精密水准测量的误差来源及影响

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1、万方数据科技信息。百家论剑o2∞9年第7期精密水准测量的误差来源及影响徐(铁岭市水利勘测设计院伟辽宁铁岭112000)【擅要】本文对精密水准测量误差来源及影响进行了分析，提出了在外业作业中应着重考虑的几个问题及解决方法。对提高测量精度具有指导作用。【关键词】测量；观测；系统误差；精度0．引言精密水准测量的误差来源有三个方面：观测误差；仪器误差和外界因素影响而产生的误差。讨论这些误差的性质、来源和它们对测量成果的影响，是为了在实际作业中尽可能避免和减弱它们。以提高测量精度。下面就以上所述的三个方面讨论其来源

2、及影响。1．观测误差1．1水准气泡影像符合和照准标尺的误差水准气泡影像符合的精度与气泡影像的长短、呈像的清晰、管壁的光滑和曲率的均匀程度有关，除了水准器本身的质量外．还需注意在使用倾斜螺旋时应始终保持旋进方向。照准标尺的误差与望远镜的倍率、亮度、仪器与标尺间距离以及标尺的背光或向光、标尺是否稳定等因素有关。消除和减弱这种因素的影响，除，选择望远镜质地良好的水准仪和改进读数方法外．在作业前应对标尺严格检查，观测时还需根据情况决定仪器到标尺的适宜距离。在不同的时间段进行往、返观测。1．2标尺不垂直的误差标尺不

3、垂直对精密水准测量影响是比较大的。特别是当路线总是上坡或下坡时，这种误差将是系统的，难以用改进操作方法消除。2．仪器误差这种误差是因为水准仪和标尺的结构性能不完善而产生的．可以通过严格检验校正仪器、标尺和改进观测方法等措施以消除和减弱其影响。2．1水准轴和视准轴不平行的影响水准轴和视准轴不平行将产生交叉误差和i角的影响，对测量精度影响较大，因此，在作业开始后的第一个星期内应每天检校i角两次(上、下午各一次)，若i角较为稳定时。以后町每隔十‘五天检校一次。在水准测量中，水准轴和视准轴的相互关系．即使经过校正

4、也会有残存的交叉误差和i角，观测时虽然尽量使前、后视距相等，但也难以完全消除其影响，所以，在野外作业时，还需避免阳光照射仪器，使仪器不致于因受热而引起i角的变化。尽量在不同时问里进行往、返测以减弱因i角的变化而引起的误差。2．2平行玻璃板装置不正确的影响平行玻璃板的旋转轴应和望远镜的视准轴正交．不正交就会引起读数误差，要减弱它的影响，作业前必须进行仔细检查．观测过程中要始终保持旋进方向转动测微轮。2．3水准尺长度不正确的影响标尺长度不正确直接影响高差值。这是一种系统性的误差，因此．作业前后必须测定标尺的每

5、米真长．必要时要在测量结果中加尺长改正。2．4标尺零点不等高的影响标尺零点不等高对高差的影响．在相邻两测站问。其符号是相反的，作业时只要在两固定点问保持偶数测站即可消除它的影响。2．5垂直轴旋转不正确的影响如果垂直轴旋转不正确．当望远镜由后视转向前视时，视准轴就不能保持水平．再用倾斜螺旋使视准轴重新水平时，视准轴高度就可能发生变化，消除这种影响的办法是观测时使仪器尽可能放在两标尺的连线上，并使仪器的某一只脚交替放在标尺连线的两侧。3．外界因素的影响3．1尺桩和仪器的垂直升降影响尺桩和仪器的垂直升降影响，是

6、精密水准测量中产生系统误差的重要冈素．如果仪器随时间下沉。当读完后视再转向前视时，由于仪器下沉而使前视读数偏小；如果尺随时间下沉，将使下一站的后视读数偏大，这两种情况对高差的影响都是正值，因此，观测时采用后、前、前、后的顺序读数，以减弱仪器下沉的影响，而取高差中数则可消除尺桩下沉的误差。3．2外界温度对i角的影响’据研究，当温度变化l℃时i角的平均变化为0．5秒，i角变化所引起的误差是系统性的，难以用变换观测程序的办法消除。减弱i角变化的主要措施是使仪器和外界温度相对稳定。因此，在观测前要把仪器架设在空气

7、中约45分钟以上，作业中要用白伞遮住阳光．阳光过强时迁站须用宽大的白布套住仪器，操作时尽量使手少接触仪器。3．3大气折光的影响由于大气垂直折光的作用引起视线弯曲使读数产生误差。在平坦地区测量若前、后视距相等，则大气垂直折光对前、后视读数的影响其符号和数值都是一样的；但如果沿着一条下降(或上升)的坡度路线测水准，则每一站的后视视线较前视视线距地面为近(这时若为上升坡度情况就相反)，这时，前、后视距离即使相等，大气垂直折光对前、后视读数的影响也不尽相同．高差中就会有一种系统性误差．减弱大气折光影响的办法是：选

8、择有利的观测时间，日出和日落前半个小时内．太阳光强的中午前、后各约2个小时内不得进行精密水准测量，视线距地面应有一定高度(0．3一O．5米)，外界因素的影响是多方面的。如空气波动使呈像不稳。气温突变、风力过大等都会给水准测量带来不利影响。4．结语以上对水利工程中精密水准测量的误差来源及影响加以说明和讨论，而在实际作业中还会有其它情况出现，这就要求作业人员要提高理论水平，增加外业作业水平。不断积累工作经验，尽可能地消除或减弱误差