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测量误差基本知识
主讲:杜亮
《工程测量》
在测量工作中,由于仪器设备不够完善,观测者感官的局限性,以及外部环境瞬间变化的随机性,使得对某一量的观测值偏离了该量的真值或理论值,而产生真误差或闭合差,统称为测量误差,简称为误差。
1.1测量误差的概念
1.2测量误差产生的原因
01
仪器的原因
02
人的原因
03
外界环境的影响
测量误差按其对测量结果影响的性质,可分为:系统误差和偶然误差。
2.1系统误差
(1)定义:在相同观测条件下,对某量进行一系列观测,如误差出现符号和大小均相同或按一定的规律变化,这种误差称为系统误差。
(2)特点:具有积累性,对测量结果的影响大,但可通过一般的改正或用一定的观测方法加以消除。
例如:钢尺尺长误差、钢尺温度误差、水准仪视准轴误差、经纬仪视准轴误差。
测量误差按其对测量结果影响的性质,可分为:系统误差和偶然误差。
2.2偶然误差
(1)定义:在相同观测条件下,对某量进行一系列观测,如误差出现符号和大小均不一定,这种误差称为偶然误差。但具有一定的统计规律。
2.3粗差
(1)定义:由于粗心或受某些干扰造成的特别大的误差如:瞄错目标,读错大数等。
例如:在某一测区,于相同的观测条件下共观测了217个三角形的全部内角,计算每个三角形内角之和的真误差△i(三角形内角和闭合差),偶然误差的统计见表所列。
1
3
2
四个特性:有界性,趋向性,对称性,抵偿性。
图形:偶然误差分布频率直方图
3.1算术平均值
在实际测量工作中,只有极少数观测量的理论值或真值是可以预知的,一般情况下,由于测量误差的影响,观测量的真值是很难测定的。
为了提高观测值的精度,测量上通常采用有限的多余观测,通过计算观测值的算术平均值来代替观测量的真值X,用改正数代替真误差以解决实际问题。
算术平均值(最或然值):
设某一量的真值为X,对此量进行n次观测,得到的观测值为l1、l2、···ln,在每次观测中产生的真误差为△l、△2、…、△n,则由公式有:
4.1中误差
(1)用真误差计算中误差的公式
真误差:
4.1中误差
(2)用观测值的改正数计算中误差
设某未知量的观测值为:
则该量的算术平均值为:
则该量的改正数:
4.2相对误差
相对中误差=
往返测较差率K=
4.3极限误差或容许误差
由偶然误差的第一特性得到,在等精度的观测条件下,偶然误差的绝对值不会超过一极限值。
例:对某距离用精密量距方法丈量6次,
求:(1)该距离的算术平均值X;(2)观测值的中误差mx。
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主讲:杜亮
《工程测量》
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