測繪學(xué)的精度與準(zhǔn)確度
(作者未知) 2010/7/30
摘要:簡要指出測繪學(xué)科和儀器學(xué)科之間的精度概念的不一致問題,測繪學(xué)科中存在的對測量平差成果的濫用問題,測繪學(xué)科中存在的對系統(tǒng)誤差的片面認識問題。
關(guān)鍵詞:精度;精密度;精確度
一、精度概念問題
在儀器學(xué)等相關(guān)學(xué)科,精度是對測量可靠度或測量結(jié)果可靠度的一種評價,是指測量結(jié)果與真值的接近程度。精度乃精確度的概念,精確度乃精密度加之準(zhǔn)確度。所謂精密度即多個測量結(jié)果的離散程度,反映測量結(jié)果對被測物理量的分辨靈敏程度,是由測量誤差的分布區(qū)間的大小來評價,其主要來源于隨機誤差;所謂準(zhǔn)確度是指多個測量結(jié)果的整體性偏差程度,其主要來源于系統(tǒng)誤差,其表述方式就是系統(tǒng)誤差值。例如打靶,如果彈著點分布很松散,射擊精密度就低,如果彈著點密集在一起,則射擊精度高。在射擊精密度高的情況下,若彈著點密集于靶子中心部分,則準(zhǔn)確度也高。射擊的優(yōu)劣視其射擊精確性如何。測量結(jié)果也要要求精確性好。
基于精度包含精密度和準(zhǔn)確度雙重概念的相對籠統(tǒng)屬性,精度是一個定性的概念,難以定量。譬如精度好精度差等。而定量也只能分別按精密度和準(zhǔn)確度人為設(shè)限定量到分等級的程度,譬如精度S1級、S2級、S3級,J1級、J2級、J6級等。但在測繪學(xué)科中,精度其實就是單純的精密度的概念,是測量結(jié)果對其數(shù)學(xué)期望的離散程度的描述,不涉及真值,不包含準(zhǔn)確度的概念,其表述方式就是標(biāo)準(zhǔn)差。
就是說,測繪學(xué)科中的精度實際只是測量成果的隨機誤差甚至是部分隨機誤差特性的描述,更多的是對測量過程的部分精度損失量的估計,根本不是對測量成果的絕對誤差范圍的描述!測繪學(xué)對精度的追求其實只是單純的對測量的重復(fù)性的追求,并不完全追求測量結(jié)果與真值的接近。正因為測繪學(xué)科的精度僅僅是測量結(jié)果對其數(shù)學(xué)期望的離散程度的描述,不涉及真值,甚至也不強調(diào)分辨力和有效位,所以才有了甚至降低測量分辨位反而可能實現(xiàn)更高精度的邏輯。
二、綜合精度問題
這里姑且撇開其他學(xué)科不談,姑且精度概念就是精密度概念。那么現(xiàn)在又有一個問題名詞叫綜合精度,由于沒有找到這一概念的明確定義,只是在諸多儀器精度表述中經(jīng)常見到。譬如:經(jīng)緯儀的綜合精度為±2″,測距儀的綜合精度為±(2mm+2ppmD)等。然而從這些綜合精度指標(biāo)的測試方法卻看到的是:經(jīng)緯儀的所謂綜合精度實際是把經(jīng)緯儀的軸系誤差、度盤偏心誤差等進行了抵償剔除處理、對調(diào)焦誤差等進行了回避處理后的殘剩誤差的離散程度的評價,其實質(zhì)主要是對度盤刻畫不均勻誤差的一個單項誤差的評價。而測距儀的綜合精度是對加乘常數(shù)誤差、周期誤差等進行了改正剔除處理后的殘剩誤差的離散程度的評價。這樣把主要的誤差進行剝離處理后的殘剩部分或單項指標(biāo)冠之以“綜合”指標(biāo)的做法再次為精度一詞加重了混亂。就是說,所謂的“綜合精度”實際是精度的
進一步剝離分解的含義而恰恰不是綜合的含義。
三、精度計算方法問題
不僅精度的計算方法是要將許多主要誤差進行剝離剔除處理、具有一定的自我安慰色彩,而且在精度的起算數(shù)據(jù)的使用上也存在不加區(qū)別的問題。是單儀器的同時期的測量重復(fù)性?還是單儀器不同時期的測量重復(fù)性?還是不同儀器同時測量的結(jié)果的重復(fù)性┅┅,任意改變一個測量條件就能獲得一組不同的測量結(jié)果,也沒有誰去仔細區(qū)分這些不同的精度所代表的物理意義。譬如水準(zhǔn)測量的一公里往返標(biāo)準(zhǔn)差。請注意,一公里往返標(biāo)準(zhǔn)差的直接原始起算數(shù)據(jù)是環(huán)路高程閉合差,而不是每一測量點的真誤差!所以一公里往返標(biāo)準(zhǔn)差反映的是水準(zhǔn)測量環(huán)路閉合差的離散特性,而不是水準(zhǔn)測量點位誤差的離散特性!拿高程閉合差的離散特性與點位高程的誤差的離散特性進行關(guān)聯(lián)是存在概念偷換色彩的。
最能證明水準(zhǔn)測量點位誤差的離散度和水準(zhǔn)測量閉合差的離散度沒有數(shù)學(xué)上的直接或間接關(guān)聯(lián)的證據(jù)就是:1、水準(zhǔn)標(biāo)尺的尺長比例改正誤差(系統(tǒng)誤差)對水準(zhǔn)測量點位誤差的影響是直接的,而它對水準(zhǔn)環(huán)路閉合差卻不產(chǎn)生影響;2、測量參考起點本身的誤差對每一個測量點的精度的影響是直接的,但它卻也不影響環(huán)路閉合差;3、儀器的分辨誤差對每一測量點的精度的影響是直接的,但分辨誤差足夠大時卻反而能導(dǎo)致閉合差為零。正因為有了這樣的以閉合差來評價精度,才有了甚至測量結(jié)果的精度反而比測量參考起點的“精度”更高的反邏輯,才有了“精度”越測越高的反邏輯,才有了經(jīng)過綿延數(shù)千公里測量路徑而“精度”絲毫不受損失。實際上,測量成果的精度=測量參考源的精度+測量過程的精度損失量。所以一般的原理是:測量過程實際都是精度的損失過程,被測量的結(jié)果的精度不可能超過測量參考源的精度,只能是相對的和局部的定論。
測量平差可以對測量誤差進行估計評價,但平差結(jié)果卻因統(tǒng)計起算的原始數(shù)據(jù)不同而有著決然不同的含(未完,下一頁)
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