二等水准测量误差分析及消除方法刍议

目前阶段, 高速公路、地铁与铁路等项目在建设施工的过程中要求创建高程控制网络, 并借助沉降观测以及观测点高程测量等多种方式达到现代工程测绘的具体需求, 二等水准测量发挥着重要的作用。二等水准测绘工作的开展始终贯穿在施工项目各环节当中, 并且要具备较高的测绘精准程度, 很容易受到环境的干扰, 所以误差经常存在, 必须及时有效地消除误差, 才能够增强测绘工作的质量与效果。

一、二等水准测量中的仪器误差与消除方法

(一) 仪器误差与消除

开展二等水准测量工作之前, 若没有校准水准仪的i角, 很容易在测量的过程中出现误差。所谓的i角, 一般情况下是在测量仪器视准与水准不处于相同水平面的情况下所形成的夹角。即便在测量之前纠正了i角, 但同样也存在细微的误差, 而且i角误差数值和测量视距数值之间是正比例的关系。可以利用S前代表测量点前视距, 而利用S后代表测量点的后视距。其中, ρ是常数。那么i角相对于单个测量点的水准误差就可以通过公式进行表示。

对于仪器误差的消除, 最主要的方法就是在测量之前反复核对仪器i角, 保证其被调整到以15''以内, 与0°越接近, 准确几率也就更高。在纠正i角的基础上, 需要保持前后视距, 要使得两者之间的数值相互接近, 只有这样, 才能够尽量控制i角误差并使其与0接近。在实际测量的过程中, 若测量的点数是奇数, 那么具体的顺序就应该是。若测量的点数是偶数, 具体的顺序就应当纠正成, 对i角的误差进行严格控制。

(二) 水准尺误差与消除

水准尺的主要功能就是对测量仪器是否处于水平面进行检测, 属于辅助设备的一种。其中, 生产加工工艺会影响水准尺的精准程度, 使得水准尺的读数无法归零, 通常被称作零点差。进行测量的过程中, 前后视距水准尺的零点差一般存在差异, 当前后视距读数相减以后所得到的测量点高程数值中就存在零点差的情况。若将首个测量点的前视距水准尺设计成B, 而后视距的水准尺设计成A, 那么第二个测量点的后视距水准尺就是B, 并以此类推。在这种情况下, 假设A水准尺零点差是, 而B水准尺是, 将水准尺A中的读数假设成a1与a2, 水准尺B中的读数假设成b1与b2, 即可通过相应公式表示出测量点A与测量点B高程差值, 两者高程的差值就是两侧两点总和, 即。

对水准尺误差的消除方法相对简单, 在测量点的数量是偶数的情况下, 即可抵消误差。所以, 应尽量在测量的过程中保证以偶数测量点结束, 而且反测的时候, 前后水准尺应当相互调换位置。

(三) 调焦误差与消除

生产测量仪器的时候很容易出现加工误差的情况, 特别是光螺旋调焦, 会使得光透镜无法按照直线进行运动, 而视准轴也随之改变, 导致水准尺读数受到调焦不合理的因素影响而引发误差。在实践当中, 完成后视距测量的基础上, 无需对焦距调整就能够完成前视距的测量工作, 尽量降低调焦不合理所带来的负面影响, 确保前后视距的焦距统一。

二、二等水准测量中的外界环境影响误差与消除方法

在实际的环境中, 大气密度在海拔高度提高的过程中会不断下降, 进而呈现出空气密度梯度。需要注意的是, 梯度不同的光线折射率也存在一定的差异, 以内光始终通过光密度较疏空间逐渐向着较密空间折射, 所以在垂直方向处就会形成弯曲的状态, 对测量工作的精准程度产生不利的影响。由此可见, 在二等水准测量的过程中一定要保证视线超出地面。若选择使用光学水准设备, 尽量超过地面30厘米, 若选择使用电子水准设备, 尽量超出地面55厘米。实践过程中, 地面被假设成理想平面, 而覆盖物大致相同, 测量前后的视距也基本相同。在这种情况下, 仪器所获取的前后视距读数折光率的误差也相同, 所以折光率对于测量产生的影响也会减少[4]。如果在山体亦或是连续坡道环境中, 那么前后视距与地面的距离高度差值就更加明显, 增加了折光的误差, 所以必须尽可能减少前后视距长度, 始终保持视距高度, 尽量不受水准尺视距较高的影响而在坑洞内部测量, 以免出现水平方向误差。

三、二等水准测量中的观测误差与消除方法

第一, 在使用水准尺的过程中, 应保证气泡处于中央位置。若并没有完全居中, 很容易影响实际的读数。在实践操作方面, 要求全面观察气泡所处位置, 同样可以安装自动水平仪, 但一定要保证水准尺放置倾斜角度高于自动水平仪补偿的范围。

第二, 在测量的时候如果立尺未进行铅直处理, 那么实际的读数会超过水准尺纵向读数, 而且会根据视距高度的提升, 误差数值不断增加。如果选择在斜坡进行上行测量, 后视距的误差就会不断扩大, 如果是下行测量, 前视距的误差也会不断扩大。这种误差无法借助反复测量方式来抵消, 会直接影响整体测量数值。在这种情况下, 应在测量的过程中合理地运用专业扶尺或者是铅竹竿适当地调整立尺垂直角度, 全面观察水准尺内部的两个气泡位置, 若未同时居中就证明有误差, 应及时采取纠正措施。

结束语:

综上所述, 二等水准测量工作在表面上看十分简单, 属于日常测量工作的内容, 一旦没有根据测量的标准开展工作, 就会受设备本身、外界因素和观测因素等的影响, 并且形成误差数值。这样一来, 误差数值就会在测量不同测量点的时候累积, 对最终的测量数值产生较大程度的影响, 所以必须及时采取具有针对性的消除误差方法。

摘要：伴随现代工程建设项目数量的增加, 为测绘行业的可持续发展营造了理想的发展环境, 特别是二等水准测量应用的范围逐渐扩大。然而, 在实践过程中仍存在多种误差, 对测绘工作的开展产生不利的影响, 制约工程项目质量的全面提升。基于此, 文章将二等水准测量作为研究重点, 对其误差展开了深入地分析, 提出了有效的消除方法, 希望有所帮助。

关键词：二等水准,测量误差,分析,消除方法,刍议

参考文献

[1] 杨志, 谯生有.二等水准测量误差分析及消除方法探讨[J].测绘技术装备, 2015 (2) :75-76, 15.

[2] 汪志民.二等水准测量误差分析及消除方法探讨[J].科技创新与应用, 2016 (24) :263-263.

[3] 宋子铖.二等水准测量误差分析及消除方法研究[J].中国科技纵横, 2016 (13) :218-218.

[4] 王贵.二等水准测量误差分析及消除解决措施[J].大科技, 2017 (26) :223-224.

[5] 钟元华.浅析电子水准仪在二等水准测量中的应用[J].山西电子技术, 2015 (3) :27-28, 57.