測(cè)量平差

前言

本書(shū)是根據(jù)教育部《關(guān)于全國(guó)提高高等職業(yè)教育質(zhì)量的若干意見(jiàn)》（教高E2006]16號(hào)）的文件精神，為配合高職高專教育教學(xué)改革，探索、開(kāi)發(fā)與“工學(xué)結(jié)合”人才培養(yǎng)模式相適應(yīng)的高職高專教育測(cè)繪類專業(yè)課程體系，組織全國(guó)20多所高職高專院校的骨干教師和生產(chǎn)單位的專家所編寫(xiě)的全國(guó)高職高專測(cè)繪類專業(yè)通用教材之一。本書(shū)是按照基于工作過(guò)程的教學(xué)理念來(lái)編寫(xiě)的，在章節(jié)內(nèi)容劃分上突破了傳統(tǒng)的以平差理論來(lái)劃分的方式，全書(shū)可分為理論和項(xiàng)目?jī)刹糠?。理論部分包括?、2章。第1章介紹了測(cè)量誤差理論。第2章則針對(duì)偶然誤差處理的方法闡述了測(cè)量平差原理：首先從平差函數(shù)模型講起，從必要觀測(cè)到多余觀測(cè)，從一般條件到限制條件的列立，然后得到附有限制條件的條件平差的一般基礎(chǔ)方程和隨機(jī)模型，最后根據(jù)最小二乘法VTPV=min，按照求條件極值的方法求解，從而得到觀測(cè)值的平差值；并重點(diǎn)介紹了條件平差和間接平差的內(nèi)容。項(xiàng)目部分以測(cè)量控制網(wǎng)的維數(shù)來(lái)組織，包括第3、4、5章，分別介紹了一維高程控制網(wǎng)測(cè)量平差、二維平面控制網(wǎng)測(cè)量平差和三維控制網(wǎng)測(cè)量平差的方法。結(jié)合測(cè)量平差工程項(xiàng)目的特點(diǎn)來(lái)安排章節(jié)內(nèi)容的劃分，其目的是為了提高學(xué)生的具體數(shù)據(jù)處理能力，使其掌握高程控制網(wǎng)、平面控制網(wǎng)及GPS基線控制網(wǎng)的平差計(jì)算方法。誤差橢圓部分本應(yīng)放到第2章，但考慮到內(nèi)容較多，單獨(dú)編寫(xiě)成第6章。附錄1是一個(gè)為期一周的課程設(shè)計(jì)，通過(guò)給出一個(gè)邊角網(wǎng)的觀測(cè)數(shù)據(jù)，讓學(xué)生按照平差的數(shù)據(jù)處理流程自己編程，并進(jìn)行控制網(wǎng)平差，最后寫(xiě)出平差報(bào)告；附錄2對(duì)在測(cè)量數(shù)據(jù)處理過(guò)程中常用的科傻軟件的使用進(jìn)行了介紹。本書(shū)由石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院聶俊兵擔(dān)任主編，揚(yáng)州環(huán)境職業(yè)技術(shù)學(xué)院雷曉霞、遼寧工程技術(shù)大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院卜麗靜任副主編。參編人員及分工如下：第1章由遼寧交通高等?？茖W(xué)校張慧慧編寫(xiě)；第2章由遼寧科技學(xué)院李澤和聶俊兵編寫(xiě)；第3、4章由雷曉霞編寫(xiě)；第5章由聶俊兵編寫(xiě)；第6章由卜麗靜編寫(xiě)、；附錄由河北政法職業(yè)學(xué)院史素霞和聶俊兵編寫(xiě)。全書(shū)由聶俊兵負(fù)責(zé)統(tǒng)稿。感謝各位參編老師的辛勤努力，感謝盧路娟、韓會(huì)嬌的文字編輯工作，同時(shí)對(duì)本書(shū)所引用的有關(guān)資料的作者表示衷心的感謝。特別感謝武漢大學(xué)陶本藻教授和北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院薄志毅教授對(duì)本書(shū)大綱所提出的寶貴意見(jiàn)，以及陶本藻教授對(duì)全書(shū)深入細(xì)致的審讀和認(rèn)真耐心的修改，在此也對(duì)其他所有人的關(guān)心和支持一并表示感謝。書(shū)中難免有錯(cuò)誤和不當(dāng)之處，懇切希望使用本教材的教師和廣大讀者對(duì)本書(shū)提出寶貴意見(jiàn).，以便進(jìn)一步修正和完善。

內(nèi)容概要

本書(shū)是根據(jù)高職高專測(cè)繪類專業(yè)通用教材編寫(xiě)委員會(huì)制定的編寫(xiě)規(guī)劃，針對(duì)高職高專的特點(diǎn)，突出工學(xué)結(jié)合的特色而編寫(xiě)的。全書(shū)共分六章，主要內(nèi)容包括：測(cè)量誤差理論、測(cè)量平差原理、一維高程控制網(wǎng)測(cè)量平差、二維平面控制網(wǎng)測(cè)量平差、三維控制網(wǎng)測(cè)量平差和誤差橢圓。附錄包括測(cè)量平差課程設(shè)計(jì)和科傻平差軟件簡(jiǎn)介。    本書(shū)可作為高職高專測(cè)繪類專業(yè)及相關(guān)專業(yè)測(cè)量平差課程的教學(xué)用書(shū)，也可供有關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。

書(shū)籍目錄

第1章 測(cè)量誤差理論  1.1 誤差公理  1.2 誤差分類  1.3 偶然誤差的統(tǒng)計(jì)特性  1.4 精度指標(biāo)  1.5 誤差傳播律  1.6 權(quán)與定權(quán)  1.7 協(xié)因數(shù)與協(xié)因數(shù)傳播律  1.8 測(cè)量精度估算(由真誤差計(jì)算觀測(cè)值的中誤差)  思考題與習(xí)題第2章 測(cè)量平差原理  2.1 測(cè)量平差概述  2.2 測(cè)量平差函數(shù)模型  2.3 多元函數(shù)條件極值  2.4 最小二乘法測(cè)量平差  2.5 條件平差  2.6 間接平差  2.7 最小二乘法平差的統(tǒng)計(jì)特性  思考題與習(xí)題第3章 一維高程控制網(wǎng)測(cè)量平差  3.1 水準(zhǔn)路線測(cè)量平差  3.2 水準(zhǔn)網(wǎng)測(cè)量平差  思考題與習(xí)題第4章 二維平面控制網(wǎng)測(cè)量平差  4.1 三角形網(wǎng)條件平差  4.2 三角形網(wǎng)間接平差  思考題與習(xí)題第5章 三維控制網(wǎng)測(cè)量平差  5.1 三維工程控制網(wǎng)平差  5.2 GPS基線向量網(wǎng)  5.3 GPS基線向量網(wǎng)平差  思考題與習(xí)題第6章 誤差橢圓  6.1 點(diǎn)位中誤差  6.2 點(diǎn)位中誤差和方向位差的計(jì)算  6.3 誤差曲線  6.4 誤差橢圓  6.5 相對(duì)誤差橢圓  思考題與習(xí)題參考文獻(xiàn)附錄1 《測(cè)量平差》課程設(shè)計(jì)附錄2 測(cè)量平差軟件簡(jiǎn)介——科傻系統(tǒng)

章節(jié)摘錄

插圖：1.粗差粗差就是測(cè)量中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，如讀錯(cuò)、記錯(cuò)、照錯(cuò)等。這主要是由于工作中的粗心大意而引起的。一般粗差值很大，不僅大大影響測(cè)量成果的可靠性，甚至造成返工，給工作帶來(lái)難以估量的損失，因此必須采取適當(dāng)?shù)姆椒ê痛胧?，杜絕粗差的發(fā)生。2.系統(tǒng)誤差在相同的觀測(cè)條件下，對(duì)某量進(jìn)行一系列的觀測(cè)，若觀測(cè)誤差的符號(hào)及大小保持不變，或按一定的規(guī)律變化，這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。這種誤差往往隨著觀測(cè)次數(shù)的增加而逐漸積累，對(duì)測(cè)量成果質(zhì)量的影響也特別顯著。在實(shí)際工作中，應(yīng)該采用各種方法來(lái)消除或減弱系統(tǒng)誤差對(duì)觀測(cè)成果的影響，以達(dá)到實(shí)際可以忽略不計(jì)的程度。3.偶然誤差在相同的觀測(cè)條件下進(jìn)行一系列觀測(cè)，若誤差的大小及符號(hào)都表現(xiàn)出偶然性，即從單個(gè)誤差來(lái)看，該誤差的大小及符號(hào)沒(méi)有規(guī)律，但從大量誤差的總體來(lái)看，具有一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，這類誤差稱為偶然誤差或隨機(jī)誤差。例如，經(jīng)緯儀測(cè)角誤差是由照準(zhǔn)誤差、讀數(shù)誤差、外界條件變化所引起的誤差和儀器本身不完善而引起的誤差等的綜合結(jié)果。而其中每一項(xiàng)誤差又是由許多偶然因素所引起的小誤差。例如，照準(zhǔn)誤差可能是由于照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)不正確、腳架或覘標(biāo)的晃動(dòng)與扭轉(zhuǎn)、風(fēng)力或風(fēng)向的變化、目標(biāo)的背影、大氣折光等偶然因素影響而產(chǎn)生的小誤差。因此，測(cè)角誤差實(shí)際上是由許許多多這樣微小的誤差項(xiàng)構(gòu)成，而每項(xiàng)微小誤差又隨著偶然因素的影響不斷變化，其數(shù)值的大小和符號(hào)的正負(fù)具有隨機(jī)性。這樣，由它們所構(gòu)成的誤差，就其個(gè)體而言，無(wú)論是數(shù)值的大小或符號(hào)的正負(fù)都是不能事先預(yù)知的，這種性質(zhì)的誤差即為偶然誤差。當(dāng)觀測(cè)值中剔除了粗差，排除了系統(tǒng)誤差的影響，或者與偶然誤差相比系統(tǒng)誤差處于次要地位時(shí)，占主導(dǎo)地位的偶然誤差就成為了我們研究的主要對(duì)象。如何處理這些隨機(jī)變量的偶然誤差，是測(cè)量平差這一學(xué)科所研究的主要內(nèi)容。在1.3中將詳細(xì)介紹偶然誤差的統(tǒng)計(jì)特性。

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