探究二等水准测量误差分析及消除方法

徐声鑫

云南省地震局形变测量中心，云南昆明 650042

加强二等水准测量误差分析，找出针对性强的消除方法予以应对，有利于为该测量方法的应用范围扩大提供保障，并提升其在工程建设项目方面的实践应用水平。因此，在二等水准测量应用的过程中，应根据实际情况，深入分析其测量误差，并通过对相关消除方法的科学使用，从而增强这类测量方法的实践应用效果。同时，应提高对二等水准测量误差的正确认识，使得其消除方法选用更具针对性，满足工程建设项目作业计划实施的多样化需求。

1 实践中的水准测量概述

水准测量也称几何水准测量，是用水准仪和水准尺测定地面上两点间高差的方法。在这种方法应用的过程中，需要在地面两点间设置好水准仪，观测竖立在两点上的水准标尺，按尺上读数推算两点间的高差。通常由水准原点或任一已知高程点出发，沿选定的水准路线逐站测定各点的高程。实践中因不同高程的水准面并不平行，沿不同路线测得的两点间高差有所差异，因此，在水准测量成果获取的过程中，需要落实好相应的改正处理工作，从而求得正确的高程。同时，根据等级的不同，可分为一、二、三等及四等这些不同的水准测量，实践中应根据具体情况，选用相应等级的水准测量，且在水准仪、水准尺的支持下，通过对水准点的合理设置，使得水准测量的应用优势得以充分发挥。除此之外，为了实现对二等水准测量的高效利用，应对其测量误差进行必要的分析，且在相应消除方法的支持下进行有效处理。

2 实践中二等水准测量仪器误差分析及消除方法

实践中落实二等水准仪器测量工作时，若其中存在着仪器误差，则会影响其测量结果的准确性，可能会影响这项测量工作效率及质量。相关的内容包括以下方面。

2.1 水准仪误差分析及消除方法

2.1.1 水准仪误差分析

基于二等水准测量作业的开展，若在水准仪使用过程中未对其i角进行校准处理，则会导致其测量中仪器误差的出现，影响二等水准测量结果的实践应用效果。具体表现为：所谓的水准仪i角，一般情况下是在测量仪器视准与水准不处于相同水平面的情况下所形成的夹角。二等水准测量中使用水准仪之前即便纠正了i角，也会存在细微的误差，且这种测量仪器的i角误差数值和测量视距数值之间是正比例关系，会使二等水准测量精度受到不同程度的影响；受到二等水准测量仪器误差的影响，可能会降低相应的测量工作水平，影响着相关的生产活动开展效果，需要运用有效的消除方法及时进行处理。

2.1.2 水准仪误差消除方法

在对二等水准测量仪器误差进行消除处理时，可运用的消除方法为：二等水准测量工作所需的水准仪器使用之前，应通过对其功能特性的充分考虑，对该测量仪器的i角进行反复核对，并对其进行调整处理，尽可能与0°接近，使得水准仪在二等水准测量应用中有着良好的应用效果；在水准仪i角纠正的基础上，为了确保其作用下的二等水准测量误差消除有效性，则需要注重该仪器前后视距的有效保持，使得二者之间的数值尽可能地接近，实现对i角误差的有效控制，减少其对二次水准测量结果的影响。同时，二等水准测量人员在使用水准仪的过程中，应强化自身的责任意识，合理设置该测量仪器，控制好其i角误差，从而满足二等水准测量工作高效开展要求。

2.2 消除方法

2.2.1 水准尺误差分析

二等水准测量中为了实现对测量仪器是否处于水平面的有效检测，则需要使用水准尺进行处理。但是，若水准尺应用中的误差较为明显，则会降低二等水准测量工作水平。具体表现为：水准仪生产加工中因其工艺使用不当，会使其应用中出现读数无法归零的现象，即水准仪存在着零点差；受到零点差的影响，可能会降低水准仪在二次水准测量方面的实践应用水平，影响着其实际作用的充分发挥。

2.2.2 水准尺误差消除方法

针对二次水准测量中所需的水准尺的零点差，可运用的消除方法为：水准尺应用中应尽量在测量点的数量为偶数的时候结束相应的测量工作，从而满足二次水准测量要求。同时，实践中进行反测时，应对前后水准尺的位置进行调换处理，确保其应用状况良好性。

2.3 调焦误差分析及消除

二次水准测量工作进行中所需的测量仪器若存在加工误差时，会对这类仪器的工作性能造成影响。其中，若光螺旋调焦受到了加工误差影响，则会使光透镜应用中难以沿着直线进行运动，导致其视准轴发生了变化，影响着水准尺应用中的读数准确性。针对这种情况，可运用的误差消除方法为：加大测量仪器生产加工方面工艺研究力度，减少这类仪器应用中的加工误差；实践中在完成后视距测量的基础上，无需对焦距调整就能够完成前视距的测量工作，尽量降低调焦不合理所带来的负面影响，确保前后视距的焦距统一，从而得到精度良好的二次水准测量结果。

3 实践中二等水准测量因外界环境影响的误差分析及消除方法

在二次水准测量过程中，由于外界环境的影响，也会导致其测量中误差的产生。因此，需要对这种情况进行必要的分析，运用相应的消除方法进行处理。相关的内容包括以下方面。

3.1 因外界环境影响的误差分析

基于二次水准测量的工作开展，因外界环境的影响，会引发其测量误差问题，降低测量结果精度。具体表现为：（1）在大气密度、海拔高度等要素的作用下，会呈现出空气密度梯度。当实践中的空气密度梯度存在差异时，会使光纤折射率有所偏差，且在垂直方向上会处于弯曲状态，会对二次水准测量精度造成影响；（2）若二次水准测量中对外界环境影响考虑不充分，且测量中的视线与地面间的距离缺乏正确的认识，也会使折光率对二次水准测量结果造成一定的影响，使得其测量工作开展未能达到预期效果。

3.2 消除方法

在应对因外界环境影响而产生的二次水准测量误差时，需要运用相应的误差消除方法。具体表现为：（1）二次水准测量中测量人员应将外界环境对其测量方面的影响分析工作落实到位，且在光学水准设备或电子水准设备应用的过程中，根据实际情况，控制好这些设备与地面间的距离，从而减少折光率对二次水准测量精度的影响；（2）二次水准测量中若是在山体或连续坡道环境中进行，由于此时的后视距与地面的距离高度差值较为明显，则会加大折光率作用下测量误差出现的概率，因此，需要尽可能减少前后视距长度，始终保持视距高度，尽量不受水准尺视距较高的影响而在坑洞内部测量，以免出现水平方向误差，确保二次水准测量工作落实有效性。

4 实践中二等水准测量观测误差分析及消除方法

4.1 观测误差分析

实践中开展二次水准测量工作时，因观测误差的影响，会降低其测量工作水平，影响二次水准测量结果的应用效果。具体表现为：（1）在水准尺使用过程中，若气泡未能完全居中，则会使二次水准测量中的读数出现偏差；（2）在立尺使用过程中，若对其未进行铅直处理，则会使二次水准测量中的读数超过水准尺的纵向读数。此时，随着测量人员视距高度的上升，会使测量误差相应的增加。同时，基于斜坡上的下行测量，也会引发二次水准测量误差问题。

4.2 消除方法

在应对二次水准测量中的观测误差时，可运用的消除方法为：（1）水准尺使用过程中应观察其气泡所在的位置，确保其能够处于中央位置。同时，可通过对自动水平仪的安装及使用，有效开展二次水准测量工作，保持其良好的测量精度；（2）二次水准测量中使用立尺时，应对其进行铅直处理，且在专业扶尺的支持下，调整好立尺垂直角度，从而减少相应的测量误差。实践中通过对这些不同措施的配合使用，有利于降低二次水准测量中观测误差出现的概率，改善其测量工况。

5 结语

当前形势下二等水准测量的应用范围较为广泛，其测量误差的出现，不仅会影响测量结果的准确性，也会对相应的测量工作开展造成不利的影响。因此，未来在对二次水准测量进行研究时，应给予其测量误差分析与消除方法运用更多的考虑，并提升对该测量方式的整体认知水平，使得二次水准测量作用下得到的测量结果有着良好的应用价值。在此基础上，有利于提高二次水准测量在实践中的利用效率，并为现代测绘行业的快速发展提供一定的支持。