摘要: 水準(zhǔn)測(cè)量是高程測(cè)量的基本方法之一,水準(zhǔn)測(cè)量的誤差與使用的儀器、觀測(cè)者、外界環(huán)境等因素有關(guān),本文對(duì)造成水準(zhǔn)測(cè)量誤差的各項(xiàng)影響因素進(jìn)行分析。 

  關(guān)鍵詞: 水準(zhǔn)測(cè)量 儀器誤差 觀測(cè)誤差 外界影響 

  高程測(cè)量作為測(cè)量的三項(xiàng)基本工作之一,常采用水準(zhǔn)測(cè)量、三角高程測(cè)量和氣壓高程測(cè)量等觀測(cè)誤差高程測(cè)量方法,其中水準(zhǔn)測(cè)量是高程測(cè)量中精度較高且常用的方法。但由于測(cè)量工作是使用測(cè)繪儀器,在野外條件下由人工進(jìn)行的,因此,水準(zhǔn)測(cè)量誤差必然包括儀器誤差、觀測(cè)誤差以及外界條件的影響三個(gè)方面。 

  一、儀器誤差 

  (一)儀器校正后的視角誤差。理論上水準(zhǔn)管軸應(yīng)與視準(zhǔn)軸平行,若兩者不平等,雖經(jīng)校正但仍然殘存誤差。即兩軸線不平行形成 角,這種誤差的影響與儀器至水準(zhǔn)尺的距離成正比,屬于系統(tǒng)誤差。若觀測(cè)時(shí)使前、后視距相等,可消除或減弱此項(xiàng)誤差的影響。 

 。ǘ┧疁(zhǔn)尺誤差。由于水準(zhǔn)尺刻劃不準(zhǔn)確、尺長(zhǎng)發(fā)生變化、彎曲等原因,會(huì)對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量造成影響,因此水準(zhǔn)尺在使用之前必須進(jìn)行檢驗(yàn)。若由于水準(zhǔn)尺長(zhǎng)期使用導(dǎo)致尺底端零點(diǎn)磨損,則可以在一水準(zhǔn)測(cè)段中測(cè)量偶數(shù)站來(lái)消除。 

  二、觀測(cè)誤差 

  觀測(cè)誤差是與觀測(cè)過(guò)程有關(guān)的誤差項(xiàng),主要因?yàn)橛^測(cè)者自身素質(zhì)、人眼判斷能力及儀器本身精度限制所導(dǎo)致。因此,要減弱這些誤差項(xiàng)的影響,要求測(cè)量工作人員嚴(yán)格、認(rèn)真遵守操作規(guī)程。具體的,誤差項(xiàng)主要包括: 

  (一)水準(zhǔn)管氣泡的居中誤差; 

 。ǘ┕雷x水準(zhǔn)尺的誤差; 

 。ㄈ┮暡畹挠绊懀 

 。ㄋ模┧疁(zhǔn)尺傾斜的影響。 

  三、外界重要任務(wù)的影響 

 。ㄒ唬﹥x器下沉 

  由于觀測(cè)過(guò)程中儀器下沉,使視線降低,從而使觀測(cè)高差產(chǎn)生誤差。此種誤差可通過(guò)采用“后、前、前、后”的觀測(cè)程序減弱其影響。 

 。ǘ┏邏|下沉 

  如果在轉(zhuǎn)點(diǎn)發(fā)生尺墊下沉,將使下站的后視讀數(shù)增大,這將引起高差誤差。采用往、返觀測(cè)的方法,取成果的中數(shù),可以減弱其影響。 

 。ㄈ┑厍蚯始按髿庹酃庥绊 

  水準(zhǔn)面是一個(gè)曲面,而水準(zhǔn)儀觀測(cè)時(shí)是用一條水平視線來(lái)代替本應(yīng)與大地水準(zhǔn)面平行的曲線進(jìn)行讀數(shù),因此會(huì)產(chǎn)生地球曲率所導(dǎo)致的誤差影響。由于地球半徑較大,可以認(rèn)為當(dāng)水準(zhǔn)儀前、后視距相等時(shí),用水平視線代替平行于水準(zhǔn)面的曲線,前、后尺讀數(shù)誤差相等。 

  另外,由于大氣密度不均勻,產(chǎn)生大氣折光的影響,視線會(huì)發(fā)生彎曲,大氣折光給讀數(shù)帶來(lái)的影響與視距長(zhǎng)度成比例。前后視距相等可消除大氣折光影響,但當(dāng)視線距地面太近時(shí),大氣會(huì)影響水準(zhǔn)測(cè)量精度。 

  綜上所述,在水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)時(shí),若控制視線離地面的高度(大于0.3m),并盡量保持前、后視距相等,可大大減弱地球曲率及大氣折光對(duì)高差結(jié)果的影響。 

 。ㄋ模囟扔绊 

  當(dāng)烈日照射到水準(zhǔn)管時(shí),由于水準(zhǔn)管本身和管內(nèi)液體溫度升高,氣泡向著溫度高的方向移動(dòng),從而影響儀器水平,產(chǎn)生氣泡居中誤差。因此觀測(cè)時(shí)要用陽(yáng)傘遮住儀器,避免陽(yáng)光直射,或者使測(cè)量工作避開(kāi)陽(yáng)光強(qiáng)烈的中午時(shí)段。 

  總之,水準(zhǔn)測(cè)量是測(cè)量中的一個(gè)需要頻繁操作的工作。水準(zhǔn)測(cè)量的精確與否直接影響到工程質(zhì)量。所以我們要熟練掌握技術(shù),把測(cè)量誤差降到最小,精益求精,力求做的更好。 

  參考文獻(xiàn): 

  [1]劉學(xué)、張弘主編《工程測(cè)量》,海南出版社 

  [2]河北農(nóng)業(yè)大學(xué)主編《測(cè)量學(xué)》,中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社 

  [3]李青主編《工程測(cè)量學(xué)》,測(cè)繪出版社