摘要：水準(zhǔn)測(cè)量是測(cè)量中必不可少的基礎(chǔ)工作之一，進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量不可避免地會(huì)產(chǎn)生誤差，為了提高測(cè)量精度，應(yīng)從現(xiàn)行水準(zhǔn)測(cè)量的儀器和使用方法的實(shí)際情況出發(fā)，分析誤差的來(lái)源及其影響規(guī)律，從中找出消除或減弱這些誤差的影響方法。水準(zhǔn)測(cè)量誤差與使用的儀器、觀測(cè)者、外界環(huán)境等因素有關(guān)，本文對(duì)造成水準(zhǔn)測(cè)量誤差的各項(xiàng)影響因素進(jìn)行分析。
　　關(guān)鍵詞：水準(zhǔn)測(cè)量；精度；誤差；控制
　　1.水準(zhǔn)儀誤差
　　1.1視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸不平行的誤差
　　1.2水準(zhǔn)尺的誤差
　　成因：水準(zhǔn)尺的誤差，包括尺長(zhǎng)誤差、分劃誤差和零點(diǎn)誤差。尺長(zhǎng)誤差和分劃誤差在選擇有鑒定證書(shū)而且誤差小的尺子，零點(diǎn)誤差是標(biāo)尺底面與其分劃零點(diǎn)的差值，可以設(shè)每一站零點(diǎn)誤差為一個(gè)固定值Δ，如圖2所示，在測(cè)量過(guò)程中Δ值會(huì)交替出現(xiàn)正負(fù)值，因此，每測(cè)段只要是偶數(shù)站可消除零點(diǎn)差的影響。
　　2.觀測(cè)測(cè)量誤差
　　2.1管水準(zhǔn)器氣泡居中的誤差
　　水準(zhǔn)測(cè)量的主要條件是視線必須水平，假設(shè)當(dāng)水準(zhǔn)儀不存在i角誤差的情況下，我們用微傾螺旋是水準(zhǔn)氣泡居中，此時(shí)一般認(rèn)為管水準(zhǔn)軸水平了。其實(shí)不然，在觀測(cè)到氣泡居中的一瞬間，還不能認(rèn)為水準(zhǔn)軸是水平的。因?yàn)槲覀冊(cè)诤饬繗馀菔欠窬又袝r(shí)，是用眼睛觀察的，由于生理?xiàng)l件的限制，一般不可能準(zhǔn)確辨別氣泡準(zhǔn)確居中的位置；其次，在停止微傾螺旋后仍然運(yùn)動(dòng)的著氣泡在居中的一瞬間由于慣性的推動(dòng)及管內(nèi)液體與管壁摩擦阻力的作用，這樣就會(huì)產(chǎn)生管水準(zhǔn)氣泡居中的誤差。因此，我們?cè)谥薪z讀數(shù)前要經(jīng)常注意氣泡的居中情況，隨時(shí)給予調(diào)整，以減小這種誤差的影響。通常采用符合水準(zhǔn)器時(shí)，其誤差可大大減小。
　　2.2在水準(zhǔn)尺上估讀的誤差
　　觀測(cè)讀數(shù)時(shí)用十字絲橫絲在厘米間隔內(nèi)估讀毫米數(shù)，而厘米分劃又是望遠(yuǎn)鏡將視角放大后的像，所以毫米讀數(shù)的準(zhǔn)確度與厘米間隔的像的寬度及十字絲的粗細(xì)有關(guān)。十字絲的寬度經(jīng)目鏡放大后在人眼明視距離上約為0.1mm。只要厘米間隔的像大于1mm，則估讀其間隔的十分之一，即估讀的數(shù)值可以得到保證。
　　由此可見(jiàn)，此項(xiàng)誤差跟望遠(yuǎn)鏡的放大率和距離有關(guān)，所以對(duì)各級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)定儀器望遠(yuǎn)鏡的放大率和限制視線的最大長(zhǎng)度是必要的。
　　2.3水準(zhǔn)尺傾斜的誤差
　　觀測(cè)時(shí)，水準(zhǔn)尺豎立不直（見(jiàn)圖3），將使水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)增大，從而影響水準(zhǔn)測(cè)量的讀數(shù)精度。設(shè)后視標(biāo)尺的傾斜角為γ，傾斜標(biāo)尺上的讀數(shù)為a，正確讀數(shù)為a’，讀數(shù)誤差為Δ，則
　　可見(jiàn)Δ的大小與傾斜角γ和在水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)a的大小有關(guān)。設(shè)a為2m，γ為2°時(shí)，就會(huì)造成1mm的讀數(shù)誤差。由于前后尺的讀數(shù)高度一般不等，兩標(biāo)尺的傾斜程度也不相同，在前后測(cè)量中可以抵消一部分，所以在測(cè)量中認(rèn)真扶尺，對(duì)測(cè)量結(jié)果至關(guān)重要。
　　3.外界因素的影響
　　3.1地球曲率的影響
　　3.2大氣折光的影響
　　大氣折光誤差是因?yàn)榇髿饷芏炔痪鶆颍�使視線發(fā)生折射成為曲線而產(chǎn)生的讀數(shù)誤差。由于近地面的空氣吸熱能力強(qiáng)，使空氣受熱膨脹，密度變小，視線會(huì)產(chǎn)生向上的彎曲。若視線離地面比較高，在水平面的空氣密度變化不大，折光影響很小。因此，在水準(zhǔn)測(cè)量中規(guī)定中絲讀數(shù)應(yīng)大于0.3m，以此來(lái)消除減弱大氣折光的影響。
　　3.3儀器和標(biāo)尺升沉的誤差
　　對(duì)于一條水準(zhǔn)路線來(lái)說(shuō)，在觀測(cè)過(guò)程中由于儀器、標(biāo)尺的自身重量會(huì)出現(xiàn)下沉，由于土壤的彈性又會(huì)出現(xiàn)儀器、標(biāo)尺的上升。二者的影響是綜合性的。
　　在水準(zhǔn)測(cè)量中，為了降低儀器的升沉帶來(lái)的誤差，采用“后-前-前-后”的觀測(cè)程序，由于實(shí)際上儀器的變量和時(shí)間并不完全成比例，這種措施只能減弱影響而不能完全消除，這就要求在測(cè)量過(guò)程中熟練操作來(lái)減少觀測(cè)時(shí)間、在同一條水準(zhǔn)路線上采用往返測(cè)來(lái)減少誤差。
　　4.小結(jié)
　　以上所述各項(xiàng)誤差來(lái)源，都是采用單獨(dú)影響來(lái)分析的，而實(shí)際影響情況是綜合性的影響。從誤差的綜合影響來(lái)說(shuō)，這些誤差將會(huì)互相抵消一部分。所以，水準(zhǔn)作業(yè)中一般要求在大氣比較穩(wěn)定的情況下進(jìn)行，盡量避免大風(fēng)天和中午觀測(cè)，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)范，特別是要熟練操作，提高觀測(cè)速度，把各項(xiàng)外界因素影響降到最低。
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