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Aktuelles Projekt

Alternative Verfahren zur Modellierung von Unsicherheiten in ingenieurgeodätischen Prozessen

Bearbeitung:Hamza Alkhatib
Bild Alternative Verfahren zur Modellierung von Unsicherheiten in ingenieurgeodätischen Prozessen

Projektbeschreibung

Im Rahmen des Guide to the Expression of Uncertainty (GUM) wird eine Unterteilung der Unsicherheiten in zufällig und systematisch wirkende Einflüsse vorgeschlagen. Der GUM empfiehlt die Fortpflanzung beider Unsicherheitskomponenten auf die Zielgrößen mit dem Varianz-Kovarianzfortpflanzungsgesetz. Dadurch lassen sich Unsicherheiten jedoch nur unzureichend repräsentieren.

Im Falle von nichtlinearen funktionalen Zusammenhängen werden zur Fortpflanzung eine Taylorreihenentwickung höherer Ordnung oder Monte-Carlo-Verfahren eingesetzt. Dabei wird im Ansatz des GUM vorausgesetzt, dass sich die Größenordnungen systematischer Unsicherheiten durch Mittelung von Werten aus Wiederholungsmessungen reduzieren lassen. Dieses ist jedoch oft nicht möglich, da die Charakteristik heutiger Messsysteme immer mehr von systematischen Abweichungen während des Messprozesses geprägt ist. Um trotzdem die Unsicherheit der Daten adäquat beurteilen zu können, ist eine angepasste Modellierung von Unsicherheiten (insbesondere systematischer Abweichungen) unverzichtbar. 

In dem Forschungsprojekt werden daher Methoden zur Behandlung systematischer Abweichungen bei der Unsicherheitsmodellierung entwickelt und kritisch mit der Vorgehensweise des GUM verglichen. Dies schließt einen Vergleich mit Monte-Carlo-Verfahren zur Fortpflanzung von Unsicherheiten mit ein. Im Gegensatz zum GUM und zu den Monte-Carlo-Verfahren, die eine gemeinsame Fortpflanzung beider Unsicherheitenskomponenten auf die Zielgrößen mit dem Varianz-Kovarianzfortpflanzungsgesetz und Wahrscheinlichkeitsverteilungen empfehlen, wird die Fortpflanzung auf Basis des Monte-Carlo-Ansatzes und den Erweiterungsprinzipien nach Zadeh (Fuzzy-Ansatz) getrennt behandelt. 

Publikationen

Alkhatib, H.; Kutterer, H. (2013): Estimation of Measurement Uncertainty of kinematic TLS Observation Process by means of Monte-Carlo Methods, In: Journal of Applied Geodesy, Jg. 7, Nr. 2/2013, S. 125–134.

Übersicht