《误差理论与测量平差基础》试卷A(答案)

《误差理论与测量平差基础》期末考试试题A(参考答案)

一、名词解释（每题2分，共10分）

1、偶然误差

——在相同的观测条件系作一系列的观测，如果误差在大小和符号上都表现出偶然性。即从单个误差看，该误差的大小和符号没有规律性，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。

2、函数模型线性化

——在各种平差模型中，所列出的条件方程或观测方程，有的是线性形式，有的是非线性形式。在进行平差计算时，必须首先把非线性形式的函数方程按台劳公式展开，取至一次项，转换成线性方程。这一转换过程，称之为函数模型的线性化。 3、点位误差椭圆

——以点位差的极大值方向为横轴X 轴方向，以位差的极值F E 、分别为椭圆的长、短半轴，这样形成的一条椭圆曲线，即为点位误差椭圆。 4、协方差传播律

——用来阐述观测值的函数的中误差与观测值的中误差之间的运算规律的数学公式。如

0K KL Z +=，若观测向量的协方差阵为LL D ，则按协方差传播律，应有T LL ZZ K KD D =。

5、权

——表示各观测值方差之间比例关系的数字特征，220

i

i P σσ=。

二、判断正误（只判断）（每题1分，共10分）

参考答案：X √X √X X X √√X

三、选择题（每题3分，共15分）

参考答案：CCDCC

四．填空题（每空3分，共15分）

参考答案：1. 6个

2. 13个

3.1/n

4. 0.4

5. 0)

()

()

()

(432

00

2

0=''+∆+∆+-''+

-''-

W y S

X X x S

Y Y C AC

A C C AC

A C ρρ,其中

AB A

C A

C X X Y Y W αββ-++--=''4300arctan

五、问答题（每题4分，共12分）

1. 几何模型的必要元素与什么有关？必要元素数就是必要观测数吗？为什么？

答：⑴几何模型的必要元素与决定该模型的内在几何规律有关；（1分） ⑵必要元素数就是必要观测数；（1分）

⑶几何模型的内在规律决定了要确定该模型，所必须具备的几何要素，称为必要元素，必要元素的个数，称为必要元素数。实际工程中为了确定该几何模型，所必须观测的要素个数，称为必要观测数，其类型是由必要元素所决定的，其数量，必须等于必要元素的个数。（2分）

2. 简述偶然误差的特性

答：⑴在一定条件下，误差绝对值有一定限值。或者说，超出一定限值的误差，其出现概率为零；（1分）

⑵绝对值较小的误差比绝对值较大的误差出现的概率大；（1分） ⑶绝对值相等的正负误差出现的概率相同；（1分） ⑷偶然误差的数学期望为零，即0)(=∆E 。（1分）

3. 在平差的函数模型中，n ，t ，r ，u ，s ，c 等字母代表什么量？它们之间有什么关系？ 答：n ——总观测数；t ——必要观测数；r ——多余观测数；u ——未知参数个数； s ——未知参数中具有函数约束的条件数；c ——般约束条件个数 （答对3个1分） 函数关系： r=n-t ，r+u=c+s （每个1分）

六．计算题(30分)

1. 解：（1）写成矩阵形式，有：

[]AL L L L F =⎥⎥

⎥⎦

⎤

⎢⎢⎢⎣⎡=3213211（1分）

由方差的传播律，有：

[]363213000200013212

1

=⎥⎥

⎥⎦

⎤

⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡==T LL F

A AD σ（2分）

（2）对3

2

123L L L F =

两边求全微分，得： ⎥⎥⎥⎦

⎤⎢⎢

⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢

⎣⎡-=-+=32123213

1

3

23232

12311322333333dL dL dL L L L L L L L dL L L L dL L L dL L L dF （1分）

由方差的传播律，有：

43

2

2212322212

32

131

3223213

13

2

2

293)2(3333000200013331

L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L ++=⎥⎥

⎥⎥⎥⎥⎥⎦

⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢

⎣⎡-=σ（2分） 2. 解：由题所给，有：

（1）由间接平差法方程公式：pl B X N T

bb =，可得

⎥⎦

⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--⎥⎦⎤⎢⎣⎡--==--

211

2114682210x x pl B N X T bb （2分）

因此未知数的解为：x1=-1,x2=-2

（2）在间接平差数学模型中，有：

)(22

1032][0mm t n vv t n PV V m T =-=-=-=（2分）

（3）⎥⎦

⎤⎢⎣⎡==⇒⎥⎦⎤⎢⎣⎡=

⎥⎦

⎤

⎢⎣⎡--==--

5114192Q 511438182210Q ˆˆ2

0ˆˆ1

ˆˆX X

X X bb

X X m D N （2分） []74.314143

434ˆˆ2

==⇒=⎥⎦

⎤⎢⎣⎡=F X X F D σσ（2分）