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赛维板报丨测量误差的基本知识(2)

发布时间:2023-11-22人气:12

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一、偶然误差的特性

偶然误差就其单个而言,看不出有任何规律,但是随着对同一量观测次数的增加,大量的偶然误差就能表现出一种统计规律性,观测次数越多,这种规律越明显。例如,在相同的观测条件下,观测了某测区内 168 个三角形的全部内角,由于观测值存在着偶然误差,使三角形内角观测值之和 l 不等于真值 180°,其差值Δ称为真误差,可由下式计算,真值用 x 表示:Δ=l-x

由上式计算出 168 个真误差,按其绝对值的大小和正负,分区间统计相应真误差的个数,列于下表中:

 

从上表可以看出,绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的个数多,例如 0″~0.4″内有 49个,而 2.8″~3.2″内有只有 1 个。绝对值相同的正、负误差个数大致相等,例如上表中的正误差 83 个,负误差 85 个。本例中最大误差不超过 3.2″。

大量的观测统计资料结果表明,偶然误差具有一定的统计规律。

1)有界性:在一定的条件下,偶然误差的绝对值不会超过一定的限度;

2)集中性:绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的机会多;

3)对称性:绝对值相等的正负误差出现的机会相等;

4)抵偿性:偶然误差的算术平均值趋近于零,即:

 

二、多余观测

为了防止错误的发生和提高观测成果的质量,测量工作中进行多余必要观测的观测,称为多余观测。例如,一段距离往返观测,如果往测必要的观测,则返测称多余观测;一个三角形观测,三个角度,观测其中两个角为必要观测,观测第三个角度称多余观测。

有了多余观测,观测值之间或与理论值比较必产生差值(不符值、闭合差),因此可以根据差值大小评是测量的精度(精确程度),当差值超过某一数值,就可认为观测值有错误,称为误差超限。差值不超限,这些误差认为是偶然误差,进行某种数学处理称为平差,最后求得观测值的最或然值,即求得未知量的最后结果。

三、观测值的精度与数字精度

观测值接近真值的程度,称为准确度。愈接近真值,其准确度愈高。系统误差对观测值的准确度影响极大,因此,在观测前,应认真检校仪器,观测时采用适当的观测法,观测后对观测的结果加以计算改正,从而消除系统误差或减弱至最低可以接受的程度。

一组观测值之间相互符合的程度(或其离散程度),称为精密度。一观测列的偶然误差大小反映出观测值的精密度。

准确度与精密度两者均高的观测值才称得上高精度的观测值。所谓精度即包含准确度和精密度。

数字的精度是取决于小数点后的位数,相同单位的两个数,小数点后位数越多,表示精度越高。因此,小数点后位数不可随意取舍。例如17.62m 与 17.621m,后者准确到 mm,前者只准确到 cm。从这里可知:17.62m 与 17.620m,这两个数并不相等,17.620m 准确至毫米,毫米位为 0。因此,对一个数字尾数既不能随意添加 0,也不能随意消去 0。

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