误差认识论与测量理论

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1、几何量电子传感测量叶晓明武汉大学测绘学院测量工程研究所本课程的内容几何量的电子测量技术几何量：长度角度面积体积电子测量：传感器电子测量原理可靠性本课程的意义生产力进步的直接动力是生产工具，代表生产力水平的要素也是生产工具。测绘技术的每一次革命实际都是由测量仪器技术所直接推动，一部现代测绘技术的发展史很大程度上是一部现代测绘仪器科技的发展历史。本课程的意义仪器的原理性突破大大降低了测绘劳动强度，大大提高了成果可靠性，甚至使测绘思维方法产生了实质的变化。早期的测绘是以三角测量和模拟水准为基本作业模式，使用的都是模拟式仪器，工作量大，数据

2、处理量大，效率低，精度低，劳动强度大。上世纪60年代的电磁波测距技术实现了距离的毫米级测量，导线测量作业模式成为目前主要的测绘作业模式---现代测绘技术的第一次革命。本课程的意义电子计算机技术大大提高了测绘的数据处理效率，测绘数据处理这个曾经耗费大量劳动力的工作变得简便易行---现代测绘技术的第二次革命。电子测角技术的突破实现了角度测量的数字化，诞生了电子经纬仪，进而和电子测距仪结合实现了全站仪。本课程的意义以电磁波测距技术为支撑的GPS定位技术实现了大跨度基线的直接测量，再次提高了测量效率---现代测绘技术的第三次革命。以电子条码

3、影象测量技术为支撑的电子水准自动读数技术的突破，使得水准测量也实现了数字化。本课程的意义电子测量技术给测绘学带来了机遇的同时也带来了挑战当测绘生产作业变得日益简便的时候，我们对测量师的素质要求能降低吗？测量师：理解测绘任务理解测绘工具制定测绘方案实施测绘作业本课程的意义当各类新型电子化、数字化甚至智能化、自动化的测绘仪器日益普及的时候，测绘学的科学研究方向是什么？本课程的目标建立大视角的测量思维理解目前常用的几类电子测绘仪器的基本工作原理理解几类电子测绘仪器的常用功能理解几类电子测绘仪器的原理误差形成机理及其规律理解和掌握几类电子测

4、绘仪器的主要原理误差检验和校正方法通过本课程的学习，我们将会以更宽的视角和更高的高度来理解测量的真正涵义。真正理解测绘规范，启发新思维。同时我们还可能发现传统理论中甚至存在着过于僵化和不合适宜的东西。第一章误差认识论与测量理论体系测量的可靠性测量理论体系误差分类学说不确定度概念原理平差理论的精度概念本质一个测量可靠性问题案例误差消减方法测量不确定度评定1.1测量可靠性所有测量，测量的目的都是为了追求最终测量结果的真实可靠。电子测量当然也同样存在可靠性问题。测绘成果的质量用精度评价，那么电子测量呢？测量可靠性就是特指测量结果的真实性或

5、测量结果与其真值的接近性。测量可靠性也叫测量真实性测量仪器的可靠性也就是仪器输出的测量结果的可靠性。测量可靠性问题的根源是因为测量总有误差测量可靠性评价就是对测量结果误差大小程度的评价显然误差小，可靠性高；误差大，可靠性低。麻烦是：真值未知，误差也未知。以误差值来评价测量可靠性根本不可能。计量检验中获得的误差可以用于评价，但不能适合于一般测量。有一种说法：单一测量结果没有多余观测，不能平差，不能统计精度，所以不能评价测量可靠性。这个说法对吗？答案是：否！任何测量，最终提交的测量结果都是单一结果。正是单一测量结果与真值的接近程度才是测

6、量可靠性评价需要研究的内容。测量可靠性评价的意义维护科学量制体系完整统一的手段，决定量值传递顺序的技术指标。原子钟时间光速长度速度加速度质量力功率功。。。又有一种说法：测量可靠性评价只是计量学科的任务，跟我们测绘学、仪器学等学科没有什么直接关系。计量部门不是有用于仪器检验校准的真值吗？只要计量部门通过真值比对确保仪器都正常不就行了吗？答案还是：否！谁给计量部门提供真值？计量部门的真值又是从哪里得来的？譬如米长，国际计量大会只是给出了一个米长定义而从未给任何国家提供过米长的实体。计量部门的真值仍然是通过测量而得到的。譬如：给光电测距仪

7、做计量检验的长度基线场基本都是由我国的测绘部门——国测一大队实施丈量的。而且，无论在计量标准器的建立上，还是在计量规范的编制上，包括测绘学、仪器学在内的其他所有测量学科，事实上都已经扮演了重要的角色。一个完全独立的计量学科是根本不存在的，所有测量学科事实上都是计量活动的直接参与者。真值也是由测量而得来，所谓的真值原来也是一个测量结果，是一个可靠度更高的测量结果而已。那么，如何在没有绝对真值的情况下评价测量结果的真实可靠度呢？如何评价测绘部门提供的长度基线的可靠度呢？为什么要用基线场检验测距仪而不能用测距仪检验基线场呢？各种各样的不同

8、可靠性等级的真值的排序依据又是什么呢？究竟应该以什么指标作为衡量测量可靠性的依据呢？可见，计量的本质还是测量。在测量追求真值的核心价值下，所有测量学科本来就是一个整体。测量可靠性评价当然应该是一个统一的理论。小结1、测量可靠性评价就是