《误差理论与数据处理》课程教学大纲

误差理论与数据处理课程教学大纲ErrorTheoryandSurveyingAdjustment学时数：32其中：实验学时：0课外学时：0学分数：2适用专业：电气工程与自动化专业或其它相关专业一、课程的性质、目的和任务误差理论与数据处理是自动化类各专业的专业课程。通过学习本门课程，使学生能够应用概率和数理统计方法来分析观测数据，采用最小二乘法作为处理观测数据的基本原则，合理计算处理，以得到更接近真值的结果。在内容上，主要讲解测量平差的基本原理、方法和技能；论述近代测量平差的基本理论与方法，介绍测量数据处理的最新研究成果。二、课程教学的基本要求通过本门课程的学习,掌握平差课程的任务和研究对象,并很好的掌握几种主要的平差方法.在了解了近代平差基本理论和最新的研究成果基础上，在后续的课程中灵活应用对数据的处理和误差分析，为以后的工作和进一步深造打下良好的基础。三、课程的教学内容、重点和难点第一章绪论（2时）基本内容:主要介绍有关误差的一些基本概念，观测误差及测量平差理论研究的对象。属于了解内容。第二章误差分布及精度指标（4时）基本内容：本章节主要介绍有关平差的含义、观测条件、系统误差、偶然误差的概念。及偶然误差的统计规律性及精度、方差、中误差的概念。数字量输入、输出通道的设计，模拟量输入通道的设计，模拟量输出通道的设计。重点：掌握概念：观测条件、系统误差、偶然误差；难点：偶然误差的规律性以及所服从的分布；第三章协方差传播律及权（4学时）基本内容：本章节主要介绍有关协因数传播率的概念及应用领域，使学生掌握协因数、协因数阵、权阵的概念；掌握协因数传播律的一般形式与特殊形式权倒数传播律。理解权的作用、定义；掌握如何对水准测量定权；重点：权的定义；协因数与协因数阵的概念；协因数传播律的含义与应用；难点：协因数传播律的含义与应用；第四章平差数学模型与最小二乘原理（4学时）基本内容：本章的主要知识点包括平差必要元素、函数独立、必要观测数、多余观测数、条件方程等概念；平差的数学模型概念；四种基本平差方法的基本思路和方程的矩阵形式。最小二乘原理的基本思路及根据最小二乘原理进行的估计是最优无偏估计。重点：四种基本平差方法的思路、相互联系；最小二乘原理的基本思路的掌握；难点：根据最小二乘原理进行的估计是最优无偏估计；第五章条件平差（6学时）基本内容：本章的主要知识点有条件平差的基本原理、基础方程、法方程的组成与解算；熟悉当P为对角阵时，改正数方程和法方程的纯量形式，列表组成法方程并检核；介绍了按条件平差求平差值的计算步骤；各种水准网、测角网、测边网、边角网的必要观测数的确定及水准网、测角网、测边网的条件方程的列立。重点：条件平差的法方程的组成与解算；自由网的必要观测数的确定；难点：测角网的极条件的线性化；用角度闭合法列立测边网的条件方程第六章附有参数的条件平差（4学时）基本内容：基本内容：介绍了附有参数的条件平差的适用情况、如何选取参数，并组成与解算法方程；了解各基本向量协因数和平差值函数的协因数的计算。重点：有关参数的选取及法方程的组成与解算；难点：法方程的组成与解算；第七章间接平差（4学时）基本内容：包括间接平差的适用情况，法方程的组成和解算并求间接平差值的计算步骤，能够根据坐标改正数与方位角改正数的关系列立测角网坐标平差的误差方程及根据坐标改正数与边长改正数的关系列立测边网坐标平差的误差方程。重点：间接平差的法方程的组成与解算；难点：测角网坐标平差的误差方程及测边网坐标平差的误差方程的列立；第八章附有限制条件的间接平差（4学时）基本内容：介绍了附有限制条件的间接平差的适用情况，有关法方程的组成和解算，求平差值的计算步骤及基本向量的协因数阵的推导和平差参数函数的协因数的计算。重点：附有限制条件的间接平差的法方程的组成与解算；平差参数函数的协因数的计算；难点：对于具体平差问题，如何根据所选参数个数和必要观测数的关系判断限制条件方程的个数并列立条件方程；四、课程各教学环节要求（一）课堂教学以误差理论与数据处理的基本理论、基本原理为基础，运用例题和习题的适当讲解和训练让学生领会理论与实践的结合。（二）课外作业本课程课外作业分为两种类型：一种题目以考查学生掌握本门课程主要知识点为主；另一种类型是为配合设计性实验和综合性实验而布置的设计性作业。（三）考试办法以课程考试结合平时成绩综合考核。平时成绩主要由出勤率、作业情况和课堂表现构成，占总成绩的30%，期末考试成绩占70%。五、学时分配教学内容各教学环节学时分配作业题量备注章节主要内容讲授实验讨论习题课外其它小计1第一章绪论2222第二章误差分布及精度指标4443第三章协方差传播律及权4444第四章平差数学模型与最小二乘原理4445第五章条件平差6666第六章附有参数的条件平差4447第七章间接平差4448第八章附有限制条件的间接平差444合计323232六、课程与其它课程的联系在学习本课程前，应先学完《高等数学》、《自动控制理论》、《复变函数与积分变换》等课程。七、教材与教学参考书1、教材《误差理论与测量平差基础》，陶本藻，武汉大学出版社，20032、参考书（1）