测绘中水准测量的误差分析控制

阿克木·外力

(新疆托克逊县规划队，新疆 托克逊 838100)

测绘中水准测量的误差分析控制

阿克木·外力

(新疆托克逊县规划队，新疆 托克逊 838100)

水准测量的准确度对于测绘工作来说十分重要，本文着重探讨测绘中水准测量的误差分析与控制。

测绘;水准测量;误差来源;合理控制

一、引言

水准测量广泛应用于各个工程的施工之中，对水准误差的合理分析与有效控制，可以解决工程施工过程中的一些常见问题亦或是杜绝了许多安全隐患，预防路线断面等情况，对工程施工有着重要的影响。故而在实际的水准测量过程中要着重分析好误差的来源，以便有效控制测量误差，以求工程精准化。本文以水准测量为切入点，通过分析水准测量误差来源，提出合理控制误差的相关措施。

二、水准测量相关介绍

1.水准测量的概念介绍。水准测量是测绘作业中重要内容，而所谓的水准测量是指利用水准尺与水准仪等工具，测量地面上两点间高差的一种测量方法，又叫做几何水准测量。

2.概述测量方法。水准测量的基本原理来源于几何知识，即依照水准仪提供的水平视线观测竖立在两点上的水准标尺以测定两点间的高差。换句话说，水平观测水准尺来测定高差。在实际的测绘水准测量过程中，要求在地面的两个待测点之间安放水准仪，观测竖立在两待测点上的水准尺，根据水准尺上的具体读数，对两点间的高差进行推算。由于不同高程的水准面不平行，加之高差在推算过程中存在着误差，使得两点高差测量结果与实际的结果有所偏离，如若偏离程度在允许的范围之外，就会对工程作业造成较大的影响，故而水准测量误差一定要控制在合理的范围之内，以求得正确的高程。

三、测绘中水准测量误差来源分析

前文已述，水准测量需要借助相关仪器与水平视线来完成测量工作，所以在实际的测量过程中不可避免的受到各种因素的影响，造成测量误差的出现。水准测量误差来源有很多，主要分为仪器误差与人为操作误差，除此之外，还受到外界环境的影响。以下是具体分析。

1.仪器误差。测绘工作中所需要的仪器主要是水准仪与水准尺。仪器本身会存在着一定的误差，不仅如此，在仪器的校正、调焦方面也存在着误差。就仪器本身而言，通常水准仪存在着望远镜视准轴与水准轴不平衡的现象，导致投影到交角数值不准确，并且很难通过人为校正来解决。而水准尺本身也存在许多问题，由于外界温度的影响而使得尺长、刻度发生微小改变，或是由于外力因素的影响使得水准尺发生弯曲、零点磨损等都属于仪器本身的误差。就仪器调焦方面而言，有些仪器本身设计与加工并不完善，使得在转动对光螺旋调焦时，光透镜产生非直线移动而改变视线位置，进而产生了调焦误差。

2.人为误差。水准测量需要仪器配合人力来完成，而人力产生的误差主要是观测误差。在实际的测量过程中，观测误差主要是受到观测人员自身素质、人眼判断能力，估读能力等条件的限制，使得测量过程中产生观测误差。其具体分析如下。

(1)整平误差。在水准测量过程中，通常会发生气泡不居中现象。如果水平气泡与符合气泡没有居于水准管中间，就会使得望远镜的视准轴发生倾斜，造成读数误差。(2)视差误差。不同的观测者，人眼判断力也不同，视差也各不相同。十字丝平面与水准的尺影不重合，就会由于视差因素导致读数误差。(3)估读误差。在人为读数时，需要对水准尺进行估读。此时就对观测者的估读能力有一定的要求，尤其是对望远镜的放大倍数以及视线长度，要严格进行估读。若望远镜放大倍数较小或视线较长，尺子成像小，并显得不够清晰，照准误差和估读误差都将增大。

3.外界环境影响导致误差。由于测绘一般都在室外进行，所以外界环境因素不可避免的影响着水准测量的准确性。所谓的外界环境因素主要包括外界温度、地球曲率及大气折光等。

就外界温度而言，其影响集中表现在热胀冷缩方面上。当外界温度升高时，不仅使得水准尺刻度发生细微变化导致误差，还会时水准管本身与管内的液体温度升高，造成气泡不居中现象，使得测量结果与实际结果差距较大。就地球曲率而言，其对观测者的视线产生了一定的影响，水准面是一个曲面，而观测者水平观测，因此会产生地球曲率所导致的误差影响。就大气折光而言，其主要影响观测者的视线。通常来讲，大气密度不均匀，会产生大气折光的现象，使得观测者的视线发生偏离，造成一定的误差。除了以上几种外界因素影响外，还有许多外界因素，或多或少的影响着水准测量精度，例如仪器下沉、尺垫下沉等。这些因素都会使得测量结果存在一定的误差。

四、合理控制水准测量误差

上文已述，在实际的水准测量过程中存在着较多误差，对测量结果准确性造成较大的影响，进而影响了工程施工。所以，水准误差分析固然重要，合理控制更为重要。以下是具体的控制误差措施分析。

1.确保相关仪器的精准性。相比于其他因素对水准测量的影响，仪器误差的控制更为困难。首先，在仪器的购买过程中，要选择质量优良，精准度较高的仪器。其次，在使用过程中，要求观测者娴熟调试仪器时，在校准、调焦时要正确操作。不仅如此，还要特别注意仪器的保存情况，避免放置恶劣环境中影响仪器精准性。2.合理把握人为可控因素。人为可控因素占据水准测量误差来源的大部分比例，故而，要合理控制测量误差，就要切实把握好对人为可控因素的控制。这就要求观测者在观测过程中，要将微倾螺旋稍微旋转使其水准管气泡严格居中，尽可能的控制好视线长度。在读数之前先对物镜和目镜进行仔细的调对，调对的结果是保证直到眼睛在其上微动时看到的读数是不变的。在读数时，要对目镜的光螺旋进行反复调整，使得十字丝的清晰度达到相应的等级。3.减小外界因素的影响。外界因素对测量结果的影响具有不可控性，所以在控制误差方面，只能减小外界因素给水准测量带来的影响。考虑到温度的影响，在实际的水准测量中，要避免在严寒酷暑中进行。考虑到地球曲率因素的影响，可将测量的前、后视线长度进行等量处理，可以消除一定的误差。考虑到大气折光对视线的影响，要求视线高出地面50cm进行测量。

五、结束语

综上浅述，在测绘中，水准测量对工程的影响十分紧要，在实际的工程测绘工作中，要着重分析水准测量误差来源，对误差来源逐一击破，严格控制，最大程度上确保测量的精准性。

［1］王长栓.浅析水准测量的误差来源及控制方法［A］.全国测绘科技信息网中南分网第二十三次学术交流会论文集［C］.2012年.

［2］符伦兴.浅谈工程水准测量的误差来源与控制 ［J］.科技信息2011年12期.