摘 要：簡要指出測繪工程和儀器學科之間的精度概念的不一致問題，測繪工程中存在的對測量平差成果的濫用問題以及對系統(tǒng)誤差的片面認識問題。

　　關鍵詞：測繪工程;精度

　　Abstract: this article points out that the surveying and mapping engineering and equipment of the concept of precision between subjects with the problem, the surveying and mapping engineering of existing in measure adjustment results and the abuse of the system error problem one-sided understanding.

　　Key words: surveying and mapping engineering; precision

　　1 精度概念問題

　　精度是值觀測結果、計算值或估算值與真值(或被認為是真值)之間的接近程度，是使用同種測繪儀器測量某真值的重復性。它是由測量誤差的分布區(qū)間的大小來評價，其主要來源于隨機誤差。而準確度是指多個測量結果的整體性偏差程度，其主要來源于系統(tǒng)誤差，其表述方式就是系統(tǒng)誤差值。

　　精度是一個定性的概念，難以定量。而定量也只能分別按精密度和準確度人為設限定量到分等級的程度。但在測繪工程中，精度其實就是單純的精密度的概念，是測量結果對其數(shù)學期望的離散程度的描述，不涉及真值，不包含準確度的概念，其表述方式就是標準差，即真誤差平方和的平均數(shù)的平方根來作為一定條件下衡量測量精度的一種數(shù)值指標。

　　精度實際只是測量成果的隨機誤差甚至是部分隨機誤差特性的描述，更多的是對測量過程的部分精度損失量的估計，根本不是對測量成果的絕對誤差范圍的描述。測繪工程對精度的追求其實只是單純的對測量的重復性的追求，并不完全追求測量結果與真值的接近。

　　2 綜合精度問題

　　由于沒有找到這一概念的明確定義，只是在諸多儀器精度表述中經(jīng)常見到。譬如：經(jīng)緯儀的綜合精度為±2″，測距儀的綜合精度為±(2mm+2ppmD)等。然而從這些綜合精度指標的測試方法卻看到的是：經(jīng)緯儀的所謂綜合精度實際是把經(jīng)緯儀的軸系誤差、度盤偏心誤差等進行了抵償剔除處理、對調(diào)焦誤差等進行了回避處理后的殘剩誤差的離散程度的評價，其實質(zhì)主要是對度盤刻畫不均勻誤差的一個單項誤差的評價。而測距儀的綜合精度是對加乘常數(shù)誤差、周期誤差等進行了改正剔除處理后的殘剩誤差的離散程度的評價。這樣把主要的誤差進行剝離處理后的殘剩部分或單項指標冠之以“綜合”指標的做法再次為精度一詞加重了混亂。所謂的“綜合精度”實際是精度。

　　3 精度計算方法問題

　　不僅精度的計算方法是要將許多主要誤差進行剝離剔除處理，而且在精度的起算數(shù)據(jù)的使用上也存在不加區(qū)別的問題。是單儀器的同時期的測量重復性?還是單儀器不同時期的測量重復性?還是不同儀器同時測量的結果的重復性……，任意改變一個測量條件就能獲得一組不同的測量結果(同等條件下也能獲得不同的測量結果)，也沒有誰去仔細區(qū)分這些不同的精度所代表的物理意義。譬如水準測量的一公里往返標準差。一公里往返標準差的直接原始起算數(shù)據(jù)是環(huán)路高程閉合差，而不是每一測量點的真誤差。所以一公里往返標準差反映的是水準測量環(huán)路閉合差的離散特性，而不是水準測量點位誤差的離散特性。

　　證明水準測量點位誤差的離散度和水準測量閉合差的離散度沒有數(shù)學上的直接或間接關聯(lián)的例子就是：1、水準標尺的尺長比例改正誤差(系統(tǒng)誤差)對水準測量點位誤差的影響是直接的，而它對水準環(huán)路閉合差卻不產(chǎn)生影響;2、測量參考起點本身的誤差對每一個測量點的精度的影響是直接的，但它卻也不影響環(huán)路閉合差;3、儀器的分辨誤差對每一測量點的精度的影響是直接的，但分辨誤差足夠大時卻反而能導致閉合差為零。正因為有了這樣的以閉合差來評價精度，才有了甚至測量結果的精度反而比測量參考起點的“精度”更高的現(xiàn)象，才有了“精度”越測越高的現(xiàn)象。實際上，測量成果的精度=測量參考源的精度+測量過程的精度損失量。所以一般的原理是：測量過程實際都是精度的損失過程，被測量的結果的精度不可能超過測量參考源的精度。

　　測量平差可以對測量誤差進行估計評價，但平差結果卻因統(tǒng)計起算的原始數(shù)據(jù)不同而有著決然不同的含義：如果以真誤差直接統(tǒng)計，則當然可以獲得結果的總體誤差評價;如果雖然以真誤差為統(tǒng)計起算數(shù)據(jù)但卻將系統(tǒng)誤差模型納入進行最小二乘平差，則獲得的平差值將是測量結果的隨機誤差部分的評價。當然，實際測量中的點位真值的確是不知道的，以點位真誤差為統(tǒng)計起算原始數(shù)據(jù)多半不現(xiàn)實，所以以組合值的真誤差作為平差統(tǒng)計的起算數(shù)據(jù)來評價成果的可靠度也仍然有著很重要的參考意義，但要求測量人員應當熟悉誤差的形成機理、規(guī)律和總誤差的邏輯結構，不至于出現(xiàn)以偏蓋全的錯誤;也應當善于估計那些被剝離的誤差的大小。

　　許多作業(yè)過程，實際上也是進行了大量的多余觀測，利用平差技術給出最佳估值的過程。

　　4 改正數(shù)問題

　　測繪工程中習慣于將許多誤差剔除而用殘剩誤差來評價精度，而把那些所剔除的誤差命名為改正數(shù)。但這些改正數(shù)都是些什么呢?其實就是系統(tǒng)誤差。前邊提到的經(jīng)緯儀軸系誤差、度盤偏心誤差，測距儀的測距加乘常數(shù)誤差、周期誤差等都是系統(tǒng)誤差。

　　這就是測繪思維的一個理論基礎：系統(tǒng)誤差是穩(wěn)定的，穩(wěn)定的誤差是可以改正的，改正了就不影響精度。所以系統(tǒng)誤差就是改正數(shù)，改正數(shù)就可以為任意大小。事實恰恰相反，絕大部分系統(tǒng)誤差其實都是不穩(wěn)定的，其所謂的系統(tǒng)誤差的“穩(wěn)定”只是僅僅相對于隨機誤差隨機性而言的，根本不是絕對的穩(wěn)定，“改正數(shù)”處理方法不是不講前提條件的。實踐中許多劣質(zhì)儀器的系統(tǒng)誤差的計量檢驗結果每年都不相同甚至差異巨大的事實就是例證。

　　正因為系統(tǒng)誤差的不穩(wěn)定屬性，也因為有了這樣一個“改正數(shù)不影響精度”的思維，所以就有了存在巨大偏差的儀器也是合格儀器的現(xiàn)象。因為這個思維，所以就有了儀器存在非原理性系統(tǒng)誤差的設計錯誤，但按我國測繪儀器計量規(guī)程仍然屬于“合格儀器”的事實。

　　5 結束語

　　如果將測量的重復性和改正數(shù)這樣的精度理念引入儀器學，很容易想到讓儀器的測量示值永遠為0，讓改正數(shù)等于真值，至于改正數(shù)的大小則和測繪學一樣甩給計量部門解決。一個示值永遠為0的儀器當然是測量重復性最高的儀器了。

　　本文旨在指出問題，倡導原理誤差思維，希望引起測繪工程人員的重視。從而理順邏輯關系，避免在日常工作中出現(xiàn)麻煩。

　　參考文獻：

　　[1]周江文.測繪工程.1999年第2期.

　　[2]趙松山.數(shù)據(jù)中偶然誤差和系統(tǒng)誤差的分析與檢驗.遼寧工程技術大學學報.2004年第6期.

　　[3]李金海.誤差理論與測量不確定度評定.中國計量出版社.2007年1月.

　　[4]馬宏.儀器精度理論.北航大學出版社.2009年9月.

　　[5]李謙.誤差理論及其應用. 陜西科學技術出版社.1993年7月.