測量士・測量士補 試験対策WEB
- 測量士と測量士補の試験対策WEB −


TOP → 測量雑学 TOP → 誤差伝播の法則



- 誤差伝播の法則 -


 標準偏差(誤差)の累積には、「誤差伝播(推移)の法則」と言うものが用いられる。

 誤差伝播の法則はやや難しくなるが、次のように証明する事ができる。


 例えば、テープを中継ぎして2点間の距離を観測する場合を考える。このとき、観測された距離には、テープを中継ぎするときの誤差が影響する。つまり、テープを中継ぎするときの正確さによってその2点間の観測精度は左右される事になる。

 しかし、テープを1回使用して観測する場合の標準偏差(誤差)は既知であるため、これらを連続させた場合の(これらの関数であるところの未知量)結果には、どのように影響を与えるかを、数学的表現でまとめたものが、「誤差の伝播(または拡散)」と呼ばれるものである。



 いま、2点間(
1〜2)をそれぞれ独立した数量、x1、x2で観測した場合、これらの値から、未知量Xを求めるとすると、

X = 
X1±X2 として表される。この標準偏差をそれぞれm1とm2、Mとすると、

M2=[(xの観測値の誤差)2] /nとなる。

 また、x1の観測の誤差を、�凾P’、�凾P”、�凾P’’’、…・。X2の観測値の誤差を、��2’、��2”、��2’’’…・とし、X1、X2の標準偏差をそれぞれ、m1、m2とすれば、その大きさは、
m12=[��12]/n 、 m22=[��22 ]/n 、………となる。

 よって、両辺を2乗してそれぞれ加えれば、
(X’ の誤差)2=��1’2±2��1’��2’+��2’2
(X’’ の誤差)2=��1’’2±2��1’’��2’’+��2’’2………

となり、これを全て加えると、
[(X の誤差)2]=[��12]±2[��1��2]+[��22]
となる。ここで、
��1’+��1’’+��1’’’+……=0
��2’+��2’’+��2’’’+……=0

※ ��1、��2は誤差であるため、正であったり負の数であったりする、このため[��1��2]=0であると考えられる。

∴[(X の誤差)2]=[��12]+[��22]
したがって、


となり、M2 = m12 + m22
∴


となる。
 


 つまり、観測が複数に及ぶ場合の標準偏差は、足し算ではなく、誤差(標準偏差)伝播の法則に乗っ取って、展開される。
 一例を上げれば、往復観測をする水準測量の許容範囲の式も、

 となる事が言える。


※参考文献:測量の誤差計算 森北出版 岡積満著


 
- PR -

- PR -



 Copyright 2002-2006 (C) MATSUBARA Planning Office