《误差理论与测量平差基础》教学大纲

1、误差理论与测量平差基础教学大纲课程名称：误差理论与测量平差基础 课程英文名称：Error Theory and FoundationSurveyingAdjustment课程编码：1302ZY096课程类别/性质：专业/选修学 分：2.5 总学时/理论/实验（上机）：40/32/8开课单位：地球科学学院适用专业：地理信息科学先修课程：高等数学、线性代数、概率论与数理统计、测量学、计算方法一、课程简介 误差理论与测量平差基础是地理信息科学专业一门专业基础选修课程，主要阐述测量数据处理的基本理论和方法，是理论与实践并重的课程。通过学习误差理论与测量平差，牢固掌握测量数据处理的理论与方法。课程内容包

2、括三部分：第一部分为误差的概念、精度指标介绍（第一、二章），第二部分为平差的理论基础：协方差转播、权的确定及最小二乘原理（第三、四章），第三部分为平差方法（第五至九章）。其中核心内容是平差理论和平差方法。该课程是综合性较强的应用学科，必须全面地运用高等数学、线性代数、概率论与数理统计、测量学等多种学科知识来阐述误差理论及测量平差过程所遵循的规律。要求学生学习该课程后，掌握误差理论及平差方法，具备利用误差理论与平差方法对测量数据估算最佳谷值并评定其误差；树立爱国、奋斗、奉献和团队协作等正确价值观，弘扬敬业、精益、专注、创新的工匠精神。保证学生达成专业的相应毕业要求。二、课程教学目标通过本课程的学

3、习使学生掌握误差理论及平差方法，培养学生应用差理论与平差方法解决实际问题的技能，树立爱国、敬业、工匠精神等价值观。为学习后续专业课程学习及从事信息科学相关专业工作打下坚实的理论基础。1价值目标（或称育人目标）：引导学生树立爱国、奋斗、奉献和团队协作等正确价值观，弘扬敬业、精益、专注、创新的工匠精神（毕业要求1.2）。2知识和能力目标：（1）掌握误差理论与测量平差的基本概念、基本理论和基本方法（毕业要求2.1）；（2）能够针对GIS领域具体问题，运用差理论与测量平差相关知识和批判思维，分析具体问题和应用领域的特点，并自主设计可行的解决方案，解决实际问题（毕业要求2.1、2.5）。三、课程教学内容

4、及学时分配课程教学包括课堂教学、课堂研讨、课堂及课后习题三部分，包括九章的理论教学和上机实践。课内理论教学32学时、上机实践8学时。课堂理论教学内容、要求及学时分配如下：课程教学内容及学习要求章节内容思政融入点要求学时支撑毕业要求指标点理解掌握分析与应用第一章绪论第一节观测误差德国著名数学家 高斯的故事高中低21.22.1第二节测量平差学科的研究对象高中低第三节测量平差的简史和发展高高低第四节 本课程的任务和内容高高低第二章误差分布及精度指标第一节随机变量的数字特征正态分布曲线和最小二乘法的发现历程高高中21.22.1第二节正态分布高高高第三节偶然误差的规律性高高高第四节衡量精度的指标高高高第

5、五节精度、准确度与精确度高高高第六节测量不确定度高高低第三章协方差传播律及权第一节协方差传播率珠峰测量中国家测量队是如何在艰苦严苛的条件下进行测量的，如何尽量避免测量误差的积累高高低81.22.12.4第二节协方差传播率的应用高高高第三节权与定权的常用方法高高高第四节协因数阵与权阵高高高第五节协因数传播律高高高第六节由真误差计算中误差及其实际应用高高高第七节系统误差的传播高高高第四章平差数学模型与最小二乘原理第一节测量平差概述国家高程控制网的建立过程及平差方法应用（老一辈测量工作者的测量故事）高高低21.22.12.4第二节函数模型高高高第三节函数模型的线性化高中低第四节测量平差的数学模型高高

6、高第五节参数估计与最小二乘原理中中中第五章条件平差第一节条件平差原理国家高程控制网的建立过程及平差方法应用（老一辈测量工作者的测量故事）高高低61.22.12.4第二节条件方程高高高第三节精度评定高高高第四节条件平差公式汇编及举例高高高第六章附有参数的条件平差第一节附有参数的条件平差的原理国家高程控制网的建立过程及平差方法应用（老一辈测量工作者的测量故事）高高中21.22.12.4第二节精度评定高高高第七章间接平差第一节间接平差原理国家平面控制网的建立过程及平差方法应用（老一辈测量工作者的测量故事）高高中61.22.12.4第二节误差方程高高中第三节精度评定高高中第四节公式汇编及示例高高中第五

7、节间接平差特例直接平差高高中第六节三角网坐标平差高高中第七节测边网坐标平差高高中第八节导线网间接平差高高中第九节GPS网平差高高中第十节七参数坐标转换模型平差高高中第八章附有限制条件的间接平差第一节附有限制条件的间接平差原理国家平面控制网的建立过程及平差方法应用（老一辈测量工作者的测量故事）高高高21.22.12.4第二节精度评定高高高第三节公式汇编及示例高高高第九章概括平差函数模型第一节基本平差方法的概括函数模型国家平面控制网的建立过程及平差方法应用（老一辈测量工作者的测量故事）高高高21.22.12.4第二节附有限制条件的条件平差原理高高高第三节精度评定高高高第四节平差结果的统计特性高高高

8、注：在“要求”栏内以高、中、低来表示对学生学习程度的要求，高为最高要求。理解指能对所学的内容作归纳、分类、解释、总结、推断和一定程度的发挥。掌握指能理解学习材料的内涵和意义，包括具体分类、区别、流程、误区等的认知和学习。可以借助三种形式来表明对材料的领会，一是转换，即用自己的话或用与原先表达方式不同的方式表达自己的思想；二是解释，即对一项信息加以说明或概述；三是推断，即估计将来的趋势（预期的后果）。分析指能将所学的内容分解并找出它们的相互关系和构成，或能计划、创造、建造或有改变的重构。应用指能将学习材料用于新的具体情境，包括原则、方法、技巧、规律的拓展， HYPERLINK /doc/6670

9、661-6884501.html t _blank 代表较高水平的学习成果。应用需要建立对知识点掌握的基础上。三、上机内容与学时分配实验项目与类型序号上机项目实验类型学时支撑毕业要求指标点演示验证综合设计1条件平差模型编制练习22.1、2.42附有参数的条件平差模型编制练习22.1、2.43间接平差模型编制练习22.1、2.44附有限制条件的间接平差模型编制练习22.1、2.4上机一 条件平差模型编制练习2学时（1）目的要求 通过本课程的讲授与上机实践使学生误差理论与平差方法的基本概念、原理及应用，培养学生运用相关知识解决实际问题的能力。通过上机教学，加深对课本基础理论知识的理解，培养学生上机

10、动手能力。上机课要求教师随时解答学生提出的上机问题，同时要注重启发和引导学生，使学生养成独立思考、解决问题的能力，检查学生的上机内容；教师要及时解决上机设备可能出现的故障，保证上机顺利地进行。学生则应该按照上机要求，认真完成上机内容。（2）方法原理条件平差理论方法。（3）主要上机软硬件环境 Windows7及以上系统，常用机器语言（C/C+/MATLAB/PYTHON等）（4）掌握要点将平差方法利用某一种机器语言实现（5）上机内容按照上机要求完成平差练习上机二 附有参数的条件平差模型编制练习 2学时（1）目的要求 通过本课程的讲授与上机实践使学生误差理论与平差方法的基本概念、原理及应用，培养学

11、生运用相关知识解决实际问题的能力。通过上机教学，加深对课本基础理论知识的理解，培养学生上机动手能力。上机课要求教师随时解答学生提出的上机问题，同时要注重启发和引导学生，使学生养成独立思考、解决问题的能力，检查学生的上机内容；教师要及时解决上机设备可能出现的故障，保证上机顺利地进行。学生则应该按照上机要求，认真完成上机内容。（2）方法原理附有参数的条件平差理论方法。（3）主要上机软硬件环境 Windows7及以上系统，常用机器语言（C/C+/MATLAB/PYTHON等）（4）掌握要点将平差方法利用某一种机器语言实现（5）上机内容按照上机要求完成平差练习上机三 间接平差模型编制练习2学时（1）目

12、的要求 通过本课程的讲授与上机实践使学生误差理论与平差方法的基本概念、原理及应用，培养学生运用相关知识解决实际问题的能力。通过上机教学，加深对课本基础理论知识的理解，培养学生上机动手能力。上机课要求教师随时解答学生提出的上机问题，同时要注重启发和引导学生，使学生养成独立思考、解决问题的能力，检查学生的上机内容；教师要及时解决上机设备可能出现的故障，保证上机顺利地进行。学生则应该按照上机要求，认真完成上机内容。（2）方法原理间接平差理论方法。（3）主要上机软硬件环境 Windows7及以上系统，常用机器语言（C/C+/MATLAB/PYTHON等）（4）掌握要点将平差方法利用某一种机器语言实现（

13、5）上机内容按照上机要求完成平差练习上机四 附有限制条件的间接平差模型编制练习2学时（1）目的要求 通过本课程的讲授与上机实践使学生误差理论与平差方法的基本概念、原理及应用，培养学生运用相关知识解决实际问题的能力。通过上机教学，加深对课本基础理论知识的理解，培养学生上机动手能力。上机课要求教师随时解答学生提出的上机问题，同时要注重启发和引导学生，使学生养成独立思考、解决问题的能力，检查学生的上机内容；教师要及时解决上机设备可能出现的故障，保证上机顺利地进行。学生则应该按照上机要求，认真完成上机内容。（2）方法原理附有限制条件的间接平差理论方法。（3）主要上机软硬件环境 Windows7及以上系

14、统，常用机器语言（C/C+/MATLAB/PYTHON等）（4）掌握要点将平差方法利用某一种机器语言实现（5）上机内容按照上机要求完成平差练习五、教学方法 本课程采用以人为本的教学理念，注重培养学生处理专业问题的能力，进而培养学生的抽象思维和创新意识。主要教学环节包括：1.课堂教学（32学时）：主要采用讲授、案例分析，课程以讲授为主，并结合典型案例分析促进学生对基本概念的深入理解；2.课后习题：适当布置课后习题，根据作业情况，随堂讲解；3.上机实践（8学时）：配套上机练习，通过动手练习和讨论，加深巩固理论学习成果；4.课堂研讨：适当抛出问题，通过小组讨论和翻转课堂方式检验学习效果。六、考核及成绩评定方式 课程考核包括课内实训、期末考试两个部分。课内实训成绩：30%，课堂测试、提问及考勤。（毕业要求2.1）期末考试成绩：70%，采取课程结课小论文形式，内容涵盖本课程的基本概念、基本理论和基本方法。（毕业要求2.1、2.5）七、参考教学资源1 武汉大学测绘学院测量平差学科组误差理论与测量平差基础（第三版）(M)武汉：武汉大学出版社，2014年2 武汉大学测绘学院测量平差学科组误差理论与测量平差基础习题集