KOLLOKASYON. Doç. Dr. Hüseyin DEMİREL Yıldız Üniversitesi

Benzer belgeler
Jeodezide Yaklaşım Yöntemleri: Enterpolasyon ve Kollokasyon

DENGELEME HESABI-I DERS NOTLARI

MAK 210 SAYISAL ANALİZ

Hatalar Bilgisi ve İstatistik Ders Kodu: Kredi: 3 / ECTS: 5

Gözlemlerin Referans Elipsoid Yüzüne İndirgenmesi

rasgele değişkeninin olasılık yoğunluk fonksiyonu,

13. Olasılık Dağılımlar

Korelasyon, Korelasyon Türleri ve Regresyon

JEODEZİK VERİLERİN İSTATİSTİK ANALİZİ. Prof. Dr. Mualla YALÇINKAYA

Oluşturulan evren listesinden örnekleme birimlerinin seçkisiz olarak çekilmesidir

İÇİNDEKİLER ÖN SÖZ...

SÜREKLİ RASSAL DEĞİŞKENLER

3. TAHMİN En Küçük Kareler (EKK) Yöntemi 1

SÜREKLİ OLASILIK DAĞILIŞLARI

DENGELEME HESABI-I DERS NOTLARI

KADASTRO HARİTALARININ SAYISALLAŞTIRILMASINDA KALİTE KONTROL ANALİZİ


İstatistik ve Olasılık

KORELASYONLU ÖLÇÜLER DENÇELEMESİNE AİT BİR ÖRNEK

JEODEZİK VERİLERİN İSTATİSTİK ANALİZİ. Prof. Dr. Mualla YALÇINKAYA

Gerçek uygulamalarda, standart normal olmayan sürekli bir rassal. değişken, sıfırdan farklı bir ortalama ve birden farklı standart sapma

Örnek 4.1: Tablo 2 de verilen ham verilerin aritmetik ortalamasını hesaplayınız.

KİMYASAL ANALİZ KALİTATİF ANALİZ (NİTEL) (NİCEL) KANTİTATİF ANALİZ

JEODEZİK AĞLARIN OPTİMİZASYONU

MAK 210 SAYISAL ANALİZ

3.2. DP Modellerinin Simpleks Yöntem ile Çözümü Primal Simpleks Yöntem

YERSEL YÖNTEMLERLE ÖLÇÜLEN JEODEZİK AĞLARIN ÜÇ BOYUTLU DENGELENMESİ

2. Klasik Kümeler-Bulanık Kümeler

MÜHENDİSLİK ÖLÇMELERİ UYGULAMASI (HRT4362) 8. Yarıyıl

Âna nirengi doğrultuları için p = 1 m 2 o Ara nirengi doğrultuları için p a = m\

RASSAL DEĞİŞKENLER VE OLASILIK DAĞILIMLARI. Yrd. Doç. Dr. Emre ATILGAN

Matris Cebiriyle Çoklu Regresyon Modeli

ÖRNEKLEME DAĞILIŞLARI VE TAHMİNLEYİCİLERİN ÖZELLİKLERİ

TERMODİNAMİĞİN BİRİNCİ YASASI

Doç. Dr. Dilek ALTAŞ İSTATİSTİKSEL ANALİZ

ANADOLU ÜNİVERSİTESİ REGRESYON KATSAYILARININ GÜVEN ARALIĞI = + REGRESYON KATSAYILARININ GÜVEN ARALIĞI

İzostatik Sistemlerin Hareketli Yüklere Göre Hesabı

Medde İstatistikleri, Test İstatiskleri

BKİ farkı Standart Sapması (kg/m 2 ) A B BKİ farkı Ortalaması (kg/m 2 )

MAK 210 SAYISAL ANALİZ

2 Hata Hesabı. Hata Nedir? Mutlak Hata. Bağıl Hata

Yrd. Doç. Dr. Kurtuluş Sedar GÖRMÜŞ

Tanımlar, Geometrik ve Matemetiksel Temeller. Yrd. Doç. Dr. Saygın ABDİKAN Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ. JDF329 Fotogrametri I Ders Notu

MADDE VE TEST ANALİZİ. instagram: sevimasiroglu

Koşullu Öngörümleme. Bu nedenle koşullu öngörümleme gerçekleştirilmelidir.

DOĞRUSAL ZAMAN SERİSİ MODELLERİ. Durağan ARIMA Modelleri: Otoregresiv Modeller AR(p) Süreci

GÜZ DÖNEMİ ARASINAV SORULARI. 1. Sayısal çözümleme ve fonksiyonu tanımlayarak kullanıldığı alanları kısaca açıklayınız?

Tesadüfi Değişken. w ( )

3 KESİKLİ RASSAL DEĞİŞKENLER VE OLASILIK DAĞILIMLARI

1.58 arasındaki her bir değeri alabileceği için sürekli bir

İstatistik ve Olasılık

Genel Graf Üzerinde Mutlak 1-merkez

BİLİNMEYENLİ ŞART DENKLEMLERİ VE EKSİK ÖLÇÜLÜ NİRENÇİ AÖLARI

İstatistik ve Olasılık

elektromagnetik uzunluk ölçerlerin Iaboratu ar koşullarında kaiibrasyonu

ARALIK TAHMİNİ (INTERVAL ESTIMATION):

SÜREKLĠ OLASILIK DAĞILIMLARI

Appendix B: Olasılık ve Dağılım Teorisi

YTÜ İktisat Bölümü EKONOMETRİ I Ders Notları

YTÜ İktisat Bölümü EKONOMETRİ I Ders Notları

MÜHENDİSLİK ÖLÇMELERİ UYGULAMASI (HRT4362) 8. Yarıyıl

DENGELEME HESABI-I DERS NOTLARI

Örnek. Aşağıdaki veri setlerindeki X ve Y veri çiftlerini kullanarak herbir durumda X=1,5 için Y nin hangi değerleri alacağını hesaplayınız.

H 0 : θ = θ 0 Bu sıfır hipotezi şunu ifade eder: Anakütle parametresi θ belirli bir θ 0

İçindekiler vii Yazarların Ön Sözü xiii Çevirenin Ön Sözü xiv Teşekkürler xvi Semboller Listesi xvii. Ölçme, İstatistik ve Araştırma...

Mühendislikte İstatistiksel Yöntemler

Öğr. Elemanı: Dr. Mustafa Cumhur AKBULUT

Prof. Dr. Aydın Yüksel MAN 504T Yön. için Finansal Analiz & Araçları Ders: Risk-Getiri İlişkisi ve Portföy Yönetimi I

Test İstatistikleri. Test İstatistikleri Madde İstatistikleri Madde Güçlük İndeksi. Madde Ayırt Edicilik İndeksi Madde Varyansı Madde Güvenirliği

EEM211 ELEKTRİK DEVRELERİ-I

SONLU FARKLAR GENEL DENKLEMLER

Tanımlayıcı İstatistikler. Yrd. Doç. Dr. Emre ATILGAN

EĞĠTĠMDE ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME BÖLÜM V Test ve Madde Ġstatistikleri

ÇOKLU REGRESYON MODELİ. Bir bağımlı değişkene etki eden çok sayıda bağımsız değişkeni analize dahil ederek çoklu regresyon modeli uygulanabilir.

İÇİNDEKİLER 1. GİRİŞ...

SÜREKLİ ŞANS DEĞİŞKENLERİ. Üstel Dağılım Normal Dağılım

Uzayda iki doğrunun ortak dikme doğrusunun denklemi

Zaman Serileri. IENG 481 Tahmin Yöntemleri Dr. Hacer Güner Gören

İÇİNDEKİLER. Ön Söz Saymanın Temel Kuralları Permütasyon (Sıralama) Kombinasyon (Gruplama) Binom Açılımı...

Genel olarak test istatistikleri. Merkezi Eğilim (Yığılma) Ölçüleri Dağılım (Yayılma) Ölçüleri. olmak üzere 2 grupta incelenebilir.

KONU 4: DOĞRUSAL PROGRAMLAMA MODELİ İÇİN ÇÖZÜM YÖNTEMLERİ I

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

DOĞRUSAL ZAMAN SERİSİ MODELLERİ. Durağan ARIMA Modelleri: Hareketli Ortalama Modelleri MA(q) Süreci

YARI LOGARİTMİK MODELLERDE KUKLA DECİşKENLERİN KA TSA YıLARıNIN YORUMU

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

DENKLEM SİSTEMLERİ. ifadesinde a sayısı bilinmeyenin katsayısı ve b ise sabit sayıdır.

Temel İstatistik. Y.Doç.Dr. İbrahim Turan Mart Tanımlayıcı İstatistik. Dağılımları Tanımlayıcı Ölçüler Dağılış Ölçüleri

Elipsoid Üçgenlerinin Hesaplanması Yedek Hesap Yüzeyi olarak Küre


Zaman Serileri-1. If you have to forecast, forecast often. EDGAR R. FIEDLER, American economist. IENG 481 Tahmin Yöntemleri Dr.

DERS İÇERİKLERİ, KAZANIMLAR, DERSLER ARASI İLİŞKİ Çizelge 2.

Şekil 6.2 Çizgisel interpolasyon

İÇİNDEKİLER. BÖLÜM 1 Değişkenler ve Grafikler 1. BÖLÜM 2 Frekans Dağılımları 37

Mühendislikte İstatistik Yöntemler

GPS ağlarının dengelenmesinden önce ağın iç güvenirliğini artırmak ve hataları elimine etmek için aşağıda sıralanan analizler yapılır.

DERS BİLGİLERİ Ders Kodu Yarıyıl T+U Saat Kredi AKTS Çok Değişkenli İstatistik EKO428 Bahar Ön Koşul Dersin Dili

Yrd. Doç. Dr. A. Burak İNNER

DAYALI AĞLARIN DENGELENMESİNDE FONKSİYONEL VE STOKASTİK MOD-ELLER

RÜZGAR ENERJİSİ KAYNAĞI VE BELİRSİZLİK

4. HAFTA BLM323 SAYISAL ANALİZ. Okt. Yasin ORTAKCI.

Transkript:

KOLLOKASYON Doç. Dr. Hüseyin DEMİREL Yıldız Üniversitesi 1. G İ R İŞ Jeodezinin bazı problemlerinde ölçüleri, bir fonksiyonel model ile tam olarak ifade etmek güçtür. Ölçülere iyi uyan bir fonksiyonel modelde de bilinmeyenler sayısı çok büyük olabilmektedir. Böyle durumlarda basit bir model fonksiyonu ve ölçülerin ondan olan sapmalarına ilişkin bir stokastik model = kollokasyon yöntemi ile ölçülerde saklı bilgiler, yeterli bir incelikle elde edilebilmektedir. Jeodezinin hemen hemen her alanında, fiziksel jeodezi, fotogrametrj ve kartografyada interpolasyon; ölçü yapılan noktalar dışında kalan yerlerde belli büyüklüklerin belirlenmesi işlemleriyle sık sık karşılaşılmaktadır. İnterpolasyon noktaları için en uygun değerlerin hesaplanması ve doğruluklarının bilinmesi olanağını da yine kollokasyon yöntemi vermektedir. ;q. Bunlardan başka değişik birim ve özellikteki ölçüler (örneğin, uydu jeodezisinde açı, uzunluk ve ağırlık değerleri), kollokasyon yönteminde bir arada değerlendirilebilmekte ve aranan büyüklükler en uygun biçimde belirlenebilmektedir. Bu çalışmada dengelemenin bilinen gösterim biçimleri açısından kollokasyon yöntemi ele alınmakta, uygulanmasında karşılaşılan güçlükler tartışılmakta ve kovaryans fonksiyonun belirlenmesinde izlenecek deneysel yol açıklanmaktadır. Ayrıca kollokasyon, bir interpolasyon problemine uygulanmaktadır. 2. KOLLOKASYON MODELİ ve KAVRAMLAR Ölçüler : L u L 2,... L n olsun. Model fonksiyonu (bilinmeyen lerin bir fonksiyonu) <pj (x, y, z,...) ise düzeltme denklemleri: 75

L, -!- v t = (pj (x, y, z,...) + Sı (i = 1, 2...n) (1) olur. y fonksiyonu ile ölçülerin sistematik bölümü (trend) ifade edilmektedir. Ölçülerin model fonksiyonundan olan sapmalarını gösteren s< lere (ölçülerin düzensiz sistematik bölümlerine) sinyal adı verilmektedir. Vj ler, ölçü hataları anlamındadır. (1) eşitliği, bir tek sinyal büyüklüğünün söz konusu olduğu basit kollokasyon modeli için geçerlidir (şekil : 1). Genel olarak Sj sinyali, çok sayıda sinyal değişkeninin fonksiyonudur. (H. Wolf, 1974). 76

Kollokasyon problemi; noise ( v =n) adı da verilen ölçü hatalarını ve s sinyallerini ayrı ayrı belirlemek (süzme) ya da dengelenmiş ölçü değerlerini elde etmek, model fonksiyonunda geçen bilinmeyenleri hesaplamak (denge leme), ölçü yapılmamış noktalardaki s p sinyalleerini ve I p interpolasyon değerlerini bulmak (prediksiyon), ölçülerin ve aranan büyüklüklerin ortalama hatalarrnı hesapla mak şeklinde özetlenebilir. Ölçü noktalarındaki sinyallere (s) iç sinyaller, prediksiyon nokta, larındakilere (s p ) dış sinyaller de denir (H. Wolf, 1979). Sinyal ölçü hatası gibi rastlantı niteliğindedir ve ortalama değeri (ümit değeri) sıfıra eşittir. s ve s p lerin hesabı için sinyallere ilişkin korelasyonlar ya da ağırlık katsayıları verilmiş olmalıdır. L, ölçüsünün ortalama hatası pılj ise, uygun olarak seçilecek \x% sabitesiyle QL, L ; ağırlık katsayısı 77

78

79

80

81

82

83

84

85

5. ÖZEL DURUMLAR Trend, sinyal ve ölçü hatalarının geçtiği klasik kollokasyon modelinde bazı kısımların sıfıra eşit olduğu uygulamalarla karşılaşılabilir. Bunlardan birkaçı aşağıda verilmiştir. Genel çözüm eşitliklerinde, öa. görülen koşullar dikkate alınarak özel çözümler kolayca elde edilebilir. 86

87

6. KOLLOKASYÖNUN UYGULANMASINDAKİ GÜÇLÜK; " KOVARYANS FONKSİYON Kollokasyonun çözüm sonuçlarından görüleceği gibi s ve s p sinyaileerinin ve ortalama hatalarının hesabında, onlara ilişkin ağırlık katsayıları matrisleri (Q ss, Q sp 8, Q sp sp,) geçmektedir. Bu mat- P, P P rislerin elemanları bir kovaryans ya da korelasyon fonksiyonu yardımıyla belirlenmektedir. Korelasyonlu ölçüler dengelemesinde olduğu gibi, kollokasyonda da stokastik modeli oluşturan ağırlık katsayıları matrisleri dengelemenin başlangıcında verilmiş olmalıdır. Aksi durumda kollokasyondan söz edilemez. Gerçekte fiziksel parametrelerin sürekli fonksiyonları olan sinyallerin istatistik özellikleri, çoğu kez bilinemez. Kollokasyonun jeodezi problemlerine uygulanışındaki zorluk bu belirsizlikten kaynaklanmaktadır. Kovaryansları deneysel yollardan belirlemek, çoğu kez kaçınılmaz olur. Bu durum, asıl ölçü noktaları dışında başka noktalar seçilmesini ve bu noktalarda deneme ölçüleri yapılmasını zorunlu kılar. Dış etkenlerin (parametrelerin) fonksiyonları olan sinyallerin varyans kovaryanlasları da aynı parametrelerin fonksiyonlarıdır. Bir değişkenli kovaryans matris elemanı C = C (q) ise q = 0 için varyans, 38

C o = C (O) olur. C (q) = C (O)/2 kovaryans değerine korelasyon uzaklığı elenir. q değişkeni, çoğu kez iki ölçü noktası arasındaki uzaklık ya da iki ölçünün yapıldığı zamanlar arasındaki fark anlamındadır. q, çok sayıda parametrenin fonksiyonu da olabilir. Değişik q parametrelerine bağlı kovaryans değerlerin elde edildiği fonksiyona kovaryanş fonksiyonu denir. Uygulamada genellikle sinyallerin homojenlik ya da durağanlık (istatistik parametrelerin; ortalama değer, varyans ve kovaryanslarm ölçü noktalarının konumuna bağlı olmayıp aralarındaki uzaklığın fonksiyonu olmaları) ve izotropi (söz konusu istatistik parametrelerin doğrultu değişmesine bağlı olmamaları) özelliklerine sahip oldukları ve bu nedenle kovaryanslarm aynı bir kovaryans fonksiyonla belirlenebileceği öngörülmektedir. Q ss ve Q sp sp matrisleri pozitif olmalıdır. Bu özellik, pozitif değerler veren ko.varyans fonksiyonlar ile sağlanır. Örnek olarak böyle fonksiyonlardan q parametresine bağlı birkaçı; dır. Bu fonksiyonların tümünde belirlenmesi gereken ortak C o varyansı dışında öteki bilinmeyenleri; q 0, a ve be büyüklükleridir. Kovaryans fonksiyonun ve kollokasyon için stokastik modelin belirlenmesinde izlenen yol genel olarak aşağıdaki gibidir : 1) n sayıda noktada ölçme yapılır ( I ). 2) Bir dengeleme ife, uygun olarak seçilen bir model fonksiyonu nun (trend) u sayıda bilinmeyeni elde edilir : 89

90

C s (q r ) değerleri uzaklık büyüdükçe sıfır değerine yaklaşırlar (Şekil : 2). 5) C s (q r ) kovaryans değerlerine uzaklık değişkenli, yukarıda sıralanan C = C (q) fonksiyonlarından biri (çan eğrisi) uydurulur ve fonksiyonda geçen parametreler dengeleme ile belirlenir. Örneğin Hirvonen fonksiyonunda C o ve q o belirlenmesi gereken büyüklüklerdir. Ölçülerin doğrulukları eşit ve (noktalarda yineleme ölçüleriyle) tahmin edilebilen varyanslan p, 2 j =y, 2 (i = 1,2,...,n) ise C s (0) = C o varyansı önceden hesaplanabilir : Değişik kovaryans fonksiyonlar arasında en uygun olanı en küçük ortalama hatayı verendir. Süzmenin büyüklüğü C z (0) C s (0) farkına bağlıdır. (Şekil : 2). Bu fark ne kadar büyükse süzme de o oranda büyük olur. Ha. tasız ölçüler ile prediksiyonda, kovaryans fonksiyonun C s (0) tepe noktası C z (0) ile çakışır. Bu halde süzme söz konusu değildir. 6) Belirlenen kovaryans fonksiyon ile sinyallere ilişkin kovaryans matrislerin elemanları hesaplanır. İç sinyallerin kovaryans mat-

92

dir. Sinyallerin ağırlık katsayıları matrislerinin oluşturulmasında jx 2 o = C s (0) alınmışsa QLL de aynı JJ. 2 O değeriyle hesaplanmalıdır. Bir istatistik problem olan kollokasyonda genellikle p- 2 o = 1 alınmalıdır. Bu durumda ağırlık katsayıları matrisleri, kovaryans matrisleri ile özdeş olmaktadır. Çoğu kez, kovaryans fonksiyonu kollokasyona giren ölçüler yar_ dımıyla belirlemek, başka noktalarda deneme ölçüleri yapmanın güçlükleri ya da olanaksızlığı nedeniyle kaççınılmaz olur. Bunun için ölçü noktaları sayısı n yeterli büyüklükte olmalıdır (en küçük n = 20 30; E. Assmus ve K. Graus, 1974). Ölçü sayısının yetersiz olduğu durumlarda kovaryans fonksiyon, bir tahmin ile öngörülebilir. Stokastik modelin başlangıçta bilinmemesi ve kovaryans fonksiyonun çoğu kez destek noktalarına (ölçü noktalarına) dayandırılması nedeniyle, kollokasyonun jeodezik problemlere uygulanışı; a) bir dengeleme ile ölçülerden trend bölümünü ayırmak (z = s --v = 1 A x), b) z ler yardımıyla klasik kollokasyonun özel durumlarını; süzme ve prediksiyon ya da salt prediksiyon yöntemini uygulamak biçimindedir. Trend bilinmeyenlerinin hesabında stokastik ya da fonksiyonel model noksanlığından kaynaklanan sistematik hatalar s sinyallerine ekleneceğinden ölçülerin stokastik bölümü z ler yardımıyla belirlenecek kovaryans fonksiyon, bu bölümün istatistik özeliklerine uygun olacak ve sinyal kovaryans matrisleri üzerinden prediksiyon isteminde, model noksanlığından kaynaklanan sistematik hatalar da s p dış sinyallerine taşınacağından uygun prediksiyon değerleri bulunacaktır. Araştırmalara göre prediksiyon, trend fonksiyonu karşısında duyarlı değildir (F. Assmus ve K. Kraus, 1974). Başka bir deyişle, ölçülerin fonksiyonel bölümü için basit bir fonksiyon öngörülebilir. m o ortalama hatasının hesabına ölçü noktalarındaki sinyaller de girdiğinden, bu durumda ortalama hatalar büyük çıkar. Prediksiyonun başka bir özeliği de ölçü hatalarını yeni noktalara taşımama. sıdır. 93