SylabUZ

Generate PDF for this page

Mathematics IV - course description

General information
Course name Mathematics IV
Course ID 06.4-WI-GeoTSP-MIV-S21
Faculty Faculty of Civil Engineering, Architecture and Environmental Engineering
Field of study Geoinformatics and satellite technology
Education profile academic
Level of studies First-cycle studies leading to Engineer's degree
Beginning semester winter term 2022/2023
Course information
Semester 4
ECTS credits to win 4
Course type obligatory
Teaching language polish
Author of syllabus
  • prof. dr hab. Andrzej Maciejewski
  • dr hab. Maria Przybylska, prof. UZ
Classes forms
The class form Hours per semester (full-time) Hours per week (full-time) Hours per semester (part-time) Hours per week (part-time) Form of assignment
Class 15 1 9 0,6 Credit with grade
Lecture 15 1 9 0,6 Exam

Aim of the course

zapoznanie z pojęciami i aparatem  geometrii różniczkowej krzywych, powierzchni i przestrzeni trójwymiarowej pod kątem zastosowań w kartografii i geodezji.

Prerequisites

Zaliczone przedmioty Matematyka I, Matematyka II i Matematyka III w semestrach 1-3 i Podstawy geodezji w semestrach 1-2

Scope

Układy współrzędnych kartezjańskich i krzywoliniowych na płaszczyźnie, na elipsoidzie i w przestrzeni

Krzywe w przestrzeni euklidesowej: równania parametryczne krzywych i stożkowych, styczne i normalne do krzywych, dopasowanie krzywych do punktów, krzywe Bezier, funkcje sklejania-splajny, długość krzywej, parametryzacja naturalna, krzywizna i torsja, wzory Serret-Freneta

powierzchnie w R^3, opis parametryczny powierzchni, pierwsza i druga forma podstawowa, krzywizna średnia i krzywizna Gaussa, podprzestrzenie zanurzone w wyżej wymiarowych przestrzeniach płaskich,

krzywe na powierzchniach:  krzywizna i torsja, geodezyjne, współrzędne geodezyjne

transformacje 2D/3D : współrzędne jednorodne i ich transformacje w R^3, linie i powierzchnie "ukryte"

odwzorowania kartograficzne: różne typy odwzorowań klasycznych: azymutalnych, stożkowych, walcowych; pseudopłaszczyznowych, pseudostożkowych, pseudowalcowych,

pojęcie rozmaitości różniczkowej, mapy współrzędnych, płaty.

Teaching methods

Wykład konwencjonalny z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych.

Ćwiczenia rachunkowe, w ramach, których studenci rozwiązują zadania ilustrujące treść wykładu.

Learning outcomes and methods of theirs verification

Outcome description Outcome symbols Methods of verification The class form

Assignment conditions

Wykład: Egzamin pisemny z oceną. Warunek zaliczenia przedmiotu - pozytywna ocena z egzaminu.

Ćwiczenia: Sprawdzian końcowy (pisemny). Warunek zaliczenia – pozytywne zaliczenie sprawdzianu.

Przed przystąpieniem do egzaminu student musi uzyskać zaliczenie z ćwiczeń.

Ocena końcowa: średnia arytmetyczna ocen egzaminu i zaliczenia ćwiczeń.

Recommended reading

1. Materiały udostępniane przez prowadzącego zajęcia

2. P. Doyle, Mathematical techniques in GIS, 2nd edition, CRC Press, Taylor & Francis Group, 2004

3. M. P. Do Carmo,  Differential Geometry of Curves and Surfaces, Prentice-Hall, London, 1976

4. T. Banchoff, S. Lovett, Differential Geometry of Curves and Surfaces, Taylor & Francis Group, 2010

5. M. Sadowski, Geometria różniczkowa, Wyd. Uniw. Gdańskiego, Gdańsk 1998

6. J. Oprea, Geometria rożniczkowa, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2002

7. M. Kennedy, Understanding map projections, Environmental Systems Research Institute, Inc, 2000

8. K.A. Saliszczew: Kartografia ogólna,  Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1998

9. H. Kenner, Geodesic math and how to use it, University of California Press, 2003

10. J. Benitez, N. Thome, Applications of differential geometry to cartography, Int. J. Math. Educ. Sci. Technol., vol. 35, no. 1, 29 - 38 2004, dostępne na stronie https://www.researchgate.net/publication/233009642

Further reading

1. R. Deakin, A guide to the mathematics of map projections,  dostępne na stronie https://www.researchgate.net/publication/228492443

2.  strona internetowa http://www.geometrie.tuwien.ac.at/havlicek/karten.html

Notes


Modified by dr hab. Maria Przybylska, prof. UZ (last modification: 08-05-2022 21:40)