论文导读:测量误差的产生,主要是由于以求不可能绝对准确,观测者的鉴别能力有限,观测时在一定外界条件下进行的。系统误差具有积累性,无法用多次观测取平均的方法消除,对测量结果的影响很大。
关键词:误差,分析,测量
1.测量误差分类
测量误差的产生,主要是由于以求不可能绝对准确,观测者的鉴别能力有限,观测时在一定外界条件下进行的。通常把仪器、观测者和外界条件三个方面综合起来,称为观测条件。观测条件相同的各次观测,其误差出现的规律相同,称为等精度观测,观测条件不同的各次观测称为非等精度观测。在观测结果中,有时还会出现错误。为了杜绝误差,除了认真作业外,还必须采取不要的检核措施。
观测误差按其自身规律性,可分为系统误差和偶然误差。
1.1系统误差
对某量进行一系列观测,如误差出现的符号和大小均相同或按一定的规律变化,或者说误差的来源已确切的掌握,则这种误差就称为系统误差。
系统误差具有积累性,无法用多次观测取平均的方法消除,对测量结果的影响很大。但是由于系统误差的符号和大小有一定的规律,可以用一下方法进行处理:1)用计算的方法加以修正2)用一定的观测程序加以消除3)将系统误差限制在工程实践允许范围内。
1.2偶然误差
在相同的观测条件下,对某量进行一些列观测,若误差出现的符号和大小均不一定,或者说误差的来源尚没有被人们认识到,则这种误差称为偶然误差。
大量的测量实践表明,偶然误差具有如下特性:1)在一定的观测条件下,偶然误差有界,或者说,超出该限值的误差出现的概率趋近于零;2)绝对值小的误差比绝对值打的误差出现的概率大;3)绝对值相等的正、负差出现的概率相同;4)同一量的等精度观测,其偶然误差的算术水平均值,随着观测次数的无限而趋近于零。
1.3容许误差
容许误差亦称限差,在实际工作中,测量规范要求在观测值中不容许存在较大的误差,故常以两倍或三倍的中误差作为最大允许值。在测量中以容许误差检核观测质量,并根据观测误差是否超出容许误差而决定观测成果的舍取。
2.观测值精度评价指标
在相同观测条件下,对某一量所进行的一组观测,对应者同一种误差分布,因此,这一组中的每一个观测值,都具有相同的精度,然而,在不同的观测条件下,对同一量所进行的观测必然具有不同的精度。
2.1相对误差
真误差和中误差都是绝对误差大小,与被测值的大小没有建立关系,仅用这两种精度指标显然无法完全表达精度的水平。为了在精度指标中考虑被测值本身的大小。引入相对误差的概念。
相对误差用下式求得:
K=│△│/X (1.4)
式中:K――相对误差
相对误差一般化成分子为1的分数表示。
2.2极限误差
偶然误差的第一特性表明,在一定的观测条件下,够然误差的据对值不超过一定的界限。如果观测值的误差超超过了这个界限,则被人们观测有错,应舍去重测,这个限制称为极限误差或允许误差。误差理论表明,在实际观测中,绝对值大于已被中误差的偶然误差出现的概率为30%;绝对值大于二倍中误差的偶然误差出现概率为5%;而绝对值大于三倍中误差的偶然出现的概率仅为0..3%。综上所述:工程测量中取二倍中误差昨晚偶然误差的限制。
当对测量结果要求宽松时,也可取三倍中误差昨晚偶然误差的限制。一般认为,大于三倍中误差的偶然误差是不可接受的,应舍去重测。
极限误差用下式求得:
Δ=l-X (1.3)
式中:Δ――绝对误差;
l――观测值;
X――被观测量的真值(当真值不可求得时,用多次观测值的算术平均值作为真值的近似值)。
2.3中误差
若对某量等精度进行了n次观测,按(1.3)式可计算出n个真误差Δ1、Δ2、…、Δn。免费论文。将各真误差的平方和的均值再开方即为中误差m:
m=±√(│△△│/n) (1.5)
式中:m――观测值的中误差
[ΔΔ]=Δ12+Δ22+…+Δn2
n――观测次数。
3.误差传播定律
在实际工作中,某些未知量不可能或不便于直接进行观测,儿需要油气田一些直接观测按照一定的函数关系计算出来,而这些作为自变量的直接观测值是包含测量误差的,这必然引起函数值的误差。
在实践中,水准尺如果是向视线的左右倾斜,观测时通过望远镜十字丝很容易察觉而纠正。免费论文。但是,如果水准尺的倾斜方向与视线方向一致,则不易察觉。尺子倾斜总是使尺上读数增大。它对读数的影响与尺的倾斜角和尺上读数的大小(即视线距地面的高度)有关。尺的倾斜角越大,对读数的影响就越大;尺上读数越大,对读数的影响就越大。所产生的读数误差为Δa=a(1-cosγ)。当γ=3o,a=1.5m时,Δa=2mm,由此可以看出,此项影响是不可忽视的,通常我们立镜高度是1.7m,则Δa=2.33mm,。因此,在水准测量中,立尺是一项十分重要的工作,一定要认真立尺,使尺处于铅垂位置。尺上有圆水准的应使气泡居中。免费论文。必要时可用摇尺法,即读数时尺底置于点上,尺的上部在视线方向前后慢慢摇动,读取最小的读数。当地面坡度较大时,尤其应注意将尺子扶直,并应限制尺的最大读数。最重要的是在转点位置。
【参考资料】
[1]赵建三,王唤良.测量学.中国电力出版社.
[2]建筑测量学.中国建筑工业出版社
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