几种精密工程测量技术方法及精度的分析

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1、几种精密工程测量技术方法及精度的分析摘要随着科学技术飞速进步和建设事业迅猛发展，涌现出各种未有巨大工程及建筑群体传统工程测量，已无法很好地解决新型大型建筑群体，在内容上精度技术要求测控技术方法问题。本文通过对角度、距离、高程三个测量基本问题，进行分析，形成一套专门为高精度工程测量所需理论方法和技术。关键词精密工程；测量方法；精度分析前言精密工程测量，主要是指结合现代测绘科技，新进展研究和解决大型工程或特种工程，对测量高精度可靠性自动测控等各个方面要求测量科学。近几十年来随着科学技术飞速进步和建设事业迅猛发展，各种前所未有巨大工程及建筑群体纷纷涌现，对这些新型大型建筑群体来说为适应现

2、代工程建设，需要紧跟现代化经济建设发展要求，精密工程测量也应同步发展。1．精密工程测量的几个研究方向精密工程测量从它初期开始发展到现在，已基本形成一个体系随着各种工程兴建和科技不断进步，精密工程测量应该进一步对以下几个方面进行研究，对经典测量理论和方法研究减弱环境因素作用研究，合理数据处理方法，专用测量仪器进一步研究，进一步提高测量精度满足各种工程需要，努力发展精密测量智能化、自动化、极大地减轻观测人员劳动强度，提高测量可靠性和测量系统稳定性，提高对异常值鉴别能力进一步深化多科学相结合处理精密工程测量问题等。这些将是精密工程测量目前发展主要方向。2．进行数据可靠性及异常值检验的意义

3、和方法一个被测量真值通常是不易获得实际工作中是通过较精密尺度多次比较而求得真值近似值，因此误差是永远存在的，在精密工程测量中为获得与真值比较接近测量结果，可通过不断提高仪器设备精度，研究减弱或克服各种误差措施和测量技术发展误差处理新理论和新方法而达到目的。在这种意义上讲测量进展就是反应不断减弱误差提高精度一个过程。精密工程测量中误差分为偶然性误差和非偶然性误差两大类，偶然误差是指测量中随机性误差部分大量偶然误差服从于一定分布规律，对于这部分误差处理是测量误差理论及处理技术研究主要对象，偶然误差通常服从或近似服从正态分布，但是精密工程测量中误差分布并不仅仅是正态，还有其他分布形式因此

4、测量误差处理时应较详细地分析实际误差分布特性建立相应处理模型实时分析才能获得良好结果。精密测量中非偶然误差主要包括系统误差周期规律性误差粗差异常值等多种类型。精密工程测量中系统误差必须得到有效控制，特别是在分段连续测量工作中由于系统误差累积性微小系统误差会达到一定数量程度，而影响测量结果周期规律性误差在测量结果中也经常得到体现。例如在旁折光影响多测回水平角观测中精密高程传递垂直角观测中等周期性误差会有不同程度反映。测量中粗差在性质上是一种属于明显超出常规误差变化规律误差，它们主要体现了观测条件突然变化，或其他一些突发性因素作用尽管粗差数量较少，但由于其量值较大，它不良作用还是很显著

5、。它不仅影响整体观测值精度而且会使平差后结果失真和歪曲，精密工程测量中必须严格地将其剔除。粗差两种检验方法对比一是数据探测法LS法，该粗差定位方法是以一定显著水平，和检验功效，去判断观测值中是否存在均值发生显著位移误差，而实现对粗差判别二是抗差最小二乘改进法LH法，在含有粗差数据处理中成功地探测粗差关键在于平差后能使粗差在本身对应改正数中得到充分反映。由Huber分布模型出发进行抗差最小二乘改进估计时确定权是残差函数式可较好地表征观测值有效性。异常值检测是数据处理一个重要内容，对单个异常值检方法有ESD统计检验狄克松检验这两种检验方法效果比较好，多个异常值检验方法有多种其中样本分位

6、值检验计算方法简便抵抗污染能力较强通常均能取得较好效果。3．几种精密工程测量方法及精度归纳总结分析测量工作可分为三个基本要素角度测量距离测量高程测量等3．1角度测量角度测量中误差分析是对测量结果最为关键补充在测角过程中应予以注意有以下方面仪器对中误差目标偏心误差照准误差竖轴倾斜误差。由于在考虑了对偏心距和偏心角分布规律后对中误差产生对测角影响，与测角两边长有关，同时与两边上测点距离有关，因此，利用通常光学对中器是难于满足必须采用强制对中装置在精密工程测量中通常边长较短对中误差对测角影响比较显著。必须预估这种误差对测角影响并选择合宜对中方法。常用照准误差估算式。式中U为望远镜放大率经

7、过大量试验验证结果表明，以T3经纬仪观测一次照准中误差约为正付0.6~0.8阴天由于大气稳定照准误差比晴天时更小些，为提高照准精度应十分重视照准标志形式和图案等。精密工程测量时宜采用照准标牌不应采用杆状标志以避免由于日光照射而对观测人员产生的视觉误差，照准标牌制作中应考虑有足够颜色反应如采用白底黑标志图案，简单且成中心对称。角度测量中竖轴倾斜将使由度盘读数位置读得方向与实际水平方向之间产生方向误差，而且这种误差难以有效地用观测方法进行消除因此它是角度观测最主要仪器误差