第1章 最小二乘测量平差
§1.1 观测误差与精度指标
1.1.1 观测误差
测量数据采用一定的仪器、工具、传感器等观测手段获取的地球或者其他实体的空间分布有关信息的数据,它包含有用和干扰的信息两个部分,干扰部分称为测量误差。观测数据(信息)都不可避免的带有误差(噪声)。由于通常未知参数是观测数据的函数,因此我们要研究用含有误差的观测值求定未知数估值的理论与方法。
观测误差产生的原因很多,概括起来有三方面的原因:测量仪器不完善、观测者的鉴别能力和外界条件及其变化。这三方面综合起来称为观测条件,观测条件直接影响观测成果的质量。根据观测误差对结果的影响性质,可分为偶然误差、系统误差和粗差三类。
1.偶然误差
在相同的观测条件下进行观测,如果误差在大小和符号上表现出偶然性,即从单个误差看,该列误差的大小和符号没有规律性,但就大量误差的总体而言,具有一定的统计规律,这种误差称为偶然误差。偶然误差也称为随机误差。由于其观测结果事先不能预料,故可以将观测看做是一次随机实验观测量,即一个随机变量,观测量带有的随机误差也是随机变量。
偶然误差的特性:①有界性:在一定的观测条件下,误差的绝对值有一定的限值;②聚中性:绝对值较小的误差比绝对值较大的误差出现的概率大;③对称性:绝对值相等的正负误差出现的概率相同;④偶然误差的数学期望等于零,即偶然误差的理论平均值为零。
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