(20)--5.1误差的基本知识工程测量基础.ppt

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1、5.1 5.1 误差的基本知识误差的基本知识工程测量基础工程测量基础工程测量基础工程测量基础学学 习习 目目 标标能能描述真值的概念及类型描述真值的概念及类型；1 1能分析测量误差的性质及其来源；能分析测量误差的性质及其来源；2 2能将测量误差进行分类，并分析消减方法。能将测量误差进行分类，并分析消减方法。3 35.1.15.1.15.1.15.1.1测量数据（观测数据）的定义测量数据（观测数据）的定义测量数据（观测数据）的定义测量数据（观测数据）的定义5.1 5.1 误差的基本知识误差的基本知识1 1定定义义：是是指指用用一一定定的的仪仪器器、工工具具、传传感感器器或或其其他他手手段段获获取

2、取的的反反映映地地球球与与其他实体的空间分布有关信息的数据。其他实体的空间分布有关信息的数据。例：例：ABCAB （2 2）观测数据可以是直接观测的结）观测数据可以是直接观测的结果，也可以是经过某种变换后的结果。果，也可以是经过某种变换后的结果。注意：注意：（1 1）观测与测量是同义词，将交）观测与测量是同义词，将交替使用；替使用；AB5.1.25.1.2测量误差（观测误差）的定义测量误差（观测误差）的定义5 5.1.1 误差的基本知识误差的基本知识2 2AB观测量理论上的客观真实值：观测量理论上的客观真实值：观测量的观测值观测量的观测值：测量（观测）误差：测量（观测）误差：定义：定义：观测误

3、差就是观测量的客观真实值与观测值之差观测误差就是观测量的客观真实值与观测值之差。5.1.35.1.35.1.35.1.3测量误差的来源测量误差的来源5 5.1.1 误差的基本知识误差的基本知识3 3测测量量误误差差的的来来源源测量仪器测量仪器仪仪器器的的精精密密度度有有限限、仪仪器器本本身身有有误差误差观测者观测者感觉器官的鉴别感觉器官的鉴别能力、技术水平、能力、技术水平、工作态度等工作态度等外界条件外界条件温度、湿度、风温度、湿度、风力、大气折光、力、大气折光、能见度等能见度等测量条件测量条件/观观测条件测条件5.1.35.1.35.1.35.1.3测量误差的来源及分类测量误差的来源及分类5

4、 5.1.1 误差的基本知识误差的基本知识4 4测测量量误误差差的的分分类类根据测量误差对测量根据测量误差对测量结果的影响性质结果的影响性质偶然误差偶然误差系统误差系统误差粗粗 差差5.1.3 5.1.3 5.1.3 5.1.3 测量误差的来源及分类测量误差的来源及分类5 5.1.1 误差的基本知识误差的基本知识5 5（一）粗差的定义、特性、判断及处理方法定定义义：粗粗差差，即即粗粗大大误误差差，是是指指比比在在正正常常观观测测条条件件下下所所可可能能出出现现的的最最大大误差（限差）还要大的误差。误差（限差）还要大的误差。例：例：测测角角差差时时瞄瞄错错目目标标、大大数数读读错错、野野外外记记

5、录录时时记记错错数数据据、。5.1.3 5.1.3 5.1.3 5.1.3 测量误差的来源及分类测量误差的来源及分类5 5.1.1 误差的基本知识误差的基本知识6 6（一）粗差的定义、特性、判断及处理方法（一）粗差的定义、特性、判断及处理方法特性特性：对对传传统统的的测测量量而而言言，粗粗差差是是一一种种人人为为的的错错误误，对对结结果果的的影影响响较较明明显显，可可在在平平差差之之前前将将其其去去除除，对对结结果果的的影影响响可可以以避避免免。判断及处理方法：判断及处理方法：重复测量，判断各观测值重复测量，判断各观测值是否满足限差要求是否满足限差要求。AB 30.000m28.500m30.

6、003m5.1.3 5.1.3 5.1.3 5.1.3 测量误差的来源及分类测量误差的来源及分类5 5.1.1 误差的基本知识误差的基本知识7 7例：例：钢尺量距的尺长误差钢尺量距的尺长误差水准仪的视准轴误差水准仪的视准轴误差-i i角误差角误差经纬仪的视准轴误差经纬仪的视准轴误差-c c角误差角误差经纬仪的横轴误差经纬仪的横轴误差-i i角误差角误差（二）系统误差的定义、特性、判断及处理方法（二）系统误差的定义、特性、判断及处理方法定定义义：在在相相同同的的观观测测条条件件下下作作一一系系列列的的观观测测，如如果果误误差差在在大大小小和和符符号号上上都都表表现现出出系系统统性性，或或者者在在

7、观观测测过过程程中中按按一一定定的的规规律律变变化化，或或者者为为某某一一常常数数，这种误差称为系统误差。这种误差称为系统误差。特性特性：对对观观测测结结果果的的影影响响具具有有系系统统性性，误误差差的的绝绝对对值值为为一一个个常常数数，或或按按照一定的规律变化。照一定的规律变化。系统误差具有累积性，对测量成果系统误差具有累积性，对测量成果 的影响也比较显著。的影响也比较显著。5.1.3 5.1.3 5.1.3 5.1.3 测量误差的来源及分类测量误差的来源及分类5 5.1.1 误差的基本知识误差的基本知识8 8（二）系统误差的定义、特性、判断及处理方法（二）系统误差的定义、特性、判断及处理方

8、法判断及处理方法：判断及处理方法：检验与校正仪器检验与校正仪器合理的观测方法合理的观测方法公式（模型）改正公式（模型）改正例：例：经纬仪的经纬仪的c c角和角和i i角误差角误差水准仪的水准仪的i i角误差角误差尺长误差尺长误差GPSGPS的大气层、电离层改正的大气层、电离层改正星载遥感影像的大气延迟改星载遥感影像的大气延迟改正、轨道误差改正正、轨道误差改正5.1.3 5.1.3 5.1.3 5.1.3 测量误差的来源及分类测量误差的来源及分类5 5.1.1 误差的基本知识误差的基本知识9 9（三）偶然误差的定义、特性、判断及处理方法（三）偶然误差的定义、特性、判断及处理方法定定义义：在在相相

9、同同的的观观测测条条件件下下作作一一系系列列的的观观测测，如如果果误误差差在在大大小小和和符符号号上上都都表表现现出出偶偶然然性性，即即从从单单个个误误差差看看，该该列列误误差差的的大大小小和和符符号号没没有有规规律律性性，但但就就大大量量误误差差的的总总体体而而言言，具具有有一一定定的的统统计计规规律律，这这种种误误差差称称为为偶偶然然误误差，或随机误差。差，或随机误差。例：例：测测角角时时仪仪器器没没有有严严格格照照准准目目标标的的照照准准误误差差、读读数数误误差差、外外界界条条件件的的变变化化对对结结果果的影响。的影响。特性特性：单个或少量偶然误差在大单个或少量偶然误差在大小和符号上没有

10、任何规律可小和符号上没有任何规律可言，但大量偶然误差服从概言，但大量偶然误差服从概率统计特性。率统计特性。5.1.3 5.1.3 5.1.3 5.1.3 测量误差的来源及分类测量误差的来源及分类5 5.1.1 误差的基本知识误差的基本知识1010（三）偶然误差的定义、特性、判断及处理方法（三）偶然误差的定义、特性、判断及处理方法偶然误差的判断及处理方法偶然误差的判断及处理方法系统误差和偶然误差在观测过程中总是同时存在的，但系统误系统误差和偶然误差在观测过程中总是同时存在的，但系统误差对观测成果的影响具有显著特性，根据其特性可将其去除或削差对观测成果的影响具有显著特性，根据其特性可将其去除或削弱

11、，使系统误差达到忽略不计的程度，观测成果中仅含有偶然误弱，使系统误差达到忽略不计的程度，观测成果中仅含有偶然误差。差。对观测量进行多次重复测量，取其平均值作为最终测量结果。对观测量进行多次重复测量，取其平均值作为最终测量结果。依据某种最优化准则，对带有偶然误差的测量数据进行处理，依据某种最优化准则，对带有偶然误差的测量数据进行处理，最终得到待求量最佳估计值。最终得到待求量最佳估计值。5.1.4 5.1.4 5.1.4 5.1.4 误差的处理误差的处理5 5.1.1 误差的基本知识误差的基本知识1111误差处理的原则：误差处理的原则：粗差：粗差：舍弃含有粗差的观测值，需要重新测量的就重新测量。舍弃含有粗差的观测值，需要重新测量的就重新测量。系统误差系统误差:按其产生的原因和规律加以改正、抵消和消除。按其产生的原因和规律加以改正、抵消和消除。偶偶然然误误差差：偶偶然然误误差差对对测测量量成成果果的的影影响响是是不不可可避避免免的的，需需要要根根据据某某种种最最优优化化准准则则尽尽可可能能消消除除其其对对待待求求量量最最佳佳估估计计值值的的影影响。响。THANKSTHANKS感感 谢谢 聆聆 听听