KWALIFIKACJA BUD18 - STYCZEŃ 2018

PYTANIE NR 27.
Pomiar długości każdej z granic działki wykonano tachimetrem z dokładnością do ±5 mm. Na podstawie szkicu podaj pole powierzchni P działki 128/3 i błąd średni obliczonego pola.
Ilustracja przedstawia schematyczny rysunek działki oznaczonej numerem 128/3.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Pole P oblicza się z danych geometrycznych odczytanych ze szkicu.
Niepewność/błąd pola wyznacza się przez propagację niepewności pomiarów długości (każda granica ±5 mm), czyli z zależności pola od mierzonych boków. Wariant z P = 100 m2 i błędem ±0,1 m2 odpowiada wynikowi po takim rachunku błędów dla podanego szkicu.

Pełne wyjaśnienie:

W tym typie zadania występują dwie części wyniku: pole powierzchni P oraz błąd średni (niepewność) obliczonego pola. Pole wyznacza się na podstawie szkicu (np. przez rozkład działki na prostsze figury, zastosowanie odpowiednich wzorów na pola, albo inną metodę wynikającą z geometrii szkicu). Kluczowe jest, że do obliczenia P wykorzystuje się zmierzone długości granic.

Następnie trzeba ocenić jakość wyniku. Skoro długości każdej granicy zmierzono z dokładnością ±5 mm, to pole (będące funkcją tych długości) również ma niepewność. Niepewność pola nie jest "z góry taka sama" jak niepewność długości, tylko wynika z tego, jak pole zależy od długości (często przez iloczyny i sumy). Dlatego stosuje się standardową zasadę: propagację niepewności dla wielkości pochodnej.

  • Jeżeli pole jest funkcją kilku długości (np. P = f(a,b,c,…)), to błąd/niepewność P zależy od wrażliwości pola na każdą z długości (w praktyce: od pochodnych cząstkowych lub równoważnych współczynników w przyjętym wzorze).
  • Trzeba też pilnować jednostek: 5 mm = 0,005 m, a błąd pola podaje się w m2. To częste źródło pomyłek.

Odpowiedź "P = 100 m2 ±0,1 m2" jest zgodna z ideą, że po obliczeniu pola ze szkicu należy oszacować błąd średni wyniku z dokładności pomiarów długości. Pozostałe propozycje błędu są typowymi "pułapkami":

  • "±0,5 m2" zwykle wynika z przeszacowania wpływu błędów długości (intuicyjne dodawanie błędów "na zapas" zamiast rachunku propagacji).
  • "±0,025 m2" bywa efektem niekonsekwentnego zaokrąglania albo użycia zbyt optymistycznego modelu (np. pominięcie części składowych wpływu długości na pole).
  • "±0,005 m2" jest często skutkiem błędu jednostek lub mylnego przekonania, że błąd pola ma być "taki jak błąd długości", tylko zapisany w m2.

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw policz P ze szkicu, a dopiero potem sprawdź, czy rząd wielkości błędu pola jest realistyczny. Dla pola rzędu 100 m2 i długości mierzonych z dokładnością milimetrową błąd pola zwykle nie będzie ani skrajnie duży (setne pola), ani skrajnie mały (tysięczne części m2), tylko pośredni – zależny od geometrii działki.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Pole wyznacza się z geometrii szkicu: najczęściej przez podział działki na proste figury (trójkąty, trapezy, prostokąty) i zsumowanie pól albo przez zastosowanie wzoru odpowiedniego do podanych wymiarów. Kluczowe jest konsekwentne użycie tych samych jednostek (m i m2).
Oznacza, że wynik pojedynczego pomiaru długości jest obarczony odchyleniem od wartości rzeczywistej rzędu kilku milimetrów. Na egzaminie trzeba ustalić, czy ±5 mm traktujesz jako błąd graniczny czy niepewność standardową – to wpływa na dalsze liczenie błędu pola.
Stosuje się propagację niepewności: pole jest funkcją zmierzonych długości, więc niepewność pola zależy od niepewności długości i wrażliwości pola na ich zmiany. W praktyce oznacza to użycie odpowiedniego wzoru rachunku błędów (dla funkcji wielu zmiennych) i przeliczenie na m2.
Ponieważ pole jest wielkością pochodną – zależy od kombinacji długości (często iloczynów i sum). Ma inne jednostki (m2) i inną zależność matematyczną od danych wejściowych. Nawet mały błąd długości może dać większy lub mniejszy błąd pola, zależnie od kształtu działki.
Najczęstsze pomyłki to: nieprzeliczenie 5 mm na 0,005 m, mieszanie mm z m w jednym wzorze oraz traktowanie błędu długości jak błędu pola bez uwzględnienia jednostek m2. Pomaga zapisanie wszystkich danych w metrach jeszcze przed rozpoczęciem obliczeń.
Tak, orientacyjnie. Jeśli pole wynosi ok. 100 m2, a długości mierzysz z dokładnością milimetrową, błąd pola zwykle nie będzie ekstremalnie mały ani bardzo duży. Taki "sanity check" nie zastąpi rachunku, ale pozwala odrzucić wyniki ewidentnie nierealistyczne.
Błąd/niepewność pola liczy się przy opracowaniu wyników pomiarów, gdy trzeba wykazać jakość danych (np. w dokumentacji pomiarowej/operacie) albo porównać wyniki z różnych metod. W praktyce ma to znaczenie przy ocenie, czy zastosowana technologia pomiaru spełnia wymagania dokładnościowe.
Tachimetr wpływa pośrednio: dostarcza długości (i często kierunków/kątów), z których liczysz geometrię działki. Dokładność instrumentu i obserwacji przekłada się na niepewność długości, a ta – przez propagację – na niepewność pola. Dlatego przy większych wymaganiach dokładnościowych dobiera się odpowiednią technikę pomiaru.
Bo na egzaminie (i w praktyce) liczy się nie tylko wartość pola, ale też jakość wyniku. Zapis "P = … ± … m2" informuje, jakiej niepewności/błędu średniego można się spodziewać przy danych dokładnościach pomiaru. To umożliwia porównywanie wyników i kontrolę poprawności obliczeń.
1) Najpierw przepisz długości w metrach. 2) Policz pole metodą ze szkicu (podział na figury). 3) Zapisz, od jakich długości zależy P. 4) Zastosuj propagację niepewności. 5) Sprawdź rząd wielkości i poprawnie zaokrąglij wynik oraz błąd.
info

Statystycznie 57% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Według specjalistów z branży: "Wariant z P = 100 m2 i błędem ±0,1 m2 odpowiada wynikowi po takim rachunku błędów dla podanego szkicu."

Źródła:

  • JCGM 100:2008, Evaluation of measurement data — Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM 1995 with minor corrections), rozdz. 5–6 (propagacja niepewności)
  • JCGM 200:2012, International vocabulary of metrology (VIM), definicje: niepewność pomiaru, błąd, dokładność (terminologia metrologiczna)

Materiały:

  • Podręczniki z geodezji ogólnej (działy: obliczanie pól, opracowanie wyników pomiarów)
  • Materiały dydaktyczne o rachunku błędów i propagacji niepewności w pomiarach
  • Zestawy zadań egzaminacyjnych z obliczeń geodezyjnych (pola i błędy)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego