有关水文测船测流误差研究和探析

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1、有关水文测船测流误差研究和探析　　摘要水文观测通过对江河湖泊等水体的水位、泥沙、流量等情况进行观测，对水文情况进行分析，以了解我国主要水体的水文情况。本文从水文观测的误差着手，探讨测船测流观测法在水文观测中的误差情况，以减少水文观测误差，提高水文观测的精度。关键词水文测船测流；误差；分析中图分类号TV5文献标识码A文章编号1674-6708（2013）87-0053-021误差概述6在水文观测中，要获取不同的观测数值，就必须通过有效的观测装置和设备来实现，实践中因观测结果通常会受到各种人为、计算等因素的影响，所以经常会出现一些误差。在水文观测中，误差主要由以下几个方面

2、产生：设备误差、方法误差、环境误差、人员误差。设备误差是由于设备不同的性能所引起的。方法误差由于测量方法不当而产生的误差。从理论上说，水位测量值是某一时间的数值，但在实际观测过程中，由于水位及流量都在不断发生变化，测量值一般为该时段的综合值或平均值，由此也会产生一定的误差。环境误差是由于水文测验一般是在野外环境中进行，测验环境的复杂以及水面的波动，都可能导致观测值失准。人员误差指的是由于观测者的熟练程度、技术水平及生理心理状况而产生的误差。在水文观测中，误差产生通常表现为综合值，但减少各项误差，能大大提高水文测验的准确性。2水文测船测流误差分析及探讨经过几十年的发展，

3、水文测流的方法形成了一整套相对完整的体系，缆道测流为其主要方法，加之超声波测流、测船测流、水利法测流等流量测验技术。缆道测流的方法主要应用于中小断面上，在大断面上，测船测流技术比较常用，下面就常规流速仪法中的测船测流法做简要介绍。所谓测船测流法，实际上就是把测量船本身当作是测量设备，通过对绞车运作流速仪的应用对该河段的水文流速进行测量，实践中将该方法称为是测船绞车测流法。在测船测流法中，先测定起点距离，在指定地点停船，用绞车将流速仪控制住，然后在每条垂线的指定地点测流，再用绞车测量出垂线的水深，这样就可以通过平均流速和断面面积而得出流量。该方法虽然测量的时间较长，但使

4、用范围较广，且成本较低，因而在实际工作中被大量采用。6在测船测流法测量过程中，所有的测速垂线、测深能否与测流横断面、垂线起点保持一致，对实测流量会产生很大的影响。在单次测量中，实测流量的准确性会对水位流量产生影响，进而造成整个流量产生较大误差。因此，单次流量测量的精度非常重要，在实际测量中，应布置好垂线的位置，尽可能使其保持同一断面上，提高单次测量的精度。测船测流误差可以通过以下两种方法来分析：1）仪器交会法误差分析在测船测流中，为了保证测验过程中的垂线都能在同一断面上，应确定测船位置，然后利用光学仪器设备对其是否在一个断面之上进行判定，同时还要利用基线公式对断面的实

5、际位置进行计算。仪器交会法又可以分为六分仪、平板仪以及经纬仪交会法等，在目前的测量过程中被广泛使用。以经纬仪交会法为例，在测算距离时，把经纬仪置于基线终点位置，对测深垂线与断面桩之间的夹角进行测量，设为β，按照正弦定律可以计算出起点距D，D=，L表示基线长度，α表示断面与基线的夹角。以仪器交会法测量起点距的精度，与交会角和基线长度有很大关系。2）GPS法误差分析仪表交会法虽然操作比较简单，但两座刚标的距离和断面宽度差距较小，以延长法很难使垂线保持在同一断面上，从而导致测验误差较大。加之雨雾天气和光线条件较差时，断面定位比较困难，起点距的观测精度受到影响。随着GPS全球

6、定位系统6在水文测验中的广泛应用，解决了很多的技术难题。GPS在水文测验中的应用，对测验宽度没有要求，也不需要实现断面测验的相互通视，断面两侧也不需建立高大刚标，气候对测量精度的影响小。同时，夜间使用也不需要设立灯标，对测船测流定位技术产生了根本性变化。GPS定位法测量误差的来源主要有以下三个方面：首先是卫星方面的偏差。具体而言，其主要有卫星历、卫星钟以及相对论等方面的偏差或错误。卫星的瞬间位置主要决定于卫星的星历，而卫星星历误差实际上就是卫星的位置偏差，这是原始数据方面的误差，其数值大小通常与卫星的跟踪站数量、分布状况以及轨道的模型等因素存在着密切的关系。实践中，为

7、有效减少卫星方面的偏差，建议建一个卫星跟踪定轨，将卫星星历的轨道设定为初始值。卫星是高空观测的重要工具，因此在实际测量中其位置应当保持动态的变化，尤其是瞬间的变化也要重视，这样方可确保测量的准确性。在利用GPS技术进行测量过程中，它主要是通过信息接收、处理以及传输等流程，来实现对目标的准确定位，由此可见，只有准确地对GPS信息数据的传播时间进行测控，才能准确地测量观测点到卫星的实际距离。同时，卫星钟受到广义相对论和狭义相对论的影响，GPS卫星频率比地面静止钟频率偏移，因而产生了偏差。6其次，卫星信号传播的误差。卫星信号在传播过程中，由于电离层折射、对