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在测量工作中,观测误差是不可避免的存在,而深入了解观测误差的分类及其特性,是确保测量成果准确性与可靠性的关键前提。根据观测误差对结果的影响性质,可分为系统误差、偶然误差和粗差三类。
(一)系统误差
在相同的观测条件下作一系列的观测,如果误差在大小、符号上表现出系统性,或按一定的规律变化,这种误差称为系统误差。产生系统误差的原因很多,主要是使用的仪器不够完善及外界条件所引起的。例如,量距时所用钢尺的长度比标准尺略长或略短,则每量一整尺均存在尺长误差,它的大小和符号是一定的,量的整尺数越多,误差就越大,具有累积性。因此,必须尽可能地全部或大部分地消除系统误差的影响。
一般可以采用对观测值进行改正的方法消除系统误差的影响。例如,在量距前将所用钢尺与标准长度比较,得出差数,进行尺长改正;也可采用适当的观测方法,如进行水准测量时,仪器安置在两水准尺中间(即使前后视距相等),可以消除水准仪视准轴不平行于水准管轴的误差;又如,用盘左、盘右两个位置观测水平角,并取平均值,可以消除经纬仪视准轴不垂直于横轴的误差。
外界条件(如空气温度变化、地球曲率、大气折光等)的影响、观测者的感觉器官以及鉴别能力的不足也会产生系统误差,有的可以改正,有的难以完全消除。
(二)偶然误差
在相同的观测条件下进行了一系列观测,所产生的误差大小不等、符号不同,没有明显的规律性,这类误差称为偶然误差。
偶然误差是由于人的感觉器官和仪器的性能受到一定的限制,以及观测时受到外界条件的影响等原因所造成。例如,用望远镜瞄准目标时,由于观测者眼睛的分辨能力和望远镜的放大倍数有一定限度,观测时光线强弱的影响等原因,致使照准目标时不可能绝对准确,而导致产生测量误差。又如,在水准测量中估读毫米时,每次估读也不绝对相同,其影响可大可小,纯属偶然性,数学上称随机性,所以偶然误差也称随机误差。单个偶然误差的出现没有规律性,但在相同条件下重复观测某一量,出现的大量偶然误差却具有一定的规律性,概率论就是研究随机现象之规律性的学科。
(三)粗差
粗差即粗大误差,是指比在正常观测条件下可能出现的最大误差还要大的误差;是由于观测者使用仪器不正确、疏忽大意或外界条件发生意外而引起的,如测错、读错、听错、算错等。粗差可使观测成果明显偏离真值,因此,一旦发现观测值中含有粗差,必须将其从观测值中剔除。
在观测过程中,系统误差和偶然误差往往同时存在。当观测值中有显著的系统误差时,偶然误差居于次要地位,观测误差必然呈现系统性;反之,则呈现偶然性。因此,对一组剔除了粗差的观测值,首先应判断并排除系统误差,或将其控制在允许的范围之内,然后根据偶然误差的性质对其进行数据处理,求出最接近于未知量真值的估值(或称最或是值),同时评定观测成果的质量(精度)。该项工作在测量上被称为测量平差。
通过对系统误差、偶然误差和粗差的科学处理,测量平差为测量工作的精准性和可靠性筑牢根基,在测绘领域发挥着不可或缺的重要作用。那么本期内容及分享这么多,多多学习测绘基础知识,可以让我们的日常工作理解翻倍更加轻松哦~
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