论文总字数：21776字

摘 要

本文首先对测量数据质量控制与粗差探测的发展状况、意义、目的进行了介绍；同时介绍了在测量工作中测量仪器的精度以及所采用的测量方法对于测量数据质量的影响，并对水准测量和导线测量的粗差探测方法的原理做了介绍；然后对水准测量和导线测量在质量控制和粗差探测的方法做了描述；最后通过一些实例分析来分别对水准测量数据和导线测量数据根据前面讲述的方法做了检验。

关键词：质量控制 粗差探测 水准测量 导线测量

Quality control and gross error detection of measured data

Abstract

This article first to the measuring data quality control and development of gross error detection, significance, purpose are introduced; At the same time, this paper introduces the measuring instrument to the measurement accuracy and measurement methods for measuring data quality and the effect of the leveling and the principle of traverse survey method of gross error detection made simple introduction; Then the level measurement and traverse measurement in quality control and gross error detection method made simple introduction; Finally by analyzing some examples respectively to leveling data and traverse survey data according to the previous method to do a test.

Key word: The quality control ; Gross error detection ;leveling; Traverse survey

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1测量数据的质量控制与粗差探测发展状况 1

1.2测量数据的进行质量控制的目的 3

1.3测量数据的进行粗差探测的意义 4

第二章 原理分析 6

2.1水准测量质量控制与粗差探测的原理 6

2.1.1水准测量质量控制的原理 6

2.1.2水准测量粗差探测的原理 7

2.2导线测量质量控制与粗差探测的原理 9

2.2.1导线测量质量控制的原理 9

2.2.2导线测量粗差探测的原理 11

第三章 数据粗差探测与质量控制的方法 13

3.1水准测量数据的粗差探测与质量控制 13

3.2导线数据的粗差探测与质量控制 15

3.2.1导线观测角的粗差探测与质量控制 16

3.2.2导线边的粗差探测 16

第四章 实例分析 18

4.1水准测量实例 18

4.1.1水准网中单个粗差的探测 18

4.1.2水准网中多个粗差的探测 25

4.2导线测量实例 25

4.2.1观测角的粗差探测 25

4.2.2导线边的粗差探测实例 27

第五章 总结与展望 28

参考文献 29

致 谢 30

第一章 绪论

1.1测量数据的质量控制与粗差探测发展状况

测量数据对于测绘行业来说是十分重要的，它是测量后续工作的基础。不管是做研究还是规划地区监测变形，这些与测量有关的工作都得在一定的测量数据的基础上进行。因而对于测量数据的质量就得满足一定的精度。但是经过多年的测量研究发现不管所用的仪器如何精确，测量人员如何细心都会存在或多或少的一些误差。根据观测误差对测量结果的影响一般将观测误差误差分为三类分别是偶然误差、系统误差、粗差。在测量水平和方法不断提高的条件下，前人就对测量数据有了很多的研究他们也找到了很多的测量方法来对测量数据进行控制以达到相应的要求。而本编文章就测量工作中的水准测量和导线测量数据的质量控制和粗差探测进行一些介绍。

统计学家指出含有粗差的观测量占总数的1%到10%。多年以来，测量学者们提出了很多种粗差探测方法，不同的方法有不同的优点和适用范围。Baarda 将概率及数理统计理论系统地引入测绘领域经过许多学者的努力，逐步形成“可靠性理论”和数据检测理论，八十年代发展成测量数据的质量控制理论。最早提出单个粗差探测技术的是荷兰的巴尔达教授 (W.Baarda) ,他从已知单位权方差出发导出了以服从正态分布的标准残差为统计量的数据探测法(DataSnooping)。欧吉坤^[2-4]提出的拟准检定法(QUAD法)从可靠性和粗差检测两方面分析质量控制理论的进展，并且提出了一种新的可靠性指标，完全有系统结构决定解决了假设检验和抗差估计所不能解决的问题而且对于独立观测和相关观测都有效果 。借鉴拟稳平差思想,附加“拟准观测的真误差范数极小”的条件,解决了关于真误差的秩亏方程组求确定解的问题。岑新远^[5]等针对粗差的复杂多样性，提出了对粗差的多种分类标准，以选权迭代算法为基础，根据粗差大小选用不同的单位权中误差。於宗俦^[6]提出的多维粗差同时定位定值法(LEGE法)不仅能确定 k 粗差的位置 ( k ≤r -1,r为多余观测数) ,而且可以同时求得各个粗差的数值大小。这种方法摆脱了要利用假设检验进行粗差探测的框子为多维粗差的同时定位和定值开辟了新途径。方杨^[7]等提出通过对数据探测法、拟准检定法和多维粗差同时定位定值法进行比较研究,比较这三种方法的优缺点。可以发现数据探测法简单易行但是每次只能检测出一个粗差且定值不稳定，拟准检定法在同时进行多个粗差探测时推导复杂但算法简。LEGE法容易理解但计算次数比较多。归庆明^[8]对此也进行了探讨而且一些新的方法比如粗差探测的Bayes方法。对于一次进行多个粗差的定位具有比较良好的效果但由于某些参数还具有不确定性这个方法只能作为一个理论性的研究而。LS估计对粗差十分敏感郭建锋^[9]等通过比较用正态检验的方法来进行误差的识别。将τ检验和学生氏ｔ检验与正态检验的方法进行比较得出较为稳妥的方案就是正态检验。而且傅伟^[10]等对粗差探测进行了简要概述详细地介绍了三种粗差探测方法。包括基于岭估计、L1范数最小粗差探测、粗差探测的贝叶斯方法这三种方法都有其各自的优势和缺点。在不同的测量领域测量数据质量控制与粗差的探测有着不同的方法。建筑工程竣工测量是一项服务于城市规划和城市建设的实用性测绘工作。李杰^[11],王莉莉^[12]等从介绍建筑物竣工测量过程中的数据处理及质量控制，探讨在竣工测量过程中如何更好的保证成果精度、 竣工测量成果的再利用等问题。而且在上世纪二十世纪六十年代末，刘冬初^[13-15]等在控制网的可靠性与多余观测的选择方面对于这方面的研究作为控制网的技术指标。数理统计的思想在测量领域有着很广泛。随着GPS的广泛应用而且其测量方式的极大改变使得在质量控制和粗差探测方面有着与时俱进的改变比如在GPS控制网在进行坐标 系统转换或平差计算之前，大多都需要首先对已知公共点坐标的粗差进行检验。郭英起^[16]针对有关检验方法进行研讨，提出了检验限差标准。总之在测量手段和时代的发展中测量数据的质量控制与粗差探测的方法也在不断地改进之中。在数字化发展的时代下数字化成图也逐渐发展起来，李秀珍^[17]等就数字制图中数据采集误差及精度分析做出了探讨。用对比法对数字化地形图进行精度评定对老图的数字化提供了质量保证，能够更好地服务社会。

近几年来由于测量技术手段以及仪器设备的快速发展还有计算机技术在测量技术领域的应用使得测量方法不断改进测量手段不断加强同时我们也面临着一些问题比如说如何在这些复杂的测量方法上对含有粗差或系统误差时对方差分量估计，并推导顾及粗差或系统误差时的方差分量估计公式。对于粗差的探测近几年来有这许多的成果比如说李博峰^[18]等利用已有的方差协方差分量估计对残差检验分别采用X2统计量和正态积Np统计量检验等效残差的平方及其乘积比较。闻永俊^[19]等利用间接平差中的l的粗差探测方法由V=Bx-l一般有粗差的话都会在L（观测值）在通过一定的计算之后如果有粗差就会转移到l中，通过足够的多余观测在粗差平分到各个观测值之前找出来。刘陶胜^[20]等根据粗差对验后方差的影响，将误差理论与可靠性理论相结合，采用逐步搜索的方法探测粗差的位置；提出方差比极大、偶然误差平方和极小法进行多维粗差定位与定值。粗差对数学期望值计算有偏态影响并会传递到残差序列中，仅用3倍中误差探测粗差，极易产生“去真”或“ 纳伪”的错误，王建民^[21]等将误差理论与可靠性理论相结合，采用逐步搜索的方法探测粗差的位置； 提出方差比极大、偶然误差平方和极小法进行多维粗差定位与定值。

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