農(nóng)業(yè)工程建設(shè)中水準(zhǔn)測(cè)量的誤差及控制

[摘 要] 水準(zhǔn)測(cè)量是建立高程控制測(cè)量的主要方法，并且是高程測(cè)量中相對(duì)精確的方法，也比較常用。測(cè)量是一項(xiàng)對(duì)精密性、準(zhǔn)確性要求較高的工作，對(duì)儀器的要求也相對(duì)較高。在實(shí)施的過(guò)程中，需要幾個(gè)人的相互配合方可完成，相對(duì)而言容易出現(xiàn)隱蔽想的錯(cuò)誤，如果對(duì)錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)的晚會(huì)對(duì)工程起到很大的影響。

[關(guān)鍵詞] 水準(zhǔn)測(cè)量 誤差來(lái)源 高程測(cè)量

[中圖分類號(hào)] S2 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1003-1650 （2013）08-0069-02

水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)工程中不可或缺的一部分，其簡(jiǎn)單地說(shuō)就是利用儀器的水平視線，從豎立地面的兩個(gè)標(biāo)尺上截取的讀數(shù)值，以此來(lái)測(cè)定兩地的高差，在推算出其他的相關(guān)數(shù)據(jù)。目前，我國(guó)的水準(zhǔn)測(cè)量無(wú)論是在方法上還是儀器設(shè)備上，仍存在著一定的不足之處，人員的操作也有很多不規(guī)范的現(xiàn)象。所以，水準(zhǔn)測(cè)量的數(shù)據(jù)還是存在一定的誤差的，這就要求采取一定的措施，盡量減少誤差的出現(xiàn)。本文對(duì)其進(jìn)行分析，并給出一定的控制措施。

一、水準(zhǔn)誤差產(chǎn)生的原因

1.儀器的原因

1.1水準(zhǔn)儀器的望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸不平行于水準(zhǔn)管軸，以至于產(chǎn)生的誤差。儀器雖然在測(cè)量之前進(jìn)行過(guò)矯正，但仍會(huì)存在一定的誤差，在進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，水平測(cè)量?jī)x器的水準(zhǔn)管中氣泡居中，但望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸卻容易出現(xiàn)傾斜，導(dǎo)致出現(xiàn)偏差，這也就導(dǎo)致讀取的數(shù)據(jù)產(chǎn)生了誤差。此外，在測(cè)量時(shí)概略整平儀器后，其垂直度的測(cè)試不嚴(yán)格，沒有對(duì)垂直線進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)試，造成數(shù)據(jù)的誤差，這個(gè)誤差可大可小，這就要看視距的遠(yuǎn)近了；在對(duì)其進(jìn)行觀測(cè)的時(shí)候，除了對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)外，還應(yīng)對(duì)圓水準(zhǔn)嚴(yán)格的居中等等。

1.2對(duì)于其他的誤差而言，尺子的誤差是相對(duì)容易的。對(duì)于等級(jí)相對(duì)較高的水準(zhǔn)測(cè)量，對(duì)尺子的選用應(yīng)避免誤差的出現(xiàn)，應(yīng)選擇刻度相對(duì)比較明細(xì)的尺子進(jìn)行測(cè)量，也可以使兩個(gè)尺子替換使用，盡量較弱誤差的出現(xiàn)。

2.操作的誤差

2.1由于認(rèn)為對(duì)測(cè)量?jī)x器的不規(guī)范使用，不嚴(yán)格控制，就很容易出現(xiàn)誤差。在進(jìn)行水平測(cè)試的時(shí)候，符合水準(zhǔn)的氣泡并沒有居中，這也就導(dǎo)致了根本數(shù)據(jù)的不對(duì)，造成數(shù)據(jù)的讀取錯(cuò)誤，產(chǎn)生的誤差。雖然誤差不大，甚至可以說(shuō)是細(xì)微，但水平水準(zhǔn)器的靈敏度很高，很難對(duì)其進(jìn)行控制，稍有不注意就會(huì)造成誤差的加大。所以對(duì)工作應(yīng)認(rèn)真負(fù)責(zé)，提高操作的規(guī)范性，降低誤差。

2.2如果再進(jìn)行水準(zhǔn)尺測(cè)量時(shí)，如果視線有偏差，那通過(guò)十字絲很容易察覺而糾正。但如果水準(zhǔn)尺出現(xiàn)誤差的方向傾斜度與視線一致，那就不容易被發(fā)現(xiàn)。這樣也就會(huì)造成水準(zhǔn)尺所讀取的數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差，造成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的影響。此外，就是水準(zhǔn)尺的瞄準(zhǔn)出現(xiàn)的誤差，由于水準(zhǔn)測(cè)量是以獲得尺面刻畫讀數(shù)為目的，所以在瞄準(zhǔn)與讀取數(shù)據(jù)的時(shí)候就容易出現(xiàn)誤差。

3.外界條件的影響產(chǎn)生的誤差

3.1地球曲率的影響，在用水平面代替水準(zhǔn)面的時(shí)候，應(yīng)該對(duì)地球曲率進(jìn)行充分的考慮。在進(jìn)行水準(zhǔn)的測(cè)量時(shí)，即使儀器之間的距離很短，水準(zhǔn)面也不一定就是可以當(dāng)做水平面使用。在進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，應(yīng)采取一定的措施減弱地球曲率產(chǎn)生的影響。

3.2大氣折光對(duì)測(cè)量也有一定的影響，也有可能造成讀數(shù)出現(xiàn)偏差，視距線與地面的距離對(duì)其也是有一定的影響的，距離越近，折射越大，出現(xiàn)的誤差也就越大。所以視線與地面的距離應(yīng)該控制在低于0.3m，并且也應(yīng)采取一定的措施對(duì)其影響進(jìn)行減弱。除此之外，應(yīng)找一個(gè)有利的時(shí)間，減少光折射對(duì)數(shù)據(jù)誤差的影響。

二、水準(zhǔn)測(cè)量的控制方法

1.對(duì)儀器的控制

1.1對(duì)于水準(zhǔn)儀的望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸不平行所產(chǎn)生的誤差。在觀測(cè)的時(shí)候可以采取中間法以及距離補(bǔ)償法進(jìn)行消除，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是前后視距相等或者前距離等于后視距離的綜合。中間法的控制，就是在實(shí)際的測(cè)量時(shí)，立尺人在這過(guò)程中起到關(guān)鍵作用，現(xiàn)用普通的皮尺對(duì)距離進(jìn)行測(cè)量，然后在立尺，進(jìn)行比較測(cè)量，這種方法簡(jiǎn)單，并且容易實(shí)施。相對(duì)于這個(gè)方法而言，距離補(bǔ)償法就相對(duì)復(fù)雜，并且在實(shí)施的過(guò)程中也很難掌握。此外，對(duì)垂直度的檢測(cè)，不僅僅要定期對(duì)儀器進(jìn)行檢查，還要對(duì)水平的氣泡進(jìn)行居中校準(zhǔn)等等方面進(jìn)行檢測(cè)，以確保儀器的精準(zhǔn)性，加強(qiáng)測(cè)量的真實(shí)性。

1.2水準(zhǔn)尺的誤差控制可以在一個(gè)水準(zhǔn)測(cè)試之中，使用兩個(gè)水準(zhǔn)尺分別進(jìn)行測(cè)量，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，把測(cè)試站的數(shù)目設(shè)成偶數(shù)，就可以在高差中相互抵消。這就可以減弱誤差，進(jìn)一步加強(qiáng)測(cè)試數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。

2.操作上的控制

2.1首先應(yīng)做好監(jiān)督的工作，提高工作人員的責(zé)任性，使其對(duì)工作認(rèn)真負(fù)責(zé)，提高工作的穩(wěn)定性，從根本上減少誤差。同時(shí)由于儀器的靈敏度很高，在進(jìn)行監(jiān)測(cè)工作是就要求按規(guī)范操作，減少誤差的出現(xiàn)，并加強(qiáng)監(jiān)督與控制。

2.2在進(jìn)行測(cè)量時(shí)應(yīng)注意氣泡的居中，可以使用搖尺法，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是在讀取數(shù)據(jù)的時(shí)候在尺底置于點(diǎn)上，而尺子的上部分在視線的方向慢慢的搖動(dòng)，在讀取最小的數(shù)值。如果地面的坡度比較大，應(yīng)該注意要將尺子扶正，在對(duì)其讀取數(shù)據(jù)。

3.對(duì)外界因素的控制

3.1地球曲率的影響進(jìn)行控制，在進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，一定要對(duì)地球曲率進(jìn)行充分的考慮，應(yīng)該采用前視距與后視距相等的方法，一次去減弱地球曲率對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量產(chǎn)生的誤差。

3.2由于大氣的折光影響，實(shí)線與地面的距離對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量的影響比較大，這個(gè)影響也可以采取中間法進(jìn)行消除。也可以找一個(gè)有利的時(shí)間段，在白天的時(shí)間當(dāng)中，日出之后的半小時(shí)一直到直落之前的半小時(shí)之內(nèi)，大氣的波動(dòng)比較穩(wěn)定，對(duì)消除大氣折光的影響是很有效果的。但是，9：30～14：30之間進(jìn)行觀測(cè)的時(shí)候，尺像會(huì)有跳動(dòng)，這對(duì)數(shù)據(jù)讀取的影響是很大的，所以應(yīng)該避開這段時(shí)間。此外，如果想減少誤差，還可以短視距、布設(shè)環(huán)線水準(zhǔn)網(wǎng)來(lái)減弱大氣折光對(duì)測(cè)量時(shí)的影響。

三、結(jié)語(yǔ)

面對(duì)誤差處理的方法雖然很多，但都是有一定的條件為代價(jià)的，例如增加時(shí)間、步驟復(fù)雜等等。在進(jìn)行水準(zhǔn)的測(cè)量過(guò)程中，只有對(duì)儀器的熟練操作，團(tuán)隊(duì)之間的默契配合，才能提高水準(zhǔn)測(cè)量的精確性以及速度；同時(shí)，也要求操作人員對(duì)設(shè)備的了解與規(guī)范操作，嚴(yán)格按照規(guī)定的步驟進(jìn)行操作，觀測(cè)者與立桿者相互配合。才能加強(qiáng)水準(zhǔn)測(cè)量的精準(zhǔn)性與準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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