探討工程測(cè)量誤差及控制對(duì)策

摘 要：工程測(cè)量中總是會(huì)出現(xiàn)一些誤差，怎么控制誤差到最低，本文對(duì)此從三個(gè)方面進(jìn)行分析，并提出控制對(duì)策。

關(guān)鍵詞：工程測(cè)量，測(cè)量誤差，控制

引言

影響工程測(cè)量數(shù)據(jù)的因素有很多，怎樣在實(shí)際測(cè)量中減少誤差。從而降低測(cè)量數(shù)據(jù)的誤差對(duì)工程質(zhì)量的影響，應(yīng)該著重指出： 測(cè)量誤差和測(cè)量錯(cuò)誤是兩個(gè)不同的概念，測(cè)量錯(cuò)誤是人為造成的，這是我們完全可以避免的；測(cè)量的誤差是不能完全消除的，測(cè)量誤差主要有3個(gè)方面：儀器的誤差、人為觀測(cè)誤差和自然條件影響產(chǎn)生的誤差。

一 測(cè)量?jī)x器設(shè)備誤差

在工程測(cè)量中，觀測(cè)者是通過(guò)測(cè)量?jī)x器設(shè)備獲取觀測(cè)數(shù)據(jù)的，而每臺(tái)測(cè)量?jī)x器又都有其一定的精密度和使用要求，同樣會(huì)使觀測(cè)成果受到影響。要根據(jù)所測(cè)量項(xiàng)，對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的首要要求就是測(cè)量精度，影響測(cè)量精度的因素有許多，考慮三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的機(jī)械精度。

二 自然條件的影響

在觀測(cè)過(guò)程中所處的外界自然環(huán)境，如地形、溫度、濕度、風(fēng)力、大氣折射、交通狀況等因素都會(huì)給觀測(cè)結(jié)果帶來(lái)各種影響。而且這些因素隨時(shí)都有變化，由此對(duì)觀測(cè)結(jié)果產(chǎn)生的影響也隨之變化，必然使觀測(cè)結(jié)果帶有誤差。由于地形復(fù)雜、周邊建筑物較多，通視條件不好就會(huì)帶來(lái)觀測(cè)誤差；溫度的高低變化會(huì)影響儀器的正常狀態(tài)，比如氣泡居中就會(huì)不穩(wěn)定，而使光線產(chǎn)生不規(guī)則的光，大氣透明度會(huì)影響照準(zhǔn)精度。比如近地面大氣層的密度分布一般隨離開(kāi)地面的高度而變化。因此，光線通過(guò)在不斷按梯度變化的大氣層時(shí)，會(huì)引起折射系數(shù)的不斷變化，導(dǎo)致視線成為一條各點(diǎn)具有不同曲率的曲線，在垂直方向產(chǎn)生彎曲，并且彎向密度較大(靠近地面)的一方，這種現(xiàn)象叫做大氣垂直折光。該現(xiàn)象可使讀數(shù)減小，視線離地面越近，折射越大，對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量的精度影響也越大；風(fēng)力的影響主要體現(xiàn)在儀器的顫動(dòng)上，立尺者扶不穩(wěn)扶不直，從而造成觀測(cè)誤差；在城市的主干道、地域繁華的商業(yè)街，由于車輛的來(lái)回穿梭、人流的涌動(dòng)，也會(huì)影響測(cè)量成果的精準(zhǔn)性和時(shí)間性。

三 人為因素的影響

觀測(cè)者是通過(guò)自己的感覺(jué)器官來(lái)進(jìn)行工作的，由于感覺(jué)器官鑒別力的局限性。比如，當(dāng)用望遠(yuǎn)鏡的十字絲照準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)，由于觀測(cè)者感官不同，照準(zhǔn)可能偏左一些也可能偏右一些。此外，在進(jìn)行儀器的安置、瞄準(zhǔn)、讀數(shù)、立尺、司鏡員梭鏡擺放的位置等都會(huì)產(chǎn)生誤差。與此同時(shí)，工作人員的責(zé)任心、工作態(tài)度、技術(shù)水平也會(huì)對(duì)觀測(cè)結(jié)果產(chǎn)生不同程度的影響。例如在公路工程水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，常有以下人為操作問(wèn)題。

（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(zhǎng)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(jí)水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)管的分劃值τ一般為2 0″，視線長(zhǎng)度S為75m，ρ=206265″，那么，m居中=0.4 mm。因此，只要觀測(cè)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(duì)視線長(zhǎng)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(dāng)存在視差時(shí)，尺像不與十字絲平面重合，觀測(cè)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(duì)光，就可以消除視差。

（3）估讀毫米數(shù)誤差

由于觀測(cè)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(zhǎng)或成像不良的天氣條件下，對(duì)估讀的影響更大。

（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(cè)時(shí)通過(guò)望遠(yuǎn)鏡十字絲很容易察覺(jué)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(jué)。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(duì)讀數(shù)的影響就越大；尺上讀數(shù)越大，對(duì)讀數(shù)的影響就越大。當(dāng)γ=3 o，a=1.5 m時(shí)，Δa=2.1mm。由此可見(jiàn)，水準(zhǔn)尺的傾斜誤差是不可忽視的。在水準(zhǔn)測(cè)量中，一定要認(rèn)真立尺，使尺處于鉛垂位置。受條件所限時(shí)，可采用搖尺法，即讀數(shù)時(shí)尺底置于點(diǎn)上，尺的上部沿視線方向前后慢慢搖動(dòng)，搶讀最小讀數(shù)，該讀數(shù)即為正確讀數(shù)。

四 測(cè)量誤差控制對(duì)策

（1）儀器設(shè)備的使用和保養(yǎng)

1.儀器的安置問(wèn)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(kāi)人流和車流。如果確實(shí)躲避不開(kāi)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(guò)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(kāi)始工作。

2.儀器的檢驗(yàn)校正

定期對(duì)測(cè)量?jī)x器和工具進(jìn)行檢驗(yàn)校正，避免造成返工和重測(cè)的情況，給人力、物力、財(cái)力造成不應(yīng)有損失和浪費(fèi)。

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(dòng)儀器，不要急劇轉(zhuǎn)動(dòng)儀器，尤其是帶有阻尼功能的儀器。各種縶動(dòng)螺旋不可擰得過(guò)緊，只要能微動(dòng)就可以。如發(fā)現(xiàn)儀器工作異常或小問(wèn)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(guò)程中儀器脫落。

（2）掌握熟練的觀測(cè)技巧

觀測(cè)者和記錄者可以互相交換地進(jìn)行觀測(cè)和記錄，避免人員走動(dòng)而影響儀器的穩(wěn)定性，同時(shí)要不斷提高觀測(cè)速度，觀測(cè)速度過(guò)慢反而會(huì)影響觀測(cè)質(zhì)量。

（3）觀測(cè)者及對(duì)測(cè)量工作的態(tài)度

起決定性作用的還是人，這就要看我們每位測(cè)量人員的工作態(tài)度，因?yàn)闇y(cè)繪工作是一個(gè)集體完成的任務(wù)，無(wú)論是觀測(cè)員、記錄員、司鏡員還是校核人，哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)影響測(cè)繪成果和工程質(zhì)量，所以，要求我們每位作業(yè)員都應(yīng)有一個(gè)認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。還有這個(gè)作業(yè)組是否有凝聚力、向心力，是否定期加強(qiáng)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和專業(yè)技能的培訓(xùn)，這些方面都很重要。

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