测量学 测量误差基本知识
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现在的位置:课程介绍 >> 理论部分 >> 电子讲稿第五章误差基本知识5.1误差的来源和分类一、定义:观测值与真值之差,记为:X为真值,即能代表某个客观事物真正大小的数值。
为观测值,即对某个客观事物观测得到的数值。
为观测误差,即真误差。
二、误差的来源1、测量仪器一是仪器本身的精度是有限的,不论精度多高的仪器,观测结果总是达不到真值的。
二是仪器在装配、使用化、松动或装配不到位使得仪器存在着自身的误差。
如水准仪的水准管轴不平行视准轴,使得水准管气泡居中后,视线并不水平。
水准尺刻划不均匀使得读数不准确。
又如经纬仪竖盘指标差都是仪器本身的误差。
2、观测者是由于观测者自身的因素所带来的误差,如观测者的视力、观测者的经验甚至观测者的责任心都会影响到测举例:如水准尺倾斜、气泡未严格居中、估读不准确、未精确瞄准目标都是观测误差。
3、外界条件测量工作都是在一定的外界环境下进行的。
例如温度、风力、大气折光、地球曲率、仪器下沉都会对观测结上述三项合称为观测条件a.等精度观测:在相同的观测条件下进行的一组观测。
b.不等精度观测:在不同的观测条件下进行的一组观测。
测量误差的分类根据测量误差表现形式不同,误差可分为系统误差、偶然误差和粗差。
1、系统误差定义:误差的符号和大小保持不变或者按一定规律变化,则称其为系统误差。
如:钢尺的尺长误差。
一把钢尺的名义长度为30m,实际长度为30.005m,那么用这把钢尺量距时每量一个整尺段距离就量短的量距误差,而且量取的距离越长,尺长误差就会越大,因此系统误差具有累计性。
如:水准仪的i角误差,由于水准管轴与视准轴不平行,两者之间形成了夹角i,使得中丝在水准尺上的读数不准确。
如果水差就会越大。
由于i角误差是有规律的,因此它也是系统误差。
正是由于系统误差具有一定的规律性,因此只要找到这种规律性,就可以通过一定的方法来消除或减弱系统具体措施有:(1)采用观测方法消除:如水准仪置于距前后水准尺等距的地方可以消除i角误差和地球曲率的影响。
第五章 测量误差及测量平差§5.1 测量误差概述一、测量误差的概念某量的各测量值相互之间或观测值与理论值之间的往往存在着某些差异,说明观测中存在误差。
观测值与真值之差称为测量误差,也叫真误差。
X l i i -=∆ (i =1、2、……、n ) X 为真值。
二、研究测量误差的目的分析测量误差的产生原因、性质和积累规律;正确地处理测量成果,求出最可靠值;评定测量结果的精度;为选择合理的测量方法提供理论依据。
三、测量误差产生的原因1.测量仪器因素2.观测者的因素3.外界条件的因素测量观测条件——测量仪器、观测人员和外界条件这三方面的因素综合起来称为测量观测条件。
等精度观测——测量观测条件相同的各次观测称为等精度观测。
非等精度观测——测量观测条件不相同的各次观测称为非等精度观测。
四、测量误差的分类1.系统误差在相同的观测条件下对某量作一系列观测,如果误差的大小、符号表现出系统性,或按一定的规律变化,或保持不变,这种误差称为系统误差。
其特点:具有累积性,但可以采用适当的观测方法或加改正数来消除或减弱其影响。
2.偶然误差在相同的观测条件下对某量作一系列观测,如果误差的大小和符号不定,表面上没有规律性,但实际上服从于一定的统计规律性,这种误差称为偶然误差。
偶然误差单个的出现上没有规律性,不能采用适当的观测方法或加改正数来消除或减弱其影响。
因此,观测结果中偶然误差占据了主要地位,是偶然误差影响了观测结果的精确性。
五、减少测量误差的措施对系统误差,通常采用适当的观测方法或加改正数来消除或减弱其影响。
对偶然误差,通常采用多余观测来减少误差,提高观测成果的质量。
§5.2 偶然误差的特性一、精度的含义1.准确度准确度是指在对某一个量的多次观测中,观测值对该量真值的偏离程度。
2.精密度精密度是指在对某一个量的多次观测中,各观测值之间的离散程度。
3.精度精度也就是精确度,是评价观测成果优劣的准确度与精密度的总称,表示测量结果中系统误差与偶然误差的综合影响的程度。