探討工程測量誤差及控制對策

摘 要：工程測量中總是會出現一些誤差，怎么控制誤差到最低，本文對此從三個方面進行分析，并提出控制對策。

關鍵詞：工程測量，測量誤差，控制

引言

影響工程測量數據的因素有很多，怎樣在實際測量中減少誤差。從而降低測量數據的誤差對工程質量的影響，應該著重指出： 測量誤差和測量錯誤是兩個不同的概念，測量錯誤是人為造成的，這是我們完全可以避免的；測量的誤差是不能完全消除的，測量誤差主要有3個方面：儀器的誤差、人為觀測誤差和自然條件影響產生的誤差。

一 測量儀器設備誤差

在工程測量中，觀測者是通過測量儀器設備獲取觀測數據的，而每臺測量儀器又都有其一定的精密度和使用要求，同樣會使觀測成果受到影響。要根據所測量項，對三坐標測量機的首要要求就是測量精度，影響測量精度的因素有許多，考慮三坐標測量機的機械精度。

二 自然條件的影響

在觀測過程中所處的外界自然環境，如地形、溫度、濕度、風力、大氣折射、交通狀況等因素都會給觀測結果帶來各種影響。而且這些因素隨時都有變化，由此對觀測結果產生的影響也隨之變化，必然使觀測結果帶有誤差。由于地形復雜、周邊建筑物較多，通視條件不好就會帶來觀測誤差；溫度的高低變化會影響儀器的正常狀態，比如氣泡居中就會不穩定，而使光線產生不規則的光，大氣透明度會影響照準精度。比如近地面大氣層的密度分布一般隨離開地面的高度而變化。因此，光線通過在不斷按梯度變化的大氣層時，會引起折射系數的不斷變化，導致視線成為一條各點具有不同曲率的曲線，在垂直方向產生彎曲，并且彎向密度較大(靠近地面)的一方，這種現象叫做大氣垂直折光。該現象可使讀數減小，視線離地面越近，折射越大，對水準測量的精度影響也越大；風力的影響主要體現在儀器的顫動上，立尺者扶不穩扶不直，從而造成觀測誤差；在城市的主干道、地域繁華的商業街，由于車輛的來回穿梭、人流的涌動，也會影響測量成果的精準性和時間性。

三 人為因素的影響

觀測者是通過自己的感覺器官來進行工作的，由于感覺器官鑒別力的局限性。比如，當用望遠鏡的十字絲照準目標時，由于觀測者感官不同，照準可能偏左一些也可能偏右一些。此外，在進行儀器的安置、瞄準、讀數、立尺、司鏡員梭鏡擺放的位置等都會產生誤差。與此同時，工作人員的責任心、工作態度、技術水平也會對觀測結果產生不同程度的影響。例如在公路工程水準測量時，常有以下人為操作問題。

（1）符合水準管氣泡未嚴格居中

由于符合水準氣泡未能做到嚴格居中，造成望遠鏡視準軸傾斜，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居中=0.1.τ.S/ρ，DS3級水準儀水準管的分劃值τ一般為2 0″，視線長度S為75m，ρ=206265″，那么，m居中=0.4 mm。因此，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，就可以消除此類誤差。

（2）視差未消除

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，仔細進行物鏡對光，就可以消除視差。

（3）估讀毫米數誤差

由于觀測者眼睛的鑒別能力有限，而十字絲又有一定的寬度，所以在估讀毫米數時，不可能十分準確，尤其在視線長或成像不良的天氣條件下，對估讀的影響更大。

（4）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。該誤差可用式Δa=a（1/cosγ-1）進行計算。式中，a是水準尺的正確讀數，γ為水準尺與鉛垂線的夾角。由上式可知，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。當γ=3 o，a=1.5 m時，Δa=2.1mm。由此可見，水準尺的傾斜誤差是不可忽視的。在水準測量中，一定要認真立尺，使尺處于鉛垂位置。受條件所限時，可采用搖尺法，即讀數時尺底置于點上，尺的上部沿視線方向前后慢慢搖動，搶讀最小讀數，該讀數即為正確讀數。

四 測量誤差控制對策

（1）儀器設備的使用和保養

1.儀器的安置問題

擺設儀器盡量選擇地面平坦堅硬且通視效果良好的地方進行，避開人流和車流。如果確實躲避不開也要盡量選擇堅實的地方架設儀器，保證能夠踩實儀器腳架。不要將儀器架在井蓋或過于光滑的地面上，冬季作業遇到雪地應將積雪消除，春季冰雪消融且忌將儀器架在冰面上。大風天氣應將儀器架設得低一些，以免被刮倒。總之，一定要將儀器安置牢固、平穩才能開始工作。

2.儀器的檢驗校正

定期對測量儀器和工具進行檢驗校正，避免造成返工和重測的情況，給人力、物力、財力造成不應有損失和浪費。

3.儀器的維護保養

儀器從箱內取出前，必須記住在箱內的位置，以便工作結束后準確地放回原位。儀器從箱內取出時應輕拿輕放，應拿機座或下盤部分，不要拿望遠鏡。儀器取出安裝在三角架上后，應及時將儀器和三角架的固定螺旋擰緊，以防儀器摔下。使用中平穩地轉動儀器，不要急劇轉動儀器，尤其是帶有阻尼功能的儀器。各種縶動螺旋不可擰得過緊，只要能微動就可以。如發現儀器工作異常或小問題應及時維修處理，不能帶“病”工作。物鏡和目鏡表面禁止用手觸摸，若有灰塵或污垢要用細毛刷、鏡頭紙擦拭。不要用粗布或毛巾擦拭，以免損壞鏡面。定期擦拭儀器、察看儀器箱子鎖扣是否牢固，避免提拿設備過程中儀器脫落。

（2）掌握熟練的觀測技巧

觀測者和記錄者可以互相交換地進行觀測和記錄，避免人員走動而影響儀器的穩定性，同時要不斷提高觀測速度，觀測速度過慢反而會影響觀測質量。

（3）觀測者及對測量工作的態度

起決定性作用的還是人，這就要看我們每位測量人員的工作態度，因為測繪工作是一個集體完成的任務，無論是觀測員、記錄員、司鏡員還是校核人，哪個環節出現問題都會影響測繪成果和工程質量，所以，要求我們每位作業員都應有一個認真負責的工作態度。還有這個作業組是否有凝聚力、向心力，是否定期加強理論知識的學習和專業技能的培訓，這些方面都很重要。

參考文獻：

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