第五章 测量误差的基本知识
5.1 测量误差概述测量误差的原因仪器及工具 人 外界条件测量误差的分类
测量工作中,尽管观测者按照规定的操作要求认真进行观测,但在同一量的各观测值之间,或在各观测值与其理论值之间仍存在差异。
测量误差的分类系统误差 偶然误差系统误差
在相同的观测条件下作一系列观测,若误差的大小及符号表现出系统性,或按一定的规律变化,那么这类误差称为系统误差。
系统误差对测量成果影响较大,且一般具有累积性,应尽可能消除或限制到最小程度。
其常用的处理方法有:
1.检校仪器,把系统误差降低到最小程度。
2.加改正数,在观测结果中加入系统误差改正数,如尺长改正等。
3.采用适当的观测方法,使系统误差相互抵消或减弱,如测水平角时采用盘左、盘右现在每个测回起始方向上改变度盘的配置等。
偶然误差
在相同的观测条件下作一系列观测,若误差的大小及符号都表现出偶然性,即从单个误差来看,该误差的大小及符号没有规律,但从大量误差的总体来看,具有一定的统计规律,这类误差称为偶然误差或随机误差。
偶然误差的统计特性
偶然误差是由多种因素综合影响产生的,观测结果中不可避免地存在偶然误差,因而偶然误差是误差理论主要研究的对象。由上节知,就单个偶然误差而言,其大小和符号都没有规律性,呈现出随机性,但就其总体而言却呈现出一定的 统计规律性,并且是服从 正态分布的随机变量。
在相同观测条件下,大量偶然误差分布表现出一定的统计规律性。
1.在一定的观测条件下,偶然误差的绝对值不会超过一定的限值;
2.绝对值较小的误差比绝对值大的误差出现的概率大;
3.绝对值相等的正、负误差出现的概率相同;
4.同一量的等精度观测,其偶然误差的算术平均值,随着观测次数的无限增加而趋近于零。
5.2 评定精度指标
评定观测成果质量,就是衡量测量成果的精度。
评定精度指标中误差 极限误差 相对误差中误差
标准偏差(中误差)
中误差估值极限误差
在一定的观测条件下,偶然误差的绝对值不会超过一定限值,这个限值就是极限误差。常以两倍或三倍的中误差为作为偶然误差的容许值。
相对误差
相对误差 K是中误差的绝对值与相应观测值之比。
误差传播定律及其应用
在实际工作中,某些未知量不可能或不便于直接进行观测,而需要由另一些直接观测量根据一定的函数关系计算出来,这时函数中误差与观测值中误差必定有一定的关系。阐述这种关系的定律称为误差传播定律。 简单函数中误差传播公式