㈠ 水準測量中可能會產生那些測量誤差在測量過程中如何消除或減弱它們的影響
有三大類:第一類屬儀器誤差:水準管軸不平行於視准軸誤差可通過安量測站在前後尺等距處加以消除,零點磨損可通過安置偶數測站數,尺長有系統誤差可在計算中加改正數,而刻劃不準和尺面彎曲則無法消除其影響。第二類觀測誤差,這類誤差大多數具有偶然性。而水準尺安置傾斜影響極大,解決辦法是水準尺旁裝上圓水準器。第三類外界條件產生的誤差,減小儀器下沉誤差的影響,要用「後-前-前-後」的觀測程序, 解決尺墊下沉要用往返觀測法。減弱大氣折光影響,則要選擇合適的觀測時間。
㈡ 為什麼用雙面尺法觀測可以消除儀器下沉和尺墊下沉的誤差
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㈢ 普通水準測量中採取哪些措施減少誤差
水準測量是確定水利工程中地面點高程的方法之一,是高程測量中精度較高且常用的方法。實施過程中,需要幾個人合作才能完成,誤差允許范圍內的精度由於儀器和人為的影響而不容易控制,而且易出現隱蔽性錯誤,如果不能及早發現,基礎資料是錯誤的,從而水準點高程不正確,直接影響水利工程的設計和施工。
一、水準測量的誤差分析及控制方法
水準測量誤差有儀器誤差、觀測誤差和外界條件的影響。
1、儀器誤差之一是水準儀的望遠鏡視准軸不平行於水準管軸所產生的誤差。
儀器雖在測量前經過校正,仍會存在殘余誤差。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准軸卻發生傾斜,致使讀數誤差。這種誤差與視距長度成正比。觀測時可通過中間法(前後視距相等)和距離補償法(前視距離和等於後視距離總和)消除。針對中間法在實際過程中的控制,立尺人是關鍵,通過應用普通皮尺測距離,之後立尺,簡單易行。而距離補償法不僅繁瑣,並且不容易掌握。
2、儀器誤差之二是水準尺誤差
主要包含尺長誤差(尺子長度不準確)、刻劃誤差(尺上的分劃不均勻)和零點差(尺的零刻劃位置不準確),對於較精密的水準測量,一般應選用尺長誤差和刻劃誤差小的標尺。尺的零誤差的影響,控制方法可以通過在一個水準測段內,兩根水準尺交替輪換使用(在本測站用作後視尺,下測站則用為前視尺),並把測段站數目布設成偶數,即在高差中相互抵消。同時可以減弱刻劃誤差和尺長誤差的影響。
3、觀測誤差之一是符合水準管氣泡居中的誤差
由於符合水準氣泡未能做到嚴格居中,造成望遠鏡視准軸傾斜,產生讀數誤差。讀數誤差的大小與水準管的靈敏度有關,主要是水準管分劃值τ的大小。此外,讀數誤差與視線長度成正比。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″,那麼,m居=0.4mm。由此看來,只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制,與中間法一致,此誤差可以消除。
4、觀測誤差之二是視差的影響
當存在視差時,尺像不與十字絲平面重合,觀測時眼睛所在的位置不同,讀出的數也不同,因此,產生讀數誤差。所以在每次讀數前,控制方法就是要仔細進行物鏡對光,消除視差。
5、觀測誤差之三是水準尺的傾斜誤差
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。尺子傾斜總是使尺上讀數增大。它對讀數的影響與尺的傾斜角和尺上讀數的大小(即視線距地面的高度)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。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。尺上有圓水準的應使氣泡居中。必要時可用搖尺法,即讀數時尺底置於點上,尺的上部在視線方向前後慢慢搖動,讀取最小的讀數。當地面坡度較大時,尤其應注意將尺子扶直,並應限制尺的最大讀數。最重要的是在轉點位置。
6、外界條件和下沉的影響
用水平面代替水準面對高程的影響,可以用公式Δh=D2/(2R)表示,地球半徑R=6371Km,當D=75m時,Δh=0.44cm;當D=100m時,Δh=0.08cm;當D=500m時,Δh=2cm;當D=1Km時,Δh=8cm;當D=2Km時,Δh=31cm;顯然,以水平面代替水準面時高程所產生的誤差要遠大於測量高程的誤差。所以,對於高程而言,即使距離很短,也不能將水準面當作水平面,一定要考慮地球曲率對高程的影響。實測中採用中間法可消除。大氣折光使視線成為一條曲率約為地球半徑7倍的曲線,使讀數減小,可以用公式Δh=D2/(2x7R)表示,視線離地面越近,折射越大,因此,視線距離地面的角度不應小於0.3m,並且其影響也可用中間法消除或減弱。此外,應選擇有利的時間,一日之中,上午10時至下午4時這段時間大氣比較穩定,便於消除大氣折光的影響,但在中午前後觀測時,尺像會有跳動,影響讀數,應避開這段時間,陰天、有微風的天氣可全天觀測。
儀器下沉是指在一測站上讀的後視讀數和前視讀數之間儀器發生下沉,使得前視讀數減小,算得的高差增大。為減弱其影響,當採用雙面尺法或變更儀器高法時,第一次是讀後視讀數再讀前視讀數,而第二次則先讀前視讀數再讀後視讀數。即「後、前、前、後」的觀測程序。這樣的兩次高差的平均值即可消除或減弱儀器下沉的影響。
水準尺下沉的誤差是指儀器在遷過程中,轉點發生下沉,使遷站後的後視讀數增大,算得的高差也增大。如果採取往返測,往測高差增大,返測高差減小,所以取往返高差的平均值,可以減弱水準尺下沉的影響。最有效的方法是應用尺墊,在轉點的地方必須放置尺墊,並將其踩實,以防止水準尺在觀測過程中下沉。
二、水準測量注意事項
由於測量誤差是不可避免的,我們無法完全消除其影響。但是可採取一定的措施減弱其影響,以提高測量成果的精度。同時應絕對避免在測量成果中存在錯誤,因此在進行水準測量時,應注意以下各點: ⑴、觀測前對所用儀器和工具,必須認真進行檢驗和校正。 ⑵、在野外測量過程中,水準儀及水準尺應盡量安置在堅實的地面上。三腳架和尺墊要踩實,以防儀器和尺子下沉。 ⑶、前、後視距離應盡量相等,以消除視准軸不平行水準管軸的誤差和地球曲率與大氣折光的影響。 ⑷、前、後視距離不宜太長,一般不要超過100m。視線高度應使上、中、下三絲都能在水準尺上讀數以減少大氣折光影響。 ⑸、水準尺必須扶直不得傾斜。使用過程中,要經常檢查和清除尺底泥土。塔尺銜接處要卡住,防止二、三節塔尺下滑。 ⑹、完數後應再次檢查氣泡是否仍然吻合,否則應重讀。 ⑺、記錄員要復誦讀數,以便核對。記錄要整潔、清楚端正。如果有錯,不能用橡皮擦去而應在改正處劃一橫,在旁邊註上改正後的數字。 ⑻、在烈日下作業要撐傘遮住陽光避免氣泡因受熱不均而影響其穩定性。
三、水準測量的檢核方法
1、測站檢核
待定點的高程是根據水準點和沿線各測站所測的高差計算出來的。為了確保觀測高差正確無誤,須對各測站的觀測高差進行檢核,這種檢核稱為測站檢核。常用的檢核方法有變儀高法和雙面尺法
雙面尺法是在一測站上,儀器高度不變,分別用雙面水準尺的黑面和紅面兩次測定高差。若兩次測得高差之差未超過6mm,則取其平均值作為該測站的高差。否則需要重測。
2.路線檢核
雖然每一測站都進行了檢核,但一條水準路線是否有錯還是沒有保證。例如,在前、後視某一轉點時,水準尺未放在同一點上,利用該轉點計算的相鄰兩站的高差雖然精度符合要求,但這一條水準路線卻含有錯誤,因此必須進行路線檢核。水準路線檢核方法一般有以下三種:閉合水準路線、附合水準路線、支水準路線。
減小和消除誤差的方法都是以增加時間或採取更多的步驟為代價。在測量中操作熟練,才能提高觀測的速度,採取規范的辦法,嚴格執行正確步驟,司儀與立尺互相配合,才能得到正確結果。通過實踐證明,將控制方法應用到實際工作中後,沒有出現過錯誤,達到了「多幹事、動作快、效率好、省時間」的目的。
㈣ 四等水準測量的觀測順序為什麼
四等水準測量的觀測順序是後、前、前、後。
(1) 照準後視尺黑面,精平,分別讀取上、下、中三絲讀數,並記為(1)、(2)、(3)。
(2) 照準前視尺黑面,精平,分別讀取上、下、中三絲讀數,並記為(4)、(5)、(6)。
(3) 照準前視尺紅面,精平,讀取中絲讀數,記為(7)
(4) 照準後視尺紅面,精平,讀取中絲讀數,記為(8)
這四步觀測,簡稱為「後一前一前一後(黑一黑一紅一紅)」,這樣的觀測步驟可消除或 減弱儀器或尺墊下沉誤差的影響。對於四等水準測量,規范允許採用「後一後一前一前(黑一 紅一黑一紅)」的觀測步驟,即可以忽略儀器下沉而造成的對數據精度的影響。

(4)消除儀器下沉的影響是什麼擴展閱讀
四等水準測量觀測應在通視良好、望遠鏡成像清晰及穩定的情況下進行。一般採用一對雙面尺和DS3級水準儀。
DS3級水準儀的技術參數:即為每一公里水準測量的中誤差為±3mm,物鏡有效孔徑不小於28mm,放大倍數不小於38倍,水準管劃分值:20″/2mm,
由於四等水準測量要求視距不大於100m,所以視線長度一般為30m—50m左右。最為適宜。安置水準儀的測站至前、後視立尺點的距離,應該用步測使其相等。
㈤ 簡述精密水準測量中儀器下沉對儀器會產生什麼影響
對儀器沒有特別的影響,但是會對測量結果產生很大的影響和偏差。
㈥ 水準測量時,如用雙面水準尺,觀測程序採用「後-前-前-後」,其目的主要是消除
觀測採用「後-前-前-後」其優點是可以大大減弱儀器下沉誤差的影響,四等水準測量站觀測順序也可以為「後-後-前-前」的順序觀測
㈦ 水準測量時一條路線採用往返測取中數可以消除什麼影響
水準測量中往返測可以消除尺子下沉誤差,
再給你補充一點,偶數站可以消除儀器下沉誤差,不用謝
㈧ 四等水準測量中採取後前前後觀測順序和後後前前觀測順序的原因與優缺點的優缺點
摘要 優:按這個觀測順序可以消除水準觀測時儀器下沉對觀測的影響。
㈨ 在進行水準測量時,為什麼要按後前前後的順序進行,是什麼原理啊
是為了消除水準觀測時儀器下沉對觀測的影響,而往返觀測是為了消除水準尺下沉對觀測的影響。
㈩ 土木工程測量中各種誤差的性質(系統,偶然,粗差)及消除方法
水準測量的誤差來源及注意事項
一、儀器誤差
主要包括 :
①儀器校正不完善的誤差
②調焦誤差
③水準尺零點不等的誤差
二、觀測誤差
主要包括有精平誤差、調焦誤差、估讀誤差和水準尺傾斜誤差。
(1)精平誤差:若水準器格值r=20〃/ 2mm ,視線長度為 100m 。整平時,水準管氣泡偏離中心0.5格,則引起的讀數誤差可達 5mm 。
因此,水準測量時一定要嚴格精平,並果斷、快速讀數。
(2)調焦誤差:在觀測時,調焦會引起讀數誤差。保持前後視距相等,避免在一站中重復調焦。
(3)估讀誤差:限制視線長度,作業時態度應認真。
三、外界條件的影響
(1)水準儀水準尺下沉誤差:在土壤松軟區測量時,水準儀在測站上隨安置時間的增加而下沉。發生在兩尺讀數之間的下沉,會導致後讀數的尺子讀數比應有讀數小,造成高差測量誤差。
消除儀器下沉誤差的辦法是,儀器最好安置在堅實的地面,腳架踩實,快速觀測,採用「後— 前—前—後」的觀測程序等方法均可減少儀器下沉的影響。
消除水準尺下沉對讀數的影響辦法有:踩實尺墊;觀測間隔間將水準 尺從尺墊上取下,減小下沉量;往返觀測,在高差平均值中減弱其影響。
(2)大氣折光影響
多種原因使視線在大氣中穿過時,會受到大氣折光影響,一般視線離地面越近,光線的折射也就越大。觀測時應盡量使視線保持一定高度,一般規定視線須高出地面0.2m ,可減少大氣折光的影響。
(3)日照及風力引起的誤差
選擇好的天氣測量外,給儀器打傘遮光等都是消除和減弱其影響的好辦法。
如果是I角誤差,最好就是採用中間水準測量方法來消除。偶然誤差的話,一般不會超限,就按照平差原則來消除,你所說的粗差,現在的人很少用這個說法了。不知道你說的是不是錯誤,錯誤就是超過了限差,是要重新觀測的。
水準測量的平差計算規則:先看看你的閉合差是不是在允許范圍之內,如果 是就按測站數或長度(公里數)進行反符號分配。
鋼尺量距:
如果你是要搞精密距離測量,可以用全站儀。如果沒有全站儀,那麼你的鋼尺必須拿到專業的部門去檢核,要給出一個尺長方程式,然後根據你要測量的溫度進行計算,算出當時鋼尺的實際長度。 用計算出的鋼尺的實際長度,把用鋼尺名義長度測量出的距離進行改正。