探讨工程测量误差及控制对策:工程测量误差

　　摘　要：工程测量中总是会出现一些误差，怎么控制误差到最低，本文对此从三个方面进行分析，并提出控制对策。　　关键词：工程测量，测量误差，控制　　引言　　影响工程测量数据的因素有很多，怎样在实际测量中减少误差。从而降低测量数据的误差对工程质量的影响，应该着重指出： 测量误差和测量错误是两个不同的概念，测量错误是人为造成的，这是我们完全可以避免的；测量的误差是不能完全消除的，测量误差主要有3个方面：仪器的误差、人为观测误差和自然条件影响产生的误差。

一　测量仪器设备误差

在工程测量中，观测者是通过测量仪器设备获取观测数据的，而每台测量仪器又都有其一定的精密度和使用要求，同样会使观测成果受到影响。要根据所测量项，对三坐标测量机的首要要求就是测量精度，影响测量精度的因素有许多，考虑三坐标测量机的机械精度。

二　自然条件的影响

在观测过程中所处的外界自然环境，如地形、温度、湿度、风力、大气折射、交通状况等因素都会给观测结果带来各种影响。而且这些因素随时都有变化，由此对观测结果产生的影响也随之变化，必然使观测结果带有误差。由于地形复杂、周边建筑物较多，通视条件不好就会带来观测误差；温度的高低变化会影响仪器的正常状态，比如气泡居中就会不稳定，而使光线产生不规则的光，大气透明度会影响照准精度。比如近地面大气层的密度分布一般随离开地面的高度而变化。因此，光线通过在不断按梯度变化的大气层时，会引起折射系数的不断变化，导致视线成为一条各点具有不同曲率的曲线，在垂直方向产生弯曲，并且弯向密度较大(靠近地面)的一方，这种现象叫做大气垂直折光。该现象可使读数减小，视线离地面越近，折射越大，对水准测量的精度影响也越大；风力的影响主要体现在仪器的颤动上，立尺者扶不稳扶不直，从而造成观测误差；在城市的主干道、地域繁华的商业街，由于车辆的来回穿梭、人流的涌动，也会影响测量成果的精准性和时间性。

三　人为因素的影响

观测者是通过自己的感觉器官来进行工作的，由于感觉器官鉴别力的局限性。比如，当用望远镜的十字丝照准目标时，由于观测者感官不同，照准可能偏左一些也可能偏右一些。此外，在进行仪器的安置、瞄准、读数、立尺、司镜员梭镜摆放的位置等都会产生误差。与此同时，工作人员的责任心、工作态度、技术水平也会对观测结果产生不同程度的影响。例如在公路工程水准测量时，常有以下人为操作问题。

（1）符合水准管气泡未严格居中

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τ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01τ，根据公式m居中=01τS/ρ，DS3级水准仪水准管的分划值τ一般为2 0″，视线长度S为75m，ρ=206265″，那么，m居中=04 mm。因此，只要观测时符合水准管气泡能够认真仔细进行居中，且对视线长度加以限制，与中间法一致，就可以消除此类误差。

（2）视差未消除

当存在视差时，尺像不与十字丝平面重合，观测时眼睛所在的位置不同，读出的数也不同，因此，产生读数误差。所以在每次读数前，仔细进行物镜对光，就可以消除视差。

（3）估读毫米数误差

由于观测者眼睛的鉴别能力有限，而十字丝又有一定的宽度，所以在估读毫米数时，不可能十分准确，尤其在视线长或成像不良的天气条件下，对估读的影响更大。

（4）水准尺的倾斜误差

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。该误差可用式Δa=a（1/cosγ-1）进行计算。式中，a是水准尺的正确读数，γ为水准尺与铅垂线的夹角。由上式可知，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。当γ=3 o，a=15 m时，Δa=21mm。由此可见，水准尺的倾斜误差是不可忽视的。在水准测量中，一定要认真立尺，使尺处于铅垂位置。受条件所限时，可采用摇尺法，即读数时尺底置于点上，尺的上部沿视线方向前后慢慢摇动，抢读最小读数，该读数即为正确读数。

四　测量误差控制对策

（1）仪器设备的使用和保养

1仪器的安置问题

摆设仪器尽量选择地面平坦坚硬且通视效果良好的地方进行，避开人流和车流。如果确实躲避不开也要尽量选择坚实的地方架设仪器，保证能够踩实仪器脚架。不要将仪器架在井盖或过于光滑的地面上，冬季作业遇到雪地应将积雪消除，春季冰雪消融且忌将仪器架在冰面上。大风天气应将仪器架设得低一些，以免被刮倒。总之，一定要将仪器安置牢固、平稳才能开始工作。

2仪器的检验校正

定期对测量仪器和工具进行检验校正，避免造成返工和重测的情况，给人力、物力、财力造成不应有损失和浪费。

3仪器的维护保养

仪器从箱内取出前，必须记住在箱内的位置，以便工作结束后准确地放回原位。仪器从箱内取出时应轻拿轻放，应拿机座或下盘部分，不要拿望远镜。仪器取出安装在三角架上后，应及时将仪器和三角架的固定螺旋拧紧，以防仪器摔下。使用中平稳地转动仪器，不要急剧转动仪器，尤其是带有阻尼功能的仪器。各种絷动螺旋不可拧得过紧，只要能微动就可以。如发现仪器工作异常或小问题应及时维修处理，不能带“病”工作。物镜和目镜表面禁止用手触摸，若有灰尘或污垢要用细毛刷、镜头纸擦拭。不要用粗布或毛巾擦拭，以免损坏镜面。定期擦拭仪器、察看仪器箱子锁扣是否牢固，避免提拿设备过程中仪器脱落。

（2）掌握熟练的观测技巧

观测者和记录者可以互相交换地进行观测和记录，避免人员走动而影响仪器的稳定性，同时要不断提高观测速度，观测速度过慢反而会影响观测质量。

（3）观测者及对测量工作的态度

起决定性作用的还是人，这就要看我们每位测量人员的工作态度，因为测绘工作是一个集体完成的任务，无论是观测员、记录员、司镜员还是校核人，哪个环节出现问题都会影响测绘成果和工程质量，所以，要求我们每位作业员都应有一个认真负责的工作态度。还有这个作业组是否有凝聚力、向心力，是否定期加强理论知识的学习和专业技能的培训，这些方面都很重要。

参考文献：

[1] 张振军谢中华冯传勇RTK测量精度评定方法研究[J]测绘通报2007年01期。

[2] 荆大永测量误差与测量不确定度的比较应用[J]衡器2010年07期。

就是目镜里十字中丝的水平上丝叫上丝，水平下丝叫下丝。

水准仪（英文：level）是建立水平视线测定地面两点间高差的仪器。原理为根据水准测量原理测量地面点间高差。主要部件有望远镜、管水准器（或补偿器）、垂直轴、基座、脚螺旋。按结构分为微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和数字水准仪（又称电子水准仪）。按精度分为精密水准仪和普通水准仪。

微倾水准仪

借助于微倾螺旋获得水平视线的一种常用水准仪。作业时先用圆水准器将仪器粗略整平，每次读数前再借助微倾螺旋，使符合水准器在竖直面内俯仰，直到符合水准气泡精确居中，使视线水平。微倾的精密水准仪同普通水准仪比较，前者管水准器的分划值小、灵敏度高，望远镜的放大倍率大，明亮度强。

仪器结构坚固，特别是望远镜与管水准器之间的联接牢固,装有光学测微器，并配有精密水准标尺，以提高读数精度。中国生产的微倾式精密水准仪，其望远镜放大倍率为40倍,管水准器分划值为10″/2毫米，光学测微器最小读数为005毫米，望远镜照准部分、管水准器和光学测微器都共同安装在防热罩内。

两次仪器高是一种测高程的方法，是在一个测站上用不同仪器高测出两次高程。两次测得的高程有一个限差，详细请参照工程测量规范，如果两次测得高程在限差范围内，就取平均作为最后的高程值。水准观测中，要求前后视距大致相等，前视距就是前视尺到测站的距离，后视距就是后视尺到测站的距离。

具体方法：水准仪精平后，

1照准后视水准尺，读取下，中，上丝读数。

2照准前视水准尺，读取下，中，上丝读数。

视距计算方法：

D=Kl

D为水平视距，K为视距乘常数，为100，l为视线垂直的视距间隔=下丝读数-上丝读数

一般工程测量要求三丝能读数,也就是下丝能落在尺子最小读数上就可以了

这样要求是为了规定仪器的最低视线高度,为了减小视线旁折光（离地面或建筑物较近时,空气温度变化大,视线会发生折射）的影响,

工程中,有些时候应该另当别论,如果尺子在立在高处,视线已经离地面很高了,但是在尺子上的读数很小,这个情况可以不做要求（规范没有这样说,但是没有影响）

水准仪是一种用来确定平面或水平面的工具，由于它的精度高，所以在建筑、土木工程和制造业中广泛使用。在使用水准仪时，需要通过观察上下丝来确定平面的水平状态。

上下丝是水准仪中的重要部分，它们由一根细丝构成，通常是由玻璃或石英制成。在水准仪的管体中，上下丝垂直于水平面，并且在同一水平面上。在使用水准仪时，需要将仪器放置在平稳的表面上，然后通过调整水准仪的三脚架，使上下丝处于同一水平面上。

在观察上下丝时，需要注意以下几点：

首先，需要确认上下丝的清晰度。如果丝线模糊或有污垢，需要清洁或更换。

其次，需要注意上下丝的位置。在水平面上，上下丝应该处于同一水平线上。如果它们不在同一水平面上，需要进行调整。

最后，需要注意上下丝的位置变化。在使用水准仪时，上下丝的位置会随着水平面的变化而发生变化。因此，在进行测量时，需要多次观察上下丝的位置，以确保测量结果的准确性。

总之，水准仪是一种非常精确的测量工具，通过观察上下丝的位置可以确定平面的水平状态。在使用水准仪时，需要注意上下丝的清晰度、位置和位置变化，以确保测量结果的准确性。