejamento são os níveis de confiabilidade e homogeneidade mínimos aceitáveis para as observações; a acurácia posicional dos vértices, considerando tanto os efeitos de precisão quanto os (possíveis) efeitos de tendência, segundo ainda um determinado nível de confiança; o número de outliers não detectados máximo admissível; e o poder do teste mínimo do procedimento Data Snooping (DS) no cenário n-dimensional, isto é, considerando todas as observações (testadas individualmente). De acordo com as classificações encontradas na literatura, o método aqui proposto consiste em um projeto combinado, solucionado por meio do método da tentativa e erro, além de apresentar alguns aspectos inéditos em seus critérios de planejamento. Para demonstrar a sua aplicação prática, um exemplo numérico de planejamento de uma rede GNSS (Global Navigation Satellite System – Sistema Global de Navegação por Satélite) é apresentado e descrito. Os resultados obtidos após o processamento dos dados da rede GNSS foram concordantes com os valores estimados na sua etapa de planejamento, ou seja, o método aqui proposto apresentou desempenho satisfatório na prática. Além disso, também foram investigados como os critérios pré-estabelecidos, a geometria/configuração da rede geodésica e a precisão/correlação inicial das observações podem influenciar nos resultados obtidos na etapa de planejamento, seguindo o método aqui proposto. Com a realização destes experimentos, dentre outras conclusões, verificou-se que todo os critérios de planejamento do método aqui proposto estão intrinsecamente interligados, pois, por exemplo, uma baixa redundância conduz a um valor relativamente mais alto para a componente de precisão, e consequentemente, um valor relativamente mais baixo para a componente de tendência (mantendo a acurácia final constante), o que também conduz a um poder do teste mínimo nos cenários unidimensional e n-dimensional significativamente mais baixos. / The aim of this work is to develop and propose a new method for the design of geodetic networks. Design (planning or pre-analysis) of a geodetic network consists of planning (or optimizing) the network so that it follows the pre-established quality criteria according to the project objectives, such as accuracy, reliability and costs. In the method proposed here, the criteria to be considered in the planning stage are the minimum acceptable levels of reliability and homogeneity of the observations; the positional accuracy of the points considering both the effects of precision and the (possible) effects of bias (according to a given confidence level); the maximum allowable number of undetected outliers; and the minimum power of the test of the Data Snooping procedure (DS) in the n-dimensional scenario, i.e., considering all observations (individually tested). According to the classifications found in the literature, the method proposed here consists of a combined project, solved by means of trial and error approach, and presents some new aspects in their planning criteria. To demonstrate its practical application, a numerical example of a GNSS (Global Navigation Satellite System) network design is presented and described. The results obtained after processing the data of the GNSS network were found in agreement with the estimated values in the design stage, i.e., the method proposed here showed satisfactory performance in practice. Moreover, were also investigated as the pre-established criteria, the geometry/configuration of the geodetic network, and the initial values for precision/correlation of the observations may influence the results obtained in the planning stage, following the method proposed here. In these experiments, among other findings, it was found that all the design criteria of the method proposed here are intrinsically related, e.g., a low redundancy leads to a relatively higher value for the precision component, and consequently to a relatively lower value for the bias component (keeping constant the final accuracy), which also leads to a minimum power of the test significantly lower in the one-dimensional and the n-dimensional scenarios.

O objetivo deste trabalho é desenvolver e propor um novo método para o planejamento de redes geodésicas. O planejamento (ou pré-análise) de uma rede geodésica consiste em planejar (ou otimizar) a rede, de modo que a mesma atenda a critérios de qualidade pré-estabelecidos de acordo com os objetivos do projeto, como precisão, confiabilidade e custos. No método aqui proposto, os critérios a serem considerados na etapa de planejamento são os níveis de confiabilidade e homogeneidade mínimos aceitáveis para as observações; a acurácia posicional dos vértices, considerando tanto os efeitos de precisão quanto os (possíveis) efeitos de tendência, segundo ainda um determinado nível de confiança; o número de outliers não detectados máximo admissível; e o poder do teste mínimo do procedimento Data Snooping (DS) no cenário n-dimensional, isto é, considerando todas as observações (testadas individualmente). De acordo com as classificações encontradas na literatura, o método aqui proposto consiste em um projeto combinado, solucionado por meio do método da tentativa e erro, além de apresentar alguns aspectos inéditos em seus critérios de planejamento. Para demonstrar a sua aplicação prática, um exemplo numérico de planejamento de uma rede GNSS (Global Navigation Satellite System – Sistema Global de Navegação por Satélite) é apresentado e descrito. Os resultados obtidos após o processamento dos dados da rede GNSS foram concordantes com os valores estimados na sua etapa de planejamento, ou seja, o método aqui proposto apresentou desempenho satisfatório na prática. Além disso, também foram investigados como os critérios pré-estabelecidos, a geometria/configuração da rede geodésica e a precisão/correlação inicial das observações podem influenciar nos resultados obtidos na etapa de planejamento, seguindo o método aqui proposto. Com a realização destes experimentos, dentre outras conclusões, verificou-se que todo os critérios de planejamento do método aqui proposto estão intrinsecamente interligados, pois, por exemplo, uma baixa redundância conduz a um valor relativamente mais alto para a componente de precisão, e consequentemente, um valor relativamente mais baixo para a componente de tendência (mantendo a acurácia final constante), o que também conduz a um poder do teste mínimo nos cenários unidimensional e n-dimensional significativamente mais baixos. / The aim of this work is to develop and propose a new method for the design of geodetic networks. Design (planning or pre-analysis) of a geodetic network consists of planning (or optimizing) the network so that it follows the pre-established quality criteria according to the project objectives, such as accuracy, reliability and costs. In the method proposed here, the criteria to be considered in the planning stage are the minimum acceptable levels of reliability and homogeneity of the observations; the positional accuracy of the points considering both the effects of precision and the (possible) effects of bias (according to a given confidence level); the maximum allowable number of undetected outliers; and the minimum power of the test of the Data Snooping procedure (DS) in the n-dimensional scenario, i.e., considering all observations (individually tested). According to the classifications found in the literature, the method proposed here consists of a combined project, solved by means of trial and error approach, and presents some new aspects in their planning criteria. To demonstrate its practical application, a numerical example of a GNSS (Global Navigation Satellite System) network design is presented and described. The results obtained after processing the data of the GNSS network were found in agreement with the estimated values in the design stage, i.e., the method proposed here showed satisfactory performance in practice. Moreover, were also investigated as the pre-established criteria, the geometry/configuration of the geodetic network, and the initial values for precision/correlation of the observations may influence the results obtained in the planning stage, following the method proposed here. In these experiments, among other findings, it was found that all the design criteria of the method proposed here are intrinsically related, e.g., a low redundancy leads to a relatively higher value for the precision component, and consequently to a relatively lower value for the bias component (keeping constant the final accuracy), which also leads to a minimum power of the test significantly lower in the one-dimensional and the n-dimensional scenarios.