期間課件測量平差第01章緒論

Telel、課程的性質(zhì)和任務(wù)本課程是測繪工程專業(yè)的主要專業(yè)基礎(chǔ)理論課，它是在完成《測量技術(shù)基礎(chǔ)》等課程教學(xué)后進行的。它的主要后續(xù)專業(yè)課程有《控制測量》、《GPS測量》和《工程測量》等。本課程的任務(wù)就是求出觀測值的最可靠結(jié)果，并評定觀測值及最可靠結(jié)果的精度。主要學(xué)習誤差理論基本知識后，條件平差方法和間接平差方法。Tel、課程教學(xué)目標通過本課程的學(xué)習，達到以下教學(xué)目標：1、了解測量平差的基本概念，最小二乘原理；2、基本掌握測量誤差分析和處理的基本方法及應(yīng)用；3、掌握條件平差、間接平差的基本原理和應(yīng)用方法；4、掌握常用平差軟件（南方平差易）的使用方法。Tel、教學(xué)內(nèi)容和要求第一章緒論第二章誤差理論與平差原則第三章條件平差第四章間接平差第五章誤差橢圓Tel學(xué)手段采用多媒體教學(xué)使用Excel表格演示南方平差易軟件Tel學(xué)目的通過本章學(xué)習，使同學(xué)們了解觀測值、觀測值誤差的概念，認識到觀測條件對觀測值質(zhì)量的影響，熟知測量平差的任務(wù)，掌握誤差的分類，學(xué)會區(qū)分偶然誤差及系統(tǒng)誤差。Tel一節(jié) 觀測誤差1.觀測值通過測量儀器、工具等任何手段獲得的以數(shù)字形式表示的空間信息，稱為觀測值，例如用儀器觀測地面上兩點的角度值、距離值、高差值等。觀測值的類型很多，不同的劃分方法可得到不同的分類。按觀測信息性質(zhì)的不同可將觀測值劃分為幾何觀測值(面積、體積、高差、距離等)和物理觀測值(溫度、氣壓、折光等)；按觀

測值所在投影面的不同可將觀測值分為平面觀測值和豎直面觀

測值；按觀測對象所在位置的不同可將觀測值分為空間觀測值、陸地觀測值、海洋觀測值等；按觀測對象本身的動靜態(tài)性質(zhì)可

分為靜態(tài)觀測值和動態(tài)觀測值；按觀測對象能否直接得到可將觀測值分為直接觀測值和間接觀測值。Tel.138088873422.觀測誤差與觀測條件任何觀測量，客觀上總是存在一個能反映其真正大小的數(shù)值，這個數(shù)值稱為觀測量的真值或理論值。然而，測量是一個有變

化的過程，觀測值是不能準確得到的，總是與觀測量的真值有

一定的差異，在測量上稱這種差異為觀測誤差，用△表示。若用L表示觀測值， 表示真值，則觀測誤差△的定義為:L~觀測誤D差=產(chǎn)L

生-L的原因是多種多樣的，但由于任何觀測值的獲取都與儀器、觀測者、外界環(huán)境有關(guān)，所以觀測誤差產(chǎn)生的原因可歸結(jié)為下列三方面。~Tel器誤差的影響儀器誤差的影響可分為兩個方面來理解，一是儀器本身固有的誤差，給觀測結(jié)果帶來誤差影響。如，用只有厘米分劃的水準尺進行水準測量時，就很難保證在厘米以下的讀數(shù)準確無誤。二是儀器檢校時的殘余誤差，如水準儀的視準軸不平行于水準軸而產(chǎn)生的i角誤差等。觀測者的影響由于觀測者感覺器官的鑒別能力有一定的局限性，所以在儀器的安置、照準、讀數(shù)等方面都會產(chǎn)生誤差。同時，觀測者的工作態(tài)度和技術(shù)水平，也是對觀測成果質(zhì)量有直接影響的重要因素。外界環(huán)境的影響觀測時所處的外界條件，如溫度、濕度、風力、大氣折光等因素都會對觀測結(jié)果直接產(chǎn)生影響；同時，隨著溫度的高低、濕度的大小、風力的強弱以及大氣折光的不同，它們對觀測結(jié)果的影響也隨之不同，因而在這樣的客觀環(huán)境下進行觀測，就必然使觀測的結(jié)果產(chǎn)生誤差。Tel述儀器、觀測者、外界環(huán)境三方面的因素是引起誤差的主

要來源。因此，我們把這三方面的因素綜合起來稱為觀測條件。

不難想像，觀測條件的好壞與觀測成果的質(zhì)量有著密切的聯(lián)系。

當觀測條件好時，觀測中產(chǎn)生的誤差平均說來就可能相對小些，

因而觀測質(zhì)量就會高些。反之，觀測條件差時，觀測成果的質(zhì)量

就會低些。如果觀測條件相同，觀測成果的質(zhì)量也就可以說是相

同的。所以說，觀測成果的質(zhì)量高低也就客觀地反映了觀測條件

的優(yōu)劣，也可以說，觀測條件的好壞決定了觀測成果質(zhì)量的高低。但是，不管觀測條件如何，在整個觀測過程中，由于受到上述因素的影響，觀測的結(jié)果就會產(chǎn)生這樣或那樣的誤差。從這個意義上來說，在測量中產(chǎn)生誤差是不可避免的，即誤差存在于整個觀測過程中，稱為誤差公理。Tel測誤差的分類及處理根據(jù)觀測誤差對觀測結(jié)果影響的性質(zhì)，可將誤差分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差(隨機誤差)兩種。系統(tǒng)誤差在相同的觀測條件下進行一系列觀測，如果誤差在大小、符號上表現(xiàn)出系統(tǒng)性，或者在觀測過程中按一定的規(guī)律變化，或者為一常數(shù)，那么，這種誤差就稱為系統(tǒng)誤差。例如，水準尺的刻劃不準、水準儀的視準軸誤差、溫度對鋼尺量距的誤差、尺長誤差等均屬于系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差具有累計性，對成果的影響較大，應(yīng)當設(shè)法消除或減弱它的影響。采用的方法一般有兩種：一是在觀測的過程中采取一定的措施；二是在觀測結(jié)果中加入改正數(shù)。其目的就是消除或減弱系統(tǒng)誤差的影響，使其達到忽略不計的程度。Tel.138088873423.2偶然誤差在相同的觀測條件下進行一系列的觀測，如果誤差在大小和符號上都表現(xiàn)出偶然性，即從單個誤差看，該系列誤差的大小和符號沒有規(guī)律性，但就大量誤差的總體而言，具有一定的統(tǒng)計規(guī)律，這種誤差稱為偶然誤差。例如，觀測時的照準誤差，讀數(shù)時的估讀誤差等，都屬于偶然誤差。如果各個誤差項對其總和的影響都是均勻小，即其

中沒有一項比其他項的影響占絕對優(yōu)勢時，那么它們的

總和將是服從或近似地服從正態(tài)分布的隨機變量。因此，偶然誤差就其總體而言，都具有一定的統(tǒng)計規(guī)律，所以，有時又把偶然誤差稱為隨機誤差。Tel.138088873423.3粗差（錯誤）在測量工作的過程中，有時會出現(xiàn)比最大允許誤差還大的誤差，通常稱為粗差。粗差的出現(xiàn)，大多是由于工作中的粗心大意造成的。粗差的存在不僅大大影響測量成果的可靠性，而且往往造成返工浪費，給工作帶來難以估量的損失。因此，必須采取適當?shù)姆椒ê痛胧?，保證觀測結(jié)果中不存在粗差。所以一般地來說，粗差不算作觀測誤差，認為是觀測錯誤。觀測結(jié)果不可避免地包含偶然誤差，它是不可消除的，偶然誤差是測量平差主要研究的對象。。Tel二節(jié) 測量平差的任務(wù)由于觀測結(jié)果不可避免地存在著偶然誤差的影響，因此在

實際工作中，為了提高最后結(jié)果的質(zhì)量，同時也為了檢查和及

時發(fā)現(xiàn)觀測值中有無錯誤存在，通常要使觀測值的個數(shù)多于未

知量的個數(shù)，也就是要進行多余觀測。例如，對一條導(dǎo)線邊，

測量一次就可得出其長度了，但實際上總要測量兩次或兩次以

上。一個三角形，只需觀測其中的兩個內(nèi)角，即可決定其形狀，但通常是觀測三個內(nèi)角。由于觀測誤差的存在，通過多余觀測

必然會發(fā)現(xiàn)在觀測結(jié)果之間不相一致或不符合應(yīng)有關(guān)系而產(chǎn)生

的不符值。因此，必須對這些帶有偶然誤差的觀測值進行處理，以便消除這些不符值，同時還要使消除不符值后的結(jié)果可以認

為是被觀測量的最可靠的結(jié)果。Tel據(jù)具有不符值的原始觀測值，如何求出被觀測量的最可靠結(jié)果，這就是測量平差的一個主要任務(wù)。測量平差的另一任務(wù)，就是評定觀測值以及最可靠結(jié)果的精度。既然觀測有誤差，就必須知道這些誤差對測量成果的影響，考核測量成果的質(zhì)量是否滿足生產(chǎn)建設(shè)工作的要求。概括起來說，測量平差的任務(wù)就是：對一系列帶有偶然誤差的觀測值，采用合理的方法來消除它們之間的不符值，求出未知量的最可靠值。運用合理的方法來評定測量成果的精度。Tel考題什么是觀測誤差?產(chǎn)生的原因有哪些?觀測條件包括哪些?根據(jù)觀測誤差對觀測結(jié)果的影響，將觀測誤差區(qū)分成哪幾類?觀測條件與觀測質(zhì)量之間的關(guān)系是什么?在相同的觀測條件下，對同一個量進行了若干次觀測，這些觀測值的精度是否相同?誤差小的觀測值比誤差大的觀測值的精度高嗎，為什么?根據(jù)本書的觀點，真誤差屬什么誤差?測量平差的