二等水準測量誤差分析與控制策略探究

謝炯賢

[摘要]在精密水準測量中，誤差的控制與消除十分重要，對于確保測量結果精度有著較大的意義。基于此，本文結合筆者進行二等水準測量的實際工作經驗，分析了二等水準測量中的常見誤差，闡述了儀器誤差，調焦誤差，外界環境誤差，觀測誤差的控制策略，為相關測量人員提供參考。

[關鍵詞]二等水準測量;誤差分析;誤差控制? 文章編號：2095-4085（2019）05-0005-02

現階段，我國已經結合水準測量方法，在全國范圍內建立了統一的高程控制網。依照測量精度的不同，能夠將水準測量分成一，二，三，四這四個等級。其中，一，二等水準測量屬于精密水準測量，對測量誤差的控制與消除有著更多的要求，需要相關人員重點關注。對于精密水準測量來說，產生誤差的影響因素較多，需要使用針對性的處理方法完成控制。結合筆者二等水準測量的實際經驗，對測量誤差及控制對策展開探究。

1? 二等水準測量中常見誤差的分析

1.1? 水準儀誤差分析

在二等水準測量中需要使用多種測量儀器，一旦測量儀器存在誤差，則會直接影響測量結果，使得測量精密程度降低。其中，水準儀就是二等水準測量中使用的重要儀器，若是在測量前并未對水準儀的i角進行調整，則十分容易導致測量誤差的產生。

水準儀i角是測量儀器視準與水準不處于相同水平時產生的夾角。在二等水準測量前，即便對水準儀i角完成了糾正，也會產生一定的誤差，影響測量的精確度。受到測量儀器誤差的影響，會造成測量工作效率與水平的下降，對相關的生產活動效果產生了直接的負面影響。所以，工作人員必須要對水準儀誤差展開及時的控制與消除。

1.2? 水準尺誤差分析

除了水準儀之外，水準尺也是二等水準測量中的重要儀器，主要承擔著檢測測量儀器所在水平面的任務。一旦水準尺的應用存在誤差，則會導致二等水準測量工作水平的降低。水準尺應用誤差的具體表現為，因生產工藝的不當，造成水準出讀數無法歸零的問題，也就是水準儀存在著零點差^[1]。在零點差的影響下，水準儀在二等水準測量中無法發揮出相應的作用，造成測量結果精度下降。

1.3? 調焦誤差分析

在二等水準測量中，一旦測量儀器存在加工誤差，就會導致相應儀器的工作性能降低，影響測量結果的精準性。其中，調焦誤差就是一種常見的加工誤差，該誤差主要影響了光螺旋調焦二道精確度。若是該誤差存在時，無法保證光透鏡中的運動為直線，使得視準軸產生了變化，直接對水準尺的度數產生影響，降低了讀數結果的準確性。

1.4? 基于外界環境因素的誤差分析

除了測量儀器之外，外界環境也會造成測量誤差，造成二等水準測量結果精度降低。第一，在高海拔或是大氣密度等因素的作用下，空氣密度呈現梯度^[2]。在實際的測量中，若是存在空氣密度梯度差異，則造成光線折射率發生偏差。特別在垂直方向上，會發生彎曲問題，直接影響測量結果的精度。第二，在測量中，若是視線與地面的距離不正確，也會影響光折射率，對測量結果產生負面影響，降低測量效果。

1.5? 測量中的觀測誤差分析

觀測誤差也會導致二等水準測量結果精度降低，影響了測量工作的水平，降低了測量數據的應用效果。測量中觀測誤差的具體表現為，第一，在應用水準尺時，如果沒有控制氣泡處于完全居中的位置，則會導致測量中出現讀數偏差。第二，在應用立尺的過程中，如果沒有提前完成鉛直處理，就會使得測量讀數大于水準尺的縱向讀數^[3]。在這樣的條件下，測量人員視距高度的提升會引起測量誤差的不斷增加。另外，在斜坡下展開下行測量也會導致觀測誤差的產生。

2? 二等水準測量的誤差控制策略

2.1? 水準儀誤差的消除

水準儀誤差消除的方法具體如下，在二等水準測量前，結合水準儀的功能特性，多次展水準儀i角的核對。同時，也要對其展開調整，盡可能的使i角接近0°，降低水準儀在二等水準測量中產生的誤差。在糾正水準儀i角的條件下，要重點保證水準儀前后的視距，使兩者數值更加接近，保證二等水準測量誤差消除的效果，實現對i角誤差的有效控制，提升測量精確程度。

除了上述的兩種水準儀誤差消除方法外，為了進一步降低水準儀誤差的產生，筆者認為，測量人員在實際的二等水準測量中要提升對水準儀誤差以及i角控制的重視程度，提升測量工作的效率與效果。

2.2? 水準尺誤差的消除

結合上文的分析能夠了解到，水準尺誤差主要是由于零點差的形成而產生等的。所以，測量人員只需要消除零點差，就能夠完成對水準尺誤差的控制。其具體的方法如下，在應用水準尺時，要盡可能在測量點數量為偶數的條件下結束測量。這樣的應用方式能夠最大程度的滿足二等水準測量的要求。同時，筆者在實踐中發現，通過前后水準尺的位置展開調換處理，能夠進一步提升其應用狀況，更好的消除水準尺的誤差。

2.3? 調焦誤差的消除

因為調焦誤差的產生主要是由于加工誤差導致的，所以在消除該誤差時，需要重點加強測量儀器加工工藝的研究力度，降低此類誤差產生的概率。同時，在二等水準測量中，要在后視距測量結束的條件下展開前視距測量的工作^[4]。在這樣的操作流程中，無需使用焦距調整就能夠完成測量，最大程度的降低了焦距誤差對測量結果產生的負面影響，保證了前后視距的焦距統一，使得測量結果精度更高。

2.4? 基于外界環境誤差的消除

消除基于外界環境誤差的具體方法如下，第一，在實際的測量中，測量人員要重點考量當地的外界環境。要通過資料收集與實地勘察的方式完成考查，保證外界環境資料收集的全面性。在設計測量方法，調整與應用測量儀器時，要結合外界環境因素完成。要控制光學水準設備，電子水準設備與地面間的距離，降低光線折射率對測量結果精度的影響^[5]。第二，在測量中，若是區域中存在山體，連續坡道等環境，會提升后視距與地面距離的高度差值，增加了光線折射率產生誤差的概率。所以，在這樣的環境條件下展開二等水平測量時，要最大程度的降低前后視距的長度，控制視距高度，避免在坑洞內部測量中受到水準尺視距的一個誤相，防止水平方向誤差的產生，提升測量的有效性與結果精度。

2.5? 測量中的觀測誤差消除

為了消除測量中的觀測誤差，可以使用以下方法完成，第一，在應用水準尺時，要重點觀察氣泡所處的位置，控制其在測量中始終處于中央位置。也可以自動水平儀完成測量，確保二等水準測量的精度。第二，在應用立尺時，要提前完成鉛直處理。同時，要結合扶尺完成立尺垂直角度的調整。通過這樣的處理，能夠減少測量誤差的產生，改善測量工況。

3? 結語

綜上所述，在二等水準測量中，相關人員要重點對誤差進行控制與消除，避免測量結果準確性的降低，影響后續的數據應用效果。通過水準儀i角的糾正，消除零點差，控制調焦誤差，重視環境因素的考量，正確操作多種測量儀器，控制了水準儀，水準尺，調焦，外界因素，觀測的誤差，保證了二等水準測量結果的精度。

參考文獻：

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