減少水準儀測量中誤差的有效措施（李帥）

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯 減少水準儀測量中誤差的有效措施（李帥）是文字字號大小操縱- 水準測量是確定水利工程中地面點高程的方法之一，是高程測量中精度較高且常用的方法。實施過程中，需要幾個人合作才能完成，誤差允許范圍內的精度由于儀器和人為的影響而不簡單操縱，而且易出現隱蔽性錯誤，假如不能及早發(fā)現，基礎資料是錯誤的，從而水準點高程不正確，直接影響水利工程的設計和施工。在實際測量工作中我總結出了水準測量的誤差形成與如何避免誤差的措施，望大家共同學習研究。 一、水準測量的誤差分析及操縱方法 水準測量誤差有儀器誤差、觀測誤差和外界條件的影響。 1、儀器誤差之一是水準儀的望遠鏡視準軸不平行于水

2、準管軸所產生的誤差。 儀器雖在測量前經過校正，仍會存在剩余誤差。因此造成水準管氣泡居中，水準管軸居于水平位置而望遠鏡視準軸卻發(fā)生傾斜，致使讀數誤差。這種誤差與視距長度成正比。觀測時可通過中間法（前后視距相等）和距離補償法（前視距離和等于后視距離總和）消除。針對中間法在實際過程中的操縱，立尺人是關鍵，通過應用普通皮尺測距離，之后立尺，簡單易行。而距離補償法不僅繁瑣，并且不簡單把握。 2、儀器誤差之二是水準尺誤差 主要包含尺長誤差（尺子長度不確切）、刻劃誤差（尺上的分劃不均勻）和零點差（尺的零刻劃位置不確切），對于較縝密的水準測量，一般應選用尺長誤差和刻劃誤差小的標尺。尺的零誤差的影響，操縱方法可

3、以通過在一個水準測段內，兩根水準尺交替輪換使用（在本測站用作后視尺，下測站則用為前視尺），并把測段站數目布設成偶數，即在高差中相互抵消。同時可以減弱刻劃誤差和尺長誤差的影響。 3、觀測誤差之一是符合水準管氣泡居中的誤差 由于符合水準氣泡未能做到嚴格居中，造成望遠鏡視準軸傾斜，產生讀數誤差。讀數誤差的大小與水準管的靈敏度有關，主要是水準管分劃值的大小。此外，讀數誤差與視線長度成正比。水準管居中誤差一般認為是0.1，根據公式m居=0.1S/，DS3級水準儀水準管的分劃值一般為20，視線長度S為75m，=206265，那么，m居=0.4mm。由此看來，只要觀測時符合水準管氣泡能夠認真細心進行居中，且

4、對視線長度加以限制，與中間法一致，此誤差可以消除。 4、觀測誤差之二是視差的影響 當存在視差時，尺像不與十字絲平面重合，觀測時眼睛所在的位置不同，讀出的數也不同，因此，產生讀數誤差。所以在每次讀數前，操縱方法就是要細心進行物鏡對光，消除視差。 5、觀測誤差之三是水準尺的傾斜誤差 水準尺假如是向視線的左右傾斜，觀測時通過望遠鏡十字絲很簡單覺察而改正。但是，假如水準尺的傾斜方向與視線方向一致，則不易覺察。尺子傾斜總是使尺上讀數增大。它對讀數的影響與尺的傾斜角和尺上讀數的大?。匆暰€距地面的高度）有關。尺的傾斜角越大，對讀數的影響就越大；尺上讀數越大，對讀數的影響就越大。因此，在水準測量中，立尺是一

5、項十分重要的工作，一定要認真立尺，使尺處于鉛垂位置。尺上有圓水準的應使氣泡居中。必要時可用搖尺法，即讀數時尺底置于點上，尺的上部在視線方向前后逐漸搖動，讀取最小的讀數。當地面坡度較大時，特別應注意將尺子扶直，并應限制尺的最大讀數。最重要的是在轉點位置。 6、外界條件和下沉的影響 用水平面代替水準面對高程的影響，可以用公式h=D2/（2R）表示，地球半徑R=6371Km，當D=75m時，h=0.44cm；當D=100m時，h=0.08cm；當D=500m時，h=2cm；當D=1Km時，h=8cm；當D=2Km時，h=31cm；顯然，以水平面代替水準面時高程所產生的誤差要遠大于測量高程的誤差。所以

6、，對于高程而言，即使距離很短，也不能將水準面當作水平面，一定要考慮地球曲率對高程的影響。實測中采用中間法可消除。大氣折光使視線成為一條曲率約為地球半徑7倍的曲線，使讀數減小，可以用公式h=D2/（2x7R）表示，視線離地面越近，折射越大，因此，視線距離地面的角度不應小于0.3m，并且其影響也可用中間法消除或減弱。此外，應選擇有利的時間，一日之中，上午10時至下午4時這段時間大氣對比穩(wěn)定，便于消除大氣折光的影響，但在中午前后觀測時，尺像會有跳動，影響讀數，應避開這段時間，陰天、有微風的天氣可全天觀測。 儀器下沉是指在一測站上讀的后視讀數和前視讀數之間儀器發(fā)生下沉，使得前視讀數減小，算得的高差增大

7、。為減弱其影響，當采用雙面尺法或變更儀器高法時，第一次是讀后視讀數再讀前視讀數，而其次次則先讀前視讀數再讀后視讀數。即“后、前、前、后的觀測程序。這樣的兩次高差的平均值即可消除或減弱儀器下沉的影響。 水準尺下沉的誤差是指儀器在遷過程中，轉點發(fā)生下沉，使遷站后的后視讀數增大，算得的高差也增大。假如采取來回測，往測高差增大，返測高差減小，所以取來回高差的平均值，可以減弱水準尺下沉的影響。最有效的方法是應用尺墊，在轉點的地方必需放置尺墊，并將其踩實，以防止水準尺在觀測過程中下沉。 二、水準測量考前須知 由于測量誤差是不可避免的，我們無法完全消除其影響。但是可采取一定的措施減弱其影響，以提高測量成果的

8、精度。同時應絕對避免在測量成果中存在錯誤，因此在進行水準測量時，應注意以下各點： 、觀測前對所用儀器和工具，必需認真進行檢驗和校正。 、在野外測量過程中，水準儀及水準尺應盡量安置在堅實的地面上。三腳架和尺墊要踩實，以防儀器和尺子下沉。 、前、后視距離應盡量相等，以消除視準軸不平行水準管軸的誤差和地球曲率與大氣折光的影響。 、前、后視距離不宜太長，一般不要超過100m。視線高度應使上、中、下三絲都能在水準尺上讀數以減少大氣折光影響。 、水準尺必需扶直不得傾斜。使用過程中，要經常檢查和清除尺底泥土。塔尺銜接處要卡住，防止二、三節(jié)塔尺下滑。 、完數后應再次檢查氣泡是否仍舊吻合，否則應重讀。 、記錄員

9、要復誦讀數，以便核對。記錄要整齊、明了端正。假如有錯，不能用橡皮擦去而應在改正處劃一橫，在旁邊注上改正后的數字。 、在烈日下作業(yè)要撐傘遮住陽光避免氣泡因受熱不均而影響其穩(wěn)定性。 三、水準測量的檢核方法 1、測站檢核 待定點的高程是根據水準點和沿線各測站所測的高差計算出來的。為了確保觀測高差正確無誤，須對各測站的觀測高差進行檢核，這種檢核稱為測站檢核。常用的檢核方法有變儀高法和雙面尺法 雙面尺法是在一測站上，儀器高度不變，分別用雙面水準尺的黑面和紅面兩次測定高差。若兩次測得高差之差未超過6mm，則取其平均值作為該測站的高差。否則需要重測。 2.路線檢核 雖然每一測站都進行了檢核，但一條水準路線是否有錯還是沒有保證。例如，在前、后視某一轉點時，水準尺未放在同一點上，利用該轉點計算的相鄰兩站的高差雖然精度符合要求，但這一條水準路線卻含有錯誤，因此必需進行路線檢核。水準路線檢核方法一般有以下三種：閉合水準路線、附合水準路線、支水準路線。