免費開始練習
專技高考申論題 108年 [土木工程技師] 工程測量(包括平面測量與施工測量)

第 一 題

📖 題組:
今欲測量一正方形工地的面積,假設以某部儀器觀測該正方形邊長 a 的中誤差為 σ: (一)若欲控制該工地面積的中誤差不得大於 σA,在僅觀測一次正方形邊長的情形下,請說明 σ 與 σA 之間須滿足何種關係?(10 分) (二)若上述關係無法滿足,在使用同一部儀器的狀況下,請提出可採取的觀測策略並說明理由。(15 分)
📝 此題為申論題,共 2 小題

小題 (一)

若欲控制該工地面積的中誤差不得大於 σA,在僅觀測一次正方形邊長的情形下,請說明 σ 與 σA 之間須滿足何種關係?(10 分)

思路引導 VIP

本題核心為『誤差傳播定律』的應用。看到求函數(面積)與直接觀測量(邊長)的中誤差關係,應立即寫出正方形面積幾何公式,並對邊長變數進行偏微分,代入非線性函數的誤差傳播公式即可推導出兩者關係式。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解題思路】利用誤差傳播定律,由正方形面積與邊長之非線性函數關係,推導邊長觀測中誤差對面積中誤差之影響程度。 【詳解】 已知:正方形邊長觀測值為 $a$,其觀測中誤差為 $\sigma$。目標要求面積之中誤差 $m_A$ 必須小於等於 $\sigma_A$(即 $m_A \le \sigma_A$)。

小題 (二)

若上述關係無法滿足,在使用同一部儀器的狀況下,請提出可採取的觀測策略並說明理由。(15 分)

思路引導 VIP

本題測驗『誤差傳播定律』與『觀測平差』的實務應用。當儀器固有精度(σ)無法滿足衍生量(面積)的精度需求時,考生應直覺想到利用『增加觀測次數(降低隨機誤差)』及『增加多餘觀測結合最小平差(強化幾何約制)』來提升成果的可靠度與精度。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解題思路】根據誤差傳播定律與測量平差原理,當單次觀測儀器精度無法滿足目標精度時,應採取「增加獨立觀測次數取算術平均值」或「增加多餘幾何觀測並進行最小平差」之策略來抑制隨機誤差。 【詳解】 已知:正方形邊長觀測值為 $a$,單次觀測中誤差為 $\sigma$。目標為面積 $A = a^2$ 的中誤差小於等於 $\sigma_A$。

升級 VIP 解鎖