摘 要:工程測量中總是會出現(xiàn)一些誤差,怎么控制誤差到最低,本文對此從三個方面進(jìn)行分析,并提出控制對策。
關(guān)鍵詞:工程測量,測量誤差,控制
引言
影響工程測量數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的誤差對工程質(zhì)量的影響,應(yīng)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(chǎn)生的誤差。
一 測量儀器設(shè)備誤差
在工程測量中,觀測者是通過測量儀器設(shè)備獲取觀測數(shù)據(jù)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(jù)所測量項,對三坐標(biāo)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(biāo)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(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給觀測結(jié)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(jié)果產(chǎn)生的影響也隨之變化,必然使觀測結(jié)果帶有誤差。由于地形復(fù)雜、周邊建筑物較多,通視條件不好就會帶來觀測誤差;溫度的高低變化會影響儀器的正常狀態(tài),比如氣泡居中就會不穩(wěn)定,而使光線產(chǎn)生不規(guī)則的光,大氣透明度會影響照準(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(shù)的不斷變化,導(dǎo)致視線成為一條各點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,對水準(zhǔn)測量的精度影響也越大;風(fēng)力的影響主要體現(xiàn)在儀器的顫動上,立尺者扶不穩(wěn)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(yè)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(zhǔn)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(jìn)行工作的,由于感覺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,由于觀測者感官不同,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產(chǎn)生誤差。與此同時,工作人員的責(zé)任心、工作態(tài)度、技術(shù)水平也會對觀測結(jié)果產(chǎn)生不同程度的影響。例如在公路工程水準(zhǔn)測量時,常有以下人為操作問題。
(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(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。
(2)視差未消除
當(dāng)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(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。
(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,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。
(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=3 o,a=1.5 m時,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。受條件所限時,可采用搖尺法,即讀數(shù)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(shù),該讀數(shù)即為正確讀數(shù)。
四 測量誤差控制對策
(1)儀器設(shè)備的使用和保養(yǎng)
1.儀器的安置問題
擺設(shè)儀器盡量選擇地面平坦堅硬且通視效果良好的地方進(jìn)行,避開人流和車流。如果確實躲避不開也要盡量選擇堅實的地方架設(shè)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(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??傊?,一定要將儀器安置牢固、平穩(wěn)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(jìn)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(yīng)有損失和浪費。
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)取出時應(yīng)輕拿輕放,應(yīng)拿機座或下盤部分,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?;蛐栴}應(yīng)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(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)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。
(3)觀測者及對測量工作的態(tài)度
起決定性作用的還是人,這就要看我們每位測量人員的工作態(tài)度,因為測繪工作是一個集體完成的任務(wù),無論是觀測員、記錄員、司鏡員還是校核人,哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會影響測繪成果和工程質(zhì)量,所以,要求我們每位作業(yè)員都應(yīng)有一個認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。還有這個作業(yè)組是否有凝聚力、向心力,是否定期加強理論知識的學(xué)習(xí)和專業(yè)技能的培訓(xùn),這些方面都很重要。
參考文獻(xiàn):
[1] 張振軍.謝中華.馮傳勇.RTK測量精度評定方法研究[J].測繪通報.2007年01期。
[2] 荊大永.測量誤差與測量不確定度的比較應(yīng)用[J].衡器.2010年07期。