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摘 要

通过平差计算求每个观测值的多余观测分量和各类观测值的内可靠性指标。在粗差探测中，按统计假设检验理论构成观测值的粗差检验统计量，经过探查指出可能含有粗差的观测值；最后，通过南京工业大学校园内的已有控制点进行导线测量，然后使用严密平差，分析导线网可靠性和探测粗差的位置和大小。探测粗差的方法有Bayes方法、数据探测法和拟准检定法。通过对Bayes方法、数据探测法和拟准检定法进行比较研究，对算例进行数值分析，比较这三种方法的优缺点。

关键词： 导线网 多余观测量 可靠性分析 粗差探测

Reliability Analysis and

Gross Error Detection of Traverse Network

Abstract

The authors have adopted a method to figure the adjustment. According to this method, the redundant observation components of the observation and the norm of the internal reliability of all kinds of observations in the traverse network can be calculated. Based on the theory of statistics and hypothesis test in the gross error detection, the statistical components, which are applied to inspect the gross error of the observation, have formed. By means of detection, the observations which may contain the gross error can be pointed out. At last, I adopt existing control points, which are located at the Nanjing Tech University to carry out traverse survey. Then, I need to bring strict adjustment into force. According to this method, I analyze reliability analysis and detect the position and size of gross errors. In addition, there are some methods of gross error detection, such as Bayesian method, Data Snooping method and QUAD method. By comparing the Bayesian method, Data Snooping method and QUAD method, the numerical analysis is carried out to compare the advantages and disadvantages of the three methods.

Keywords: traverse network; redundant observation components; reliability analysis; gross error detection

目 录

摘 要 II

Abstract III

第一章 绪论 1

1.1 导线网可靠性分析 1

1.2 粗差 1

1.3 导线网可靠性分析与粗差探测 2

1.4 研究意义 2

第二章 导线网可靠性分析与粗差探测的原理 3

2.1仪器设备 3

2.2实施作业流程 3

2.2.1 选点 3

2.2.2 布设导线网 3

2.2.3 导线测量 4

2.2.4 数据内业 5

2.3 导线可靠性分析的原理 6

2.4 粗差探测的原理 6

2.5 导线网可靠性分析与粗差探查 7

第三章 导线网可靠性分析与粗差探测的方法 10

3.1 网型对导线可靠性的影响 10

3.2 多余观测数对导线可靠性的影响 10

3.3 气候条件对导线可靠性的影响 11

3.4 粗差的探测及探测方法 11

3.4.1 Bayes方法 11

3.4.2 数据探测法 13

3.4.3 拟准检定法 16

第四章 结论与展望 19

4.1 结论 19

4.2 展望 19

参考文献 20

致 谢 21

第一章 绪论

1.1 导线网可靠性分析

导线网包括单一导线和具有一个或多个节点的导线网。与三角网相比，主要优点在于：（1）网中各点上的方向数较少，一般就只有两个方向，另外在导线网中点位之间的通视要求的限制较小，所以方便选点和降低觇标高度，甚至无需觇标；（2）导线网的网型多种多样并且可以依据测量要求来调整网型以适应选点要求；（3）网中的点位之间的边长都是直接测定的，因此边长的精度较均匀，没有太大差异。

导线网的主要缺点是：与常规的三角网来比较，导线网中的多余观测数较少，有时不易发现观测值中的粗差，因而导线网的可靠性不高。

导线网可靠性取决于多余观测，多余观测即在实际工作中观测值的个数多于待测量的个数。另外，平均多余观测分量代表该网整体的可靠性指标。一般情况下，平均多余观测分量的取值范围在0.1至0.5之间，当平均多余观测分量达到0.4或者大于0.4时，就有足够的多余观测能更好的探测观测值的粗差。另外，如果平均多余观测分量接近于0.1时，也就是说多余观测量少，从而导线网可靠性弱，对粗差的探测任务就比较困难。

1.2 粗差

粗差即粗大误差，是指比在正常观测条件下所可能出现的比最大误差还要大的误差，通俗地说，粗差要比偶然误差大上好几倍。粗差的产生原因有很多不同的原因，例如观测时大数读错、计算机输入数据错误、控制网起始数据错误等。这是一种人为的错误，在一定程度上可以避免。但在使用现今的高新测量技术以及其他高精度的自动化数据采集中，粗差时常混入数据信息中，并且识别和探测粗差源并不是一个简单的过程，需要通过数据处理方法进行识别和消除其影响。

整体可靠性指标平均多余观测分量是进行平差的全部观测值所贡献的平均值，由于在导线网中所处的位置和先验精度不同，其对应的平均多余观测分量也不相同。所以，平均多余观测分量是探查粗差的关键，关系到监控粗差的能力。粗差是依赖于观测值改正数及其协因数的，但是我们仅仅通过用常规的微机求观测值的多余观测分量和探查粗差，时常不是非常便捷。因此，我们得使用平差算法，作业流程如下：①作主网平差求得结点未知数的协因数阵；②对各导线节进行附有参数的条件平差，计算观测值的改正数和多余观测分量；③构成多个t分布检验量，逐个探查各观测值中是否可能存在粗差。

1.3 导线网可靠性分析与粗差探测

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