理论教育 计算加权平均值及误差

计算加权平均值及误差

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:,ln,其中误差分别为m1,m2,…,Wn,则观测值的加权平均值为将式化为应用误差传播定律得等式两边开根号得下一节将证明:不等精度独立观测量的加权平均值的中误差最小。P点高程的加权平均值为P点高程加权平均值的中误差为下面验证P点高程算术平均值的中误差P点高程的算术平均值为根据误差传播定律,求得P点高程算术平均值的中误差为比较式与式的结果可知,对于不等精度独立观测,加权平均值比算术平均值更合理。

计算加权平均值及误差

对某量进行不等精度独立观测,得观测值l1,l2,…,ln,其中误差分别为m1,m2,…,mn,权分别为W1,W2,…,Wn,则观测值的加权平均值

将式(6.26)化为

应用误差传播定律得

等式两边开根号得

下一节将证明:不等精度独立观测量的加权平均值的中误差最小。

【例6.4】 如图6.4所示,1,2,3点为已知高等级水准点,其高程值的误差很小,可以忽略不计。为求P点的高程,使用DS3水准仪独立观测三段水准路线的高差,每段高差的观测值及其测站数标于图中,试求P点高程的最可靠值及其中误差。

【解】 因为都是使用DS3水准仪观测,可以认为其每站高差观测中误差m相等。

由式(6.17)求得高差观测值h1,h2,h3的中误差分别为

取m0=m,则h1,h2,h3的权分别为W1=1/n1,W2=1/n2,W3=1/n3

由1,2,3点的高程值和3个高差观测值h1,h2,h3,分别计算出P点的高程值为

(www.daowen.com)

图6.4 某水准路线图

HP1=H1+h1=21.718 m+5.368 m=27.086 m

HP2=H2+h2=18.653 m+8.422 m=27.075 m

HP3=H3+h3=14.165 m+12.914 m=27.079 m

因为3个已知水准点的高程误差很小,可以忽略不计,所以前面求出的3个高差观测值的中误差m1,m2,m3就等于使用该高差观测值计算出的P点高程值HP1,HP2,HP3的中误差。

P点高程的加权平均值为

P点高程加权平均值的中误差为

下面验证P点高程算术平均值的中误差P点高程的算术平均值为

根据误差传播定律,求得P点高程算术平均值的中误差为

比较式(6.29)与式(6.30)的结果可知,对于不等精度独立观测,加权平均值比算术平均值更合理。

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