误差理论与数据处理课程教学大纲

1、 误差理论与数据处理课程教学大纲【课程代码】：13319608【英文译名】：Error Theory and Surveying Adjustment【适用专业】：地理信息系统【学 分 数】：4【总学时数】：64一、本课程教学目的和课程性质误差理论与数据处理是地理信息系统专业的工程技术基础必修课之一。通过学习本门课程，使学生能够应用概率和数理统计方法来分析观测数据，采用最小二乘法作为处理观测数据的基本原则，合理计算处理，以得到更接近真值的结果。在内容上，主要讲解测量平差的基本原理、方法和技能；论述近代测量平差的基本理论与方法，介绍测量数据处理的最新研究成果。二、本课程的基本要求通过本门课程的学

2、习,掌握平差课程的任务和研究对象,并很好的掌握几种主要的平差方法.在了解了近代平差基本理论和最新的研究成果基础上，在后续的课程中灵活应用对数据的处理和误差分析，为以后的工作和进一步深造打下良好的基础。三、本课程与其他课程的关系前修课程:测量学、高等数学、线性代数、概率论与数理统计；后续课程:GPS原理、摄影测量学、遥感原理与应用。四、课程内容 误差理论与数据处理是研究误差的一门学科，通过学习本门课程，使学生能正确处理测量数据，合理计算处理，以得到理想的结果。本课程要求：基本知识的掌握掌握误差的基本概念，不同性质误差的变化规律及处理方法。权的概念及不等精度测量的数据处理方法，误差的合成及分配，回

3、归、相关等。本课程内容安排如下：第一章 绪论基本内容：主要介绍有关误差的一些基本概念，观测误差及测量平差理论研究的对象。属于了解内容。第二章 误差分布及精度指标基本内容：本章节主要介绍有关平差的含义、观测条件、系统误差、偶然误差的概念。及偶然误差的统计规律性及精度、方差、中误差的概念。 重点：掌握概念：观测条件、系统误差、偶然误差；难点：偶然误差的规律性以及所服从的分布；第三章 协方差传播律及权基本内容：本章节主要介绍有关协因数传播率的概念及应用领域，使学生掌握协因数、协因数阵、权阵的概念；掌握协因数传播律的一般形式与特殊形式权倒数传播律。理解权的作用、定义；掌握如何对水准测量定权； 重点：权

4、的定义；协因数与协因数阵的概念；协因数传播律的含义与应用； 难点：协因数传播律的含义与应用；第四章 平差数学模型与最小二乘原理基本内容：本章的主要知识点包括平差必要元素、函数独立、必要观测数、多余观测数、条件方程等概念；平差的数学模型概念；四种基本平差方法的基本思路和方程的矩阵形式。最小二乘原理的基本思路及根据最小二乘原理进行的估计是最优无偏估计。重点：四种基本平差方法的思路、相互联系；最小二乘原理的基本思路的掌握；难点：根据最小二乘原理进行的估计是最优无偏估计； 第五章 条件平差基本内容：本章的主要知识点有条件平差的基本原理、基础方程、法方程的组成与解算；熟悉当P为对角阵时，改正数方程和法方

5、程的纯量形式，列表组成法方程并检核；介绍了按条件平差求平差值的计算步骤；各种水准网、测角网、测边网、边角网的必要观测数的确定及水准网、测角网、测边网的条件方程的列立。重点：条件平差的法方程的组成与解算； 自由网的必要观测数的确定；难点：测角网的极条件的线性化；用角度闭合法列立测边网的条件方程第六章 附有参数的条件平差基本内容：介绍了附有参数的条件平差的适用情况、如何选取参数，并组成与解算法方程；了解各基本向量协因数和平差值函数的协因数的计算。重点：有关参数的选取及法方程的组成与解算；难点：法方程的组成与解算； 第七章 间接平差 基本内容：包括间接平差的适用情况，法方程的组成和解算并求间接平差值

6、的计算步骤，能够根据坐标改正数与方位角改正数的关系列立测角网坐标平差的误差方程及根据坐标改正数与边长改正数的关系列立测边网坐标平差的误差方程。重点：间接平差的法方程的组成与解算； 难点：测角网坐标平差的误差方程及测边网坐标平差的误差方程的列立； 第八章 附有限制条件的间接平差基本内容：介绍了附有限制条件的间接平差的适用情况，有关法方程的组成和解算，求平差值的计算步骤及基本向量的协因数阵的推导和平差参数函数的协因数的计算。重点：附有限制条件的间接平差的法方程的组成与解算；平差参数函数的协因数的计算；难点：对于具体平差问题，如何根据所选参数个数和必要观测数的关系判断限制条件方程的个数并列立条件方程

7、； 第九章 概括平差函数模型基本内容：包括对四种基本平差方法进行总结；熟悉四种基本平差方法的实质和联系；了解概括平差函数模型；熟悉四种基本平差方法的共性和特性；了解如何证明平差结果的无偏性、一致性和有效性各种平差方法的联系、共性与特性、平差结果的统计性质。重点：各种平差方法的联系、共性与特性难点：平差结果的统计性质第十章 误差椭圆 基本内容：误差分布的假设检验、平差模型正确性的统计检验、平差参数的统计检验和区间估计。熟悉概念：真位差、点位方差、位差、误差曲线、误差椭圆、相对误差椭圆；了解按间接平差和按条件平差分别如何计算点位误差、如何求任意方向的位差；掌握如何求位差的极大值E和极小值F、如何以

8、极值E、F表示任意方向的位差；了解误差曲线的作图和作用、误差椭圆、相对误差椭圆的作图和作用及点位落入误差椭圆内的概率.重点：求位差的极大值E和极小值F；以极值E、F表示任意方向的位差；误差椭圆、相对误差椭圆的作图和作用。难点：求位差的极大值E和极小值F；五、教学方法建议以误差理论与数据处理的基本理论、基本原理为基础，运用例题和习题的适当讲解和训练让学生领会理论与实践的结合。六、考核方式以课程考试结合平时成绩综合考核。平时成绩主要由出勤率、作业情况和课堂表现构成，占总成绩的30%，期末考试成绩占70%。七、其它说明 参照如下参考书，选择适合的作业，1.测量平差通用习题集 高士纯 武汉测绘科技大学出版社 19992.误差理论与测量平差基础习题集 测量平差编写组 武汉大学出版社 2005 八、选用教材及主要参考书 1、教材误差理论与测量平差基础，陶本藻，武汉大学出版社，2003 2、参考书（1）误差理论与测量平差基础习题集，测量平差编写组，武汉大学出版社，2005（2）测量平差基础（第三版），武汉测绘科技大学测量平差教研室，测绘出版社，1996（3）测量平差通用习题集，高士纯，武汉测绘科技大学出版社，1999九、学时分配课程内容讲课实验上机大作业小计第一章 绪论22第二章 误差分布及精度指标66第三章 协方差传播律及权