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测量员:误差精度标准

【摘要】:研究测量误差的目的之一,就是对观测值的精度作出评定,下面介绍几种衡量精度的标准。对于衡量精度来说,有时用中误差很难判断观测结果的精度。例如,用钢尺丈量了200m和400m的两条直线,其中误差均为0.02m,因而用中误差反映不出哪个精度高些,此时,必须采用相对误差才能衡量两者之间精度的差别,现以中误差的绝对值与相应测量结果之比,且以分子为1的形式表示相对误差K。

研究测量误差的目的之一,就是对观测值的精度作出评定,下面介绍几种衡量精度的标准。

1.中误差

(1)真误差。设在相同的观测条件下对某量进行了n次观测,得一组观测值L1L2,…,Ln,设其真值为L,则可计算出真误差Δ1,Δ2,…,Δn(在实际工作中观测的次数总是有限的)。

Δi=Li-Li=1,2,…,n) (3-3)

(2)中误差。中误差的定义公式为各观测值真误差平方和的平均值的平方根,即

式(3-4)中真误差的平方和用[ΔΔ]表示。从式(3-4)可知,这组观测值中每个观测值都有相同的中误差,因此m又称为观测值中误差,以此作为衡量观测值精度的标准,中误差越小,观测值精度越高。

例3-1 10个三角形组成控制网,角度测量工作分别由甲、乙两个小组进行,各组算得各三角形内角和的真误差如下:

甲组:+2″,-3″,1″,0,-2″,+3″,-1″,+4″,-2″,+1″。

乙组:+1″,-7″,-2″,-1″,0,+1″,+2″,+8″,-5″,+6″。

由式(3-4)计算得

由于m<m,说明甲组的观测精度比乙组的观测精度高,在乙组观测值中有较大误差存在,其误差分布也比较离散。

2.容许误差

容许误差又称极限误差,用以衡量观测值是否达到精度要求,也能判别观测值是否存在错误。由偶然误差第一特性知,在一定的观测条件下,偶然误差绝对值不会超过一定的限值。数理统计证明:在大量等精度观测的一组误差中,绝对值大于1倍中误差的偶然误差,出现的概率为32%;大于2倍中误差的偶然误差,出现的概率只有5%;大于3倍中误差的偶然误差,出现的概率仅占0.3%。在实际工作中,观测次数是有限的,所以采用3倍中误差作为偶然误差的容许误差,即

Δ=3m (3-5)

在测量规范中,对误差的要求更为严格,采用2倍中误差作为偶然误差的容许误差,即

Δ=2m (3-6)

3.相对误差

真误差、中误差、容许误差都是表示误差本身的大小,称为绝对误差。对于衡量精度来说,有时用中误差很难判断观测结果的精度。例如,用钢尺丈量了200m和400m的两条直线,其中误差均为0.02m,因而用中误差反映不出哪个精度高些,此时,必须采用相对误差才能衡量两者之间精度的差别,现以中误差的绝对值与相应测量结果之比,且以分子为1的形式表示相对误差K。即

在上例中978-7-111-49763-9-Part02-6.jpg

用相对误差来衡量二者的精度可以直观地看出,后者比前者的精度高。

相对误差不能用来衡量测角精度,因为测角误差与角度本身大小无关。