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《误差理论与测量平差基础》 授 课 教 案 2006～2007第一学期 测绘工程系 2006年9月 课程名称:误差理论与测量平差基础 英文名称: 课程编号： ?? 适用专业：测绘工程 总学时数: 56学时 其中理论课教学56学时，实验教学 学时 总学分：4学分 ◆内容简介 《测量平差》是测绘工程等专业的技术基础课，测量平差的任务是利用含有观测误差的观测值求得观测量及其函数的平差值，并评定其精度。 本课程的主要内容包括误差理论﹑误差分布与精度指标﹑协方差传播律及权﹑平差数学模型与最小二乘原理﹑条件平差﹑附有参数的条件平差﹑间接平差﹑附有限制条件的间接平差﹑线性方程组解算方法﹑误差椭圆﹑平差系统的统计假设检验和近代平差概论等。 ◆教学目的、课程性质任务，与其他课程的关系，所需先修课程 本课程的教学目的是使学生掌握误差理论和测量平差的基本知识、基本方法和基本技能，为后续专业课程的学习和毕业后从事测绘生产打下专业基础。 课程性质为必修课、考试课。 本课程的内容将在测绘工程和地理信息系统专业的专业课程的测量数据处理内容讲授中得到应用，所需先修课程为《高等数学》、《概率与数理统计》、《线性代数》和《测量学》等。 ◆主要内容重点及深度 考虑到专业基础理论课教学应掌握“必须和够用”的原则，结合测绘专业建设的指导思想，教学内容以最小二乘理论为基础，误差理论及其应用、平差基本方法与计算方法，以及平差程序设计及其应用为主线。 测量误差理论，以分析解决工程测量中精度分析和工程设计的技术问题为着眼点，在掌握适当深度的前提下，有针对性的加强基本理论，并与实践结合，突出知识的应用。 平差方法，以条件平差和参数平差的介绍为主，以适应电算平差的参数平差为重点。 计算方法，以介绍适应电子计算机计算的理论、方法为主，建立新的手工计算与计算机求解线性方程组过程相对照的计算方法和计算格式。 平差程序设计及其应用，通过课程设计要求学生利用所学程序设计的知识和平差数学模型编制简单的平差程序，熟练掌握已有平差程序的使用方法。 ◆教学要求与主要环节 教学要求：教师教学中既要注重理论知识的讲授是否有利于学生理解掌握，又要突出对学生实践能力的培养。 教学主要环节：教学主要环节包括理论教学、习题训练、实践教学，以及理论教学和实践教学的考核等环节。理论教学使学生掌握平差的基本理论、基本知识，习题训练使学生掌握分析问题、解决问题的方法，实践教学使学生提高解决实际应用问题的实践能力，教学考核是为了督促学生对学习知识全面总结和加深理解，对教师教学质量和学生学习质量进行检验。 ◆考核要求 1．理论课程教学：平时30分，期末考试70分。 2．实习：完成教学大纲和实习任务书规定的实习任务，按优、良、中、及格、不及格打分 ◆课程主要内容与学时分配 理论：56学时 实习：1周 ◆主要参考书 ① 於宗俦，于正林. 测量平差原理.武汉：武汉测绘科技大学出版社，1984 ② 王新洲.测量平差.北京：水利电力出版社， 1990 ③ 陶本藻.测量数据统计分析.北京：测绘出版社，1992 ④ 崔希璋，於宗俦等.广义测量平差. 北京：测绘出版社，1992 ⑤ 黄维彬.近代平差理论及其应用. 北京：解放军出版社，1992 ⑥ 高士纯，于正林.测量平差基础习题集，测绘出版社，1983 ⑦ 黑志坚，周秋生等.测量平差.哈尔滨：哈尔滨地图出版社，1999 ⑧ 黑志坚，周秋生等.测量平差习题集.哈尔滨：哈尔滨地图出版社，2004 ⑨《测绘工程》、《东北测绘》、《测绘通报》、《测绘学报》等期刊杂志 ◆相关网站 国家测绘局、国家测绘局各相关网站、中国测绘报、南方测绘、测绘论坛、国土资源部、国家地理信息中心、武汉中地科技公司、国家空间基础设施等网站。 绪论 , 掌握误差分类及其处理方法；了解测量平差发展概况。 ◆重点、难点：误差分类及其处理方法 ◆讲授内容纲要 提出问题：刚刚结束的测量数字化实习数据采集双观测成果过程中发现了什么问题？产生测量差异的原因是什么？观测值中为什么存在观测误差？观测误差如何计算？观测误差如何处理？ 第一节 结合刚刚结束的测绘数字化实习，与学生一起总结出什么是观测条件，观测条件与观测误差的关系。得出有观测就有误差的结论。 二、观测误差的计算 给出观测误差计算的纯量表达式和矩阵表达式。 三、观测误差的分类及其处理 1、分类 给出误差分类的表达式，粗差、系统误差和偶然误差的定义。结合测角、测距和水准测量的全过程，让学生分析哪些因素引起的误差属于粗差，那些哪些因素引起的误差属于系统误差，那些哪些因素引起的误差属于偶然误差。 2、处理 和学生一起总结出粗差、系统误差和偶然误差的处理方法，让学生举例说明测量上哪些操作是为了消除系统误差影响的，那些计算改正为了消除系统误差影响的。 四