測量學的題目 - 土木

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※ 引述《pigheadthree (爬山)》之銘言:
: ※ 引述《sandyweill (sandy)》之銘言:
: : 為求一正方形面積,當量距精度相同時
: : 是量一個邊計算面積精度高,還是量相鄰兩個邊計算面積精度高?
: : 若是只量測一邊,假設邊長是a,邊長誤差是σ那麼算出來應該是2aσ吧!!
: : 但如果量測兩邊時應該要怎麼做?
: : 是(a1+a2)/2乘上(a1+a2)/2
: : 還是a1乘上a2
: : 邊長誤差是否因為量兩次變成σ/2^(1/2)
: : 感謝熱心回答
: 基本上同線段重覆觀測可增加精度,所以我們才使用平均精度σ/n^(1/2)

一個邊量n次,精度提升n^(1/2)倍,
邊長精度提升了,算面積精度一定也提升阿,
題目不是在問重複量測精度會不會比較高

: 據小弟瞭解,此題為正方形面積,
: 那麼它的傳播誤差應該是m=±[(σ1^2)*(2^2)+(σ2^2)*(2^2)]^(1/2)
: 2為權,左右上下邊長各有相同的兩線段。

我想請問一下,上述的式子你是在什麼地方學到的?
一般的誤差傳播計算裡面不會放權進去吧

: 假設σ1=σ2
: 那麼m=±[(σ^2)*(4^2)]^(1/2)

關於本題目我解釋一下意思:
有一個正方形,量它的邊長為a,誤差為σ
另一個正方形,把它當成矩形分別量長寬(假設是a與b),誤差都是σ
請問這兩種狀況以哪一種計算面積,其精度比較高?

第一種情況你知道是2aσ --------------(1)
這個沒錯,我就不贅述了

第二種情況:
面積 A = a * b
對a偏微分=b 、 對b偏微分=a

所以 m=±[(b^2)*(σ^2)+(a^2)*(σ^2)]^(1/2)
=±(a^2+b^2)^(1/2)*σ

又a=b(以a為代表),所以上式可寫成:
m=(√2)aσ --------------------(2)

比較(1)與(2),可以發現(2)的精度比較高

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下面舉一個實際計算例,引用自白巨川老師的講義

[例2]矩形長寬x、y,若 x = y = 40.00 m,σx = σy = ± 0.01 m,求 A 及σA。
[ 解 ] A = x‧y = 1600 m^2
σA =﹛﹙0.40﹚^2 +﹙0.40﹚^2 ﹜^(1/2) = ± 0.566 m^2

[例3]正方形,邊長x及其中誤差各為 x = 40.00 m,σx = ± 0.01 m,
試求其面積及其中誤差。
[ 解 ] A = x^2 = 1600 m^2
σA = 2x‧σx = ± 0.80 m^2

※比較例2與例3,矩形長寬相等x = y,仍應按照矩形面積的誤差傳播公式計算,
不可使用正方形的,其原因請參閱「廣義的誤差傳播」,不再贅述。

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結論:

所以今天如果兩個相鄰邊都有量,請直接當成矩形算吧,
不要用正方形的算法,除非只有量一個邊,
那才用第一種方法去算,且精度可能比較差。

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All Comments

Dinah avatarDinah2013-07-07
厲害 看來誤差傳播我要重讀了
William avatarWilliam2013-07-07
感謝解答
Aaliyah avatarAaliyah2013-07-09
XD 沒想到某人的回文反而引出高手
Lydia avatarLydia2013-07-11
哦哦 推一下黑細山!
Selena avatarSelena2013-07-14
平均誤差似乎有錯誤,應該是σ/n^(1/2)
Caroline avatarCaroline2013-07-14
豬頭三根本就是土木版的東巴,每次都來亂的
Anthony avatarAnthony2013-07-15
不對 他是在幫你 讓你知道獨立思考的重要
Sierra Rose avatarSierra Rose2013-07-19
不是他說什麼都可以信 要先思考
Suhail Hany avatarSuhail Hany2013-07-23
推樓上