测量误差的基本知识ppt课件.ppt

《测量误差的基本知识ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、6测量误差的基本知识§5.1概述§5.2衡量精度的指标§5.3误差传播定律§5.4算术平均值及其中误差6.1概述测量是人们认识自然界客观事物和现象的手段和途径。通过使用一定的仪器、工具，并采用一定的测量方法对某个量进行量测称为观测，获得的观测数据称为观测值。任何测量工作都是在一定条件下进行的，通常把测量仪器、观测者的技术水平和外界环境统称为观测条件。按测量时所处的观测条件可将观测分为等精度观测与不等精度观测。在相同观测条件下，即使用相同精度等级的仪器设备、使用相同的观测方法、在相同的外界条件下、由具有大致

2、相同技术水平的人所进行的观测称为等精度观测，相应的观测值称为等精度观测值；反之称为不等精度观测，相应的观测值称为不等精度观测值。6测量误差的基本知识若按观测量与未知量之间的关系则可将观测分为直接观测与间接观测。为确定某一未知量而直接进行的观测，即被观测量就是所求未知量本身，则该观测称为直接观测，相应的观测值称为直接观测值。通过被观测量与未知量的函数关系来确定未知量的观测称为间接观测，相应的观测值称为间接观测值。若按观测值之间是否相互独立或是否存在依存关系则可将观测分为独立观测与非独立观测。如果各观测量之间

3、无任何依存关系，彼此之间是相互独立的观测称为独立观测，其观测值称为独立观测值；如果各观测量之间存在一定的几何或物理条件约束，彼此之间相互依存，则该观测称为非独立观测。测量工作中，无论仪器多精密，观测者多仔细，外界条件多好，最后仍得不到绝对正确的结果。原因：测量成果中不可避免地存在误差。例如：往返丈量某段距离若干次，观测结果总不一致；测量三角形的三个内角和总不等于1800。误差就是观测值与客观真实值之差。用重复观测的方法可以发现误差的存在。研究测量误差的目的是找出误差产生的原因，找出减弱误差的对策，保证测量

4、成果达到必需的精度。6.2误差的来源观测条件不理想或不断变化是产生测量误差的根本原因。根据观测条件可将测量误差来源分为三类：（1）仪器条件：仪器在加工、装配过程中不能保证仪器的结构满足各种几何关系。（2）观测者的自身条件：感官鉴别能力所限和技术熟练程度不同，在仪器对中、整平、瞄准和读数等方面产生误差。（3）外界条件：观测环境中气温、气压、湿度、清晰度、风力和大气折光等因素不断变化。测量误差无处不在，测量工作者的责任就是要在给定的观测条件下将测量误差控制在许可范围内，确保观测成果具有较高的质量，以满足工程实

5、际的需要。按测量误差对测量结果影响性质的不同，可将测量误差分为系统误差和偶然误差。在相同的观测条件下，对某量进行了n次观测，如果误差出现的大小和符号均相同或按一定的规律变化，称为系统误差。系统误差产生的主要原因是仪器设备制造不完善。例：名义长度50m的钢尺，实际长度为50.005m；丈量的尺段越多，误差越大；水准测量的视准轴与水准管轴不平行产生的读数误差与水准尺至水准仪的距离成正比。系统误差具有明显的规律性和累积性，可采用适当的方法（仪器的检验校正、适当的观测方法）来消除或减小到可忽略的程度。6.3误差的

6、分类与性质偶然误差在相同的观测条件下，对某量进行了n次观测，如果误差出现的大小和符号均不定，称为偶然误差（随机误差）。偶然误差不能消除，只能通过改善观测条件加以控制。就单个值而言，偶然误差在观测前不能预知其大小和符号。但随着观测次数的增多，偶然误差会呈现出一定的统计规律。三角形内角和观测误差区间为正为负总数0.00.22121420.20.41919380.40.61512270.60.8911200.81.098171.01.256111.21.41341.41.61231.6以

7、上000累计8082162偶然误差的特性：有界性：在一定观测条件下，偶然误差的绝对值不会超过一定的限值。密集性：绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的机会多。对称性：绝对值相等的正、负误差出现的机会相等。抵偿性：在相同观测条件下（等精度观测），偶然误差的算术平均值随着观测次数的无限增多而趋于零。6.4衡量精度的指标测量成果中存在误差，只有当误差满足规范规定的限差要求时，测量成果才合格，否则重测。系统误差和偶然误差往往同时存在，当观测值中有显著的系统误差时，偶然误差就居于次要位置，观测误差呈现出系统的性质；反

8、之，则呈现出偶然的性质。相应于系统误差、偶然误差及其对观测结果的综合影响，分别存在精密度、准确度和精确度三个概念。精密度（精度）：指对一个量的多次观测中，各观测值之间的离散程度。精度高低主要取决于偶然误差的大小。偶然误差小，观测结果密集，精度高。准确度：指对一个量的多次观测中，观测结果对该量真值的偏离程度。主要取决于系统误差的大小。精确度（精确性）：是评价观测成果精密度与准确度的总和（综合反映）。测量成果中使用精度来判断成果质