水利工程测量的常见缺陷及处理对策

李鲲

（四川省南充水利电力建筑勘察设计研究院 四川南充 637000）

水利工程测量的常见缺陷及处理对策

李鲲

（四川省南充水利电力建筑勘察设计研究院 四川南充 637000）

水利工程测量作为水利工程建设的重要组成部分，对水利工程的质量等级、整体构造、安全、使用功能等均有着极其直接的影响。本文基于此，首先分析了水利工程测量的常见缺陷，然后以经纬仪和全站仪为例简述了应如何处理传统仪器测量中存在的一些固有缺陷，并探讨了提升水利工程测量精度的处理对策，望对相关的测量人员提供些许参考价值。

水利工程；测量；常见缺陷；处理对策

1 前言

水利工程测量作为水利工程项目建设的准备环节，在指导工程施工、确保工程质量等方面有着重要的应用价值。但现阶段，随着科技的进步和时代的发展，水利工程测量的精度也越来越高，这就得相应的测量人员面临了更大的挑战。再加上部分地区水利工程测量人数不足以及人员的素质较低，相应的测量工作往往会存在一定缺陷，导致水利工程的质量受到较大影响。基于此，了解水利工程测量的常见缺陷，并采用合适的处理对策加以解决，具有重要的现实意义。

2 水利工程测量的常见缺陷分析

2.1 全站仪的测量缺陷

全站仪是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，其优势在于一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，故在水利工程测量中有着广泛的应用。但由于其水利工程的特点以及仪器本身结构问题，在使用全站仪时，往往会存在轴系误差、度盘误差、测距误差等几类缺陷。

（1）轴系误差

具体而言，轴系误差可分为轴横向误差与视准轴纵向误差两种。前者多是由于在测量工作中，未能将全站仪镜头里的望远镜十字中心同正确位置对准，造成视准轴和仪器水平方向的轴线不相交引起的测量误差，影响水平方向的观测值。而后者多是由于视准轴没有与横轴正交所产生的误差，会对竖直方向观测值产生影响，与水平方向无关，但考虑到部分水利工程的测量作业俯仰角较大，应在制定施测方案时进行有效规避。

（2）度盘误差

度盘的误差主要分为刻划误差和偏心误差。在测量过程中，若在全站仪度盘左边观测，视准轴会落在标准轴的左侧或右侧，导致实际测量值比出现度盘误差的测量值小或者大；再把望远镜转半圈后在盘右边继续观测，视准轴就会落在与第一次观测时相反方向。而此时这两种情况下，度盘误差保持一致，符号相反。可取两边数据平均值以提升测量精确度。

（3）测距误差

全站仪测距的测量原理是利用两点之间的高度差进行目标的测距测量，这就意味着测量人员需要要肉眼感知一定的视觉精度，再加上大多数全站仪测距采用相位式光电测距，测距误差同所测距离之间成正比受大气折射率或光速等影响，也容易使得整个水利工程测量产生测距误差。

2.2 经纬仪的测量缺陷

水利工程的测量和放样中，常用经纬仪对角度进行测量，当地势高低落差较大时，也会采用经纬仪进行高程测量，但由于经纬仪的自身结构和这种测量方式的固有因素，经纬仪测量高程也与全站仪存在一些相类似的缺陷，包括仪器误差、观测误差、对中误差、三轴误差、测距误差等等，亦需要采取一定对策进行处理。

2.3 专业测量人员缺乏

除了上述的测量方式和测量引起所引起的测量误差以外，专业测量人员缺乏也是现阶段水利工程测量工作中存在的重大缺陷。随着水利工程测量工作对测量精度和测量质量的要求的不断提升，很多测量工作都需要通过专业测量人员才能完成，但在现实中，很多测量工是由刚毕业不久的学生所担任，他们缺乏独立工作和实际操作的经验，难免会出现理论与实际相脱节的情况。调查显示，很多刚进入工作岗位的学生在测量过程中多存在准备不足、仪器操作失误、对新型仪器不完全了解等一些情况，致使测量工作错误频发。

2.4 测量仪器设备滞后

在一些较复杂的测量环境下，即使是专业的测量人员，仅仅使用水准仪、全站仪等普通测量仪器，也难免会因为测量设备的固有属性而导致测量工作存在缺陷。随着科学技术的不断发展，传统的测绘模式已经逐渐被现代测绘技术所淘汰，水利工程测量工作也对先进的仪器设备有了更高的要求。以河道测量这一水利工程及其常见的测量工作为例，传统的测量方法多是采用六分仪、经纬仪、水准仪、全站仪等方式测定，但随着水利工程对质量的要求不断提升，利用这些测量技术来进行河道平面形态变化、河道纵剖面变化及深泓线变化的测量工作就难免会显得捉襟见肘。再加上经纬仪、全站仪等测量工具自身存在的误差以及实际地形的错综复杂，更是会使得测量工作难以达到预期效果。

3 提升水利工程测量精度的对策分析

3.1 最大限度控制测量误差

在实际的测量过程中，对于测量仪器的系统误差是难以做到有效控制的，但测量人员可以从多方面着手，最大限度地对测量的相对误差加以控制，从而提升测量精度。以全站仪测量为例，测量人员首先应当判断误差出现的原因及种类，然后有的放矢地的采用合适的处理对策。例如如果发现测量误差属于全站仪轴系误差，可适当改变测量角度，并采用不同的观测方式重新获取测量值，后续的计算过程中，也应当将测角精度作为自变量加以分析。如果发现测量误差属于度盘误差，则可结合具体的水利工程实例，先对其高程实施测量，然后计算三角程误差，同时结合其地球曲率对其精度重新进行计算，以提升测量精度。而如果发现测量误差属于测距误差，那么可考虑使用相位式光电技术进行距离测量，避免人眼分辨度不足引起的测量干扰，也可考虑多次测量取平均值，有效减少测距误差。

而经纬仪的测量误差控制方法与全站仪相类似，测量人员在安置仪器时，首先应做到仪器校正准确，观测前可考虑将经纬仪视线水平瞄准已知高程点标尺，通过计算出本站点高程，进而避免对中仪器引起的对中误差。在观测角度时，标杆要竖直，视线尽可能看向标杆底部以减小误差，最后要选择目标成象清晰稳定的有利时间观测，克服不利环境因素造成测量存在缺陷。

3.2 提升测量人员专业素质

测量人员专业素质的提升并非一朝一夕所能完成，测量单位的管理人员应当了解员工自我发展的各项计划，然后将其作为企业指导员工发挥潜在价值，提升综合能力的起点，再由管理人员和培训人员制定起优秀的能力培训方法，辅以适当的培训进修、轮岗锻炼、工作加压等手段，使得测量人员在内在动力和外在压力的双重条件下将自己的能力发挥到最大。对于新入岗的测量人员，可考虑针对其所学知识，由专业测量人员组织进行测量实践操作，以使得其能够将所学知识与实际测量工作有效结合，克服测量过程中的慌乱情绪引起的测量缺陷。最后，测量单位自身也需要建设以人为本的企业文化和管理体系，让每一位测量人员都能够得到发展机会和发展平台，让一位测量人员都愿意为了实现自身和企业的最大价值而不断努力奋斗。

3.3 在工程测量中应用新技术

针对一些传统的测量方法和测量仪器难以取得较好的测量效果的领域，水利工程的测量单位和高层管理人员应当从可持续发展的要求出发，结合自身发展需要部署资金引入实用的新仪器以提高水利工程测量质量。同样是以河道测量为例，测量单位可考虑引入GPS接收机并应用RTK测量技术，即在河道的在某一己知点上设立基准站并安置一台GPS接收机，利用无线电传送设备将使用卫星现场监测所获得各类数据通过数据链传送到流动站，交由计算机进行分析。现阶段，RTK实时测量技术的三维处理精度已达到了厘米级，传统测量方式需要花费数十天的地形图和断面图，普通计算机只需对所获得的平面和高程数据进行数小时的分析和建模后即可完成，大大降低了水利工程测量人员的劳动强度，并提升了作业效率。而对于一些普通水利工程的测量，测量单位若是因资金需求难以采用RTK技术，亦可以引入GPS静态或者快速静态方法建立沿线总体控制测量，从而解决传统测量过程中存在的一些固有缺陷。

4 结语

工程质量是企业的生命，在现阶段科学技术和测绘技术不断发展的宏观背景下，水利工程的测量工作开始面临着更大的挑战。相关的水利工程测量人员应当立足于此，对于测量过程中存在的各类人为因素引起的误差，最大限度地予以消除以提升测量精度。而水利工程测量单位则需要不断引入新鲜血液，同时采用培训进修、轮岗锻炼等一系列手段，努力提升测量人员的专业素质，提升测量的质量。还应当适当地引入新的测量技术和测量方法，将新型科学技术与传统测量领域有机结合，以使得测量工作能够为我国的经济发展做出更独特的一份贡献。

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[3]崇英飞.工程测量过程中存在的问题与处理对策[J].江苏水利，2014，4（20）：80～81.

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1004-7344（2016）05-0112-02

2016-1-10

李鲲（1984-），男，助理工程师，本科，主要从事测量工作。