二等水准测量误差分析及消除方法研究

2016-08-22宋子铖辽宁省地理信息院辽宁沈阳110034

中国科技纵横 2016年13期

宋子铖（辽宁省地理信息院，辽宁沈阳 110034）

二等水准测量误差分析及消除方法研究

宋子铖
（辽宁省地理信息院，辽宁沈阳 110034）

随着现代各类工程建设项目的不断增加，也给测绘行业的发展提供了良好的环境，其中二等水准测量的应用范围最广，但是在实际使用过程中也会产生各种误差，这一误差不仅会影响测绘工作，更会对工程项目的质量造成巨大的影响。本文即是对二等水准测量误差问题进行研究，分别从测绘仪器、外界环境以及观测误差这三个角度进行阐述，并提出了消除方法，以期能为相关工作提供参考。

二等水准测量误差消除方法

当前在建造高速公路、铁路、地铁等项目前均需要建立相关的高程控制网，并且还需要利用沉降观测、观测点高程测量等方式来满足现代工程的测绘需求，而这些工作均需要借助二等水准测量。这一测绘工作是在当前施工项目各环节中均需要开展的，其对测绘精确度要求较高，并且受环境的干扰程度较大，因此市场出现误差，应对这一问题进行消除，提升测绘工作的效果。

1 二等水准测量时仪器误差和消除方法

1.1 仪器误差的概述和消除方法

消除这一误差的方法就是在测量前对仪器的i角进行反复的核对，应该将i角调整到15″以下，约接近于0°则准确率越高。同时当i角纠正好后还因该注意对前后视距的保持，应该保证前后视距之间数值相接近，这样就能够使i角造成的误差增加趋近于0。在测量时如果测量点为奇数，则测量的顺序应为后视距、前视距、前视距、后视距；如果测量点为偶数，则应改为前视距、后视距、后视距、前视距，这样可以有效控制i角所造成的误差［1］。

1.2 水准尺误差的概述和消除方法

消除这一误差的方法较为简单，因为当测量点数量为偶数时则可以将误差抵消，因此在测量时尽量在偶数个测量点时结束，而在反测时前后水准尺需要互换位置。

1.3 调焦不当

在测量仪器生产过程中可能会出现加工误差的问题，尤其是在进行光螺旋调焦时，很容易导致光透镜不遵照直线运动的情况，也同时改变了视准轴，从而使水准尺的读数因调焦不当而出现误差问题。在实际应用过程中，当后视距测量完毕后不需要调整焦距即可进行前视距测量，这样就可以降低调焦不当的影响，并且保证前后视距焦距的统一。

2 外界环境影响产生的误差和消除方法

在实际环境当中，大气的密度会随着海拔的升高而逐渐减小，这也就产生了一个空气密度的梯度，不同梯度间的光线折射率也不尽相同，光均是由光密度较疏的空间向较密的空间进行折射，导致实现在垂直方向上产生弯曲的问题，因而影响了测量的精准度。因此在开展二等水准测量时必须让视线高于地面，如使用的是光学水准设备，则高出地面应以30cm为宜；如果为电子水准设备，则应以55cm为宜。在实际工作当中，视地面为理想平面，并且覆盖物也基本相同，测量的前后视距基本相同，此时仪器所得出的前后视距读数折光率误差也相同，也就会降低折光率问题对测量的影响［3］。而当工作处于山体或具有连续坡道的环境时，其前后视距距离地面的高度差非常明显，这会使折光误差增加，则是应该尽量将前后视距的长度降低，并保证视距的高度，切记不可因水准尺视距过高而将其放置在坑洞内测量，这样会增加水平方向上的误差。

3 观测工作的误差和消除方法

首先，水准尺在使用时需要将其中的气泡保持在中央位置上，如果未完全居中则会对读数产生明显的影响。在实际操作过程中需要仔细对气泡的位置进行观察，也可以安装自动水平仪，但也需要放置水准尺的倾斜角度超过自动水平仪本身的补偿范围。其次，测量时如果立尺没有进行铅直，则其读数较水准尺的纵向读数要偏大，随着视距高度的增加，该误差值也会增加［4］。在斜坡上行测量时该后视距误差会持续增加，而下行测量时前视距误差会持续增加，该误差不能利用往返测量的方法进行抵消，会对整体测量值产生较大的影响。因此，在测量时应该利用铅竹竿或专业扶尺对立尺的垂直角度进行调整，并且对水准尺内两个气泡进行同时观察，如果其没有同时居中，则说明存在误差需要马上纠正。