Question

测量误差按其性质可分为哪几类?各有何特征?

Answer 1

测量误差按其对测量结果影响的性质,可分为系统误差和偶然误差.
具体来说,测量误差主要来自以下四个方面：(1) 外界条件 主要指观测环境中气温、气压、空气湿度和清晰度、风力以及大气折光等因素的不断变化,导致测量结果中带有误差.(2) 仪器条件 仪器在加工和装配等工艺过程中,不能保证仪器的结构能满足各种几何关系,这样的仪器必然会给测量带来误差.(3) 方法 理论公式的近似限制或测量方法的不完善.(4) 观测者的自身条件 由于观测者感官鉴别能力所限以及技术熟练程度不同,也会在仪器对中、整平和瞄准等方面产生误差.系统误差在相同的观测条件下,对某量进行了n次观测,如果误差出现的大小和符号均相同或按一定的规律变化,这种误差称为系统误差.系统误差一般具有累积性.系统误差产生的主要原因之一,是由于仪器设备制造不完善.例如,用一把名义长度为50m的钢尺去量距,经检定钢尺的实际长度为50.005 m,则每量尺,就带有+0.005 m的误差(“+”表示在所量距离值中应加上),丈量的尺段越多,所产生的误差越大.所以这种误差与所丈量的距离成正比.再如,在水准测量时,当视准轴与水准管轴不平行而产生夹角时,对水准尺的读数所产生的误差为l*i″/ρ″（ρ″=206265″,是一弧度对应的秒值),它与水准仪至水准尺之间的距离l成正比,所以这种误差按某种规律变化.系统误差具有明显的规律性和累积性,对测量结果的影响很大.但是由于系统误差的大小和符号有一定的规律,所以可以采取措施加以消除或减少其影响.偶然误差在相同的观测条件下,对某量进行了n次观测,如果误差出现的大小和符号均不一定,则这种误差称为偶然误差,又称为随机误差.例如,用经纬仪测角时的照准误差,钢尺量距时的读数误差等,都属于偶然误差.偶然误差,就其个别值而言,在观测前我们确实不能预知其出现的大小和符号.但若在一定的观测条件下,对某量进行多次观测,误差列却呈现出一定的规律性,称为统计规律.而且,随着观测次数的增加,偶然误差的规律性表现得更加明显.偶然误差具有如下四个特征：① 在一定的观测条件下,偶然误差的绝对值不会超过一定的限值(本例为1.6″)；② 绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的机会多(或概率大)；③ 绝对值相等的正、负误差出现的机会相等；④ 在相同条件下,同一量的等精度观测,其偶然误差的算术平均值,随着观测次数的无限增大而趋于零.