资源描述
《误差理论与测量平差基础》课程教学大纲
课程代码:024123
课程负责人:邱卫宁
课程中文名称:误差理论与测量平差基础
课程英文名称:Error Theory and Foundation of Surveying Adjustment
课程类别:必修
课程学分数:3
课程学时数:54
授课对象:第2学年,第4学期测绘专业本科生
本课程的前导课程:测绘学概论、数字测图原理、高等数学、线性代数、概率论与数理统计
一、 教学目的和要求
误差理论与测量平差基础是一门专业基础课,以培养学生掌握测量数据处理的基本方法和原理为目的。课程内容包括误差理论和测量平差基础两部分,误差理论主要讲授测量误差的来源、分类、性质、分布、数字特征、传播及主要应用,以误差分布、数字特征及传播律为重点。测量平差基础主要讲授经典测量平差的基本原理、方法、估计理论及精度评定。在教学过程中,这些内容互相联系,互为基础,使学生能掌握误差理论和测量平差的基本知识,处理测量误差的基本理论,数据处理的基本原理和方法。为进一步研究测量数据处理理论和后续课程打下坚实的基础。
二、 课程内容与学时分配
课程内容与学时分配表
内 容
学 时
第一章、第二章、第三章
16
第四章、第五章、第六章
14
第七章
10
第八章、第九章
6
第十章
8
第一章 绪论
第一节 观测误差
内容:测量误差的概念、观测误差来源、分类。
第二节 测量平差学科的研究对象
内容:研究对象。
第三节 测量平差的简史和发展
内容:发展史。
第四节 本课程的任务和内容
内容:主要内容。
重点讲授 测量误差的概念、测量平差的主要内容等。
第二章 误差分布与精度指标
第一节 正态分布
内容:测量误差的正态分布。
第二节 偶然误差的规律性
内容:偶然误差的特性及规律性。
第三节 衡量精度的指标
内容:中误差的概念。
第四节 精度、准确度与精确度
内容:精度、准确度与精确度的概念及联系。
第五节 测量不确定度
重点讲授 偶然误差的分布、规律性和数字特征。
第三章 协方差传播律及权
第一节 数学期望的传播
内容:数学期望的概念。
第二节 协方差传播律
内容:协方差传播律。
第三节 协方差传播律的应用
内容:应用。
第四节 权与定权的常用方法
内容:权的定义、常用的定权方法。
第五节 协因数和协因数传播律
内容:协因数传播律。
第六节 由真误差计算中误差的实际应用
内容:应用举例。
第七节 系统误差的传播
重点讲授 协方差、协因数的概念、传播律及应用;权的概念及定权的常用方法。
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
内容:测量平差的概念。
第二节 函数模型
内容:函数模型的概念。
第三节 函数模型的线性化
内容:函数模型的线性化。
第四节 测量平差的数学模型
内容:随机模型的概念。
第五节 参数估计与最小二乘原理
内容:参数估计与最小二乘原理。
重点讲授 测量平差的函数模型、随机模型;参数估计及最小二乘原理。
第五章 条件平差
第一节 条件平差原理
内容:条件平差原理。
第二节 条件方程
内容:条件方程的个数及列立。
第三节 精度评定
内容:条件平差的精度评定。
第四节 条件平差公式汇编和水准网平差示例
内容:公式汇编和水准网平差示例
重点讲授 条件平差的基本原理、条件方程的列立和精度评定。
第六章 附有参数的条件平差
第一节 附有参数的条件平差原理
内容:平差原理。
第二节 精度评定
内容:精度评定。
第三节 公式汇编和示例
内容:公式汇编和举例。
重点讲授 附有参数的条件平差原理。
第七章 间接平差
第一节 间接平差原理
内容:间接平差原理。
第二节 误差方程
内容:误差方程的列立。
第三节 精度评定
内容:精度评定公式及应用。
第四节 间接平差公式汇编和水准网平差示例
内容:公式汇编和水准网平差示例
第五节 间接平差特例——直接平差
内容:公式汇编和水准网平差。
第六节 三角网坐标平差
内容:测角网坐标平差举例。
第七节 测边网坐标平差
内容:测边网坐标平差举例。
第八节 导线网坐标平差
内容:导线网坐标平差举例。
第九节GPS网坐标平差
内容:GPS网坐标平差举例。
重点讲授 间接平差原理、误差方程的列立、精度评定及各类测量控制网坐标平差的示例。
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
内容:测量误差的概念、观测误差来源、分类。
第二节 精度评定
内容:测量误差的概念、观测误差来源、分类。
第三节 公式汇编和示例
内容:测量误差的概念、观测误差来源、分类。
重点讲授 附有限制条件的间接平差原理。
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
内容:概括函数模型的形式。
第二节 附有限制条件的条件平差原理
内容:平差原理。
第三节 精度评定
内容:精度评定。
第四节 各种平差方法的共性与特性
内容:平差方法的共性。
第五节 平差结果的统计性质
内容:平差结果的统计性质。
重点讲授 各种平差方法的共性与特性,平差结果的统计性质。
第十章 误差椭圆
第一节 概述
内容:概述。
第二节 点位误差
内容:点位误差的概念。
第三节 误差曲线
内容:误差曲线的概念。
第四节 误差椭圆
内容:误差椭圆的应用。
第五节 相对误差椭圆
内容:相对误差椭圆的应用。
第六节 点位落入误差椭圆内的概率
重点讲授 点位误差的概念、误差椭圆的求法及应用。
三、 教材与参考书
教 材:《误差理论与测量平差基础》,武汉大学出版社,武汉大学测绘学院测量平差学科组,2003。
参考书:[1]《测量平差基础》,测绘出版社,武汉测绘科技大学大地测量系,1978。
[2] 《测量平差原理》,武汉测绘科技大学出版社,於宗俦等,1990。
[3] 《测量平差基础》,(第三版)测绘出版社,武汉测绘科技大学测量平差教研室等,1996。
[4]《误差理论与测量平差基础习题集》,武汉大学出版社,武汉大学测绘学院测量平差学科组,2005。
四、 作业和考核方式
课外及课堂作业、课堂考试、期末考试。
《Error Theory and Surveying Adjustment Foundation》
CURRICULUM INSTRUCTION
Course Code: 024123
Course Director: QIU Weining
Course Name in Chinese:误差理论与测量平差基础
Course Name in English: Theory of Errors and Foundation of Surveying Adjustment
Course Type: Compulsory
Course Credit:3
Course Duration:54
Specialty Level:Academic 2 year, Semester 4 Students
Prerequisites:Generality of Topography, Figure Survey Principle, Advance Mathematics, Linearity Algebra, Probability andStatistic
1. Objectives
《Error Theory and Foundation of Surveying Adjustment》is a specialized fundamental course, teaching goal is that the student can grasp the survey data processing the basic principle and the method.
2. . Requirements
The content of course is consisted of two parts: Error Theory and Foundation of Surveying
Adjustment. The main content of Error theory is to expound the error properties of observations. The survey adjustment foundation mainly teaches the classics survey adjustment the basic principle, the method, the estimate theory and the precision evaluation. In the teaching process, these contents connect mutually, and are foundation mutually. Through studying the student know well theory of error and grasp the theory of error and the survey adjustment knowledge, the processing measuring error elementary theory, the data processing basic principle and the method. Key point is to grasp data processing basic principle and method. The solid foundation will be built for further studying the survey data processing theory and the following curriculum.
3. Lectures Contents and Duration
Lectures Contents and Duration list
Contents
Duration
Chapter 1,2,3
16
Chapter 4,5,6
14
Chapter 7
10
Chapter 8,9
6
Chapter 10
8
Chapter 1. Introduction
§1.1 Observations Error
§1.2 Research Object of Surveying Adjustment
§1.3 Historical Review and Development of Surveying Adjustment
§1.4 Task and Contents in This Course
Key points:Conception ofObservation Errors , Task and Contents of Adjustment
Chapter 2. Error Distributions
§2.1 Normal Distribution
§2.2 Properties of Random Errors
§2.3 Index of Precision
§2.4 Precision, Accuracy and Mean Square Error
§2.5 Surveying of Uncertainty
Key points:Distributions of Random Errors and digital Character
Chapter 3. Laws of Propagation of Variances-Covariances and Weight
§3.1 Propagation of Expected Value
§3.2 Laws of Propagation of Variances and Covariances
§3.3 Applications of Propagation of Errors
§3.4 Define of Weight and General Method of Determining Weight
§3.5 Cofactor L and Laws of Propagation of Cofactor
§3.6 Applications of though real error to calculate MSE
§3.7 Propagation of system errors
Key points:Covariances and Cofactor, Weight and General Method of Determining Weight
Chapter 4 Math model ofAdjustment andPrinciples of Least Squares
§4.1 Introduction Adjustment
§4.2 General Concepts of Function Model
§4.3 Linearization ofFunction Model
§4.4 Math Model ofAdjustment
§4.5Estimation of Parameters and Principles of Least Squares
Key points:Function Model ofAdjustment,Estimation of Parameters and Principles of Least Squares
Chapter 5Conditional Adjustment
§5.1Fundamentals ofConditional Adjustment
§5.2 Conditional Equation
§5.3 Precision Evaluation
§5.4 Formulae collection ofConditional Adjustment and Demonstration of Level
Network Adjustment
Key points:Fundamentals ofConditional Adjustment, Conditional Equation.
Chapter 6Conditional Adjustment Attach Parameter
§6.1 Principle ofConditional Adjustment Attach Parameter
§6.2 Precision Evaluation
§6.3 Formulae collectionand Demonstration
Key points:Principle ofConditional Adjustment Attach Parameter
Chapter 7Indirect Adjustment
§7.1 Principle ofIndirect Adjustment
§7.2 Error Equation
§7.3 Precision Assess
§7.4 Formulae collection ofIndirect Adjustment and Demonstration of Level Network Adjustment
§7.5 Especially Case ofIndirect Adjustment----- Direct Adjustment
§7.6 Triangle network Coordinate Adjustment
§7.7 Triangle network Coordinate Adjustment
§7.7 Triangle network Coordinate Adjustment
§7.9 GPS Network Coordinate Adjustment
Key points:Principle ofIndirect Adjustment, Error Equation
Chapter 8Indirect Adjustment Attach Restrict Condition
§8.1 Principle ofIndirect Adjustment Attach Restrict Condition
§8.2 Precision Evaluation
§8.3 Formulae collectionand Demonstration
In this chapter keystones are:Principle ofIndirect Adjustment Attach Restrict Condition
Chapter 9 Function Model ofGeneralize Adjustment
§9.1 Basic Method of Adjustment and Function Model ofGeneralize Adjustment
§9.2 Principle of Adjustment
§9.3 Precision Evaluation
§9.4 Commonness and Characteristic of Several Adjustment Methods
§9.5Statistical Properties of Adjustment Results
Key points:Commonness and Characteristic of Several Adjustment Methods
Chapter 10 Error Ellipse
§10.1Introduction
§10.2 Errors of Point Location
§10.3 Errors Curve
§10.4 Errors Ellipse
§10.5 Relative Errors Ellipse
§10.6Probability in Errors Ellipse
Key points:Concept of Errors of Point Location,Algorithm and Application ofErrors Ellipse
4. Textbook and References
Teaching material:《Error Theory and Foundation of Surveying Adjustment》
School of Geodesy and Geomatics Wuhan University. Publishing Company of Wuhan University.2003
Reference Books:
[1] Foundation of Surveying Adjustment. MappingPublishing Company. Beijin 1978
[2] Principle of Surveying Adjustment. Yu zhongcou.Publishing Company of Wuhan University. 1990
[3] Foundation of Surveying Adjustment(3). MappingPublishing Company. Beijin 1996
[4] Exercises Volume ofError Theory and Foundation of Surveying Adjustment.
School of Geodesy and Geomatics Wuhan University. Publishing Company of
WuhanUniversity.2005
5.Assessment and Grade System
Classroom Exercise 30%
Final exam 70%
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