三、四等水准测量误差原因及对策分析Word文档格式.docx
《三、四等水准测量误差原因及对策分析Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《三、四等水准测量误差原因及对策分析Word文档格式.docx（4页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
分析
中图分类号：
TU7文献标识码：
A文章编号：
三、四等水准测量是应用比较广泛的一种水准测量方式，常用来作为测区的首级高程控制。
但是，由于四等水准测量往往采用单程观测，测段之间缺少往返高差的检核，因此尽管路线或者环线闭合差不超限，但也不能保证所有水准点的高程正确无误。
例如，当路线中存在两个绝对值相等却“一正一负”超限的高差时，就会使至少两个水准点的高程出现错误。
尽管这种出错的概率较小，但是在一些规模大、工期紧的测区还是极有可能出现，要设法避免。
另外，由于受到仪器、人员和外界环境的影响，水准测量还存在不宜忽视的各种误差，分析这些误差产生的原因，防止误差超限引起不必要的返工，就能节约时间，提高效益，保质保量按期完成任务。
1人员的分工协作
水准测量一般由4人组成，必须分工明确，配合默契，才能使整个的测量过程符合限差要求。
司尺员要注意前后视距，在实际工作中，大多用步幅来判断，在三、四等水准测量中，一般在90步左右，基本可控制前后视距。
2仪器整平过程中误差来源
整平仪器时，为便于观测，先确定水准仪的脚架高度，检查水准仪脚螺旋是否处于合适位置，且处于中间位置。
在圆水准气泡很扁的情况下，不要过于依赖脚螺旋，应重置水准仪，使其基本水平，保证脚螺旋在调整范围之内。
仪器的粗平，遵守“左手大拇指规则”，即圆水准气泡和左手大拇指的移动方向是一致的。
长水准气泡的调整应注意，长水准气泡是与调整螺旋的方向一致还是相反，以利于后边各站的操作。
（自动安平水准仪可略掉该项）
3观测过程中误差来源
各项基础工作完成后，即可进行观测。
观测目标尺，要遵循“三点一线”，即目标尺、物镜上端凸起点、目镜上端三角凹槽处于同一水平线上。
记录过程中，记录人员在观测员读出黑面读数后，应对红面读数的尾数初步估算。
如三等水准测量中，同尺黑、红面允许误差为2mm,若黑面读数为2035,同尺的黑、红面差或4787或4687,则红面尾数应在4和0之间，超此范围，说明观测结果超出限差。
4大气垂直折光造成的误差
水准测量中，由于地面大气密度在垂直方向上的分布不均匀，因而视线在垂直方向产生了弯曲。
若前后视距弯曲程度相同，则要前后视距相等，这种影响在高差中就可以得到消除。
如果前后视线离开地面的高度不同，则视距所通过的大气密度一般也不同，而弯曲程度也随之而异。
根据以上分析，为了减弱垂直折光的影响，测量时前后视距应尽量相等，视线离开地面应有足够的高度。
在坡度较大的地段应适当缩短仪器与水准尺之间的距离。
5温度变化的影响
在实际测验中，由于外界温度变化，水准仪会产生不同程度的膨胀或收缩，引起i角的变化，其变化的大小与受热方向、热量大小、受热是否均匀等因素有关。
根据研究，当温度变化10°
C时，i角变化可能达到广2”,有时还可能发生突变。
所产生的误差在往返高差闭合差中也不能完全发现，从而高差中数受到系统误差影响。
减弱温度误差，尽量选择无风或风小的天气进行测量，在测量前将仪器取出，使其与外界温度保持一致,仪器须用浅色测伞遮蔽阳光；
迁站时仪器应罩上白色布罩，这样就可以减弱受热方向有关的i角的变化的系统误差。
6误差的解决办法
6.1有效消除误差的几个措施
三、四等水准测量是国家等级水准测量中等级最低的水准测量，技术规范中要求的作业方式很容易被测量人员所接受，因此对应的误差能够自动消除或者大大减弱。
6.1.1保持前后视距相等
保持前后视距相等或在规定范围内，可以有效消除或减弱i角误差、地球曲率半径的影响误差，在地面较平、高差不大的时候还可以减弱大气折光的影响。
6.1.2保持各测段的测站数为偶数
测站数为偶数，可以消除一对标尺的零点差，作业时，在相邻测站上使两副水准尺轮流作为前视尺和后视尺。
6.1.3采用自动安平水准仪
在光学水准仪当中，自动安平水准仪可以自动调整管水准气泡至居中位置，避免手动时上下微调的不确定因素和眼睛观察是否居中存在的误差。
如果使用更加先进的电子水准仪，则能更好地消除管水准气泡居中误差。
即便是采用普通光学水准仪，也要尽可能采用符合式水准器，气泡居中精度可提高一倍。
6.1.4目镜和物镜的调焦
观测前，如果存在目镜视差，则是由于对光工作没有做好，像平面与十字丝分划板平面不重合，这时候人眼会很不舒服，所以一定要调整好目镜焦距。
观测时，由于前后视距基本一致，物镜调焦完毕开始读数后，注意不要再变换焦距。
6.2容易被忽视而带来误差的几个现象
6.2.1水准尺倾斜
水准尺左右倾斜，读数时容易察觉并纠正，前后倾斜则不然。
标尺姿态误差对高差影响大且具有系统性，随着测段高差的增大呈正比增长。
假设读数为1.5m,尺子倾斜度为3。
，则读数误差为2mm,可见影响还是比较大的。
如果往测一直是上坡，则总高差误差值将增大；
而在返测一直是下坡时，返测总高差误差的绝对值也将增大。
因此，往返测结果不能抵消水准标尺倾斜误差的影响。
四等水准测量一般是单程观测，故在此类地区作业时，应使用装有圆水准器的标尺，以减小标尺倾斜误差的影响。
6.2.2日光照射
中午前后观测，尺像会跳动，会造成估读误差，因此应避开这个时段，尤其是注意视线距离地面的高度不应小于0.3m,以避免大气折光的影响。
温度的变化不仅引起大气折光的变化，而且当烈日照射水准管时，由于水准管自身和管内液体温度的升高，气泡会向着温度高的方向移动而影响仪器水平，产生气泡居中误差。
因此，观测时应注意撑伞遮阳。
6.2.3水准仪和标尺下沉
仪器下沉是指在一测站上读取后视读数和前视读数间隔时仪器发生下沉，按照“后、前、前、后”的观测程序，可消除或减弱仪器下沉的影响。
但是四等水准测量是按照“后、后、前、前”的顺序观测。
水准尺下沉的误差是指在迁站过程中，转点发生下沉，使迁站后的后视读数增大，求得的高差也增大。
如果采取往返测，往测高差增大，返测高差减小，那么在往返测的平均值中这种误差的影响将会得到减弱。
但是，四等水准一般是单程观测，要消除仪器下沉和水准尺下沉引起的误差最有效的方法是在安置仪器时将螺旋拧紧、脚架踩实，在转点处必须放置尺垫，并将其踩实，以防止下沉。
7结束语
上述三、四等水准测量中的各项误差来源，都是采用单独影响进行分析，由于随机误差还有相互抵消的特点，会自行抵消一部分，在实际中是综合影响。
测量中只要注意误差来源，采取相应措施，严格执行SL58-93《水文普通水准测量规范》的各项规定，测验误差将会大幅减少，从而提高测量精度。
浅析三、四等水准测量误差来源
参考文献：
［1］徐万祥，柴本红，陈军.水准测量中标尺倾斜误差分析与改正口］.地矿测绘,2010,26
（2）.
［2］张清志，陈智粱，刘宇平等.GPS测量误差分析［J］.沉积与特提斯地质，2011,2（3）.
［3］殷衬弟.浅谈GPS精密测量技术［J］.山西建筑，2011,（30）.
［4］刘新党.咸阳市GPS控制测量的实践与研究［J］.职业圈，2009,（16）.
［5］于春娟.水准测量误差分析及注意事项［J］.内江科技，2009,
（1）.
［6］陆国胜，蒋维恒，章书寿，等.测量学丽.第3版.北京：
测绘出版社，2007.
升级会员 