张老师(近代平差理论简介)
- 格式:ppt
- 大小:1.83 MB
- 文档页数:30
➢绪论➢测量平差理论➢4种基本平差方法➢讨论点位精度➢统计假设检验的知识➢近代平差概论✧绪论§1-1观测误差测量数据(观测数据)是指用一定的仪器、工具、传感器或其他手段获取的反映地球与其它实体的空间分布有关信息的数据,包含信息和干扰(误差)两部分。
一、误差来源观测值中包含有观测误差,其来源主要有以下三个方面:1. 测量仪器;2. 观测者;3. 外界条件。
二、观测误差分类1. 偶然误差定义,例如估读小数;2. 系统误差定义,例如用具有某一尺长误差的钢尺量距;系统误差与偶然误差在观测过程中总是同时产生的。
3. 粗差定义,例如观测时大数读错。
误差分布与精度指标§2-1 正态分布概率论中的正态分布是误差理论与测量平差基础中随机变量的基本分布。
一、一维正态分布§2-2偶然误差的规律性2. 直方图由表2-1、表2-2可以得到直方图2-1和图2-2(注意纵、横坐标各表示什么?),直方图形象地表示了误差分布情况。
3. 误差分布曲线(误差的概率分布曲线)在一定的观测条件下得到一组独立的误差,对应着一种确定的误差分布。
当观测值个数的情况下,频率稳定,误差区间间隔无限缩小,图2-1和图2-2中各长方条顶边所形成的折线将分别变成如图2-3所示的两条光滑的曲线,称为误差分布曲线,随着n增大,以正态分布为其极限。
因此,在以后的讨论中,都是以正态分布作为描述偶然误差分布的数学模型。
4. 偶然误差的特性第三章协方差传播律及权在测量实际工作中,往往会遇到某些量的大小并不是直接测定的,而是由观测值通过一定的函数关系间接计算出来的,显然,这些量是观测值的函数。
例如,在一个三角形中同精度观测了3个角L1,L2和L3,其闭合差w和各角度的平差值分别又如图3—1中用侧方交会求交会点的坐标等。
现在提出这样一个问题:观测值函数的精度如何评定?其中误差与观测值的中误差存在怎样的关系?如何从后者得到前者?这是本章所要讨论的重要容,阐述这种关系的公式称为协方差传播律。
平差知识点总结(总10页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-CompanY One 1-CAL-本页仅作为文档封面,使甬请直接删除测量平差知识点观测误差包括:粗差、系统误差、偶然误差。
粗差:即粗大误差,或者说是一种大量级的误观测差,是由观测过程中的差错造成的。
发现粗差的方法:进行必要的重复测量或多余观测,采用必要而又严格的检核、验算等,发现后舍弃或重测。
系统误差:在相同条件下进行一系列观测,如果误差在大小、符号表现出一致性,或者在观测过程中按一定的规律变化,或者为一常数,这种误差称为系统误差。
消除或削弱的方法:采取合理的操作程序(正、倒镜,中间法,对向观测等);用公式改正,即加改正裁(如钢尺量距时的尺长误差等)。
偶然误差:在相同条件下进行一系列观测,如果误差在大小、符号上表现出偶然性,即就单个误差而言,该误差的大小和符号没有规律性,但就大量误差的总体而言,具有一定的统计规律,这种误差称为偶然误差,或者随机误差。
采臥措施:处理带仔偶然误差的观测值,就是木课程的内容,也叫做测量平差。
偶然谋差又称随机误差,有以I、•四个特性:1)一定观测条件下,误差绝对值有一泄限值(有限性);2)绝对•值较小的课差比绝对值较人的课差出现概率人(渐降性):3)绝对值相等的正负误差出现概率相同(对称性);4)偶然谋差的数学期望为零(抵偿性)。
衡量精度的指标有五个,分别眉中矗、平均矗、或然i灵差、极限i灵差以及相对中谋差。
其中中矗和极限误差以及相对中保差是工程測量中常用的指标。
5、相对谋差颠差、屮促差、极限促差等指标,对于菜些观测结果,有时还•侮全表达观测结果的好坏,例如,分别丈1000m及500⑴的两段距离,它们的中课差均为±2cn】,虽然两者■的中误差相同,但就M位长度而言,两者精度并彳、相同。
显然询耆的郴对蒂度比后者耍高。
一般:而言,一些与长度有关的观测俺或其函数值,单纯用中误苣还不能区分出蒂度的高低,所以常用相对课差。
测绘技术中的平差原理及应用导语:测绘技术在现代社会中扮演着极为重要的角色,它为我们提供了地理信息和地形数据,为城市规划、基础设施建设等提供了参考依据。
而平差作为测量中不可或缺的环节,更是保证了测绘数据的精确性和可靠性。
本文将介绍测绘技术中的平差原理及其应用,并探讨其在现代社会中的重要性。
一、平差原理的概述平差是测绘技术中一种重要的数据处理方法,它通过将测量结果进行修正和调整,消除误差,从而提高数据的准确性。
平差的基本原理是根据误差的传递规律,通过权衡各个观测值的权重来修正测量结果。
二、平差的分类根据观测数据量和形式的不同,平差可以分为间接平差和直接平差。
间接平差是指通过多个观测量之间的关系,将各个观测值进行联立求解的平差方法。
而直接平差是指通过最小二乘法求解各个观测值的平差方法。
三、平差的应用领域在测绘技术中,平差被广泛应用于各个领域。
首先,它在制图中起着关键作用。
通过对测量数据进行平差,可以获得更为准确的地形图和地图,为城市规划、土地利用等提供精确的基础数据。
其次,在工程测量中,平差也扮演着重要的角色。
在道路建设、大型桥梁和隧道的设计和施工过程中,平差可以提供精确的地形信息和测量结果,确保工程的顺利进行。
此外,平差还应用于船舶导航、航空导航等领域,为船只和飞机的航行提供准确的数据。
四、平差的实施步骤平差的具体实施步骤可以分为观测准备、观测操作、数据处理和结果分析等几个步骤。
首先,进行观测准备,包括确定目标区域、选择观测仪器,并进行校准和调整。
然后进行观测操作,按照预定的方法和步骤进行测量。
接下来,进行数据处理,包括数据的录入、数据的校验和数据的平差计算等。
最后,进行结果分析,对平差后的数据进行检查和分析,评估其准确性和可靠性。
五、平差技术的挑战与发展随着科技的不断进步,测绘技术也在不断发展,平差技术也面临着新的挑战和机遇。
首先,高精度测量技术的发展提出了对平差技术更高的要求。
其次,大数据和人工智能的兴起为平差技术的应用带来了新的机遇。
平差原理和方法的使用与分析一、引言平差作为一种测量数据处理的方法,广泛应用于测绘、空间定位、工程测量等领域。
平差的目的是通过处理观测数据,获得更为准确的测量结果。
在实际应用中,平差原理和方法的正确使用与分析将直接影响测量成果的质量。
二、平差原理的理解与应用平差的基本原理是通过最小二乘法,将观测数据的误差最小化。
在平差过程中,需要定义观测量、未知量和条件方程。
观测量是指通过测量得到的待确定的量,未知量是指需要求解的量,而条件方程则是将观测数据与未知量联系起来的等式。
在实际应用中,我们常用的平差方法有最小二乘平差、加权最小二乘平差和限差平差等。
最小二乘平差是指通过最小化观测数据的加权残差平方和,来获得最优的未知量组合。
加权最小二乘平差则是在最小二乘平差的基础上,考虑观测数据的精度权重,以提高平差结果的准确性。
限差平差是将观测数据的精度限制在一定范围内,以排除异常值的影响。
三、平差方法的适用性分析在选择平差方法时,我们需要根据实际情况进行适用性分析。
首先,应考虑观测数据的误差特点,如观测数据是否服从正态分布、是否存在系统误差等。
对于服从正态分布的数据,最小二乘平差是一种较为合适的方法。
对于存在系统误差的数据,可以考虑加权最小二乘平差来降低系统误差对结果的影响。
其次,应考虑观测数据的精度要求,以及所求未知量的敏感度。
如果精度要求较高或者所求未知量对结果较为敏感,可以采用限差平差来排除异常值的影响。
四、平差方法的误差分析在平差过程中,误差分析是至关重要的。
常见的误差包括观测误差、建模误差和未知量的估计误差。
观测误差是指测量仪器、环境等因素引起的误差,可以通过观测数据的重复测量来进行估计。
建模误差则是由于条件方程的建立不完善或者模型假设不准确而导致的误差。
未知量的估计误差是未知量的真值与估计值之间的差异。
误差分析的结果可用于判断平差结果的可靠性。
如果误差分析结果较小,说明平差结果较为可靠;如果误差分析结果较大,则需要重新考虑观测数据的准确性和建模的合理性。
➢绪论➢测量平差理论➢4种基本平差方法➢讨论点位精度➢统计假设检验的知识➢近代平差概论✧绪论§1-1观测误差测量数据(观测数据)是指用一定的仪器、工具、传感器或其他手段获取的反映地球与其它实体的空间分布有关信息的数据,包含信息和干扰(误差)两部分。
一、误差来源观测值中包含有观测误差,其来源主要有以下三个方面:1. 测量仪器;2. 观测者;3. 外界条件。
二、观测误差分类1. 偶然误差定义,例如估读小数;2. 系统误差定义,例如用具有某一尺长误差的钢尺量距;系统误差与偶然误差在观测过程中总是同时产生的。
3. 粗差定义,例如观测时大数读错。
误差分布与精度指标§2-1 正态分布概率论中的正态分布是误差理论与测量平差基础中随机变量的基本分布。
一、一维正态分布§2-2偶然误差的规律性2. 直方图由表2-1、表2-2可以得到直方图2-1和图2-2(注意纵、横坐标各表示什么?),直方图形象地表示了误差分布情况。
3. 误差分布曲线(误差的概率分布曲线)在一定的观测条件下得到一组独立的误差,对应着一种确定的误差分布。
当观测值个数的情况下,频率稳定,误差区间间隔无限缩小,图2-1和图2-2中各长方条顶边所形成的折线将分别变成如图2-3所示的两条光滑的曲线,称为误差分布曲线,随着n增大,以正态分布为其极限。
因此,在以后的讨论中,都是以正态分布作为描述偶然误差分布的数学模型。
4. 偶然误差的特性第三章协方差传播律及权在测量实际工作中,往往会遇到某些量的大小并不是直接测定的,而是由观测值通过一定的函数关系间接计算出来的,显然,这些量是观测值的函数。
例如,在一个三角形中同精度观测了3个内角L1,L2和L3,其闭合差w和各角度的平差值分别又如图3—1中用侧方交会求交会点的坐标等。
现在提出这样一个问题:观测值函数的精度如何评定?其中误差与观测值的中误差存在怎样的关系?如何从后者得到前者?这是本章所要讨论的重要内容,阐述这种关系的公式称为协方差传播律。
测量平差的基本原理和计算方法测量平差是测量学中一个重要的概念,它用于消除测量误差,提高测量精度。
本文将介绍测量平差的基本原理和计算方法。
一、测量平差的基本原理测量平差的基本原理是通过对测量数据进行处理,消除不可避免的误差,得到更为准确的结果。
在实际的测量过程中,由于各种因素的影响,测量结果往往不是完全准确的。
而通过平差可以将这些误差分布在测量要素上,使得整个测量结果更为合理。
平差的基本原理包括以下几个方面:1. 观测误差的性质:观测误差是服从一定的概率分布的,一般满足正态分布或其近似分布。
2. 绘图、观测和计算误差的连接性:测量平差将绘图误差、观测误差和计算误差联系在一起,通过适当的方法进行计算处理。
3. 误差的耦合性:测量过程中的各个要素之间存在着一定的关系,其误差也会相互影响。
通过平差可以将这些误差合理地分配和补偿。
二、测量平差的计算方法测量平差的计算方法有很多种,下面将介绍几种常见的方法。
1. 最小二乘法:最小二乘法是一种常用的测量平差方法,其基本思想是将误差的平方和最小化。
通过对误差进行建模和优化,可以得到一组最优解。
2. 最大似然估计法:最大似然估计法是一种基于统计原理的测量平差方法。
它根据观测数据的概率分布,选择出最具可能性的结果。
通过最大化似然函数,可以得到一组最优解。
3. 权值平差法:权值平差法是一种根据观测精度的大小,给予不同权值的平差方法。
通过给观测数据引入权值,可以使得精度高的数据在计算过程中起到更大的作用,从而提高整体的测量精度。
4. 卡尔曼滤波法:卡尔曼滤波法是一种基于状态估计的测量平差方法。
它通过建立状态模型和测量模型,利用观测数据进行误差修正,从而得到更加准确的结果。
三、测量平差的应用测量平差在实际应用中有着广泛的应用。
以下通过几个领域的案例来说明。
1. 地理测量:在地理测量中,测量平差常用于大地测量和地图制图。
通过平差可以消除地球曲率、大地水准面等因素的影响,得到更加准确的测量结果,提高地图的精度和真实度。
张景中——面积法开辟平面几何新天地提起张景中,景仰之情不禁油然而生,心底涌出一堆的形容词和感叹句。
诸如百折不回燃烧生命、身居逆境不改其志、目光如炬睿智如芒、思维如风顶尖成就、平凡之中凸显伟大、横扫千军势如破竹、与时俱进思维超前、破除迷信引领革命,等等等等,都不足以概括张景中院士对中国教育数学的贡献,即使在整个中国科学界,诞生这样的科学巨人,也是50年来仅见。
张景中的伟大,不在于在高等数学的多少个领域内做出了贡献,恰恰在所有人都认为不可能有突破性进展的初等数学领域,其中最稳定、最古老、最不可能创新的欧式几何王国内,取得了划时代的进展,颠覆性的进展。
从17世纪以来的300多年,世界范围内的大科学家,他们在科学理论上的所有发现,几乎没有普通中学生能够读懂的东西。
在初等数学领域,代数是一潭百年死水,平面几何更是一潭千年死水,没有活水也没有新鲜氧气注入。
是张景中,也仅仅是张景中,只在三年的初中几何教学中,就发现了问题并开始思考教材的改革。
在平面几何2000多年的古老仓库中,捡起了从不被人重视的“面积方法”这件武器,将顽铁锻造成神器,像当年的孙悟空一样,从地下到天上,从18层地狱到33天兜率宫,将2300年不变的并被公认为完美杰作的欧几里德几何体系从公理体系到定理体系,从思想方法到解题思路搅了个天翻地覆,将欧几里德几何体系彻底改造了一番,创造了一个面目一新的张氏几何,名曰新概念几何。
上至各路神仙、下至黎民百姓,看得目瞪口呆,看得如醉如痴。
张景中的这项科学发现,比起60年来国内任何一个科学家的发现影响面都要大得多,因为他的受众是8700万中学生!他影响的是整个中国的下一代。
张景中的脚步没有停歇,他的眼光自然而然地投向了机器证明几何定理这个百年难题。
从莱布尼兹发明数值计算机械化以来,随着计算机科学的发展,机器证明几何定理也有了一定进展。
中国老一辈数学家吴文俊将平面几何坐标化,创立了吴方法——代数消元法,开拓性地推进了机器证明几何定理的研究。
➢绪论➢测量平差理论➢4种基本平差方法➢讨论点位精度➢统计假设检验的知识➢近代平差概论✧绪论§1-1观测误差测量数据(观测数据)是指用一定的仪器、工具、传感器或其他手段获取的反映地球与其它实体的空间分布有关信息的数据,包含信息和干扰(误差)两部分。
一、误差来源观测值中包含有观测误差,其来源主要有以下三个方面:1. 测量仪器;2. 观测者;3. 外界条件。
二、观测误差分类1. 偶然误差定义,例如估读小数;2. 系统误差定义,例如用具有某一尺长误差的钢尺量距;系统误差与偶然误差在观测过程中总是同时产生的。
3. 粗差定义,例如观测时大数读错。
误差分布与精度指标§2-1 正态分布概率论中的正态分布是误差理论与测量平差基础中随机变量的基本分布。
一、一维正态分布§2-2偶然误差的规律性2. 直方图由表2-1、表2-2可以得到直方图2-1和图2-2(注意纵、横坐标各表示什么?),直方图形象地表示了误差分布情况。
3. 误差分布曲线(误差的概率分布曲线)在一定的观测条件下得到一组独立的误差,对应着一种确定的误差分布。
当观测值个数的情况下,频率稳定,误差区间间隔无限缩小,图2-1和图2-2中各长方条顶边所形成的折线将分别变成如图2-3所示的两条光滑的曲线,称为误差分布曲线,随着n增大,以正态分布为其极限。
因此,在以后的讨论中,都是以正态分布作为描述偶然误差分布的数学模型。
4. 偶然误差的特性第三章协方差传播律及权在测量实际工作中,往往会遇到某些量的大小并不是直接测定的,而是由观测值通过一定的函数关系间接计算出来的,显然,这些量是观测值的函数。
例如,在一个三角形中同精度观测了3个内角L1,L2和L3,其闭合差w和各角度的平差值分别又如图3—1中用侧方交会求交会点的坐标等。
现在提出这样一个问题:观测值函数的精度如何评定?其中误差与观测值的中误差存在怎样的关系?如何从后者得到前者?这是本章所要讨论的重要内容,阐述这种关系的公式称为协方差传播律。