误差理论与测量平差
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全新
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作者胡圣武,
出版社科学出版社
ISBN9787030632494
出版时间2019-11
装帧平装
开本16开
定价58元
货号28518649
上书时间2024-11-01
商品详情
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前言
随着空间技术、通信技术、计算机技术和地理信息技术的发展,以“3S”(global position system,remote sensing,geographic information system)及其集成为代表的新技术成为现代测绘数据采集的主要方式,测绘数据处理理论与方法的研究与应用的重要性也得到充分的认识,这主要体现在测绘学科专业的教学计划之中。测绘数据处理理论和方法的基础——“误差理论与测量平差”已成为测绘工程本科专业和测绘学科背景的相关专业(如地理信息科学、遥感科学与技术等)的核心基础课程,在测绘本科教育中有着重要的地位。 “误差理论与测量平差”课程作为测绘工程专业的一门重要的专业基础课,可为其他后续专业课打下有关数据处理的基础,也是攻读相关专业研究生的一门必修课程。本书是依据*颁布的《普通高等学校本科专业目录》中测绘类专业课程设置的要求,按照新的课程实际标准和教学大纲,为适应新时期测绘人才“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的培养目标,以加强基础理论、注重基本方法和培养动手能力为出发点,在参考了各种平差基础教程和十几年来的教学经验及科研成果的基础上,经过多次修改完成的。 本书主要讲授误差理论的基本知识和测量平差的基本理论、方法及其应用。 本书的特色如下。 1)注重基础理论。本书对测量平差所涉及的基本理论加以介绍,如期望、方差、矩阵的一些基础知识,重点讲述了如条件平差与间接平差的基本原理等。 2)实用性。误差理论与测量平差实用性很强,大多数读者学习它,主要是为了解决工作中的实际问题,因此,本书主要介绍目前应用比较多的理论和方法,如导线网平差、全球定位系统平差、坐标值的平差、误差椭圆的应用等,并引用大量实例,让学生进一步理解和消化。 3)通俗性。误差理论与测量平差的许多理论和算法,涉及学科较多,理解和掌握比较困难,本书试图用通俗的方法讲述这些理论的基本思想,以达到通俗易懂、触类旁通的目的。 4)加强现代平差基本理论与应用的讲解,如序贯平差、秩亏自由网平差、附加系统参数的平差等。 本书在理论阐述上保留经典内容,公式推导尽量化繁为简,在平差理论的应用面上也力求有所拓展。有些书籍对测量数据的处理完全采用数学思维方式,但在某些情况下这样处理会与测绘专业的生产实际不是十分切合,如附有限制条件的条件平差,相关书籍将其作为平差的一种概括模型,实际上,在数学上是可行的,但在测绘中是不符合实际的。因此,本书略去了此模型的介绍。 本书由河南理工大学胡圣武和湖北工业大学肖本林编写。 在编写本书的过程中,编者参考了国内外一些有关测量数据处理的著作,未及一一注明,请有关作者见谅。在编写过程中我们还得到了多方的支持和帮助,在此一并表示感谢! 编者在书中阐述的某些观点,可能仅为一家之言,欢迎广大读者争鸣。书中疏漏与欠妥之处,恳请广大读者和专家批评指正。 编 者 2018年10月
导语摘要
本书系统、完整和全面地介绍了误差理论与测量平差的基本原理与应用。全书共分11章,主要内容包括误差理论的基本知识、误差传播律及其应用、平差数学模型、参数估计方法、条件平差、间接平差、小二乘平差、误差椭圆理论、平差系统的假设检验和现代平差理论。本书内容翔实、结构严谨、体系完整,强调原理与方法相结合、理论与实际相结合、经典与现代相结合,具有可读性、客观性和便于自学等特点,有助于培养学生的抽象思维能力和视觉思维能力。 本书既可作为高等院校测绘工程专业的本科生教材,也可作为科研院所、生产单位的科学技术人员的参考用书。
目录
第1章 绪论11.1 观测误差11.1.1 观测误差的来源21.1.2 观测误差的分类31.2 本学科的内容与任务51.2.1 本学科的内容51.2.2 本学科的任务51.3 本学科的发展历史6第2章 误差理论的基本知识82.1 随机变量的数字特征92.1.1 数学期望92.1.2 方差92.1.3 协方差与相关系数112.1.4 协方差矩阵112.1.5 互协方差矩阵122.2 测量常用的概率分布132.2.1 正态分布132.2.2 非正态分布152.3 偶然误差的统计特性202.3.1 真值与估值202.3.2 偶然误差的特性212.4 精度和衡量精度的指标222.4.1 精度232.4.2 准确度232.4.3 精确度232.4.4 衡量精度的指标242.4.5 不确定度272.5 有关矩阵的基本知识282.5.1 矩阵的秩282.5.2 矩阵的迹292.5.3 矩阵对变量的微分302.5.4 函数对向量的微分302.5.5 特殊函数的微分312.5.6 矩阵分块求逆31第3章 误差传播律及其应用333.1 协方差传播律343.1.1 观测值线性函数的方差343.1.2 多个观测值线性函数的协方差矩阵353.1.3 协方差传播律的定义363.1.4 用协方差传播律求非线性函数的方差393.1.5 应用协方差传播律的注意事项和具体步骤443.2 协方差传播律的应用453.2.1 由三角形闭合差计算测角中误差(菲列罗公式)453.2.2 同精度独立观测值的算术平均值463.2.3 水准测量精度463.2.4 三角高程测量精度473.2.5 若干独立误差的联合影响473.2.6 时间观测序列平滑平均值的方差483.3 权及权的确定493.3.1 权的定义493.3.2 单位权的确定503.3.3 权的确定方法513.4 协因数传播律533.4.1 协因数与协因数矩阵543.4.2 权矩阵553.4.3 协因数传播律的定义563.5 单位权中误差的计算603.5.1 用不同精度的真误差计算单位权方差的公式603.5.2 由双观测值之差求单位权中误差603.5.3 由改正数计算单位权的中误差623.6 系统误差的传播与综合633.6.1 观测值的系统误差与综合误差的方差633.6.2 系统误差的传播633.6.3 系统误差与偶然误差的联合传播64第4章 平差数学模型664.1 模型概述674.1.1 模型的基本概念674.1.2 几何模型694.1.3 必要元素和必要观测数694.1.4 条件方程694.1.5 多余观测数704.1.6 闭合差704.2 测量基准704.3 函数模型714.3.1 条件平差函数模型714.3.2 间接平差函数模型724.3.3 附有参数的条件平差的函数模型734.3.4 附有限制条件的间接平差的函数模型744.4 函数模型的线性化764.5 测量平差的数学模型784.5.1 随机模型784.5.2 数学模型784.5.3 高斯-马尔可夫模型794.5.4 的含义和关系804.6 测量平差中必要观测数的确定804.6.1 水准网必要观测数的确定804.6.2 平面控制网的必要观测数的确定814.6.3 坐标值平差的必要观测数的确定824.6.4 GPS网必要观测数的确定83第5章 参数估计方法855.1 参数估计的性质855.2 似然估计885.3 小二乘估计91 第6章 条件平差946.1 条件平差的基本原理956.1.1 基础方程及其解956.1.2 计算步骤976.1.3 实例分析976.2 条件平差的精度评定996.2.1 计算996.2.2 单位权方差的估值公式1006.2.3 协因数矩阵的计算1006.2.4 平差值函数的方差1016.3 条件平差的应用1026.4 附有参数的条件平差1056.4.1 平差原理1056.4.2 计算步骤1076.4.3 精度评定1076.4.4 实例分析1096.5 条件平差估值的统计性质1096.5.1 估计量 和 均为无偏估计1106.5.2 估计量 具有小方差1106.5.3 估计量 具有小方差1116.5.4 单位权方差估值 是 的无偏估计量112第7章 间接平差1147.1 间接平差的基本原理1157.1.1 基础方程及其解1157.1.2 计算步骤1177.1.3 实例分析1177.2 误差方程1197.2.1 列误差方程时应该注意的几点1197.2.2 误差方程线性化1197.2.3 测角网函数模型1207.2.4 测边网函数模型1227.3 间接平差的精度评定1237.3.1 单位权中误差1237.3.2 协因数矩阵1247.3.3 参数函数中的误差1257.4 直接平差1277.5 导线网平差1287.5.1 函数模型1287.5.2 随机模型1287.5.3 实例分析1307.6 间接平差应用1337.7 附有限制条件的间接平差1377.7.1 平差原理1377.7.2 精度评定1397.8 间接平差与条件平差的关系1437.8.1 法矩阵之间的关系1437.8.2 系数矩阵A、B之间的关系1447.8.3 误差方程的常数项l与条件方程的闭合差W之间的关系1447.8.4 间接平差中的d与条件平差中的A0之间的关系1447.8.5 条件方程转化为误差方程1457.8.6 误差方程转化为条件方程1457.9 间接平差估值的统计性质1467.9.1 估计量 和 具有无偏性1467.9.2 估计量 具有小方差1477.9.3 估计量 具有小方差1497.9.4 单位权方差估值 具有无偏性150第8章 小二乘平差1518.1 GPS网的函数模型1528.2 GPS网的随机模型1538.3 GPS网平差实例分析1548.4 坐标值的条件平差1618.4.1 直角与直角型的条件方程1618.4.2 距离型的条件方程1638.4.3 面积型的条件方程1638.4.4 实例分析1648.5 坐标值的间接平差1658.5.1 拟合模型1658.5.2 坐标转换模型1668.5.3 七参数坐标转换模型1688.5.4 单张像片空间后方交会1708.5.5 实例分析1718.6 回归模型参数估计1738.6.1 回归模型概述1738.6.2 线性回归模型1738.6.3 一元线性回归模型参数估计1748.6.4 多元线性回归模型参数估计1778.6.5 自回归模型1788.6.6 多项式拟合模型1808.6.7 回归模型的统计性质182第9章 误差椭圆理论1849.1 点位方差1859.1.1 点位方差的定义1859.1.2 点位方差与坐标系统的无关性1869.1.3 点位方差表示点位位差的局限性1879.2 点位误差1879.2.1 点位误差的计算1879.2.2 任意方向的位差1909.2.3 位差的极值1919.2.4 以位差的极值表示任意方向的位差1949.3 误差曲线1959.3.1 误差曲线的概念1959.3.2 误差曲线的用途1959.4 误差椭圆1969.4.1 误差椭圆的概念1969.4.2 误差椭圆代替误差曲线的原理1979.4.3 误差椭圆的绘制1989.5 相对误差椭圆及其应用1999.5.1 利用点位误差椭圆评定精度存在的问题1999.5.2 相对点位误差椭圆2009.6 直线元位置误差2039.6.1 直线元上任意一点的误差2039.6.2 直线元的误差带204第10章 平差系统的假设检验20910.1 统计假设检验概述20910.1.1 统计假设的分类21010.1.2 统计假设检验的思想21010.1.3 检验统计量的选择21010.1.4 接受域和拒绝域21110.1.5 两类错误21110.1.6 检验功效21210.1.7 进行统计假设检验的步骤21210.2 残差平方和的分布21310.3 统计假设检验的基本方法21410.4 统计假设检验在测量中的应用21910.4.1 平差参数的统计检验21910.4.2 平差模型正确性的统计检验221第11章 现代平差理论22311.1 序贯平差22411.1.1 平差原理22411.1.2 平差值的计算22511.1.3 精度评定22611.1.4 实例分析22711.2 秩亏自由网平差22811.2.1 引起秩亏自由网的原因22811.2.2 算法原理22911.2.3 S的具体形式23111.2.4 实例分析23211.3 附加系统参数的平差23311.3.1 平差原理23311.3.2 系统参数的显著性检验23511.3.3 实例分析236参考文献237
内容摘要
本书系统、完整和全面地介绍了误差理论与测量平差的基本原理与应用。全书共分11章,主要内容包括误差理论的基本知识、误差传播律及其应用、平差数学模型、参数估计方法、条件平差、间接平差、小二乘平差、误差椭圆理论、平差系统的假设检验和现代平差理论。本书内容翔实、结构严谨、体系完整,强调原理与方法相结合、理论与实际相结合、经典与现代相结合,具有可读性、客观性和便于自学等特点,有助于培养学生的抽象思维能力和视觉思维能力。 本书既可作为高等院校测绘工程专业的本科生教材,也可作为科研院所、生产单位的科学技术人员的参考用书。
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