测量平差知识大全
测量平差知识大全
➢绪论➢测量平差理论➢4种基本平差方法➢讨论点位精度➢统计假设检验的知识➢近代平差概论✧绪论§1-1观测误差测量数据(观测数据)是指用一定的仪器、工具、传感器或其他手段获取的反映地球与其它实体的空间分布有关信息的数据,包含信息和干扰(误差)两部分。
一、误差来源观测值中包含有观测误差,其来源主要有以下三个方面:1. 测量仪器;2. 观测者;3. 外界条件。
二、观测误差分类1. 偶然误差定义,例如估读小数;2. 系统误差定义,例如用具有某一尺长误差的钢尺量距;系统误差与偶然误差在观测过程中总是同时产生的。
3. 粗差定义,例如观测时大数读错。
误差分布与精度指标§2-1 正态分布概率论中的正态分布是误差理论与测量平差基础中随机变量的基本分布。
一、一维正态分布§2-2偶然误差的规律性2. 直方图由表2-1、表2-2可以得到直方图2-1和图2-2(注意纵、横坐标各表示什么?),直方图形象地表示了误差分布情况。
3. 误差分布曲线(误差的概率分布曲线)在一定的观测条件下得到一组独立的误差,对应着一种确定的误差分布。
当观测值个数的情况下,频率稳定,误差区间间隔无限缩小,图2-1和图2-2中各长方条顶边所形成的折线将分别变成如图2-3所示的两条光滑的曲线,称为误差分布曲线,随着n增大,以正态分布为其极限。
因此,在以后的讨论中,都是以正态分布作为描述偶然误差分布的数学模型。
4. 偶然误差的特性第三章协方差传播律及权在测量实际工作中,往往会遇到某些量的大小并不是直接测定的,而是由观测值通过一定的函数关系间接计算出来的,显然,这些量是观测值的函数。
例如,在一个三角形中同精度观测了3个内角L1,L2和L3,其闭合差w和各角度的平差值分别又如图3—1中用侧方交会求交会点的坐标等。
现在提出这样一个问题:观测值函数的精度如何评定?其中误差与观测值的中误差存在怎样的关系?如何从后者得到前者?这是本章所要讨论的重要内容,阐述这种关系的公式称为协方差传播律。
测量平差期末考试公式总结
测量平差期末复习资料1. 将静止的海水面向整个陆地延伸,用所形成的封闭曲面代替地球表面,形成的重力等位面,这个曲面称为大地水准面。
其特点是水准面上任意一点的铅垂线(重力作用线)都垂直于该点的曲面。
2. 6°带中央子午线经度N=L=6N-3, 3°带中央子午线经度L=3n 。
3. 高程系统:确定该点沿铅垂方向到某基准面的距离。
绝对高程(海拔):指某点沿铅垂线方向到大地水准面的距离,用H表示。
相对高程:某点距假定水准面的铅垂距离。
高差:地面上两点间的高程之差。
4. 地形 :a,地物:地面上固定性物体,如河流、房屋、道路、湖泊等; b.地貌:地面的高低起伏的形态,如山岭、谷地和陡崖等。
5. 线性代数补充知识1) 由n m ⨯个数有次序地排列成m 行n 列的表叫矩阵通常用一个大写字母表示, 如:⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⨯mn m m n n n m a a a a a a a a a A212222111211 2)若m=n ,即行数与列数相同,称A 为方阵。
元素a11、a22……ann 称为对角元素。
3)若一个矩阵的元素全为0,称零矩阵,一般用O 表示。
4)对于 的方阵,除对角元素外,其它元素全为零,称为对角矩阵。
如:)(00000022112211nn mn n m a a adiag a aa A=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⨯5)对于 对角阵,若a11=a22=……=ann =1,称为单位阵,一般用E 、I 表示。
6)若aij=aji ,则称A 为对称矩阵.矩阵的基本运算:1)若具有相同行列数的两矩阵各对应元素相同,则: 2)具有相同行列数的两矩阵A 、B 相加减,其行列数与A 、B 相同,其元素等于A 、B 对应元素之和、差。
且具有可交换性与可结合性。
3)设A 为m*s 的矩阵,B 为s*n 的矩阵,则A 、B 相乘才有意义,C=AB ,C 的阶数为m*n 。
O A=A O =O ,IA=AI=A ,A (B+C )=AB+AC ,ABC=A (BC )矩阵的转置:对于任意矩阵Cmn:nn ⨯n n ⨯BA =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⨯mn m m n n n m c c c c c c c c c C 212222111211将其行列互换,得到一个nm 阶矩阵,称为C 的转置。
测量平差期末总结
测量平差期末总结一、引言测量平差是地理信息系统(GIS)和工程测量领域非常重要的一部分,它涉及到对测量数据进行处理、分析和计算。
测量平差能够提高测量数据的准确性和精确度,使得测量结果更加可靠和可信。
本文将对测量平差的一些基本概念、方法和步骤进行总结和分析,以期加深对测量平差的理解和应用。
二、测量平差的基本概念1. 测量平差的定义测量平差是指通过一系列的数学模型和计算方法,对原始的测量数据进行处理和分析,以获取更加准确和精确的测量结果的过程。
测量平差的目的是消除测量误差,提高测量数据的可靠性和精度。
2. 测量平差的分类根据测量数据的性质和采集方式的不同,测量平差可以分为直接平差和间接平差。
直接平差是指对直接测量数据进行处理和分析,如经纬度测量、高程测量等;间接平差是指对间接测量数据进行处理和分析,如距离测量、角度测量等。
3. 测量平差的基本原理测量平差的基本原理是基于观测量的合理模型和模型的参数估计。
通过观测量的数学模型,利用最小二乘法或加权最小二乘法等方法,求解模型的未知参数,从而得到测量结果的最优估计。
三、测量平差的方法和步骤1. 校正平差校正平差是指对原始的测量数据进行检验和修正的过程。
校正平差的目的是通过剔除异常观测值和消除系统误差,得到更加准确和可靠的测量数据。
2. 数学模型的建立数学模型是测量平差的基础,它是通过观测量的几何关系和误差模型建立的。
数学模型可以根据测量任务的不同而定,常见的数学模型有三角形测量模型、高程测量模型等。
3. 参数估计参数估计是指根据观测量和数学模型,利用最小二乘法或其他的数学方法,求解模型的未知参数。
参数估计的目的是最小化观测量和模型的差异,得到最优估计。
4. 平差计算平差计算是指根据参数估计的结果,利用平差公式和计算方法,对测量数据进行处理和分析。
平差计算的目的是消除观测量和模型之间的差异,得到平差结果。
四、测量平差的应用1. 地理信息系统(GIS)测量平差在GIS中有广泛的应用。
测量平差概要
测量平差概要一、基本概念01、极条件的个数等于中点多边形、大地四边形和扇形的总数。
02、在间接平差中,独立未知量的个数等于必要观测数。
03、协方差与权互为倒数。
04、在测量中产生误差是不可避免的,即误差存在于整个观测过程,称为误差公理。
05、在间接平差中,误差方程的个数等于观测值的个数。
06、协因数阵与权阵互为逆阵。
07、偶然误差的四个统计特性是:有界性、聚中性、对称性和抵偿性。
08、圆周条件的个数等于中点多边形的个数。
09、偶然误差服从正态分布。
10、只有包含中点多边形的三角网才会产生圆周角条件。
11、条件平差的法方程个数等于多余观测个数,间接平差的法方程的个数等于必要观测数。
12、描述偶然误差分布常用的三种方法是:列表法、绘图法、密度函数法。
13、同一个量多次不等精度观测值的最或是值等于其加权平均值。
14、应用权倒数传播律时观测值间应误差独立。
15、极限误差是指测量过程中规定的最大允许误差值,通常取测量中误差的3倍作为极限误差。
16、在平地,水准测量的高差中误差与水准路线长度的算术平方根成正比。
17、在水准测量中要求前后视距相等是为了消除i角产生的系统误差。
18、在测角中正倒镜观测是为了消除系统误差。
19、水准网的必要起算数据为1个,独立测角网的必要起算数据为4个。
20、在水准测量中估读尾数不准确产生的误差是偶然误差。
21、独立测角网的条件方程有图形条件、圆周条件和极条件三种类型。
22、定权时单位权中误差可任意给定,它仅起比例常数的作用。
23、测角精度与角度的大小无关。
24、观测值的权通常是没有量纲的。
25、在山地,水准测量的高差中误差与测站数的算术平方根成正比。
26、测角网的必要观测个数等于待定点个数的2倍。
27、仪器误差、观测者和外界环境的综合影响称为观测条件28、独立水准网的条件方程式只有闭合水准路线。
29、根据误差对观测结果的影响,观测误差可分为系统误差和偶然误差两类。
30、观测值的协因数与方差成正比,观测值的权与方差反比。
测量平差知识大全
➢绪论➢测量平差理论➢4种基本平差方法➢讨论点位精度➢统计假设检验的知识➢近代平差概论✧绪论§1-1观测误差测量数据(观测数据)是指用一定的仪器、工具、传感器或其他手段获取的反映地球与其它实体的空间分布有关信息的数据,包含信息和干扰(误差)两部分。
一、误差来源观测值中包含有观测误差,其来源主要有以下三个方面:1. 测量仪器;2. 观测者;3. 外界条件。
二、观测误差分类1. 偶然误差定义,例如估读小数;2. 系统误差定义,例如用具有某一尺长误差的钢尺量距;系统误差与偶然误差在观测过程中总是同时产生的。
3. 粗差定义,例如观测时大数读错。
误差分布与精度指标§2-1 正态分布概率论中的正态分布是误差理论与测量平差基础中随机变量的基本分布。
一、一维正态分布§2-2偶然误差的规律性2. 直方图由表2-1、表2-2可以得到直方图2-1和图2-2(注意纵、横坐标各表示什么?),直方图形象地表示了误差分布情况。
3. 误差分布曲线(误差的概率分布曲线)在一定的观测条件下得到一组独立的误差,对应着一种确定的误差分布。
当观测值个数的情况下,频率稳定,误差区间间隔无限缩小,图2-1和图2-2中各长方条顶边所形成的折线将分别变成如图2-3所示的两条光滑的曲线,称为误差分布曲线,随着n增大,以正态分布为其极限。
因此,在以后的讨论中,都是以正态分布作为描述偶然误差分布的数学模型。
4. 偶然误差的特性第三章协方差传播律及权在测量实际工作中,往往会遇到某些量的大小并不是直接测定的,而是由观测值通过一定的函数关系间接计算出来的,显然,这些量是观测值的函数。
例如,在一个三角形中同精度观测了3个角L1,L2和L3,其闭合差w和各角度的平差值分别又如图3—1中用侧方交会求交会点的坐标等。
现在提出这样一个问题:观测值函数的精度如何评定?其中误差与观测值的中误差存在怎样的关系?如何从后者得到前者?这是本章所要讨论的重要容,阐述这种关系的公式称为协方差传播律。
测量平差——精选推荐
测量平差一.测量平差基本知识 1.测量平差定义及目的在设法消除系统误差、粗差影响下,其基本任务是求待定量的最优估量和评定其精度。
人们把这一数据处理的整个过程叫测量平差。
测量平差的目的:一是通过数据处理求待定量的最优估值;二是评定观测成果的质量。
2.协方差传播律及协方差传播律是观测值(向量)与其函数(向量)之间精度传递的规律。
①观测值线性函数的方差: 函数向量:Y=F(X) Z=K(X)其误差向量为:ΔY=F ΔX ΔZ=K ΔX则随机向量与其函数向量间的方差传递公式为⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫====F D K D K D F D K D K D F D F D TXZYTXYZTXZTXY②多个观测值线性函数的协方差阵t×n×n ×t×n T n XX t t ZZ K D K D =③非线性的协方差传播T XX ZZ K KD D =3.权及常用的定权方法①权表示比例关系的数字特征称之为权,也就是权是表征精度的相对指标。
权的意义不在于它们本身数值的大小,而在于它们之间所存在的比例关系。
()n i iiP ,...,2,1220==σσ i P 为观测值i L 的权,20σ是可以任意选定的比例常数。
②单位权方差权的作用是衡量观测值的相对精度,称其为相对精度指标。
确定一组权时,只能用同一个0σ,令0σσ=i ,则得:iiP ===02202021σσσσ上式说明20σ是单位权(权为1)观测值的方差,简称为单位权方差。
凡是方差等于20σ的观测值,其权必等于1。
权为1的观测值,称为单位权观测值。
无论2σ取何值,权之间的比例关系不变。
③测量中常用的定权方法 ⅰ.水准测量的权NC P h =式中,N 为测站数。
SC P h =式中,S 为水准路线的长度。
ⅱ.距离量测的权ii S C P =式中,i S 为丈量距离。
ⅲ.等精度观测算术平均值的权CP ii N=式中,i N 为i 次时同精度观测值的平均值。
测量平差的基础理论与实用运算技巧介绍
测量平差的基础理论与实用运算技巧介绍引言:测量平差是测绘学中一项重要的技术,它通过一系列的测量观测与计算,使得测量结果更加准确和可靠。
本文将介绍测量平差的基础理论和实用运算技巧,帮助读者了解和掌握这一领域的知识。
一、测量平差的基础理论1.1 测量误差与精度测量平差的基础理论包括测量误差与精度。
测量误差是测量结果与真实值之间的差异,而精度则是描述测量结果的可靠程度。
了解并控制测量误差是进行测量平差的基础。
1.2 测量观测与定位测量观测是对待测对象进行测量的过程,它是测量平差的基础数据。
而定位则是将观测结果转化为坐标或位置信息的过程,常用的方法包括全站仪测量和GPS 定位等。
1.3 测量平差方法测量平差的方法有很多种,如最小二乘法、参数平差法等。
最小二乘法是一种常用的平差方法,它通过将观测误差最小化,来确定最优的平差结果。
二、实用运算技巧2.1 观测数据处理观测数据处理是进行测量平差的关键步骤,它包括读数转换、数据检查和数据平差等。
在进行数据处理时,需要注意数据的完整性和准确性。
2.2 参数平差法运算参数平差法是一种广泛应用的平差方法,它通过建立参数模型和观测方程,来求解未知量的值。
在进行参数平差法运算时,需要掌握矩阵运算和方程组求解的技巧。
2.3 网平差运算网平差是一种多个点同时进行平差的方法,它适用于有大量观测数据和未知量的情况。
在进行网平差运算时,需要注意观测数据的合理性和平差结果的可靠性。
三、实例分析本节将通过一个实例来展示测量平差的应用。
假设有一个工程项目,需要对地面标志点进行定位测量和平差。
首先进行全站仪观测,并记录观测数据。
然后,将观测数据进行处理和平差计算,得到标志点的实际位置坐标。
最后,根据平差结果进行误差分析和可靠性评估。
四、应用展望随着测绘技术的不断发展,测量平差在各个领域的应用越来越广泛。
未来,随着传感器和数据处理技术的进步,测量平差的精度和效率将进一步提高。
同时,测量平差也将深入到更多新兴领域,如智能交通和环境监测等。
测量平差复习
3
二、测量误差理论及其应用
1、偶然误差的统计特性 2、衡量精度的指标 3、方差、权、协因数的关系 4、方差阵、权阵、协因数阵的关系 5、协方差传播定律、协因数传播定律
1、偶然误差的统计特性
有限性 渐降性 对称性 抵偿性
2、衡量精度的指标
精度、准确度、精确度的区别:
➢精度:L E(L) ,表征偶然误差的影响; ~
k 1 1/ N L L/
➢常用于衡量边长或距离精度。
例:用钢卷尺丈量200m和40m两段距离,量距的中误差都是 ±2cm,问两者的精度是否相同?
解:根据相对中误差定义,则
前者的相对中误差为:0.02/200 =1/10000 后者相对中误差则为:0.02/40=l/2000 故前者的量距精度高于后者。
n 12,t 2*3, r 6
可以列6个条件方程:
➢图形条件
^^^
L1 L2 L3 180
^^^
L4 L5 L6 180
^^^
L7 L8 L9 180
^
^
^
L10 L11 L12 180
➢内角和条件
^^^
^
L3 L6 L9 L12 360
➢极条件
3、水准网条件平差
2 0 2 1
DF KDLLK T 1 1 0 0 4 0 1 6
2 0 8 0
1 0 1 1
QF KQLLK T 1 1 0 0 2 0 1 3
1 0 4 0
2 1 2
例:已知观测值向量 L的协因数阵为 31
QLL 1
4
3
2 3 6
现有函数 F L1 L3 +1 ,试求:(1)函数F的协因数 QF。
测量平差概要
测量平差概要一、基本概念01、极条件的个数等于中点多边形、大地四边形和扇形的总数。
02、在间接平差中,独立未知量的个数等于必要观测数。
03、协方差与权互为倒数。
04、在测量中产生误差是不可避免的,即误差存在于整个观测过程,称为误差公理。
05、在间接平差中,误差方程的个数等于观测值的个数。
06、协因数阵与权阵互为逆阵。
07、偶然误差的四个统计特性是:有界性、聚中性、对称性和抵偿性。
08、圆周条件的个数等于中点多边形的个数。
09、偶然误差服从正态分布。
10、只有包含中点多边形的三角网才会产生圆周角条件。
11、条件平差的法方程个数等于多余观测个数,间接平差的法方程的个数等于必要观测数。
12、描述偶然误差分布常用的三种方法是:列表法、绘图法、密度函数法。
13、同一个量多次不等精度观测值的最或是值等于其加权平均值。
14、应用权倒数传播律时观测值间应误差独立。
15、极限误差是指测量过程中规定的最大允许误差值,通常取测量中误差的3倍作为极限误差。
16、在平地,水准测量的高差中误差与水准路线长度的算术平方根成正比。
17、在水准测量中要求前后视距相等是为了消除i角产生的系统误差。
18、在测角中正倒镜观测是为了消除系统误差。
19、水准网的必要起算数据为1个,独立测角网的必要起算数据为4个。
20、在水准测量中估读尾数不准确产生的误差是偶然误差。
21、独立测角网的条件方程有图形条件、圆周条件和极条件三种类型。
22、定权时单位权中误差可任意给定,它仅起比例常数的作用。
23、测角精度与角度的大小无关。
24、观测值的权通常是没有量纲的。
25、在山地,水准测量的高差中误差与测站数的算术平方根成正比。
26、测角网的必要观测个数等于待定点个数的2倍。
27、仪器误差、观测者和外界环境的综合影响称为观测条件28、独立水准网的条件方程式只有闭合水准路线。
29、根据误差对观测结果的影响,观测误差可分为系统误差和偶然误差两类。
30、观测值的协因数与方差成正比,观测值的权与方差反比。
测量平差知识大全
➢绪论➢测量平差理论➢4种基本平差方法➢讨论点位精度➢统计假设检验的知识➢近代平差概论✧绪论§1-1观测误差测量数据(观测数据)是指用一定的仪器、工具、传感器或其他手段获取的反映地球与其它实体的空间分布有关信息的数据,包含信息和干扰(误差)两部分。
一、误差来源观测值中包含有观测误差,其来源主要有以下三个方面:1. 测量仪器;2. 观测者;3. 外界条件。
二、观测误差分类1. 偶然误差定义,例如估读小数;2. 系统误差定义,例如用具有某一尺长误差的钢尺量距;系统误差与偶然误差在观测过程中总是同时产生的。
3. 粗差定义,例如观测时大数读错。
误差分布与精度指标§2-1 正态分布概率论中的正态分布是误差理论与测量平差基础中随机变量的基本分布。
一、一维正态分布§2-2偶然误差的规律性2. 直方图由表2-1、表2-2可以得到直方图2-1和图2-2(注意纵、横坐标各表示什么?),直方图形象地表示了误差分布情况。
3. 误差分布曲线(误差的概率分布曲线)在一定的观测条件下得到一组独立的误差,对应着一种确定的误差分布。
当观测值个数的情况下,频率稳定,误差区间间隔无限缩小,图2-1和图2-2中各长方条顶边所形成的折线将分别变成如图2-3所示的两条光滑的曲线,称为误差分布曲线,随着n增大,以正态分布为其极限。
因此,在以后的讨论中,都是以正态分布作为描述偶然误差分布的数学模型。
4. 偶然误差的特性第三章协方差传播律及权在测量实际工作中,往往会遇到某些量的大小并不是直接测定的,而是由观测值通过一定的函数关系间接计算出来的,显然,这些量是观测值的函数。
例如,在一个三角形中同精度观测了3个内角L1,L2和L3,其闭合差w和各角度的平差值分别又如图3—1中用侧方交会求交会点的坐标等。
现在提出这样一个问题:观测值函数的精度如何评定?其中误差与观测值的中误差存在怎样的关系?如何从后者得到前者?这是本章所要讨论的重要内容,阐述这种关系的公式称为协方差传播律。
测量平差知识大全
➢绪论➢测量平差理论➢4种基本平差方法➢讨论点位精度➢统计假设检验的知识➢近代平差概论✧绪论§1-1观测误差测量数据(观测数据)是指用一定的仪器、工具、传感器或其他手段获取的反映地球与其它实体的空间分布有关信息的数据,包含信息和干扰(误差)两部分。
一、误差来源观测值中包含有观测误差,其来源主要有以下三个方面:1. 测量仪器;2. 观测者;3. 外界条件。
二、观测误差分类1. 偶然误差定义,例如估读小数;2. 系统误差定义,例如用具有某一尺长误差的钢尺量距;系统误差与偶然误差在观测过程中总是同时产生的。
3. 粗差定义,例如观测时大数读错。
误差分布与精度指标§2-1 正态分布概率论中的正态分布是误差理论与测量平差基础中随机变量的基本分布。
一、一维正态分布§2-2偶然误差的规律性2. 直方图由表2-1、表2-2可以得到直方图2-1和图2-2(注意纵、横坐标各表示什么?),直方图形象地表示了误差分布情况。
3. 误差分布曲线(误差的概率分布曲线)在一定的观测条件下得到一组独立的误差,对应着一种确定的误差分布。
当观测值个数的情况下,频率稳定,误差区间间隔无限缩小,图2-1和图2-2中各长方条顶边所形成的折线将分别变成如图2-3所示的两条光滑的曲线,称为误差分布曲线,随着n增大,以正态分布为其极限。
因此,在以后的讨论中,都是以正态分布作为描述偶然误差分布的数学模型。
4. 偶然误差的特性第三章协方差传播律及权在测量实际工作中,往往会遇到某些量的大小并不是直接测定的,而是由观测值通过一定的函数关系间接计算出来的,显然,这些量是观测值的函数。
例如,在一个三角形中同精度观测了3个内角L1,L2和L3,其闭合差w和各角度的平差值分别又如图3—1中用侧方交会求交会点的坐标等。
现在提出这样一个问题:观测值函数的精度如何评定?其中误差与观测值的中误差存在怎样的关系?如何从后者得到前者?这是本章所要讨论的重要内容,阐述这种关系的公式称为协方差传播律。
测量平差资料
测量平差资料第⼀章绪论⼀、观测误差1、为什么要进⾏观测必要观测、多余观测2、误差存在的现象3、误差产⽣的原因观测条件:观测仪器、观测者、外界条件4、误差的分类粗差、系统误差、偶然误差5、误差的处理办法⼆、测量平差的简史和发展三、测量平差的两⼤任务及本课程的主要内容第⼆章误差分布与精度指标⼀、偶然误差的规律性1、随机变量2、偶然误差的分布正态分布3、偶然误差的统计特性由统计分析可以看出,偶然误差具有下列特性:1、在⼀定的观测条件下,偶然误差的绝对值有⼀定的限值,即超过⼀定限值的偶然误差出现的概率为零;2、绝对值较⼩的偶然误差⽐绝对值较⼤的偶然误差出现的概率⼤;3、绝对值相等的正负偶然误差出现的概率相同;4、偶然误差的理论平均值为零⼆、随机变量的数字特征(1)反映随机变量集中位置的数字特征---数学期望(2)反映随机变量偏离集中位置的离散程度----⽅差(3)映两两随机变量x、y相关程度的数字特征---协⽅差3、协⽅差(a) 定义相关系数三、衡量精度的指标1、⽅差和中误差2、平均误差3、或然误差4、极限误差5、相对(中、真、极限)误差四、随机向量的数字特征1、随机向量2、随机向量的数学期望3、随机向量的⽅差-协⽅差阵协⽅差阵的定义协⽅差阵的特点4、互协⽅差阵协⽅差阵的定义协⽅差阵的特点五、精度准确度精确度观测值的质量取决于观测误差(偶然误差、系统误差、粗差)的⼤⼩。
1、精度:描述偶然误差,可从分布曲线的陡峭程度看出精度的⾼低。
2、准确度:描述系统误差和粗差,可⽤观测值的真值与观测值的数学期望之差来描述,即:3、精确度:描述偶然误差、系统误差和粗差的集成,精确度可⽤观测值的均⽅误差来描述,即:即观测值中只存在偶然误差时,均⽅误差就等于⽅差,此时精确度就是精度。
七、⼩结第三章协⽅差传播律⼏个概念1、直接观测量2、⾮直接观测量---观测值的函数⽔准测量导线测量三⾓形内⾓平差值3、独⽴观测值4、⾮独⽴观测值----相关观测值独⽴观测值各个函数之间不⼀定独⽴5、误差传播律6、协⽅差传播律⼀、观测值线性函数的⽅差设观测向量L及其期望和⽅差为:若观测向量的多个线性函数为三、两个函数的互协⽅差阵四、⾮线性函数的情况五、多个观测向量⾮线性函数的⽅差—协⽅差矩阵设观测向量的t个⾮线性函数为:对上式求全微分,得六、协⽅差传播律的应⽤1、⽔准测量的精度2、距离丈量的精度3、同精度独⽴观测值算术平均值的精度七、应⽤协⽅差传播律时应注意的问题(1)根据测量实际,正确地列出函数式;(2)全微分所列函数式,并⽤观测值计算偏导数值;(3)计算时注意各项的单位要统⼀;(4)将微分关系写成矩阵形式;(5)直接应⽤协⽅差传播律,得出所求问题的⽅差-协⽅差矩阵。
测量平差
一、名词解释:1、观测值:用测量仪器、工具等多种测量手段和方法对观测对象进行测量所获得并以数字形式表示的结果;2、观测误差:即是观测值与理论值之间的差值;3、系统误差:在相同的观测条件下作一系列的观测,如果在大小、符号上表现出系统性,或者在观测过程中按一定的规律变化,或者保持一常数;4、偶然误差:在相同的观测条件下做一系列的观测,如果误差在大小和符号上都表现出偶然性,即从单个误差上来看,该误差的大小和符号没有规律性,但就大量误差总体而言,具有一定的统计规律;5、真值:任何一个被观测的量,客观上存在着一个能代表其真正值大小的数值,这一数值被称为该量的真值;6、精度:就是指误差分布的密集或离散程度,即离散度的大小;7、准确度:在一定的实验条件下,多次测定的平均值与其真值相等符合的程度,即测量结果与测量真值的一直程度;8、中误差:在测量中,方差的算数平方根用于衡量精度的标准,中误差不是代表个别具体误差大小,而是代表一组同精度观测值真误差的代表;9、必要观测及多余观测:为确定网中位置而必须观测的观测值个数成为必要观测,凡超过必要观测的观测称为多余观测;10、独立观测值:在测量工作中,直接观测得到的高差、距离、角度和方向等都是独立观测值;11、直接观测平差法:就是针对只有一个未知数的测量问题,根据这些观测值,球的该问题中未知数最或染指的一种方法;12、条件平差法:根据条件方程式按最小二乘原理求观测值的最或是值;13、间接平差法:根据观测量与未知量的函数关系,列出误差方程式,然后再按最小二乘原理求未知量的最或是值;14、起算数据:为了确定控制网的大小和位置所必须的已知数据;15、独立网及非独立网:等于或少于起算数据的网成为独立网,多余起算数据的网成为非独立网;16、极条件:17、基线条件:18、固定边条件:19、坐标方位角条件:20、平差值函数:就是平差中某些量是通过平差值计算出来的21、误差椭圆:常以长短半轴老绘制标准的椭圆来代替相应的误差曲线,用来计算待定点在各方向上的位差。
平差知识点总结
平差知识点总结一、平差的基本概念1.平差的定义平差是指利用数学方法对一组测量数据进行处理和分析,消除或减小测量误差,从而得到比较准确的测量结果的过程。
平差是保证测量精度的重要手段,它通过对测量数据的处理,能够提高测量结果的准确性和可靠性。
2.平差的分类根据不同的处理方法和目的,平差可以分为几何平差、最小二乘平差、参数平差、条件平差、闭合平差等多种类型。
其中,最小二乘平差是平差技术中应用最广泛的一种,它通过最小化残差的平方和来确定未知参数的估计值,是一种较为常用的平差方法。
3.平差的应用平差技术在工程测量、地形测绘、地质勘探、地球物理探测等领域都有着广泛的应用。
在实际测量中,由于测量仪器、环境等因素的影响,测量数据往往会存在一定的误差,平差技术可以通过对测量数据进行处理,消除或减小这些误差,从而得到准确的测量结果。
二、平差的基本原理和方法1.平差的基本原理平差的基本原理是利用数学方法对测量数据进行处理和分析,通过建立数学模型和求解未知参数的估计值,最终得到较为准确的测量结果。
平差的核心是通过最小化残差来确定未知参数的估计值,使得观测值和计算值之间的差异达到最小,从而提高测量结果的准确性。
2.平差的基本方法平差的基本方法包括观测数据的处理、数学模型的建立、参数的求解以及结果的检查和评定等几个步骤。
在实际平差中,需要根据具体的测量任务和条件选择合适的平差方法,对测量数据进行适当的处理和分析,最终得到满足精度要求的测量结果。
三、平差的要素和步骤1.平差的要素平差的要素包括观测数据、数学模型、未知参数、观测方程、法方程、权矩阵等几个方面。
其中,观测数据是进行平差的基础和原始资料,数学模型是求解未知参数的理论基础,未知参数是待求解的目标,观测方程和法方程是平差计算的基本方程,权矩阵则是对观测值的权重进行考虑和处理。
2.平差的步骤平差的一般步骤包括数据预处理、误差分析、参数估计、残差分析等几个方面。
在进行平差计算之前,首先需要对观测数据进行预处理,包括数据的加工、筛选、检查等工作;然后通过误差分析求解未知参数的初始值,并进行参数估计;最后进行残差分析,检查和评定结果的精度和可靠性。
(完整版)测量平差知识大全汇总
➢绪论➢测量平差理论➢4种基本平差方法➢讨论点位精度➢统计假设检验的知识➢近代平差概论✧绪论§1-1观测误差测量数据(观测数据)是指用一定的仪器、工具、传感器或其他手段获取的反映地球与其它实体的空间分布有关信息的数据,包含信息和干扰(误差)两部分。
一、误差来源观测值中包含有观测误差,其来源主要有以下三个方面:1. 测量仪器;2. 观测者;3. 外界条件。
二、观测误差分类1. 偶然误差定义,例如估读小数;2. 系统误差定义,例如用具有某一尺长误差的钢尺量距;系统误差与偶然误差在观测过程中总是同时产生的。
3. 粗差定义,例如观测时大数读错。
误差分布与精度指标§2-1 正态分布概率论中的正态分布是误差理论与测量平差基础中随机变量的基本分布。
一、一维正态分布§2-2偶然误差的规律性2. 直方图由表2-1、表2-2可以得到直方图2-1和图2-2(注意纵、横坐标各表示什么?),直方图形象地表示了误差分布情况。
3. 误差分布曲线(误差的概率分布曲线)在一定的观测条件下得到一组独立的误差,对应着一种确定的误差分布。
当观测值个数的情况下,频率稳定,误差区间间隔无限缩小,图2-1和图2-2中各长方条顶边所形成的折线将分别变成如图2-3所示的两条光滑的曲线,称为误差分布曲线,随着n增大,以正态分布为其极限。
因此,在以后的讨论中,都是以正态分布作为描述偶然误差分布的数学模型。
4. 偶然误差的特性第三章协方差传播律及权在测量实际工作中,往往会遇到某些量的大小并不是直接测定的,而是由观测值通过一定的函数关系间接计算出来的,显然,这些量是观测值的函数。
例如,在一个三角形中同精度观测了3个内角L1,L2和L3,其闭合差w和各角度的平差值分别又如图3—1中用侧方交会求交会点的坐标等。
现在提出这样一个问题:观测值函数的精度如何评定?其中误差与观测值的中误差存在怎样的关系?如何从后者得到前者?这是本章所要讨论的重要内容,阐述这种关系的公式称为协方差传播律。
测量平差期末考试资复习料
测量平差2011 上复习:填空题:第一章:1、观测值:通过测量仪器、工具等任何手段获得的以数字形式表示的空间信息称为观测值。
2、测量误差:测量是一个有变化的过程,观测值是不能准确得到的,总是与观测量得真值有一定的差异,在测量上称这种差异为观测误差。
3、观测条件:仪器、观测者、外界环境。
4、系统误差:在相同的观测条件下进行一系列观测,如果误差在大小、符号上表现出系统性,或者在观测过程中按一定的规律变化,或者为一常数,那么,这种误差称为系统误差。
5、偶然误差:在相同的观测条件下进行一系列的观测,如果误差在大小和符号上都表现出偶然性,即从单个误差来看,该系列误差的大小和符号没有规律。
但就大量误差的总体而言,具有一定的统计规律,这种误差称为偶然误差。
6、测量平差的任务:1、对一系列带有偶然误差的观测值,采用合理的方法来消除他们之间的不符值,求出未知量的最可靠值。
2、运用合理的方法来评定测量成果的精度。
第二章1、偶然误差的特性:有界性、聚中性、对称性、抵偿性。
2、精度的概念:就是指误差分布的密集或离散的程度。
3、方差的算术平方根称为中误差(标准差)测量中常用m 表示。
恒为正值。
4、极限误差就是最大误差。
规定三倍中误差为极限误差,若观测要求严,可规定为两倍。
5、相对精度包括相对真误差、相对中误差、相对极限误差,它们分别是真误差、中误差和极限误差与其观测值之比。
(如:相对中误差=中误差/观测值)6、真误差、中误差和极限误差统称为绝对误差。
7、观测值的方差愈小,其权愈大;反之,其权愈小。
即观测值的权与其方差成反比。
8、在测量中权为1 的观测值称为单位权观测值,与之相应的中误差称为单位权观测值的中误差,简称单位权中误差。
一般情况下,权是无量纲单位的。
9、加权平均值的权等于各观测值的权之和。
当观测值的精度都相同,即为同精度观测值时,观测值的权均为P=1,加权平均值就成为算术平均值,其权等于n10、由三角形闭合差计算测角中误差的计算公式称为菲列罗公式:11、同精度观测的算术平均值就是该量的最或是值。
测量平差知识点
1、测量学的研究内容:测定和测设。
2、测定:将地面上客观存在的物体通过测量的手段将其测成数据或图形。
3、测设:就是将测量的手段标定在地面上。
4、水准面:静止的水面。
5、大地水准面:水准面与静止的平均海水面相重合的闭合水准面。
6、铅垂线:重力方向线,是测量工作的基准线。
7、地球椭球面是测量工作的基准面。
8、地物:地面上人造或天然固定的物体:地貌:地面高低起伏形态。
9、测量上常用坐标系:天文、大地、高斯平面直角、独立平面直角。
10、绝对高程:地面点沿铅垂线到大地水准面的距离。
相对高程:某点到任意水准面的距离。
11、高差:地面上两点之间高程差。
12、半径为10km范围内面积为320km2之内可以用水平面代替水准面时距离产生的误差可忽略不计;测距范围的100km2时,用平面代替水准面时对角度的影响可忽略不计;在高程测量中即使很短的距离也不可忽略。
13、测量工作的原则:a由整体到局部、由控制到碎部;b步步检核。
14、测量的基本工作:测角、量边、测高程。
15、测绘的基本工作:确定地面点的基本位置。
16、施工测量包括:建筑物施工放样、建筑物变形监测、工程竣工测量。
17、高程测量:测量地面上各点高程的工作。
18、水准测量的实质:测量地面上两点之间的高差,是利用水准仪所提供的一条水平视线来实现的。
19、高差计算方法:高差法、仪高法。
20、水准仪按构造可分为:微倾式、自动安平、数字水准仪,及水准尺和尺垫。
21、DS3构造:望远镜、水准器,基座。
22、水准仪轴线之间的几何条件:a圆水准器轴平行于竖轴b十字丝横丝垂直于竖丝c水准管轴平行于视准轴。
23、尺垫的作用:减少水准尺下沉和标志转点。
24、水准尺的使用:粗平、瞄准、精平、读数。
24、水准点的分类:永久性和临时性。
25、测站的检核方法:双面尺法和双仪高法。
26、水准路线检核方法:闭合水准路线、附合水准路线、支水准路线、水准网。
27、误差:仪器误差,观测误差、外界条件的影响。
测量平差方法及误差分析技巧
测量平差方法及误差分析技巧引言:测量平差在各个领域中都起到了至关重要的作用,无论是土地测量、工程测量还是地理测量都离不开精确的测量平差。
本文将介绍测量平差的基本原理、方法以及误差分析技巧,以帮助读者更好地理解和应用这些知识。
一、测量平差的基本原理1.1 测量平差的定义测量平差是指在测量中,通过对测量数据进行处理和分析,用数学方法将观测值修正为比较可靠的数值,并确定其精度和可靠度的过程。
1.2 测量平差的基本原理测量平差的基本原理是以观测数据为基础,通过适当的计算和修正方法,使测量结果达到满足一定精度要求的条件。
二、测量平差的方法2.1 误差的分类误差是指由于种种原因导致观测值与真值之间的差异。
根据产生误差的原因,可将误差分为系统误差和随机误差两类。
2.2 测量平差的方法2.2.1 最小二乘法最小二乘法是一种常用的测量平差方法,其基本原理是通过构建误差方程,使误差的平方和最小化,从而得到最优的修正数值。
2.2.2 加权最小二乘法加权最小二乘法是在最小二乘法的基础上,引入权重因子,对观测值进行加权处理,以更好地反映各个观测值的可靠性。
2.2.3 置信椭圆法置信椭圆法是一种通过误差椭圆的几何性质,结合观测弥散矩阵,进行测量平差的方法。
通过确定椭圆的长轴、短轴和倾斜角度,可对误差进行合理的修正和分析。
三、误差分析技巧3.1 误差的传递规律误差在测量过程中具有传递性,即观测结果的误差会随着计算过程的推进而逐渐增大。
因此,在进行误差分析时,需要考虑不同环节中误差的传递规律,以准确评估测量结果的可靠性。
3.2 概略误差与精确误差概略误差是指由于设备精度、人为操作等因素导致的测量误差,通过一些常见的公式和方法可以进行较为粗略的估计。
精确误差是在概略误差的基础上,通过更加精细的计算和分析得到的误差值,更贴近实际测量结果的误差。
3.3 误差理论和误差估计误差理论是关于误差发生的规律的理论体系,包括误差分类、误差分布等。
测量平差(误差理论基础知识)
mA mB
说明A组的观测精度比B组高
第二章 测量误差理论及其应用
2.允许误差:在一定观测条件下规定的测量误差的限值,也 称为极限误差或限差。 以3倍中误差作为偶然误差的极限值 3m
限
要求较高时,也常采用2倍中误差作为极限误差
限 2m
第二章 测量误差理论及其应用
例题:分别丈量了1000m和200m两段的距离,中误差 均为 0.2m,试问哪个测量的精度高?
3.相对误差:观测值中误差的绝对值 与观测值之比。 K m 1 1
D D m M
K1
0.2 1 1000 5000
5
1
4
11 12 13 a ( 1 ) M a ( 1 ) M a ( 1 ) M13 1 11 11 12 12 13
3 2 2 0
2
补充知识——线性代数
习题
1 2 3
0 0 0
3 0 1 0 0 1
0 1 0 2
补充知识——线性代数
★行列式的转置 把矩阵A的行换成相应的列,得到的新矩 阵称为A的转置矩阵,记作AT 。
第二章 测量误差理论及其应用
第二章 测量误差理论及其应用
1.偶然误差的统计特性
有限性
一定观测条件下有限次 观测值中,其绝对值不 超过一定界限
显小性
绝对值小的误差比绝对 值大的误差出现的机会 多
对称性
偶然 误差
抵消性
观测次数无限增多时,偶然 误差的算术平均值趋近于零
绝对值相等的正、负误差出 现的机会大致相等
cos sin sin cos
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➢绪论
➢测量平差理论
➢4种基本平差方法
➢讨论点位精度
➢统计假设检验的知识
➢近代平差概论
✧绪论
§1-1观测误差
测量数据(观测数据)是指用一定的仪器、工具、传感器或其他手段获取的反映地球与其它实体的空间分布有关信息的数据,包含信息和干扰(误差)两部分。
一、误差来源
观测值中包含有观测误差,其来源主要有以下三个方面:
1. 测量仪器;
2. 观测者;
3. 外界条件。
二、观测误差分类
1. 偶然误差
定义,例如估读小数;
2. 系统误差
定义,例如用具有某一尺长误差的钢尺量距;
系统误差与偶然误差在观测过程中总是同时产生的。
3. 粗差
定义,例如观测时大数读错。
误差分布与精度指标
§2-1 正态分布
概率论中的正态分布是误差理论与测量平差基础中随机变量的基本分布。
一、一维正态分布
§2-2偶然误差的规律性
2. 直方图
由表2-1、表2-2可以得到直方图2-1和图2-2(注意纵、横坐标各表示什么?),直方图形象地表示了误差分布情况。
3. 误差分布曲线(误差的概率分布曲线)
在一定的观测条件下得到一组独立的误差,对应着一种确定的误差分布。
当观测值个数的情况下,频率稳定,误差区间间隔无限缩小,图2-1和图2-2中各长方条顶边所形成的折线将分别变成如图2-3所示的两条光滑的曲线,称为误差分布曲线,随着n增大,以正态分布为其极限。
因此,在以后的讨论中,都是以正态分布作为描述偶然误差分布的数学模型。
4. 偶然误差的特性
第三章协方差传播律及权
在测量实际工作中,往往会遇到某些量的大小并不是直接测定的,而是由观测值通过一定的函数关系间接计算出来的,显然,这些量是观测值的函数。
例如,在一个三角形中同精度观测了3个内角L1,L2和L3,其闭合差w和各角度的平差值分别
又如图3—1中用侧方交会求交会点的坐标等。
现在提出这样一个问题:观测值函数的精度如何评定?其中误差与观测值的中误差存在怎样的关系?如何从后者得到前者?这是本章所要讨论的重要内容,阐述这种关系的公式称为协方差传播律。
§3— 1 数学期望的传播
数学期望是描述随机变量的数字特征之一,在以后的公式推导中经常要用到它,因此,首先介绍数学期望的定义和运算公式。
其定义是:
§ 3—2 协方差传播律
从测量工作的现状可以看出:观测值函数与观测值之间的关系可分为以下3种情况,下面就按这3种情况来讨论两者之间中误差的关系。
第四章平差数学模型与最小二乘原理
第五章条件平差
§5-1条件平差原理
以条件方程为函数模型的方法称之条件平差。
二、按条件平差求平差值的计算步骤及示例计算步骤:
1. 列出r=n-t个条件方程;
2. 组成并解算法方程;
3. 计算V和的值;
4. 检核。
例5-2
课外作业:
1. 在图1中,已知角度独立观测值及其中误差为:
(1)试列出改正数条件方程;
(2)试按条件平差法求的平差值。
2. 在图2中,A,B,C三点在一直线上,测出了AB,BC及AC的距离,得4个独立观测值:
若令100m量距的权为单位权,试按条件平差法确定A,C之间各段距离的平差值。
第六章附有参数的条件平差
一、问题的提出
由条件平差知,对于n个观测值,t个必要观测(n>t)的条件平差问题,可以列出r=n-t个独立的条件方程,且列出r个独立的条件方程后就可以进行后继的条件平差计算。
然而,在实际工作中,有些平差问题的r个独立的条件方程很难列出。
例如,在图1所示的测角网中,A、B为已知点,AC为已知边。
观测了网中的9个角度,即n=9。
要确定C、D、E三点的坐标,其必要观测数为t=5,故条件方程的个数为r=n-t=9-5=4,即必须列出4个独立的条件方程。
由图1知,三个图形条件很容易列出,但第四个条件却不容易列出。
第七章间接平差§7-1 间接平差原理
§7-2 精度评定
复习思考题:
1、间接平差的函数模型和随机模型是什么?
2、间接平差法与条件平差法的结果上否一样?为什么?
3、证明间接平差法中改正数向量和平差值向量不相关。
第八章附有限制条件的间接平差原理
本章重点:
1、附有限制条件的间接平差原理
2、精度评定
3、误差方程、限制条件方程的列立
在一个平差问题中,多余观测数,如果在平差中选择的参数个,其中包含了个独立参数,则参数间存在个限制条件。
平差时列出个观测方程和个限制参数间关系的条件方程,以此为函数模型的平差方法,称为附有限制条件的间接平差。
第九章概括平差函数模型第九章概括平差函数模型
第十章误差椭圆
本章重点:
1、误差椭圆的定义
2、确定误差椭圆的三个要素
3、确定任意方向上的位差
4、相对误差椭圆的应用
§10-1概述。