了解水準測量的誤差形成　提高準確性

時間：2019-04-09   作者：吉林AG贵宾会勘測規劃有限公司

　　水準測量是確定公路工程地麵點高程的方法之一，是高程測量中精度較高且常用的方法。水準測量實施過程中，需要幾個人合作才能完成，誤差允許範圍內的精度由於儀器和人為的影響而不容易控製，而且易出現隱蔽性錯誤，水準點高程不正確會直接影響路線縱斷麵設計和施工。因此分析水準測量的誤差，避免錯誤的出現是非常重要的。

       水準儀的望遠鏡視準軸與水準軸不平行的誤差

　　水準儀的視準軸與水準管軸不平行，在垂直麵上投影的交角稱為i角。雖然經過校正，但兩軸完全保持平行是困難的，仍然會存在少量的殘餘誤差。因此造成水準管氣泡居中，水準管軸居於水平位置而望遠鏡視準軸卻發生傾斜，致使讀數誤差。這種誤差與視距長度成正比。

　　水準尺誤差

　　主要包含尺長誤差、刻劃誤差和零點差。水準測量作業中必須使用經過檢驗的水準標尺。在一個水準測段內，兩根水準尺交替輪換使用，並把測段站數目布設成偶數，這樣既能消除零點差，同時也可以減弱刻劃誤差和尺長誤差的影響。

　　水準管氣泡的居中誤差

　　由於符合水準氣泡未能做到嚴格居中，造成望遠鏡視準軸傾斜，產生讀數誤差。讀數誤差的大小與水準管的靈敏度有關，與視線長度成正比。水準管居中誤差一般認為是0.1・τ，根據公式m居=0.1・τ・S/ρ，DS3級水準儀水準管的分劃值一般為20″，視線長度S為75m，ρ=206265″，那麽，m居=0.4mm。由此看來，隻要觀測時符合水準管氣泡能夠認真仔細進行居中，且對視線長度加以限製，此誤差可以消除。

　　估讀水準尺的誤差

　　水準尺估讀毫米數的誤差大小與望遠鏡的放大倍率以及視線長度有關。在測量作業中，應遵循不同等級的水準測量對望遠鏡放大倍率和最大視線長度的規定，以保證估讀精度。

　　視差的影響誤差

　　當存在視差時，由於十字絲平麵與水準尺影像不重合，若眼睛的位置不同，便讀出不同的讀數，而產生讀數誤差。所以在每次讀數前，控製方法就要仔細進行物鏡對光，消除視差。

　　水準尺傾斜的影響誤差

　　水準尺如果是向視線的左右傾斜，觀測時通過望遠鏡十字絲很容易察覺而糾正。但是，如果水準尺的傾斜方向與視線方向一致，則不易察覺。它對讀數的影響與尺的傾斜角和尺上讀數的大小(即視線距地麵的高度)有關。尺的傾斜角越大，對讀數的影響就越大;尺上讀數越大，對讀數的影響就越大。所產生的讀數誤差為Δa=a(1-cosγ)。當γ=3o，a=1.5m時，Δa=2mm，由此可以看出，此項影響是不可忽視的，通常我們立鏡高度是1.7m， 則Δa=2.33mm，。因此，在水準測量中，立尺是一項十分重要的工作，一定要認真立尺，使尺處於鉛垂位置。

　　儀器下沉誤差

　　儀器安置在土質鬆軟的地方，腳架如未踏實，在觀測過程中，儀器受自重和人在周圍走動的影響，往往下沉。如果觀測程序是先後視再前視，則前視讀數變小，高差增大。這種誤差對總高差的影響是積累性的，往返測取平均值則可抵消一部分的影響。為了減少儀器下沉對水準測量的影響，應選堅實的地點安置儀器，腳架要踏實，觀測速度要提高。儀器下沉誤差的影響在春暖化凍或沼澤地區尤其應當注意。

　　轉點下沉誤差

　　和儀器下沉原因一樣，為了減少這種誤差的影響，應選堅實處做轉點;使用尺墊時，要用力踏實，觀測過程中保護好轉點位置。同樣也可取往返觀測結果的平均值來抵消一部分的影響。

　　溫度的影響誤差

　　溫度的變化不僅會引起大氣折光的變化，而且當烈日照射水準管時，由於水準管本身和管內液體溫度的升高，氣泡向著溫度高的方向移動，從而影響了水準管軸的水平，產生了氣泡居中誤差。所以，測量中應隨時注意為儀器打傘遮陽。盡量選擇在溫度、氣流比較穩定時或陰天進行觀測。　　

　　 測量中操作熟練，提高觀測的速度，采取規範的辦法，嚴格執行正確步驟，才能得到正確的結果。水準測量中我們應該對各環節中可能產生的誤差加以注意，運用正確有效的控製方法消除或減弱誤差，這樣才能提高測量準確性。