1、15四、测量误差基本知识1、测量误差分哪两类?它们各有什么特点?测量中对它们的主要处理原则是什么?2、产生测量误差的原因有哪些? 偶然误差有哪些特性?3、何谓标准差、中误差和极限误差?4、对某个水平角以等精度观测 4 个测回,观测值列于下表(表 4-1) 。计算其算术平均值x、一测回的中误差 m 及算术平均值的中误差 mx。表 4-1次序 观测值 改正值() 备注1234554047554040554042554046x= x=m=mx=5、对某一三角形(图 4-1)的三个内角重复观测了九次,定义其闭合差= +-180,其结果如下: 1=+3,2=-5,3=+6 , 4=+1, 5=-3,6=
2、-4,7=+3,8=+7 ,9=- 8;求此三角形闭合差的中误差 以及三角形内角的测角中误差 m 。 图 4-16、在一个平面三角形中,观测其中两个水平角(内角) 和 ,其测角中误差均为16m=20,根据角 和角 可以计算第三个水平角 ,试计算 角的中误差 m。7、量得某一圆形地物直径为 64.780m,求其圆周的长 S。设量测直径的中误差为 5,求其周长的中误差 mS 及其相对中误差 mS/S。8、对某正方形测量了一条边长 a =100m, =25mm;按 S=4a 计算周长和 P= 计算面a 2a积,计算周长的中误差 和面积的中误差 。smp9、某正方形测量了四条边长 a1=a2=a2=a
3、4=100m, = = = =25mm;按 S= +1ma23a41a+ + 计算周长和 P=( + )/2 计算面积,求周长的中误差 和面积的中2a34 3 sm误差 。pm10误差传播定律应用(1) (1)已知 ma=mc= ,h=a-b,求 。h(2)已知 = =6,=a-c ,求 。acm(3)已知 = = ,S=100(a-b) ,求 。amb s(4)已知 D= , =5mm, =5mm,求 。2/1hSsmhDm(5)如图 4-2,已知 =40 mm, =30 mm;S=30.00m,=30 xaya171510, =5.0mm, =6。求 P 点坐标的中误差 、 、M(M=sm
4、 xpmy) 。22ypxP A B图 4-2(6)如图 4-3,已知 =40 mm, =30 mm;S=130.00m,=130 xamya1510, =5.0mm, =6。求 P 点坐标的中误差 、 、M。s xpmyA B S P 图 4-3 (7)如图 4-4,已知 =40 mm, =30 mm;S=30.00m, =5.0mm,P 点xamya sm位于 AB 的延长线上。求 P 点坐标的中误差 、 、M。xpyA B S P图 4-4(8)如图 4-5,已知 =40 mm, =30 mm;AP 距离 S=30.00m, xamya=5.0mm,P 点位于 AB 的直线上。求 P 点
5、坐标的中误差 、 、M 。sm xpmyA P BS 图 4-5(9)已知 h=Ssin+i-L, S=100m, =1530; =5.0mm, =5 s, = =1mm,计算中误差 。iLhm(10)已知边长 C=100m, =2315,=3525; = =5 , =5 mm,边长mca 和 b 可由下式求出: ,计算中误差 和 。)sin( ;)sin(cbca ab1811、限差讨论(1)已知 =8.5 ,= (L+R )/2,f=L-R。求容许误差 、 (取 3 倍RLm f中误差) 。(2)已知 f= -(n2)180; =8.5 ,求 (取 2 倍中误差) 。ni.321 mf(3
6、)已知用 J6 经纬仪一测回测量角的中误差 =8.5 ,采用多次测量取平均值的方m法可以提高观测角精度,如需使所测角的中误差达到6 ,问需要观测几测回?(4)已知三角形三个内角 、的中误差 = = =8.5 ,定义三角形角度m闭合差为:f=+ -180,求 和 ( =3 ) 。ffff(5)已知三角形三个内角 、的中误差 = = =8.5 ,定义三角形角度闭合差为:f=+ -180,=- f/3;求 。m12、何谓不等精度观测?何谓权?权有何实用意义?1913、某点 P 离开水准点 A 为 1.44(路线 1) ,离开水准点 B 为 0.81(路线 2) 。今用水准测量从 A 点到 P 点测得
7、其高程为 16.848m,又从 B 点至 P 点测得其高程为 16.834m。设水准测量高差观测值的权为路线长度(单位为)的倒数,试用加权平均的方法计算 P 点的高程 HP 及其高程中误差H (表 4-3) 。表 4-3路线号路线长L( ) 高程观测值 H(m) H() 权P=1/L P H 改正值() P121.440.8116.84816.834H0=16.840 加权平均值及其中误差14、由实验和推算得知:在三、四等水准测量中,每观测一次的中误差(包括气泡居中误差、瞄准误差、读数误差、仪器误差和外界影响等)分别为0.78mm 和1.04mm. 根据这两个数据, 并取两倍中误差作为容许误差
8、, 推算验证现行规范中对黑红面读数差、黑红面高差之差的限差。15、DJ 6 光学经纬仪出厂检验的精度为方向一测回中误差6,请推证:(1)半测回中照准单方向的中误差 m 方 =8.5;(2)斗测回的测角中误差;(3)一测回的测角中误差等于照准单方向的中误差;(4)测回差的限差为24。16、若三角形的三内角为 、,已知 及 角之权分别为 4、2, 角的中误差为9,则(1)根据 、 计算 角,求 角之权 p ;(2)计算单位权中误差;(3)求 、 角的中误差 m 和 m 。2017、已知观测值 L1、L 2、L 3 的中误差分别为2、3、4,应用公式 pi= 2/mi2 完成以下作用;(1)设 L1
9、 为单位权观测,求 L1、L 2、L 3 的权;(2)设 L2 为单位权观测,求 L1、L 2、L 3 的权;(3)设单位权中误差 u=1,求 L1、L 2、L 3 的权;(4)根据以上结果,写出一组权的比例关系,并说明它与中误差表示精度的区别。18、 设 观 测 一 个 方 向 的 中 误 差 ( 为 单 位 权 中 误 差 )m0=4 , 求 由 两 个 方 向 组 成 角 度 的 权 。19、设 10km 水准路线的权为单位权,其单位权中误差 m0=16mm,求 1km 水准测量的中误差及其权。20、已知三角形三内角 、 观测值的权分别为 p =1/2 、p = 1/2、 p =1/4,
10、求三角形闭合差 w 的权倒数。21、在图 4-6 中,B 点的高程由水准点 BM0 经 a、b、c 三条水准路线分别测得,设每个测站观测高差的精度相同,若取一测站观测高差的权力为 30,问 a、b、c 三段水准线的权各是多少?两点间高差最或然值的权又是多少?图 4-622、已知在角度观测在一测回中误差为4,欲使测角精度提高一倍,问应观测几个测回?23、甲、乙 、丙三人在 A、B 两水准点间作水准测量。甲路线观测,高差为 a,单位权中误差为3mm, (以 2 公里为单位权) 。乙路线观测高差为 b,单位权中说差为2mm (为1 公里为单位权) 。丙路线观测高差为 c,单位权中误差为4mm (以
11、4 公里为单位权) 。 现欲根据 a、b、c 三值求 A、B 之间高差的带权平均值,试求三者的权之比。2124、X 角为 L1、L 2 两角之和, L1=321814,是由 20 次观测结果平均而得,每次观测中误差为5。L 2=801607,是由 16 次观测结果平均而得,每次观测中误差为8,如以5作为单位权中误差,求 X 角的权。25、若要在坚强点间布设一条附含水准路线,已知每公里观测中误差等于5.0mm ,欲使平差后线路中点高程中误差不大于10mm,问该路线长度最多可达几公里 ?26、有单一水准路线 AB,其距离 SAB=40km,已知 A、B 两点高程的中误差为 ma=4mm,mb-=2
12、mm。 (相互独立) ,欲使路线上的最弱点的高程中误差为 ,问每公里观测高15差的中误差应为多少?最弱点在何处?27、设对 10km 的距离同精度丈量 10 次,令其平均值的权为 5,现以同样等级的精度丈量2.5 km。问丈量此距离一次的权是多少?在本题计算中是以几公里的丈量中误差作为单位权中误差的?28、已知 L1、L 2 是相互独立的观测值,其中分别是 1 和 2。又知 W1=3L1-L2,W 2=L-1+L2,而且有:3X1+X2-W1=0X1-X2-W2=022试求 X1 和 X2 的中误差 X1, X2。29、在同精度直接平差中,设被观测量的最或然值为 X,第二个观测值及其改正数分别为L2、V 2。已知 X=4.6cm, V2=10.2cm,试求 L2 的中误差是多少?解:L 2=X-V2,V 22=10.2cm, L2=11.2cm,这样解法对不对?为什么?