首页 理论教育测量平差程序设计:精度数字指标

测量平差程序设计:精度数字指标

【摘要】:由于参数σ决定了误差分布的离散程度,因而可以采用σ作为衡量精度的数字指标,概率统计称之为标准差,测量上称为中误差。根据偶然误差的特性,显然有E(Δ)=0,所以测量学取为衡量精度的数值指标是不难理解的。精度数字指标只是误差数值的估算值,不等于确定的误差值,但是中误差相同的观测值,对应着相同的误差分布,被称为等精度观测值。

正态分布概率密度函数最大值为,其值的大小与参数σ成反比。对于一个必然事件概率值为1,以图形解释即概率密度曲线与横轴围成的面积值为1,因而f(0)越大,概率密度曲线形状就越陡峭,反之则越平缓,而σ小则f(0)大,σ大则f(0)小,所以σ决定了曲线的形状(图2.1)。

图2.1 正态分布曲线

对于形状陡峭的概率密度曲线,很显然随着误差绝对值的加大,概率值迅速地减小,即偶然误差更集中地分布在0附近,称为误差分布离散度小。反之形状平缓的概率密度曲线,则表明偶然误差分布较为分散,或者说离散度大。不难理解,离散度小时,偶然误差集中分布在0点附近,偶然误差绝对值小得多,说明观测值质量较好,或者说精度较高;反之,离散度较大时,表明偶然误差在0点附近的集中程度较低,因而对应的观测值质量较差,或者说精度较低。由此可见,精度又可以定义为误差分布的离散程度。

由于参数σ决定了误差分布的离散程度,因而可以采用σ作为衡量精度的数字指标,概率统计称之为标准差,测量上称为中误差。两个(组)观测值的中误差σ相同,则称两个(组)观测值为同精度观测值,反之则是不等精度观测值。标准差的平方2σ在概率统计中称为方差,理论上等于偶然误差平方的期望值,即(www.chuimin.cn)

可见,方差实际上是偶然误差平方的理论平均值,或者说是以概率值为权,无穷观测条件下的加权幂平均值。根据偶然误差的特性,显然有E(Δ)=0,所以测量学为衡量精度的数值指标是不难理解的。

精度数字指标只是误差数值的估算值,不等于确定的误差值,但是中误差相同的观测值,对应着相同的误差分布,被称为等精度观测值。等精度观测值不等于其真实误差相同,由于真误差不可知,因而测量上认为同样的观测条件,对应着同样的误差分布,而对应于同一误差分布的各观测值,都是等精度观测值。

实践中不可能得到真误差,也不可能有无限次的观测,因而式(2-2)只是一个无法实际应用的定义式。实践中是利用观测值改正数得到σ的估算值,测量学称σ的估算值为中误差,习惯上以字符m表示。