浅谈水准测量误差来源与解决措施.doc

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1、浅谈水准测量误差来源与解决措施摘要：水准测量是采用儿何原理，利用水平视线测定两点间高差，工程测量过程中会出现各种各样的误差。木文首先概括了水准测量的工作原理，紧接着分析了水准测量误差的来源因素，并提出了一些控制方法。关键词：水准侧量；误差；措施中图分类号：P224.1文献标识码：A文章编号：随着测量工具和技术的发展，改变了传统的工程控制网布网、地形测量、道路测量和施工测量等的作业方法，为工程测量向现代化、自动化、数字化方向发展创造了有利的条件。其中，水准测量是高程测量中精度最高、用途最广、一种普遍采用的测量方法。然而水准侧量容易产生误差，水准侧量误差会对建筑物的施工和使用产生

2、较大的影响，水准侧量误差产生的来源和影响各有不同，但是结果总会影响施工和正常使用，下面就对水准测量进行简单的阐述：1水准测量的原理水准测量是利用水准仪提供的一条水平视线，测出两地面点之间的高差，然后根据已知点的高程和高差，推算出另一个点的高程。已知地面上A点的高程为HA,欲测定13点的高程HB,需要先测出A、B两点问的高差HAB,为此在A、BZ间安置一台水准仪，再在A、B两点上各竖立一根水准尺。根据仪器的水平视线，分别读取A、B尺上的读数a和b,则B点对于A点的高差为：HAB二a-b。如果水准测量是由A到B进行的，则A点尺上的读数称为后视读数，记为岂B点为待定高程点，B点尺上

3、的读数称为前视读数记为b；两点问的高差筹于后视读数减去前视读数，即HAB-a-bo若a大于b,则高差为正，B点高于A点；反之高差为负，则B点低于A点。因为水准仪提供的水平视线可认为与大地水准面平行，水准测量是采用几何原理，利用水平视线测定两点问高差。2水准测量中误差來源主要有三个方面:仪器误差、观测误差和外界条件的影响2.1仪器误差仪器虽在测量前经过校正，仍会存在残余误差。因此造成水准管气泡居中，水准管轴居于水平位置而望远镜视准轴却发生倾斜，致使读数误差。这种误差与视距长度成止比。观测时可通过中间法（前后视距相等）和距离补偿法（前视距离和等于后视距离总和）消除。针对中间法在实

4、际过程中的控制，立尺人是关键，通过应用普通皮尺测距离，之后立尺，简单易行。而距离补偿法不仅繁琐，并且不容易掌握。水准尺误差主要包含尺长误差（尺子长度不准确）、刻划误差（尺上的分划不均匀）和零点差（尺的零刻划位置不准确），对于较精密的水准测量,一般应选用尺长误差和刻划误差小的水准尺。另外，由于仪器制造加工不够完善，当转动对光螺旋调焦时，对光透镜产生非直线移动而改变视线位置，产生对光误差，即调焦误差。2.2测量人员观测误差通常，我们在水准仪精平时进行读数，而忽略了在读数时水准气泡是否居中。同时由于观测方式的影响，导致读数的误差；其次，由于观测者视力的不同以及受望远镜的放大倍数V和

5、观测距离D的影响，造成读数的误差。试验证明，要保证估读至mm的精度，则十字丝与标尺cm分划的影像宽度需要满足1：10的关系。眼睛的分辨能力一般为60〃,I-字丝影像宽度经放大后在人的明视原离上约为0.1mmo按上述比例关系，标尺cm的分划的影像宽度应不小于1伽,这就要求在75m的距离内，望远镜的放大倍率不得小于30倍；再者由于符合水准气泡未能做到严格居中，造成望远镜视准轴倾斜，产生读数误差。读数误差的大小与水准管的灵敏度有关，主要是水准管分划值t的大小。此外，读数误差与视线长度成正比。水准管居中误差一般认为是0.1・t,根据公式m居=0.1・t&#

6、12539;S/p,DS3级水准仪水准管的分划值一般为20",视线长度S为75m,P二206265〃，那么，m居=0.4mm,另外,水准尺如果是向视线的左右倾斜，观测时通过望远镜十字丝很容易察觉而纠正。但是，如果水准尺的倾斜方向与视线方向一致，则不易察觉。尺子倾斜总是使尺上读数增大。它对读数的影响与尺的倾斜角和尺上读数的大小（即视线距地面的高度）有关。尺的倾斜角越大，对读数的影响就越大；尺上读数越大，对读数的影响就越大。2.3外界环境对水准测量误差的影响2.3.1温度对测量误差的影响精密水准仪的水准管框架是同望远镜筒固连的，为了使水准轴与视准轴的联系比较稳固，这些部件是采用因

7、瓦合金钢制造的，并把镜筒和框架整体装置在一个隔热性能良好的套筒中，以防止由于温度的变化，使仪器有关部件产生不同程度的膨胀或收缩，而引起角的变化。但是当温度变化时，完全避免角的变化是不可能的。例如仪器受热的部位不同，对角的影响也显著不同，当太阳射向物镜和冃镜端影响最大,旁射水准管一侧时，影响较小，旁射与水准管相对的另一侧时，影响最小。因此，温度的变化对角的影响是极英复杂的，实验结果表明，当仪器周用的温度均匀地每变化时，角将平均变化约为0・5〃，有时甚至更大些，有时竟可达到1〜。2.3.2垂直折光造成的误差