误差理论与测量平差基础.ppt

,主讲：黑志坚教授,误差理论与测量平差基础,武汉大学测绘学院测量平差学科组编著武汉大学出版社出版2003年1月第1版书号:ISBN7-307-03709-2/p55定价:21元,第1章,绪论,绪论,第一章绪论,授课目的要求：明确观测误差产生的原因,掌握误差分类及其处理方法,了解测量平差的发展简史和基本内容。,重点、难点:误差分类及其处理方法。,本章主要内容,358.168m,290.118m,890842,403836,358.170m,403842,290.121m,890848,返回,A,B,C,1.1观测误差,边长、天顶距和方向值双观测间均存在差异,其差异来源于观测误差,1、测量差异与观测误差,观测者,采用一定的,仪器,在一定的,外界环境,中测取,技术水平工作态度,精密度误差,温度、湿度风力等,观测条件,观测条件对观测成果产生影响，不可避免产生观测误差观测条件较好则观测质量较高，观测条件较差则观测质量较低，观测条件相同则观测质量相同。,观测值如何获取?,返回,2、产生观测误差的原因,A,B,必要观测：S1,多余观测：S2,两点间距离：,只有有了多余观测才能产生测量差异，从而发现观测误差。,差异=S1-S2,返回,3、如何发现观测误差,向量形式：,其中,4、观测误差的计算,分类,处理,粗差:重复观测严格检核发现后舍弃或重测计算中发现,粗差,系统误差,偶然误差,误差,系统误差：采用适当的观测方法校正仪器计算加改正系统误差补偿,偶然误差:采用测量平差的方法,5、观测误差的分类和处理,1.2测量平差学科的研究对象,测量平差理论和方法是测绘学科中测量数据处理和质量控制方面重要的组成部分，并在现代GPS(全球定位系统)、GIS（地理信息系统）、RS（遥感）及其集成的高新测量技术以及高精度数字化数据采集和处理中得到广泛应用。其研究对象是含有观测误差的观测值，其任务是研究由一系列带有观测误差的测量数据，依据某种最优化准则，求定未知量的最佳估值，及其精度。,返回,1.3测量平差的简史和发展,1.经典平差理论的发展高斯（、）创立最小二乘法。年，高斯提出最小二乘法理论年，高斯用最小二乘法解决了确定谷神星轨道的问题。年，高斯在天体运动的理论一文中，从概率论观点，详细地叙述了他所提出的最小二乘原理。马尔柯夫（、）确立高斯-马尔柯夫平差模型的（1912年）,相关平差：1947年，铁斯特拉（T.M.Tienstra）提出，70年代后广泛应用顾及随机参数的最小二乘滤渡、推估和配置:1969年，克拉鲁普（T.Krarup）提出，70年代后广泛应用秩亏平差：1962年，迈塞尔（P.Meiss）提出，70年代后广泛应用方差协方差估计理论研究、应用（80年代）统计假设检验理论的研究、应用；粗差探测法和可靠性理论：60年代后期，荷兰巴尔达（W.Baarda）教授提出，近年形成粗差定位、估计等理论。,2.近代平差理论的发展,(1)手工计算模式阶段（上世纪70年代末之前）,3.平差计算模式的发展,返回,计算工具:计算尺、对数表、三角函数表、手摇计算机、计算用表等,计算方法:采用上述计算工具手工计算,(2)半自动计算模式阶段（上世纪80年代初至90年代初）,计算工具:PC1500机、E500机、苹果机、286等。,计算方法:采用基于DOS系统下的程序计算。,(3)全自动计算模式阶段（上世纪90年代中期至今）,计算工具:能满足现代智能化数据处理和管理的386、486、586，以及运算速度更快、内存容量更大和显卡质量更高的各种型号的计算机。,计算方法:采用智能化数据处理程序进行计算,控制测量数据处理系统主界面,控制网名输入界面,控制网观测数据输入界面,平差项目选择界面,平差参数设置界面,平差略图观测精度及相关信息显示界面,控制点点位精度显示界面,打印项目选择界面,平差坐标成果报表格式界面,(4)网络计算模式阶段（今后的发展方向）,计算工具:能够上网的各种通讯工具和相应的网络测绘数据处理平台,计算方法:上网用基于网络的数据处理程序进行计算,网络计算模式的网络示意图,基于网络的数据处理系统注册登陆界面,数据处理主菜单界面,1.误差理论；2.平差模型及平差原则；3.平差基本方法；4.平差中的统计假设检验方法；5.近代平差理论和方法。,1.4本课程的基本