關(guān)于測量誤差及控制措施探討

摘 要：測量是保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)，只有準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)才能為工程提供可靠的基礎(chǔ)，保證工程的施工質(zhì)量。但是在實(shí)際施工中，測量會因?yàn)榉N種原因而出現(xiàn)誤差，影響工程的質(zhì)量，所以文章對于引起測量誤差的原因進(jìn)行了分析，然后提出了控制措施，為測量技術(shù)的發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：測量；測量誤差；控制措施

測量誤差指的是測量后的數(shù)據(jù)和真實(shí)值之間存在的差距，在測量中測量誤差是不可避免的。測量誤差和測量錯(cuò)誤不同，測量誤差是由于操作技術(shù)或者儀器等原因造成的測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，而測量錯(cuò)誤是因?yàn)槿藶樵蛟斐傻?。在測量中，大多數(shù)是在室外的自然環(huán)境中進(jìn)行的，所以會因?yàn)榉N種因素的限制而影響到測量的精準(zhǔn)度和準(zhǔn)確性，從而影響到工程的質(zhì)量。在測量中，可以導(dǎo)致測量誤差的因素主要有人為操作方面的誤差、儀器的誤差以及自然條件影響的誤差三個(gè)方面，下文中將會對此作出分析。

1 測量誤差的影響因素

1.1 測量儀器設(shè)備誤差

測量是通過儀器來實(shí)現(xiàn)的，利用先進(jìn)的測量儀器對工程中的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測量，得出科學(xué)的測量數(shù)據(jù)，所以說測量儀器是必不可少的，是測量工程的基礎(chǔ)設(shè)備。每種測量儀器都有其使用的條件，由于使用的環(huán)境不同會對測量的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。在選用測量儀器時(shí)，要選擇技術(shù)先進(jìn)，有良好工作性能的儀器。在使用儀器時(shí)，要按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)操作，避免對儀器造成影響。在儀器不使用期間，要加強(qiáng)對儀器設(shè)備的維修保養(yǎng)，使其能夠在測量中發(fā)揮應(yīng)有的功能，盡量的減少因?yàn)閮x器設(shè)備的原因而產(chǎn)生測量誤差。

1.2 自然條件的影響

測量工作一般都是在室外進(jìn)行的，而室外的自然環(huán)境條件比較復(fù)雜，對測量結(jié)果會產(chǎn)生很大的影響，比如說外界環(huán)境中的大氣密度、風(fēng)速、溫度以及地形等都會影響到測量的結(jié)果，致使測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度產(chǎn)生偏差。在測量的過程中，如果現(xiàn)場的建筑物比較多，地形比較復(fù)雜，就會影響到測量的視線，為觀測結(jié)果帶來誤差；在自然界中，溫度變化較大，從而會影響到儀器中氣泡的穩(wěn)定度，致使儀器的放置不科學(xué)，影響測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；此外，溫度的變化會動空氣中的光線產(chǎn)生影響，從而影響到大氣透明度，在大氣層中的透明度隨著高度的變化呈現(xiàn)梯級的變化，會產(chǎn)生不同程度的折射現(xiàn)象，對于視線有嚴(yán)重的影響，導(dǎo)致測量的誤差；風(fēng)速對測量的影響主要體現(xiàn)在風(fēng)吹動儀器，致使儀器發(fā)生顫動而造成的測量誤差。在這些外界因素中，隨著環(huán)境的變化，對測量數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的影響也在變化，不同的環(huán)境所產(chǎn)生的影響是不同的。

1.3 人為因素的影響

觀測者在測量工作中是主要的操作者，儀器的使用需要觀測者來操作，所以觀測者在測量工作中所發(fā)揮的作用非常重要。在測量工作中，由于觀測者自身原因的限制，會對觀測結(jié)果產(chǎn)生影響。因?yàn)槊總€(gè)人的感官都是不一樣的，所以在測量中，可能對于同一觀測程序會有不同的觀測結(jié)果。在測量工作中，還會受到觀測者工作態(tài)度和觀測技術(shù)水平的限制，對于儀器的使用方法的限制等等，都會對測量結(jié)果產(chǎn)生很大的影響，致使測量誤差的出現(xiàn)。下面以水準(zhǔn)測量工作為例，其常見的人為操作問題如下。

1.3.1 符合水準(zhǔn)管氣泡未嚴(yán)格居中

由于符合水準(zhǔn)氣泡未能做到嚴(yán)格居中，造成望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸傾斜，產(chǎn)生讀數(shù)誤差。讀數(shù)誤差的大小與水準(zhǔn)管的靈敏度有關(guān)，主要是水準(zhǔn)管分劃值τ的大小。此外，讀數(shù)誤差與視線長度成正比。水準(zhǔn)管居中誤差一般認(rèn)為是0.1.τ，根據(jù)公式m居中=0.1.τ.S/ρ，DS3級水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)管的分劃值τ一般為20\"，視線長度S為75m，ρ=206265\"，那么，m居中=0.4mm。因此，只要觀測時(shí)符合水準(zhǔn)管氣泡能夠認(rèn)真仔細(xì)進(jìn)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。

1.3.2 視差未消除

當(dāng)存在視差時(shí)，尺像不與十字絲平面重合，觀測時(shí)眼睛所在的位置不同，讀出的數(shù)也不同，因此，產(chǎn)生讀數(shù)誤差。所以在每次讀數(shù)前，仔細(xì)進(jìn)行物鏡對光，就可以消除視差。

1.3.3 估讀毫米數(shù)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(shù)時(shí)，不可能十分準(zhǔn)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。

1.3.4 水準(zhǔn)尺的傾斜誤差

水準(zhǔn)尺如果是向視線的左右傾斜，觀測時(shí)通過望遠(yuǎn)鏡十字絲很容易察覺而糾正。但是，如果水準(zhǔn)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(shù)增大。該誤差可用式Δa=a（1/cosγ-1）進(jìn)行計(jì)算。式中，a是水準(zhǔn)尺的正確讀數(shù)，γ為水準(zhǔn)尺與鉛垂線的夾角。由上式可知，尺的傾斜角越大，對讀數(shù)的影響就越大；尺上讀數(shù)越大，對讀數(shù)的影響就越大。當(dāng)γ=30，a=1.5 m時(shí)，Δa=2.1mm。由此可見，水準(zhǔn)尺的傾斜誤差是不可忽視的。在水準(zhǔn)測量中，一定要認(rèn)真立尺，使尺處于鉛垂位置。

2 測量誤差控制對策

2.1 儀器設(shè)備的使用和保養(yǎng)

2.1.1 儀器的安置問題

擺設(shè)儀器盡量選擇地面平坦堅(jiān)硬且通視效果良好的地方進(jìn)行，避開人流和車流。如果確實(shí)躲避不開也要盡量選擇堅(jiān)實(shí)的地方架設(shè)儀器，保證能夠踩實(shí)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(yè)遇到雪地應(yīng)將積雪消除，春季冰雪消融且忌將儀器架在冰面上。大風(fēng)天氣應(yīng)將儀器架設(shè)得低一些，以免被刮倒。總之，一定要將儀器安置牢固、平穩(wěn)才能開始工作。

2.1.2 儀器的檢驗(yàn)校正

定期對測量儀器和工具進(jìn)行檢驗(yàn)校正，避免造成返工和重測的情況，給人力、物力、財(cái)力造成不應(yīng)有損失和浪費(fèi)。

2.1.3 儀器的維護(hù)保養(yǎng)

儀器從箱內(nèi)取出前，必須記住在箱內(nèi)的位置，以便工作結(jié)束后準(zhǔn)確地放回原位。儀器從箱內(nèi)取出時(shí)應(yīng)輕拿輕放，應(yīng)拿機(jī)座或下盤部分，不要拿望遠(yuǎn)鏡。儀器取出安裝在三角架上后，應(yīng)及時(shí)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(wěn)地轉(zhuǎn)動儀器，不要急劇轉(zhuǎn)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(fā)現(xiàn)儀器工作異常或小問題應(yīng)及時(shí)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(xì)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(shè)備過程中儀器脫落。

2.2 掌握熟練的觀測技巧

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

2.3 觀測者及對測量工作的態(tài)度

在測量工作中，需要一個(gè)團(tuán)體來完成，團(tuán)隊(duì)每一個(gè)成員的工作都非常重要，只有全體成員共同努力，形成向心力，才能夠保證測量工作的準(zhǔn)確性。在測量工作中，每個(gè)人的分工都不同，掌管著各個(gè)環(huán)節(jié)的工作，比如說觀測員、記錄員和司鏡員等，每一項(xiàng)工作都對測量結(jié)果的準(zhǔn)確性有所影響。所以測量人員要有認(rèn)真的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鞣椒?，?yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，保證測量工作的質(zhì)量。

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