151PSM Programovací systém Matlab

Z GeoWikiCZ
Verze z 22. 2. 2011, 09:11, kterou vytvořil Kubin (diskuse | příspěvky) (Letní semestr 2010/2011: odevzdání)
Přejít na: navigace, hledání

Anotace

Obsahem předmětu je: Práce s interaktivním pracovním prostředí Matlabu. Základní datové typy a práce s nimi (matice, řetězce, indexování). Maticová algebra. Numerická analýza dat. Kreslení grafů - 2D vizualizace. Přístup ke grafickým objektům pomocí Handle Graphics. Psaní výpočetních skriptů a funkcí (skriptovací jazyk). Kontejnerové datové typy (cell, structure). Programování jednoduchého GUI. Cílem předmětu je poskytnout znalosti a praktické dovednosti v programovém prostředí Matlab jako nástroji pro numerické zpracování a vizualizaci dat v geodézii.

Doporučená literatura
  1. Duane Hanselman, Bruce Littlefield: Mastering Matlab 6. Prentice Hall, New Jersey, 2001.
  2. Cleve Moler: Numerical Computing with Matlab (http://www.mathworks.com/moler)
  3. The Mathworks: Online documentation (http://www.mathworks.com/access/helpdesk/help/techdoc/matlab.html)

Cvičení

Vyučující: Ing. Tomáš Kubín, Ph.D.

Letní semestr 2010/2011

Kurz pro začátečníky

Téma Materiály
Pracovní prostředí Matlabu, základní vlastnosti jazyka

Shrnutí 1(PDF)

Základní operace s maticemi, indexování, skládání, skalární expanze

Shrnutí 2(PDF)

Řetězce, logická pole

Shrnutí 3(PDF)


Kurz pro pokročilé

Téma Materiály
3D vizualizace - regulární data, neregulární data

Biharmonic Spline (PDF)
souřadnice (TXT)

struktury, buňky, ukazatele na funkce

Shrnutí 4 (PDF)

Semestrální práce

  • Vytvořte aplikaci pro transformaci souřadnic mezi systémy S-JTSK/Bpv, S-JTSK/05 a ETRF2000 podle metodiky převodu uveřejněné na stránkách ČUZK a platné od 1. 1. 2011.
  • Nechť aplikace provádí transformaci podle uvedené metodiky mezi těmito třemi systémy: ETRF2000 <-> S-JTSK/05 <-> S-JTSK/Bpv
  • Aplikace příkazové řádky
Převod souřadnic jednoho bodu a celých seznamů souřadnic uložených v textovém souboru. Souřadnice v ETRF2000 mohou být zadané ve formě pravoúhlých nebo geocentrických souřadnic. Geocentrické souřadnice mohou být zadané ve stupních jako desetinné číslo nebo ve stupních minutách a vteinách. V seznamu souřadnic se mohou vyskytovat komentáře uvozených znakem # nebo %.
Převod souřadnic mezi systémy ETRF2000 <-> S-JTSK/Bpv, ETRF2000 <-> S-JTSK/05, S-JTSK/05 <-> S-JTSK
  • Aplikace s GUI rozhraním
možnost zadávání potřebných veličin v grafickém okně
vykreslování transformovaných bodů v rámci ČR
transformace seznamů souřadnic uložených v textovém souboru
možnost uložení přetransformovaných bodů do textového souboru
nechť GUI aplikace poskytuje stejnou funkčnost jako aplikace příkazové řádky (vyjma vykreslování)
  • Struktura aplikace
knihovny (dokumentace v hlavičkách funkcí), skript/y příkazové řádky, GUI rozhraní, dokumentace ke skriptům a GUI rozhraní ve formátu HTML (je možné použít funkci publish)
  • Odevzdání a prezentace práce
prezentace 3. 5. 2011
odevzdání elektronicky do 26. 4. 2011

Archiv cvičení

Letní semestr 2009/2010

Téma Materiály
Úvodní cvečení

sour.txt, mer.txt

Pracovní prostředí Matlabu, základní vlastnosti jazyka

Shrnutí 1(PDF)

Základní operace s maticemi, indexování, skládání, skalární expanze

Shrnutí 2(PDF)

Řetězce, logická pole

Shrnutí 3(PDF)

Řízení běhu programu (if, for, while, switch), funkce (nargin, nargout)

suchdol-mereni.txt
Osnova směrů - zadání (PDF)
Osnova směrů - soubory (TGZ)

2D vizualizace - Handle Graphics, příklad

Vykreslení a výpočet parametrů středních elips chyb (PDF)
cov_mat.txt
sour.txt

3D vizualizace - regulární data, neregulární data

Biharmonic Spline (PDF)
souřadnice (TXT)

struktury, buňky, ukazatele na funkce

Shrnutí 4 (PDF)

GUI - tlačítka, menu (uicontrol, uimenu, uicontextmenu)

cary2.m


Zimní semestr 2009/2010

Datum Téma Materiály
22.9. Pracovní prostředí Matlabu, základní vlastnosti jazyka

Shrnutí 1(PDF)

30.9. Základní operace s maticemi, indexování, skládání, skalární expanze

Shrnutí 2(PDF)

6.10. Řetězce, logická pole

Shrnutí 3(PDF)

13.10. Řízení běhu programu (if, for, while, switch), funkce (nargin, nargout)

suchdol-mereni.txt
Osnova směrů - zadání (PDF)
Osnova směrů - soubory (TGZ)

20.10. 2D vizualizace - Handle Graphics, příklad

Vykreslení a výpočet parametrů středních elips chyb (PDF)
cov_mat.txt
sour.txt

27.10. 3D vizualizace - regulární data, neregulární data

Biharmonic Spline (PDF)
souřadnice (TXT)

3.11. struktury, buňky, ukazatele na funkce, GUI - úvod

Shrnutí 4 (PDF)

10.11. GUI - tlačítka, menu (uicontrol, uimenu, uicontextmenu)

cary2.m

24.11., 1.12., 8.12. Semestrální práce
15.12. Prezentace semestrálních prací

odevzdání

Semestrální práce

Zadání:

Napište GUI aplikaci v programu Matlab dle zvoleného tématu. Téma navrhněte sami a svůj návrh konzultujte s vyučujícím. Každý soubor nechť obsahuje ve své úvodní části:
%% Semestrální práce
%% Univerzita: České vysoké učení technické v Praze, Fakulta Stavební
%% Předmět: 151PSM - Programovací systém Matlab
%% Akademický rok: 2009/2010
%% Autor: Jméno Příjmení
Hlavní funkce nechť obsahuje nápovědu, která stručně charakterizuje možnosti a využití aplikace.
Termín odevzdání: 12.2.2010

Letní semestr 2008/2009

  • Termín cvičení byl dohodnut na 7.-8. hodinu ve středu v místnosti B977. První hodina se uskuteční 11. 3. 2009.
  • Předmět bude ukončen semestrální prací a její prezentací v zápočtovém týdnu.
Datum Téma Materiály
11.3. Pracovní prostředí Matlabu, opakování

Shrnutí 1(PDF)
Shrnutí 2(PDF)
Shrnutí 3(PDF)

18.3. 2D vizualizace - Handle Graphics
25.3. 2D vizualizace - příklad

Vykreslení a výpočet parametrů středních elips chyb (PDF)
cov_mat.txt
sour.txt

1.4. 3D vizualizace - regulární data
8.4. 3D vizualizace - neregulární data

Biharmonic Spline (PDF)
souřadnice (TXT)

15.4. 3D vizualizace - cvičení

zadání (PDF)
srtmCR.10.asc.bz2
srtmCR.50.asc.bz2
readESRIgrid.m
Dataz-JTSK.txt
Dataz-ETRS.txt
hraniceCR.txt
jtsk2geo.tgz

22.4. struktury, buňky, ukazatele na funkce

Shrnutí 4 (PDF)

29.4. GUI - tlačítka, menu (uicontrol, uimenu, uicontextmenu)

cary2.m

6.5. Semestrální práce
20.5. Semestrální práce
27.5. Semestrální práce
3.6. Prezentace semestrálních prací

odevzdání

Semestrální práce

Zadání:

Napište GUI aplikaci v programu Matlab dle zvoleného tématu. Každý soubor nechť obsahuje ve své úvodní části:
%% Semestrální práce
%% Univerzita: České vysoké učení technické v Praze, Fakulta Stavební
%% Předmět: 151PSM - Programovací systém Matlab
%% Akademický rok: 2008/2009
%% Autor: Jméno Příjmení
Hlavní funkce nechť obsahuje nápovědu, která stručně charakterizuje možnosti a využití aplikace.
Termín pro odevzdání finální verze je 3. 7. 2009.

Zimní semestr 2008/2009

  • Práce se seznamem souřadnic.
Dataz-JTSK.txt
Úvod do Matlabu - Shrnutí 1 (PDF)
  • Zpracování měření ve skupinách
měřené směry.txt
Úvod do Matlabu - Shrnutí 2 (PDF)
  • Výpočet a vykreslení charakteristik přesnosti bodu (indexování, Handle Graphics, funkce, vektorizace)
Zadání(PDF)
cov_mat.txt
sour.txt
odevzdání úlohy
  • Numerické metody řešení rovnic (metoda půlení intervalu)
function handle, iterace
  • 3D vizualizace
prostorové čáry, vizualizace regulárních dat (mesh, surf)

Tipy

Vytvoření "stand alone" aplikace z m-souboru

Překlad
  • je zapotřebí mít nainstalován Matlab Compiler
  • překlad se prování např. příkazem mcc -m hlavni_funkce.m -a ./adresar_dalsich_funkci
  • přípravu projektu a překlad je také možné provést pomocí aplikace deploytool
Spuštění
  • na počítači, kde není nainstalován Matlab je nutné nainstalovat Matlab Compiler Runtime. Spustitelný soubor, který zajistí instalaci je umístěn v adresáři instalace Matlabu matlab/toolbox/compiler/... pod názvem MCRInstaller.bin nebo MCRInstaller.exe.

Semestrální práce

Repositář semestrálních prací

Témata:

  • Načítání a zobrazování dat SRTM ve formátu ESRI grid - Vojtěch Hron
  • Grafické znázornění přesnosti bodu určeného několika základními geodetickými úlohami - Lucie Prunarová
  • Interpolace dvourozměrných dat (polynomy, splajny) - Luboš Truhlář
  • Digitální model terénu - vrstevnice - Marin Řehák
  • Načítání a zobrazování výsledků ve formátu XML z programu GNU Gama - Zdeněk Růžička