测量误差对测量结果影响

测量误差按其对测量结果影响的性质,可分为:

一. 系统误差(system error)

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。

二. 偶然误差(accident error)

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. 特点:

(1) 具有一定的范围。

(2) 绝对值小的误差出现概率大。

(3) 绝对值相等的正、负误差出现的概率相同。

(4) 数学期限望等于零。即:

误差概率分布曲线呈正态分布,偶然误差要通过的一定的数学方法(测量平差)来处理。

此外,在测量工作中还要注意避免粗差(gross error)(即:错误)的出现。

§2衡量精度的指标

测量上常见的精度指标有:中误差、相对误差、极限误差。

一. 中误差

方差

——某量的真误差,[]——求和符号。

规律:标准差估值(中误差m )绝对值愈小,观测精度愈高。 在测量中,n 为有限值,计算中误差m 的方法,有:

1. 用真误差(true error )来确定中误差——适用于观测量真值已知时。

真误差Δ——观测值与其真值之差,有:

标准差

, n为观测值个数。 中误差(标准差估值)

2. 用改正数来确定中误差(白塞尔公式)——适用于观测量真值未知时。

V ——最或是值与观测值之差。一般为算术平均值与观测值之差,即有:

二. 相对误差

1. 相对中误差=

2. 往返测较差率K=

三. 极限误差(容许误差)

常以两倍或三倍中误差作为偶然误差的容许值。即

§3误差传播定律

一. 误差传播定律

设、

…为相互独立的直接观测量,有函数 ,则有:

二. 权(weight )的概念

1. 定义:设非等精度观测值的中误差分别为m 1、m 2、…m n ,则有: 权 其中,为任意大小的常数。

当权等于1时,称为单位权,其对应的中误差称为单位权中误差(unit weight mean square error )m 0,故有:。

2. 规律:权与中误差的平方成反比,故观测值精度愈高,其权愈大。

测量误差按其对测量结果影响的性质,可分为:

一. 系统误差(system error)

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。

二. 偶然误差(accident error)

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. 特点:

(1) 具有一定的范围。

(2) 绝对值小的误差出现概率大。

(3) 绝对值相等的正、负误差出现的概率相同。

(4) 数学期限望等于零。即:

误差概率分布曲线呈正态分布,偶然误差要通过的一定的数学方法(测量平差)来处理。

此外,在测量工作中还要注意避免粗差(gross error)(即:错误)的出现。

§2衡量精度的指标

测量上常见的精度指标有:中误差、相对误差、极限误差。

一. 中误差

方差

——某量的真误差,[]——求和符号。

规律:标准差估值(中误差m )绝对值愈小,观测精度愈高。 在测量中,n 为有限值,计算中误差m 的方法,有:

1. 用真误差(true error )来确定中误差——适用于观测量真值已知时。

真误差Δ——观测值与其真值之差,有:

标准差

, n为观测值个数。 中误差(标准差估值)

2. 用改正数来确定中误差(白塞尔公式)——适用于观测量真值未知时。

V ——最或是值与观测值之差。一般为算术平均值与观测值之差,即有:

二. 相对误差

1. 相对中误差=

2. 往返测较差率K=

三. 极限误差(容许误差)

常以两倍或三倍中误差作为偶然误差的容许值。即

§3误差传播定律

一. 误差传播定律

设、

…为相互独立的直接观测量,有函数 ,则有:

二. 权(weight )的概念

1. 定义:设非等精度观测值的中误差分别为m 1、m 2、…m n ,则有: 权 其中,为任意大小的常数。

当权等于1时,称为单位权,其对应的中误差称为单位权中误差(unit weight mean square error )m 0,故有:。

2. 规律:权与中误差的平方成反比,故观测值精度愈高,其权愈大。


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