談水文測量中的誤差成因問題研究

杜兵武

（南陽水文水資源勘測局，河南 南陽 473000）

談水文測量中的誤差成因問題研究

杜兵武

（南陽水文水資源勘測局，河南 南陽 473000）

水文測量工作中會涉及很多方面內(nèi)容，是管理河道過程中的重要環(huán)節(jié)，直接影響水文監(jiān)控以及河道治理工作的開展，但是誤差在水文測量中無法避免，這回對測量數(shù)據(jù)精度造成不小的影響。對測量誤差的控制以及精度的提高是目前水文測量工作中需要重點研究的內(nèi)容。

誤差；水文測量；成因

1 誤差控制的必要性

1.1 誤差的必然性

在認(rèn)知手段中測量是較為常用的一種手法，會涉及到科研領(lǐng)域、生活領(lǐng)域等多方面，是對于數(shù)據(jù)以及信息進(jìn)行獲取的重要途徑。在測量工作中水文測量相對較為復(fù)雜，會涉及多方面的的測量內(nèi)容，受到目前認(rèn)識以及科技水平限制，在試驗以及測量的過程中必然會存在誤差。應(yīng)該通過科學(xué)的分析手段從測量的數(shù)據(jù)中將有用的信息予以提取，這就要求對部分干擾因素在測量時予以重視進(jìn)行有效的控制，以保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。

1.2 誤差的普遍性

在各種領(lǐng)域以及行業(yè)中都會應(yīng)用到測量手段獲取第一手?jǐn)?shù)據(jù)，但是測量結(jié)果普遍存在誤差。在任何時期，任何人都無法避免出現(xiàn)其不能解決的問題，這就使得一些無法預(yù)測的因素對測量結(jié)果造成影響而出現(xiàn)誤差，會影響測量結(jié)果出現(xiàn)誤差的因素主要包括環(huán)境、儀器以及參與人員，可以說，測量存在誤差是必然的也是無法避免的。

1.3 誤差控制的必要性

雖然誤差存在于很多地方，并且無法徹底消除，但是在合理的條件下對誤差予以控制使得測量值盡可能接近實際情況還是可以做到的，而想要對誤差進(jìn)行控制，其本質(zhì)上應(yīng)當(dāng)對誤差產(chǎn)生的影響因素、條件以及原因進(jìn)行分析，對這些影響因素通過合理的手段以及措施予以消除或者控制，以此對測量誤差進(jìn)行降低以及控制，增加測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，提高測量精度。人們對萬物的認(rèn)識以及自然現(xiàn)象的研究大多通過試驗以及測量的方式，對其變化進(jìn)行研究，從而對客觀真實的表現(xiàn)進(jìn)行認(rèn)知，用以尋找更加有利于人類的生存規(guī)律以及發(fā)展規(guī)律。

2 誤差產(chǎn)生的原因

2.1 設(shè)備

由于受到當(dāng)下科技水平以及技術(shù)發(fā)展的影響，在測量過程中所使用的工具以及儀器，會存在不同程度的偏差以及誤差，這是設(shè)備無法避免的。

2.2 環(huán)境

受到測量環(huán)境的影響，溫度、濕度、日照、風(fēng)俗等環(huán)境因素會對水文測量工作的精度造成直接性的影響，由于工作環(huán)境大多為野外，因此會在測量區(qū)域的選擇上有所差異，由于選擇的測量區(qū)域不同，因此在水文信息上也會存在差異，因此測量結(jié)果受到影響是必然的。

2.3 人員

除上述客觀原因外技術(shù)也是造成水文測量誤差出現(xiàn)的主要因素之一，因此對于測量人員技能的專業(yè)性要求更高。操作人員的技術(shù)素養(yǎng)、經(jīng)驗以及對儀器的熟悉和在測量過程中的心理變化都是造成測量誤差的主要因素。

2.4 模型

數(shù)學(xué)模型的建立一般都是以原型為基礎(chǔ)，而水文測量中的數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用會由于概化而在模式上出現(xiàn)誤差。在水位的測量中，主要通過數(shù)學(xué)線形對水位和流量之間的關(guān)系進(jìn)行描述，在該建模基礎(chǔ)上對進(jìn)度控制予以建立，但是這種模型的建立會造成實際情況同測量情況之間存在差異，這邊會引起誤差的產(chǎn)生。

2.5 方法

方法誤差主要是指在測量過程中所使用的測量方法不合理、缺乏針對性或是缺乏科學(xué)依據(jù)。取值時，應(yīng)該取多個測量時段和多次測量值的綜合值或者平均值，切不可只取么謳歌瞬時值，這樣的數(shù)據(jù)是不科學(xué)且不準(zhǔn)確的，操作人員必須要選擇嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，符合測量條件的測量方法，以避免此類誤差的發(fā)生。

3 控制水文測量誤差的方法

1）測量前，要注重對雖有測量儀器和設(shè)備的校對和維護。水文測量所使用的儀器設(shè)備本身就有一定的誤差，通過多設(shè)備和儀器的校對以及維護，能減小設(shè)備自帶的誤差偏差。所以，操作人員一定要在使用儀器前對儀器的各個方面進(jìn)行認(rèn)真的檢查，決不能忽視這以重要步驟，并且對儀器和社的使用條件進(jìn)行仔細(xì)查看，在確定測定環(huán)境能適應(yīng)在此類意識設(shè)備的情況下，正確的使用，以避免儀器的損壞，以及測量的正常進(jìn)行。

2）環(huán)境對測量結(jié)果的精度影響相對于其他的因素更大，因此必須對測量環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化，從而降低環(huán)境對測量結(jié)果造成的影響，從而對誤差進(jìn)行控制，而保證水文測量結(jié)果的精度，需要水文環(huán)境的適宜，若環(huán)境較為惡劣不僅僅會影響結(jié)果精度，反而會造成儀器的損壞。測量使用到儀器都具有一定的使用環(huán)境要求，若超出設(shè)備承受范圍，設(shè)備無法提供正確的數(shù)據(jù)結(jié)果。

3）目前的測量工作大部分操作還都是由人工進(jìn)行，因此操作人員的綜合素質(zhì)以及職業(yè)水平會對精度造成巨大的影響。對測量人員自身的操作誤差進(jìn)行控制是消除人為影響因素的有效方式。由于儀器以及測量設(shè)備受到測量人員的直接操作和接觸，并且數(shù)據(jù)的讀取以及記錄全都由人工進(jìn)行，加之后期的計算以及取值工作，這些都會引起誤差的出現(xiàn)。因此需要對操作人員的技術(shù)定期進(jìn)行培訓(xùn)，并采取考核制度，提高測量的工作質(zhì)量，從而降低由于操作誤差引發(fā)的結(jié)果精度下降。

4） 在進(jìn)行水文的測量過程中，進(jìn)行操作的工作人員一定要結(jié)合測量低的地形以及環(huán)境等多種因素綜合考慮，選擇最適宜的方式進(jìn)行測量，并制定出適宜的方案，選擇出現(xiàn)誤差最小的方案。此外還應(yīng)當(dāng)注意，測量數(shù)據(jù)的處理上，一般都會選擇數(shù)據(jù)模型的方式作為數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)，繼而進(jìn)行概化，但是模型不可能完全反應(yīng)實際狀況，因此數(shù)據(jù)無法避免的出現(xiàn)誤差，因此在處理數(shù)據(jù)的過程中就需要進(jìn)行方式的選擇，從而將誤差降到最低。

結(jié)語

水文測量工作影響著社會的發(fā)展以及安定，但是在測量過程中會受到多種因素的干擾而使得結(jié)果無法達(dá)到精準(zhǔn)，合理范圍內(nèi)的偏差是無法避免的，但是有效的控制手段能夠降低誤差量，提高水文測量精度。文章主要通過對水文測量工作中產(chǎn)生誤差的原因進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并提出合理的控制措施，以期能夠在水文測量誤差的控制工作中給同業(yè)人員提供一些幫助。

[1]普及羣眾水文宣傳材料[J].水文，1959（05）.

[2]Alphee.2012現(xiàn)場水文測量配置式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J].中外輕工科技，2001（01）.

[3]原大為，周開元，宿良君.3S技術(shù)在水文測量中的應(yīng)用[J].黑龍江水利科技，2005（01）.

P332

A

10.13612/j.cnki.cntp.2014.04.078