在数字地形测量学中,求距离的最或然值通常是指通过多次观测并应用统计方法得到的最可靠的估计值。以下是求最或然值以及计算观测值中误差、最或然值中误差及相对中误差的一般步骤:
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进行多次观测:为了减少随机误差的影响,对同一距离进行多次独立的观测。
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计算算术平均值:将所有观测值相加,然后除以观测次数得到算术平均值,这个算术平均值可以作为距离的最或然值。
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计算观测值中误差(标准差):
- 首先计算每次观测值与算术平均值之差的平方。
- 将这些平方差相加,然后除以观测次数减一(用于无偏估计)。
- 取结果的平方根,得到观测值的中误差(标准差)。
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计算最或然值中误差:
- 最或然值中误差是观测值中误差除以观测次数的平方根。公式为:最或然值中误差 = 观测值标准差 / sqrt(观测次数)。
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计算相对中误差:
- 相对中误差是指最或然值中误差与最或然值的比值,通常以百分比表示。公式为:相对中误差 = (最或然值中误差 / 最或然值) × 100%。
举例说明:
假设对某一距离进行了5次观测,其结果分别为:120m、122m、121m、123m、124m。
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求算术平均值(最或然值):
- (120 + 122 + 121 + 123 + 124) / 5 = 121.8m
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计算观测值中误差:
- 平方差 = [(120 - 121.8)² + (122 - 121.8)² + ... + (124 - 121.8)²] = [0.64 + 0.64 + 0.04 + 1.64 + 4.84]
- 观测值的标准差 = sqrt((0.64 + 0.64 + 0.04 + 1.64 + 4.84) / (5 - 1)) ≈ 1.5m
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计算最或然值中误差:
- 最或然值中误差 = 1.5 / sqrt(5) ≈ 0.97m
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计算相对中误差:
- 相对中误差 = (0.97 / 121.8) × 100% ≈ 0.8%
通过这个例子,我们可以得到距离的算术平均值(最或然值)是121.8米,观测值的中误差是1.5米,最或然值的中误差是0.97米,相对中误差约为0.8%。这提供了对测量精度的一个量化评估,有助于理解测量结果的可靠性。