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水准测量误差分析及控制研究探讨摘要：水准测量是建筑测量中常用的方法，具有测量精确度高的特点，因此得到了广泛的应用，但是任何一种测量都会引起误差。本文笔者从水准测量的误差的分析着手，分析了水准测量产生误差的原因，探讨了对水准测量误差控制的方法，目的是为水准测量的实施提供指导和借鉴，进而推进测量工作的有效开展。关键字：水准测量；精确度；误差；原因；分析；控制方法 作为确定公路工程地面点高程的一个重要的方法，水准测量在测量工作中发挥着重要的作用，具有较高的精度。水准测量是在几何原理的指导下，借助水准仪、水准尺和尺垫作为基本工具对两点间的高差进行的测量。在水准测量工作中，不可避免会受到多个因素的影响，导致误差的出现，这就需要找出误差出现的原因，并采取有针对性的措施，对误差进行控制，进而保证测量工作的精确性。一、水准测量的误差分析在进行水准测量时，会受到多个因素的影响，产生一定的测量误差，对测量工作以及施工工作带来严重的影响，这就需要对误差产生的原因进行有效的分析，得出误差产生的主要原因，进而为水准误差测量的控制提供正确的基础资料。一般而言，在利用水准测量进行测量工作时，误差的产生主要包括以下几个方面：（一） 仪器误差 首先是仪器本身的误差，虽然仪器都是经过校正，但本身还会存在一定的误差，如水准轴与视准轴不平衡而引起的误差，这就需要在进行仪器的安装时，保证前后的视距等距离即可。其次，调焦引起的误差，在仪器的制造中，存在着加工不精密，进行调焦时，会引起透光镜的非直线移动，进而改变了视线的位置，产生了对光误差。此外，还会因为水准尺的刻度和零点的不准确引起误差，这就需要在水准测量时，进行水准尺的检查，并将单程测量站数转为偶数观测站数。（二）观测误差首先是整平误差，这是由于在观测中水平气泡和符合气泡没有切实居中。在观测时必须使符合气泡居中，视距线不能太长，并且三、四等水准测量视距分别小于等于75米、100米，后视观测完毕转向前视，要注意重新转动微倾螺旋令气泡居中才能读数。万万不能转动脚螺旋，否则仪器会因高度的改变而产生误差。其次是照准误差，这是由放大镜的精度限制引起的误差，并且水准尺与仪器的距离越远，引起的误差就越大。此外，还要估读的误差，这是因为在在读数时，毫米读数需要估读，它与十字丝的粗细，望远镜放大倍数和视线长度有关。若望远镜放大倍数较小或视线较长，尺子成像小。显得不够清晰，照准误差和估读误差就将增大。故对各等级的水准测量，规定了仪器应该具有的放大镜倍率及视线的极限长度，要认真执行。 （三）外界影响下的误差在利用水准测量方法时，会受到多种外界条件的影响，并容易引起误差，一般而言，由外界条件引起的误差主要有以下几个方面：1.仪器的下沉引起的误差在水准测量中，仪器下沉引起的误差是常见误差之一，主要是受到仪器安置环境的影响，特别是安置在土质松软的地方，导致脚架不密实，在测量过程中受到各种人为因素的影响以及自身的重力作用下，很容易出现下沉。同时这种误差的引起是积累性，需要采取相应的措施，避免下沉引起的误差。2.转点下沉引起的误差同仪器下沉的原理一样，转点也会出现下沉的现象，对测量数据的准确性产生了重要的影响。3.自然因素的影响 由于水准测量大都是在外界的环境中进行的，不可避免的测量结果会受到各种自然环境的影响，其中地球的曲率以及光的折射便是很重要的影响，因为在水准测量中，即使是在对较低的高程进行测量时，单纯的将其看做是水平面，就会产生很大的误差。同时大气的折光作用会对视线造成很大的影响，会使读数减小，并且视线距离地面的距离与折射程度成正比例关系。此外，水准测量工作的开展还需要依赖于具有专业技术的操作人员，但是在实际的测量工作中，存在着测量工作人员素质低，缺乏专业知识和技能水平，对仪器设备的使用不合理，严重的影响了测量的准确性，产生了测量的误差，不利于为后期工作奠定基础。二、对水准测量误差的控制鉴于在测量工作中，水准测量是一种普遍的常用的方法，其测量的准确性和精确度，对后期的设计和施工工作有着至关重要的影响，因此需要对测量中的误差进行分析，查找出现误差的原因，并采取有针对性的措施，将水准测量的误差控制在一定范围以内，进而为后期工作的开展奠定坚实的基础，提供有力的保障。（一）仪器自身误差的控制水准仪的视镜视准轴不平行于水准管轴所产生的误差、仪器虽然在测量之前己经过校正，但难免会存在残余误差，因此，造成水准管气泡虽然居中，水准管轴也居于水平位置，但望远镜视准轴却发生倾斜，导致读数误差。这类误差与观测的距离成正比，观测时可以通过居中观测法和距离补偿法加以消减。中观测法在实际操作过程中跑尺人起关键作用，可以采用普通钢尺测定中间距离之后立杆，操作简单 但距离补偿法却不易操作。此外还有水准尺误差，水准尺误差包括尺杆长误差，刻度值误差，零刻度误差，三种情况。工程测量开始前需要对所使用的水准尺进行仔细检查，尽量不使用尺长存在误差和刻度划分不均的标杆，如果不得不使用存在误差的尺杆，应找出该误差特点，进行内业数据修正，对于尺的零刻度误差，控制方法可以采用在一个测量段内，轮换交替使用两根水准尺(A站用作后视尺，B站用作前视尺)，并把测段站数设置成双数，以便在高差中互相抵消，同时还可减小刻度划分不均和尺长存在误差带来的影响。（二）对观测误差的控制为了对观测的误差进行控制，首先需要将气泡控制在水准管的中间位置，并且对视线的长度进行有效的限制，进而消除由气泡居中的误差。其次，要在测量工作中，规定好望远镜放大倍数以及最大视线长度，确保估读的精确性。同时为了消除视差造成的误差，需要在每一次读数之前进行控制，可以通过物镜的对光的方式实现。可见，要对观测的误差进行控制，需要保证各项读数操作符合规定的要求，纠正测量工作中的失误，进而提高测量的准确性。（三）对外界环境引起误差的控制在水准测量中，外界环境引起的误差有时候难以避免，但是可以通过有效的方式进行控制，进而减少测量误差的发生。例如为了避免仪器和转点下沉引起的误差，可以在进行测量工作时，选择坚实的地点作为仪器设备安装的地点，做到脚架踏实，提高观测速度，同时要对气候温度等自然情况进行研究和分析，特别是冻土或者是沼泽地区。对于转点的下沉，可以通过使用垫尺的方法，保证用力踏实，此外，也可取往返观测结果的平均值来抵消一部分的影响。同时，为了避免地球曲线和折光的误差，视线距离地面的角度不应小于03m。地球曲率和大气折光的影响，可采用中间法来消除。此外，应选择有利的时间，一日之中，上午10时至下午4时这段时间大气比较稳定，便于消除大气折光的影响。结束语： 水准测量作为一种常用的测量方法，需要对其误差进行控制，这就需要测量工作人员提高自身的修养，具备较高的专业技能和工作水平，同时规范测量工作，实现对误差的有效控制，进而提高水准测量的准确度，为后期工作奠定坚实的基础。参考文献：1于春娟