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第五章-测量误差基本知识(测)PPT课件

偶然误差,就其个别值而言,在观测前我们确实不 能预知其出现的大小和符号。但若在一定的观测条件下, 对某量进行多次观测,误差列却呈现出一定的规律性, 称为统计规律。而且,随着观测次数的增加,偶然误差 的规律性表现得更加明显。
例如,在相同的观测条件下,对358个三角形的内角进行 了观测。由于观测值含有偶然误差,致使每个三角形的内 角和不等于180°。设三角形内角和的真值为X,观测值 为L,其观测值与真值之差为真误差Δ。用下式表示为:
测量误差主要来源: (1) 外界环境 主要指观测环境中气温、气压、
空气湿度和清晰度、风力以及大气折光等因素的 不断变化。
(2) 仪器误差 仪器在加工和装配等工艺过程 中,不能保证仪器结构能够满足各种几何关系。
(3)观测误差 观测者的自身条件,观测者的 感官鉴别能力,技术熟练程度,会在仪器对中、 整平和瞄准等方面产生误差。 由于以上原因,使得观测值偏离观测量的真值或 理论值而产生真误差或闭合差,统称测量误差, 简称误差。
粗差剔除:有些粗差可以通过分析观测值中的异常值加以 发现;有些粗差可以通过检核(如进行多余观测)计算加以 发现;而有些小粗差很难发现,对测量成果的精度影响极 大,已引起人们的高度重视,形成了现代误差理论中一个 重要内容,叫做“粗差探测”。
在进行测量工作时,测量人员只要有高度的责任 感和认真负责的态度,较完善地组织好观测方法 和记录工作,加强检核,严格执行“规范”等,
在水准测量时,当视准轴与水准管轴不平行而产生夹
角时,对水准尺的读数所产生的误差为D*i″/ρ″
(ρ″=206265″是一弧度对应的秒值),它与水准仪至水 准尺之ห้องสมุดไป่ตู้的距离D成正比,所以这种误差按某种规律变化。
这些误差都属于系统误差,在测量成果中具有累 积性,对测量成果的影响较为显著,但由于这些 误差具有一定的规律性,所以,我们可以采取措 施来消除或尽量减少其对测量成果的影响。
粗差 :粗差是测量中的疏忽大意而造成的错误或电子测 量仪器产生的伪观测值。
例如,观测者由于判断错误而瞄错目标;量距时不细心, 将钢尺上的6字看成9;观测者吐字不清或记录者思想不集 中,导致听错或记错数据等。粗差非常有害,它不仅影响 测量成果的可靠性,造成返工浪费,严重的甚至会对工程 造成难以估量的损失,所以,应尽量将粗差剔除。
如前所述,系统误差有明显的规律性,容易发现, 也较易控制,所以在测量过程中总可以采取各种办法消 除其影响,使其处于次要地位。而偶然误差则不然,不 能完全消除,故本章中所讨论的测量误差,均系指偶然 误差而言的。
第五章 测量误差的基本知识
三、 偶然误差 在相同的观测条件下,对某量进行了n次观测,如
果误差出现的大小和符号均不一定,则这种误差称为偶 然误差,又称为随机误差。 例如,用经纬仪测角时的照准误差,钢尺量距时的读数 误差等,都属于偶然误差。
通常有以下三种处理方法: (1)检校仪器:把仪器的系统误差降低到最小程度。例 如,在测量工作开始前,对仪器进行检验和校正,可以使 系统误差减少。 (2)求改正数:对观测成果进行必要的改正,如钢尺经 过检定,求出尺长改正数。 (3)对称观测:使系统误差对观测成果的影响互为相反 数,例如:水准测量采用中间法,水平角测量采用盘左盘 右观测等,都是为了达到削弱系统误差的目的。
测量误差按性质可分为系统误差和偶然误差(又称 随机误差)两类。 二、系统误差(又称累积误差)
在相同的观测条件下,对某量进行了n次观测,如果 误差出现的大小和符号均相同或按一定的规律变化,这种 误差称为系统误差。系统误差一般具有累积性。 例如,用一把名义长度为50m的钢尺去量距,经检定钢尺 的实际长度为50.005 m,则每量一尺,就带有+0.005 m的 误差,丈量的尺段越多,所产生的误差越大。所以这种误 差与所丈量的距离成正比。
第五章 测量误差的基本知识
5-1 概述 一、 测量误差的来源
测量工作是在一定条件下进行的,外界环境、 观测者的技术水平和仪器本身构造的不完善等原 因,都可能导致测量误差的产生。通常把测量仪 器、观测者的技术水平和外界环境三个方面综合 起来,称为观测条件。通常把观测条件相同的各 次观测,称为等精度观测;观测条件不同的各次 观测,称为不等精度观测。
真误差:设某一观测量的真值或理论值为X,在等精度观 测条件下对该量进行了n次观测,其观测值为li(i= 1,2,3,…n),则相应的误差Δi 定义为
Δi=li –X 称为真误差。
闭合差:例如闭合水准测量的闭合差:全线高差观 测值之和与其理论值(0)之差不为0;三角形闭 合差,三内角观测值之和与理论值(1800)之差不 为0;往返距离丈量的闭合差:同一距离往返观测 值之差与理论值(0)之差不为0。等均说明观测 中存在误差。
N
坐标作直方图,yd
k
为图中任一长条矩形的面积称为
频率。
N
此图称为偶然误差分布直方图(在统计学上称为频率直方 图):
偶然误差的统计规律的四个特性: ① 在一定的观测条件下,
偶然误差的绝对值不会超过 一定的限值;(有界性)
② 绝对值小的误差比 绝对值大的误差出现的机 会多(密集性);
③ 绝对值相等的正、负误差出现的机会相等;(对称 性) ④ 在相同观测条件下,当观测次数n无限增大,
系统误差具有明显的规律性和累积性,其误差 的大小和符号有一定的规律,所以可以采取适当 措施加以消除或削弱。
当观测值中剔除了粗差,排除了系统误差的影响, 或者与偶然误差相比系统误差处于次要地位后,占主导 地位误差就是偶然误差。
在观测过程中,系统误差和偶然误差总是相伴而生。 当系统误差占主导地位时,观测误差就呈现一定的系统 性;反之,当偶然误差占主导地位时,观测误差就呈现 偶然性。
Δi=Li-X
(i=1,2,…,358) (6-1) 由 ( 6-1 )
式计算出358个三角形内角和的真误差,并取误差区间为
dΔ= 3″,以误差的大小和正负号,分别统计出它们在各
误差区间内的个数k和频率k/n,结果列于表中。
四、偶然误差的特性:
为了更直观地表示偶然误差的分布情况,以△为横坐标
轴,以 y k / d (即真误差在各区间的分布密度)为纵
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