Kursa kods BūvZ3135

Kredītpunkti 8

Ģeodēzija I

Zinātnes nozareBūvzinātne(nav zn)

Kopējais stundu skaits kursā320

Lekciju stundu skaits56

Semināru un praktisko darbu stundu skaits16

Laboratorijas darbu stundu skaits56

Studenta patstāvīgā darba stundu skaits192

Kursa apstiprinājuma datums23.03.2020

Atbildīgā struktūrvienībaZemes pārvaldības un ģeodēzijas katedra

Kursa izstrādātāji

author asoc. prof.

Svetlana Atslēga

Dr. math.

author asoc. prof.

Natālija Sergejeva

Dr. math.

author vad.pētn.

Zanda Gavare

Dr. phys.

author vieslekt.

Vita Celmiņa

Mg. sc. ing.

author prof.

Armands Celms

Dr. sc. ing.

Kursa anotācija

Ģeodēzija
Studenti iegūst zināšanas par Zemes veidu un lielumu, ģeodēzijā lietotajām koordinātu sistēmām, par ģeodēzisko mērījumu veidiem, mērījumu matemātisko apstrādi un mērījumu precizitātes novērtēšanu, par zemes virsmas attēlošanu plānos un kartēs un punktu apzīmēšanu, par uzmērīšanas metodēm, apgūst dažādus uzmērīšanas veidus - horizontālo, vertikālo un topogrāfisko uzmērīšanu, un prot mērījumu rezultātus attēlot grafiski.

Ģeodēzijas instrumentu mācība
Studiju kursā studenti iepazīstas ar svarīgākajām ģeometriskajām un optiskajām likumsakarībām, uz kurām balstās ģeodēzisko instrumentu izgatavošana. Iepazīstas ar ģeodēzijā pielietotajiem optiskajiem un digitālajiem instrumentiem un citiem mērīšanas rīkiem. Tiek praktiski apgūta ģeodēzisko instrumentu uzbūve un darbības principi. Tiek apgūta ģeodēzisko instrumentu klasifikācija pēc pielietojuma, uzbūves un precizitātes parametriem. Studenti praktiski iemācās veikt instrumentu un citu mērīšanas rīku lauka pārbaudes.

Matemātika
Studiju kursa matemātikas daļā tiek aplūkoti vienargumenta funkcijas diferenciālrēķini, integrālrēķini un to lietojumi. Šī studiju kursa daļa sniedz zināšanas, kas nepieciešamas citu studiju kursu sekmīgai apguvei.

Fizika

Fizikas daļā aplūko pamatlikumus, kuri ir visu dabas un inženierzinātņu problēmu izpratnes pamatā, fokusējot uzmanību uz elektromagnētisma un optikas parādībām. Kurss sastāv no lekcijām, praktiskiem darbiem un laboratorijas darbiem. Lekcijās - fizikas teorijas jautājumu apgūšana, izmantojot atbilstošu matemātisko aparātu. Praktiskajos darbos - uzdevumu risināšanas metožu un iemaņu apgūšana. Laboratorijas darbos - eksperimentālā darba iemaņu un rezultātu apstrādes pamatu apguve. Kurss sniedz zināšanas, kas nepieciešamas citos studiju programmas kursos iegūtās informācijas un iemaņu fizikālo aspektu izpratnei, tādejādi paaugstinot speciālista kompetenci un dodot papildu priekšrocības darba tirgū.

Kursa rezultāti un to vērtēšana

Ģeodēzija
Pēc kursa studijām students:
1. Pārzin ģeodēzisko mērījumu veidus un to izpildi, uzmērīšanas metodes un ģeodēzisko mērījumu matemātisko apstrādi – spēj uzskaitīt un raksturot dažādus ģeodēzisko mērījumu veidus.
2. Prot iegūtās teorētiskās zināšanas lietot praktiski – novērtēt iegūto mērījumu precizitāti, apstrādāt mērījumu rezultātus un sastādīt situācijas, reljefa un topogrāfisko plānu, noformēt mērījumu žurnālus, plānus, profilus un citus dokumentus atbilstoši prasībām. Students savas prasmes parāda patstāvīgi izstrādātajos laboratorijas darbos.
3. Spēj patstāvīgi iegūt, atlasīt un analizēt informāciju, kas nepieciešama vajadzīgo ģeodēzisko darbu izpildei, pieņemt lēmumus atbilstoši savai kompetencei un risināt radušās problēmas saistībā ar izpildāmo darbu – kas novērtējums laboratorijas darbu izstrādes gaitā. Students izprot profesionālo ētiku, spēj izvērtēt savas profesionālās darbības ietekmi uz vidi un sabiedrību.

Ģeodēzijas instrumentu mācība
1. Pārzin un izprot svarīgākās ģeometriskās un optiskās likumsakarībām, uz kurām balstās ģeodēzisko instrumentu konstruktīvā uzbūve – var patstāvīgi izjaukt un salikt ģeodēziskos instrumentus
2. Apgūst digitālo instrumentu darbības pamatprincipus, ir spējīgs izvēlēties atbilstošas precizitātes ģeodēziskos instrumentus atbilstoši uzstādītajam darba mērķim. Prot izvērtēt optisko un digitālo ģeodēzisko instrumentu klasifikāciju, to uzbūvi un pārbaudes metodes.
3. Spēj veikt ģeodēzisko instrumentu un citu mērīšanas rīku lauka pārbaudes. Students demonstrē praktiskas spējas novērtēt ģeodēzisko instrumentu un citu mērīšanas rīku tehnisko stāvokli un to atbilstību uzstādītajām prasībām.

Matemātika
Pēc sekmīgas šī kursa daļas apguves students:
1. Pārzin funkciju diferenciālrēķinus un integrālrēķinus, atvasinājumu un noteikto integrāļu lietojumu. Zināšanas tiek novērtētas kontroldarba laikā.
2. Spēj noteikt funkciju atvasinājumus, ar atvasinājumu palīdzību noteikt funkcijas ekstrēmus, integrēt funkcijas, ar noteiktā integrāļa palīdzību aprēķināt plaknes figūras laukumu un rotācijas ķermeņa tilpumu, izpratne par atbilstošajiem jēdzieniem un likumsakarībām. Prasmes tiek novērtētas kontroldarba un praktisko darbu laikā.
3. Prot veikt aprēķinu starprezultātus un gala rezultātu profesionālu novērtēšanu un interpretāciju. Kompetences tiek novērtētas kontroldarba un praktisko darbu laikā

Fizika
Pēc sekmīgas šī kursa apguves students:
1. Pārzin un izprot fizikas kursā aplūkotās likumsakarības un izprot to reālu pielietojamību savā specialitātē aplūkoto procesu aprakstīšanai. – Zināšanas tiek novērtētas laboratorijas darbos un kontroldarbos.
2. Prot veikt fizikālu lielumu mērījumus un pielietot zināšanas aprēķinos savas nozares pētniecībā, apkopot un analītiski aprakstīt rezultātus, kā arī veikt konkrētu problēmu skaitlisku risināšanu un rezultātu korektu grafisku atveidošanu. – Prasmes tiek novērtētas laboratorijas darbos.

3. Spēj izvērtēt mērījumu un aprēķinu rezultātus, problēmu risinājumus un izprast savas profesionālās darbības ietekmi uz vidi. – Kompetences tiek novērtētas laboratorijas darbos un kontroldarbos.

Kursa saturs(kalendārs)

Pilna laika klātiene:
Ģeodēzija
1. Ievads ģeodēzijas priekšmetā. Ģeodēzijas priekšmets, tā uzdevumi, vēsturiskā attīstība un nozīme tautsaimniecībā. Ģeodēzijas sakars ar citām zinātnēm. (2h)
2. Zemes forma un lielums, referencelipsoīds, Horizontālie attālumi un leņķi, karte plāns un profils. Mērījumu absolūtās un relatīvās kļūdas. Darbības ar aptuveniem skaitļiem. (3h)
3. Koordinātu sistēmas un līniju orientēšana. Ģeogrāfisko un taisnleņķa koordinātu sistēmas. Latvijas koordinātu sistēma LKS 92. Koordinātu tīkli. Punktu taisnleņķa un ģeogrāfisko koordinātu noteikšana kartē. (3h)
4. Situācijas plāna sastādīšana. (3h)
5. Horizontālās uzmērīšanas vienkāršākās darbības un metodes. Jēdziens par horizontālo uzmērīšanu. (3h)
6. Horizontālo leņķu mērīšana. Horizontālo leņķu mērīšanas princips. (3h)
7. Vertikālo leņķu mērīšana. Vertikālo leņķu mērīšanas princips. (3h)
8. Teodolītgājieni un poligoni, teodolītgājiena matemātiskā apstrāde. Teodolītgājieni un poligoni, to piesaiste ģeodēziskā atbalsttīkla punktiem. (3h)
1. kontroldarbs (1h)
9. Platību noteikšana. Platību noteikšanas metodes, to salīdzinošs novērtējums. (2h)
10. Punkta augstumu veidi un paaugstinājumi. Elipsoidālais augstums. Ortometriskais augstums. Normālais augstums. Relatīvais augstums. Paaugstinājumi. Augstuma sistēmas. (3h)
11. Ģeometriskā nivelēšana. Nivelēšanas veidi. (3h)
12. Punkta augstuma noteikšanas metodes. Nivelēšanas rezultātu matemātiskā apstrāde. (3h)
13. Aprēķini nivelēšanas žurnālā. Garenprofila sastādīšana. Projektēšana garenprofilā. (3h)
14. Virsmas nivelēšanas metodes. Apvidus reljefs. Vispārējas ziņas par reljefa attēlošanu plānos un kartēs. (3h)
15. Tahimetrija. Slīpuma leņķu mērīšana. Tahimetrijas žurnāla apstrāde. (3h)
16. Topogrāfiskā plāna sastādīšana. Uzdevumi topogrāfiskajā plānā. (3h)
2. kontroldarbs (1h)

Ģeodēzijas instrumentu mācība
1. Studiju kursa saturs, norise, prasības, literatūra un normatīvā bāze. Ģeodēzisko instrumentu vēsturiskā attīstība. (1h)
2. Ģeodēzisko instrumentu iedalījums un klasifikācija. (2h)
3. Optisko teodolītu uzbūve, pārbaudes un regulēšana. (2h)
4. Optisko nivelieru uzbūve, pārbaudes un regulēšana. (2h)
5. Digitālie nivelieri. Nivelieri ar rotējošu lāzerstaru. (2h)
6. Tiešas attālumu mērīšanas rīki un to pārbaudes. (2h)
7. Optisko tālmēri, to uzbūve un pārbaudes. (2h)
8. Ekeru uzbūve, pārbaudes un regulēšana. (2h)
1. kontroldarbs (1h)
9. Digitālo tahimetru uzbūve un pārbaudes (2h)
10. Digitālo nivelieru uzbūve un pārbaudes. (2h)
11. GNSS uztvērēji, to uzbūve un pārbaudes. GNSS uztvērēju uzbūves shēma. (1h)
12. Fotogrametriskās iekārtas. (2h)
13. Lāzerskanēšanas iekārtas (2h)
14. Bezpilota lidaparātu pielietojums tālizpētes mērījumos. (2h)
15. Ģeodēzisko instrumentu testēšanas un verificēšanas stendi, procedūra un prasības. (2h)
16. Normatīvie dokumenti un standarti, kas regulē ģeodēzisko instrumentu atbilstību mērīšanas prasībām. (2h)
2. kontroldarbs (1h)

Matemātika
1. Atvasināšanas pamatlikumi. Saliktas funkcijas atvasināšana. – 4h
2. Atvasinājumu pielietojumi. – 2h
3. Integrēšanas likumi. Integrēšana ar substitūcijas metodi. – 4h
4. Noteiktā integrāļa aprēķināšana. Ņūtona-Leibnica formula. – 2h
5. Noteiktā integrālā pielietojumi laukuma noteikšanai un rotācijas ķermeņa tilpuma noteikšanai. – 3h
Kontroldarbs – 1h

Fizika
1. Magnētiskais lauks vakuumā. Magnētisko lauku raksturojoši lielumi (indukcija, intensitāte). Bio - Savāra - Laplasa likums un tā pielietošana magnētiskā lauka indukcijas aprēķināšanai. - 2h
2. Pilnās strāvas likums un tā izmantošana magnētisko lauku aprēķināšanai. -1h
3. Magnētiskā plūsma, Gausa teorēma magnētiskajam laukam. Ampēra spēks. Lādētu daļiņu kustība homogēnā magnētiskā laukā, Lorenca spēks. -1h
4. Zemes magnētiskais lauks. Magnētiskais lauks vielā. Pilnās strāvas likums magnētiskajam laukam vielā. – 3 h
5. Elektromagnētiskā indukcija. Faradeja likums. Lenca likums. Pašindukcija. Induktivitāte. – 3 h
6. Svārstību kontūrs. Harmoniskas, rimstošas un uzspiestas elektromagnētiskās svārstības to vienādojumi un raksturlielumi. Rezonanse. - 2h
7. Maksvela elektromagnētiskās teorijas pamati. Elektromagnētiskie viļņi, to īpašības. Elektromagnētisko viļņu skala. - 2h
1.kontroldarbs. Elektromagnētisms. – 1 h
8. Gaisma un tās raksturlielumi (ātrums, vilņa garums, frekvence). Gaismas atstarošanās un laušanas likumi. - 2h
9. Lēcas, to raksturojošie lielumi. Lēcas formula. Attēlu konstruēšana lēcās. Lēcu kļūdas. Staru gaita mikroskopā un teleskopā. - 3h
10. Gaismas dispersija. Staru gaita prizmā, minimālās deviācijas leņķis. - 2h
11. Gaismas interference. Optiskais ceļš. Koherence laikā un telpā. - 2h
12. Interferences lietošana: interference plānās kārtiņās, dzidrinātā optika. - 2h
13. Gaismas difrakcija. Optisko instrumentu izšķiršanas spēja. - 2h
14. Gaismas polarizācija. Malī likums. Bjūstera likums. Gaismas dubultlaušana. - 1h
15. Gaismas absorbcija. Lamberta - Bugēra likums, tā pielietojumi. Optiskās parādības atmosfērā. - 1h
16. Elektromagnētisko viļņu izplatīšanās atmosfērā (refrakcijas parādība troposfērā un jonosfērā). - 1h
2.kontroldarbs. Ģeometriskā un viļņu optika. – 1 h

Nepilna laika neklātiene:

Tiek īstenotas visas tēmas, kas norādītas pilna laika klātienei, bet kontaktstundu skaits ir 1/2 no norādīto stundu skaita

Prasības kredītpunktu iegūšanai

Katra daļa noslēdzās ar vērtējumu (atzīmi), galarezultāts svērtais vidējais
Ģeodēzija
Rakstisks pārbaudes veids, kas noslēdzas ar atzīmi.
Jāizstrādā un jāaizstāv laboratorijas darbi, jānokārto 2 kontroldarbi, kuru rezultāti veido akumulējošu novērtējumu.

Ģeodēzijas instrumentu mācība
Rakstisks pārbaudes veids, kas noslēdzas ar atzīmi.
Pārbaudes uzdevumu veido:
- tests par studiju kursā apgūto teorētisko vielu;
- praktisks uzdevums par studiju kursa laboratoriju darbos un mājas darbos apgūtajām tēmām.
Visiem laboratorijas darbiem, kontroldarbiem, mājas darbiem jābūt ieskaitītiem.

Matemātika
Jābūt ieskaitītiem diviem patstāvīgajiem darbiem un uzrakstītam kontroldarbam.
Fizika
Lai saņemtu sekmīgu vērtējumu fizikas daļā, visiem kontroldarbiem jābūt rakstītiem, kā arī laboratorijas darbiem jābūt izpildītiem un aizstāvētiem.

Studējošo patstāvīgo darbu organizācijas un uzdevumu raksturojums

Ģeodēzija
Studentiem ir nepieciešams patstāvīgi izpildīt divus mājas darbus, vadoties pēc lekcijās definētajām prasībām:
1.mājas darbs. Apraksta uzdotās koordinātu atskaites sistēmas izveides pamatojumu (apjoms vismaz 15 lpp, iesniedz elektroniskā veidā, prezentē)
2. mājas darbs. Prezentācija par reljefa elementu analīzi uzdotai teritorijai. (Prezentācijas apjoms vismaz 10 slaidi)

Ģeodēzijas instrumentu mācība
Studentiem ir nepieciešams patstāvīgi izpildīt divus mājas darbus, vadoties pēc lekcijās definētajām prasībām:
1. mājas darbs. Ģeodēzisko instrumentu attīstības izpēte un apraksts par konkrētām instrumentu grupām (apjoms vismaz 12 lpp, iesniedz elektroniskā veidā, prezentē);
2. mājas darbs. Ģeodēziskās mērīšanas procedūras piemēra izstrāde (atbilstoši studiju procesā apskatītām instrumentu sistēmām) un ģeodēzisko instrumentu izvēle, pēc uzdota darba veida. (Prezentācijas apjoms vismaz 10 slaidi)

Matemātika
Jābūt izpildītiem un ieskaitītiem sekojošiem patstāvīgajiem darbiem:
1. patstāvīgais darbs: Funkciju atvasinājumi
2. patstāvīgais darbs: Integrālis un tā pielietojumi

Fizika
Mācību un metodiskās literatūras, lekciju materiālu studijas, gatavojoties kontroldarbiem, kā arī nodarbību laikā izstrādāto laboratorijas darbu aprēķinu pabeigšana un gatavošanās laboratorijas darbu aizstāvēšanai.

Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji

Ģeodēzija
Semestra laikā tiek kārtoti 2 kontroldarbi. Katrā kontroldarbā tiek uzdoti teorētiskie jautājumi un praktiskie uzdevumi. Par katru kontroldarbu var iegūt līdz 20 punktiem. Studentam atļauts kārtot eksāmenu, ja abi kontroldarbi uzrakstīti sekmīgi. Ja students abos kontroldarbos kopā ieguvis 20.5 un vairāk punktus, var saņemt ierakstu bez eksāmena kārtošanas ar tabulā doto novērtējumu vai kārtot to, lai uzlabotu eksāmena vērtējumu.
Eksāmena vērtējums atbilstoši punktiem:
16.5 – 20 viduvēji - 5
20.5 – 24 gandrīz labi - 6
24.5 – 28 labi - 7
28.5 – 32 ļoti labi - 8
32.5 – 36 teicami - 9
36.5 – 40 izcili – 10

Ģeodēzijas instrumentu mācība
Studiju kursa novērtējums ir atkarīgs no pārbaudes teorētisko jautājumu un uzdevuma risinājuma vērtējuma, un studiju kursa kontroldarbu un mājas darba kumulatīvā vērtējuma. Jābūt izpildītiem un ieskaitītiem visiem plānotajiem laboratorijas darbiem. Lekciju apmeklējumam jābūt vismaz 75% apmērā, no kopējā apjoma.
Students sekmīgu atzīmi par kontroldarba vai eksāmena pārbaudījumu var iegūt, ja vismaz 50% testa jautājumu atbildēti pareizi.
Studenti, kuriem šī studiju kursa kontroldarbu atzīmes ir vismaz 7, ieskaites ar atzīmi teorētisko pārbaudījumu var nepildīt un kā teorētiskā pārbaudes vērtējumam pielīdzināt vidējo aritmētisko no studiju kursa kārtoto kontroldarbu atzīmēm.
Gala novērtējumu aprēķina kā vidējo aritmētisko no gala pārbaudījuma uzdevumiem un vidējās semestra atzīmes, kuru aprēķina kā vidējo aritmētisko no studiju kursā kārtoto kontroldarbu un mājas darbu atzīmēm.

Matemātika
Abiem patstāvīgiem darbiem ir jābūt ieskaitītiem (visi uzdevumi ir izpildīti pareizi), kontroldarba vērtējumam ir jābūt vismaz 4 balles.

Fizika
Zināšanu kontrole fizikas daļā: 1) Teorijas kontroldarbi – 2; 2) Laboratorijas darbi (izstrāde un aizstāvēšana) – 4;
Katru pārbaudi vērtē ar 0-10 punktiem. Lai saņemtu sekmīgu vērtējumu fizikas daļā, visiem kontroldarbiem jābūt rakstītiem, kā arī laboratorijas darbiem jābūt izpildītiem un aizstāvētiem, un kopā jāiegūst 50% punktu no maksimāli iespējamā.

Obligātā literatūra

Ģeodēzija
1. B.Helfriča, I., Bīmane, M. Kronbergs, U. Zuments. Latvijas Ģeotelpiskās informācijas aģentūra. Rīga, 2007. 262 lpp.
2. Helfriča B. Mērniecība: mācību līdzeklis. 1.-3. daļa. Jelgava, 2004-.


Ģeodēzijas instrumentu mācība
1. B.Helfriča, I., Bīmane, M. Kronbergs, U. Zuments. Latvijas Ģeotelpiskās informācijas aģentūra. Rīga, 2007. 262 lpp.
2. Žagars J., Zvirgzds J., Kaminskis J. Globālās navigāciju satelītu sistēmas (GNSS). Ventspils: Ventspils Augstskola, 2014. 231 lpp.
3. Handbook of Global Navigation Satellite Systems. P.Teunissen, O.Montenbruck (Editors). Springer International Publishing AG, 2017. 1335 p.
Matemātika
1. Volodko I. Augstākā matemātika. I daļa. Rīga: Zvaigzne ABC, 2007. 294 lpp.
Fizika
1. Fizika. A. Valtera red. Rīga: Zvaigzne, 1992. 733 lpp.
2. Fizika visiem. http://estudijas.llu.lv

Papildliteratūra

Ģeodēzija
1. Freijs V., Jakubovskis O., Kronbergs M., Zuments U. Ģeodēzija. V. Freijs, O. Jakubovskis, M. Kronbergs, U. Zuments. Rīga: Zvaigzne, 1993. 383 lpp. Ir LLU FB ~ 100 eks.
2. Horizontālā uzmērīšana. Metodiskie norādījumi. Sast. I. Bīmane, M. Kronbergs. LLU. Zemes ierīcības un ģeodēzijas katedra. Jelgava: Latvijas Lauksaimniecības universitāte, 2012. 32 lpp. Ir LLU FB 25 eks.
3. Nivelēšana. Metodiskie norādījumi. LLU. Ģeodēzijas katedra; sast. B. Helfriča. Jelgava, 1995. 21 lpp. Ir LLU FB 5 eks.

Ģeodēzijas instrumentu mācība
1. Strang G., Borre K. Linear algebra, geodesy and GPS. Wellesley, MA: Wellesley, Cambridge Press, 1997. Nav lielākajās b-kās. Pieejams: https://epdf.pub/linear-algebra-geodesy-and-gpseb08761aa0e206aba9018f8830372d4a90192.html
2. Nivelēšanas I, II un III klases nivelēšanas instrukcija. LR VZD. Rīga, 2001. 96 lpp. Nav lielākajās b-kās
3. Gravity, Geoid and Height Systems. Proceedings of the IAG Symposium GGHS2012, October 9-12, 2012, Venice, Italy. Edited by U. Marti. 348 p. Nav Latvijas lielākajās b-kās.
4. 4. Horizontālā uzmērīšana. Metodiskie norādījumi. Sast. I. Bīmane, M. Kronbergs. LLU. Zemes ierīcības un ģeodēzijas katedra. Jelgava: Latvijas Lauksaimniecības universitāte, 2012. 32 lpp. Ir LLU FB 25 eks.

Matemātika
1. Uzdevumu krājums augstākajā matemātikā. Dz. Bože, L. Biezā, B. Siliņa, A. Strence. Rīga: Zvaigzne, 2001. 332 lpp. Ir LLU FB ~ 300 eks.

Fizika
1. Jansone M., Kalnača A. u.c. Uzdevumu krājums vispārīgajā fizikā. M. Jansone, A. Kalnača u.c. Rīga: RTU, 2000. 247 lpp.
2. Grabovskis R. Fizika. Rīga: Zvaigzne, 1983. 646 lpp.
3. Tipler P. A., Mosca G. Physics for Scientists and Engineers. 6th edition. New York, NY: Macmillan Education; W. H. Freeman and Company, 2008. 1172 p.

Periodika un citi informācijas avoti

Ģeodēzija, Ģeodēzijas instrumentu mācība
http://mernieks.lv
https://geo-matching.com/
https://www.gim-international.com/
https://www.lgia.gov.lv/
http://lmb.lv/
http://leica.com/
http://lkga.lv
https://trimble.com

Piezīmes

Profesionālās augstākās izglītības bakalaura studiju programmas „Zemes ierīcība un mērniecība” pilna laika klātienes studijas un nepilna laika neklātienes studijās