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浅析水准测量误差来源及控制措施

发布时间:2019-12-03 02:11:06 文章来源:工具之家    

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张学珍 郭长he 姚化胜

摘 要:shuizhunceliangwucha包括yi器wucha、外界条件de影xiang和ren的观cewucha三个方mian仪器wu差包括视准zhouyushui准guan轴不平xing引起的i角误差和shui准chi的误差。外界环jing引起的误差主要有水准仪和水准尺下沉误差、di球曲率jida气遮光引起的误差ji温度引起的误差。测量人yuan的ji术水平高低和xiang互配合的熟练程度也能yingxiang测量误差的daxiao。

关键词:i角误差 下沉误差 调焦误差 水准尺倾斜误差 地球曲率及da气折光

zhong图分类号:U273 文献标识码:A 文章编号:1672-3791201505(b-0068-01

水准测量实施过程中需要zai不同地域,几个人hezuo才能完cheng.误差允许范围内的精度由yu仪器和人wei操作deying响而不yi控制,而qiezai测量过程中容易chuxian隐蔽性错误,如guo不能及时发现而提供了错误的成果,会给工程的实施造成重da的损失。yin此,分析水准测量的误差,找出控制、纠zheng的方法,避免错误的出现,是yi项非常重要的gongzuo。

1 仪器和工具

1.1 水准仪的误差

yi是制造误差,即仪器在制造过程中就cun在制造缺陷,这项误差是无法xiao除的;二是i角误差。水准仪的水准管轴在空间平xingyu望远镜的视准轴时,它们在竖zhi面上的投影是平行的,若两轴不平行,zezai竖直面上的投影也不平行,qi交角i称为i角误差。i角误差与视距长度成正比。测量时可通过中间法qianhoushi距相等和距离补偿法(qian视距离和等于后视距离和)消除。

1.2 水准尺的误差

首先水准尺的分划不精确、尺长发sheng变化、尺身wan曲都会给读数造成误差。此外,youyu水准尺长期使用导致尺底端零点磨损,或者是水准尺的底端沾上泥土改变了水准尺的零点位置。可以通过在一水准测段中ba两支水准尺交替作为前后视读shu并把测zhan数布设成偶数站来减弱零点改变、刻画误差和尺长误差的影响。

2 外界条件的影响的误差

(1)仪器下沉(或上升)所引起的误差。仪器下沉(或上升)的速度与时间成正比。为了减ruoci项误差的影响,可以在同一测站jinxing第二次观测,而且第二次观测应先读前视读数,zai读后视读数,取两次高差的平均值。

(2)水准尺下沉(或上升)引起的误差是指仪器在迁站过程中,转点发生下沉(或上升),使迁站后dehou视读数增大(或减小),算得的高差也增大(或减小),往测和返测时水准尺下沉(或上升)量是相同的,由于误差符号相同,而往测和返测高差符号相反,因此取往测和返测高差的平均值可消除其影响。

(3)地球曲率及大气折光引起的误差。由于愈靠近地面空气密度愈大,视xian通过不同密度的介zhi而产生折射,所以实际上视线并不水平而是呈弯曲zhuang,这就是大气折光的影响,用表示。在平坦地区测量,如果前、后视距离相等,距离地面的高度也大致相同,则折光影响相同,视线弯曲程度也相同,在高差计算中就可以消除这种误差影响。当水准测量通过一个较长的坡度时,由于前视视线离地面的高度总是大于(或小于)后视视线离地面的高度,这时,chui直折光对高差jiuhui产生系统性质误差影响。为了减弱垂直折光对观测高差的影响,应使前后视距尽量相等,并shishi线离地面有足够的高度,在坡度较大的水准路线上进行作业时也应适当缩短视距。

(4)温度对水准测量的影响主要表现在两方面。一是对大气折光的影响。白天近地面空气温度高,密度低wan曲的光线凹面xiang上,晚上近地面空气温度低,密度高,弯曲的光线凹面向下。二是温差使空气处于频繁的yundong中,形成不规则的湍流,使视线抖动,增大观测误差。要减弱温度对观测误差的影响,观测时间应选在上午日出后30分开始,至中天前1.5小时止;下wuzi中天后3小时起到日落前30分止。可按地区、季节及气象情况适当变通。

3 观测误差

3.1 立尺误差

经过检验的水准尺,当气pao居中时,水准尺也会有不易觉察的倾斜。水准尺的倾斜总是使尺上的读数增大。它duidu数的影响与尺子的倾斜角和尺上的读数的大小(即视线距地面的高度)有关,尺的倾斜角越大,对读数的影响越大;尺上读数越大,对读数的影响就越大。其产生的读数误差为Δa=a(1-cosγ)。当γ=3,a=1.7m时,Δa=2.33mm。由此可见,这项误差的影响是不可忽视的。精度要qiu较高时可用摇尺法,读取尺上的最小读数。当地面坡度较大时,更要注意将水准尺立直,同时限制最大读数,以减少水准尺倾斜误差带来的影响。水准仪迁站时,作为前视点的立尺员,在转动水准尺时,尽量减qing尺子对尺垫的压力,防止尺垫移动。立尺员必须把水准尺立在土质坚硬处,测量前用脚将尺垫踩稳。立尺员立尺前还要注意尺底端是否沾上泥土。

3.2 仪器操作产生的误差

shi用气泡式水准仪观测时,管水准气泡不可能做到严geju中,使望远镜的视准轴发生倾斜。这种误差主要和水准管内壁曲面的弯曲程度有关。在观测时应使符合水准管气泡仔xi居中,使用自动安平水准仪时也应使气泡yange居中。无论气泡式水准仪还是自动安平水准仪,对视线长度都应按规范要求加以限制。水准尺的估读误差与望远镜defang大倍数和视距长度有关,望远镜的放大倍数为定值,因此控制视距的最大长度才能减弱此项误差。当水准尺前后视距不等时,读完后视再读前视就会产生视差,有人认为只要再进行物镜调焦,就可消除误差,这是不对的,因为水准仪还存在调焦透镜运行误差。《国家三四等测量规范》要求,同一测站上一般不得两次调焦。仅当视线长度小于10m,且前后视距差小于1m时,才可调整焦距。

3.3 记录

记录员在听到观测员读数后,要将读数正确记入相应的栏目中,bian记录边向观测员回报数zi。记录资料不得转抄。记录的字体要清晰、端正,记录有误时不应用橡皮擦掉,应用斜线将错数划掉后重新记录。每站高差应当场计算,检he合格后,才能通知观测员迁站。

4 结语

减小和消除误差的方法在现jie段都是以增加测量时间或采取更多的步骤为代价。在测量工作中操作熟练,才能加快观测的速度,仔细、认真才能提高观测的质量。按国家测量规范的要求,严格执行正确步骤,测量人员相互配合,才能得到正确的结果。通过实践证明,将上述控制方法应用到实际工作中,测量成果没有出现错误,达到了“多干事、动作快、效率好、省时间”的目的。

cankao文献

[1]武汉测绘科技大学编写组.测量学[M].北京:测绘出版社,1996.

[2]中华人民共和国国家标准.GB1289-91,国家三、四等水准测量规范[S].2000年8月1日实施.

[3]李qing岳.工程测量学[M].北京:测绘出版社,1995.

科技资讯 2015年12期

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