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刍议影响水准测量的因素及解决措施摘要：本文对影响水准测量的各种因素进行分析研究，例如，仪器误差、外界因素引起的误差、观测误差。
结合多年的工作经验，提出几点解决措施。
关键词：水文；水准测量；精度；措施前言目前，水准测量在水文、水利工程及其他基本建设工程中应用十分广泛。
它是建立测区基本高程控制系统的主要手段，水准测量实际就是求得两点间高差值。
影响水准测量的因素主要包括仪器误差、外界条件和观测误差。
1仪器误差1.1 角误差的影响要使水准仪的视准轴和水准轴严格平行是很困难的，两轴在竖直平面内投影的夹角称为角。
角的存在会给水准测量带来一定的影响。
如图1所示，s前、s后为前后视距，假设角不变的情况下，在前后水准尺上的读数误差为和，对高差的影响为：设，要求对高差的影响小到可以忽略不计的程度，如，那么二等水准前后视距之差的允许值可计算得：当时，视距累计差对高差的影响如表1。
表1 视距累计差对高差的影响表累计视距差/m 0.5 1 1.5 2 2.5 3 5 6 8 10 影响高差/mm 0.04 0.07 0.11 0.15 0.18 0.22 0.360.44 0.58 0.73由此可见，在角不变的情况下，一个测站上前后视距相等或一个测段的前后视距总和相等，则在观测中可消除角的影响，但是在实际作业中要达到完全相等是相当困难的。
1.2角的影响由于仪器竖轴的不严格垂直，与视准轴正交方向倾斜一个角度，这样视准轴两端产生倾斜，从而使水准气泡偏离居中位置。
当重新调整水准气泡居中进行观测时，视准轴就会偏离水平位置而产生倾斜，显然会影响水准尺上的读数。
为了减少该误差对高差的影响，应对水准仪的圆水准器进行检验与校正。
1.3两水准标尺零点误差的影响两水准尺的零点误差不等，设a，b水准尺的零点误差分别为△a和△b，它们都会在水准尺上产生误差。
如图2所示，在测站i上考虑到两水准尺零点误差对前后视水准尺上的读数和。
的影响，则测站i的观测高差为：在测站ⅱ上同样考虑到零点误差对读数的影响，则测站ⅱ的高差为：则1，3的高差为：由此可见，尽管零点误差，但是两相邻测站观测高差之和抵消了该误差的影响，故在测量水准作业中各测段的测站数目应尽量是偶数站，且在相邻测站上是两水准尺轮流作为前视尺和后视尺。
精密水准测量的测量精度分析【摘要】现阶段，在对地面上点的高程进行测量的过程中，运用精密水准测量的方式是众多测量方式中较为有效的方法之一。
本文对目前精密水准测量中的相关规范进行阐述，并结合笔者自身的实践经验，对精密水准测量中的误差进行分析，并对提高精密水准测量精度的措施进行总结。
【关键词】精密水准测量；测量精度；分析Abstract:At this stage, the process of measurement in the elevation of the ground point, using precise leveling way is one of the effective methods in many measurements. This article carries on the elaboration to the related specifications in precise leveling at present, and combining with the author’s own practical experience and analyzes the error in precise leveling, and to improve the leveling precision measures were summarized.Keyword:precise leveling accuracy of measurement; analysis;中图分类号: P224.11前言在对地面点高程进行测量的过程中，精密水准测量是目前精度较高的方法之一，该类测量方式能够有效的运用在野外测量的工作中。
精密水准测量一方面为国家统一的高程测量系统的建立发挥着积极的作用，另一方面能够为相关学者对地球的研究提供较为精确的数据，尤其是在对海平面等方面的研究发挥着积极的作用。
然而随着我国科学技术的不断发展以及相关研究领域对精度方面的日益提高的要求，精密水准测量的测量精度也越来越受到社会各界的关注。
水准测量的误差来源及控制方法水准测量是确定公路工程地面点高程的方法之一，是高程测量中精度较高且常用的方法。
实施过程中，需要几个人合作才能完成，误差允许范围内的精度由于仪器和人为的影响而不容易控制，而且易出现隐蔽性错误，如果不能及早发现，基础资料是错误的，从而水准点高程不正确，直接影响路线纵断面设计和施工。
关键词：水准测量水准仪高程误差1. 0勘察设计过程中水准测量的问题水准测量是采用几何原理，利用水平视线测定两点间高差。
仪器使用水准仪，工具是水准尺和尺垫。
公路工程测量一般使用DS3型微倾式自动安平水准仪，每公里能达到的精度是3mm，水准仪在一个测站使用的基本程序是安置仪器、粗略整平、瞄准水准尺、精确整平和读数。
我们在实际勘测过程中按这个顺序施行，在每一水准点段测完后复核结果。
同一条公路采用同一个高程系统，测量方法是基平与中平同时测量，两台水准仪同时观测一个水准尺，间视和转点由两个人立水准尺，但两台水准仪总是同时观测一个水准尺进行读数，一个水准点段测完后检核，在每一测站，没有检查、复核，为误差的积累创造了条件，容易返工，耽误时间、浪费人力。
通过工程实践证明，这一方法经常出现错误，节选五个水准点连续错误中的一个测段结果如表1.1和1.2所示：表1.1经过成果整理，读数差Δh=Σ后视-Σ前视，Δh小于2mm满足规范要求。
但是施工过程中，施工单位提出问题，经过表1.2复核补充测量成果证实，外业测量的结果不正确，因此，有必要分析水准测量的误差，找出控制纠正的方法，避免错误的出现，保证项目的顺利施工。
2. 0水准测量的现状现在应用水准点与中桩分开观测的方法，水准点观测采取往返测量，成果整理要求高差闭合差fh容（fh容=Σh往+Σh返）达到平原微丘区三等水准测量的精度不大于±20·L（1/2）。
平原微丘地区影响水准测量精度的主要因素是水准路线的长度，长度越长，精度越低。
山区，则是测站，测站越多，精度越低。
水准测量方法及其误差控制一、引言水准测量是地理测量的重要组成部分，用于测定地球表面的高程差异。
水准测量精确度对于工程建设、地理研究以及国土资源管理等领域都具有重要意义。
因此，水准测量方法及其误差控制一直是测量学家关注的焦点和挑战。
本文将讨论一些常见的水准测量方法，并探讨如何有效控制测量误差。
二、重力式水准测量重力式水准测量是一种基于重力加速度变化的高程测量方法。
该方法利用重力加速度随地球表面高差而变化的规律，测量地面上两个点之间的高差。
重力式水准测量的优点在于能够直接测量高差，精度较高，适用于较长距离的测量。
然而，由于地球表面的复杂性，如地球潮汐、地质构造等因素的影响，重力式水准测量误差较大，需要进行误差控制。
三、大地水准测量大地水准测量是一种基于天体测量的高程测量方法。
该方法利用天体的视线方向变化与地球表面高差的关系，测量地面上两个点之间的高差。
大地水准测量的优点在于能够获得较高的准确度，适用于较长距离测量。
然而，由于大地水准测量需要较为精确的天体观测数据，且对测量条件有一定要求，因此在实际应用中较为复杂。
四、GPS水准测量GPS水准测量是一种基于全球定位系统的高程测量方法。
该方法利用GPS接收器接收到的卫星信号，测量地面上两个点之间的距离差，从而得到高程差。
GPS水准测量的优点在于操作简便、测量速度快、精度较高。
然而，由于GPS信号容易受到建筑物、遮挡物以及大气等因素的干扰，因此在实际测量中需要进行误差控制。
五、误差控制方法为了提高水准测量的准确性，需要进行误差控制。
常见的误差控制方法包括：1. 系统误差校正：通过观测并纠正系统误差，如仪器误差和人为误差。
可以进行仪器校正、操作规范等手段来降低系统误差。
2. 环形闭合检查：在长距离水准测量中，为了检查测量的闭合性和准确性，通常采用环形闭合巡回。
通过测量起点和终点的高差，在理论上应该为零，若有偏差，说明存在测量误差。
3. 控制网布设：在进行水准测量时，合理布设控制网，选择合适的测站，以确保测量精度。
精密水准测量中的误差摘要：：从精密水准测量所采用的仪器、工具及作业过程、外界条件等几个方面，分析了精密水准测量中系统误差对观测成果精度的影响，并提出了如何减弱这种影响的相应措施。
关键词：精密水准测量；系统误差Abstract: This paper studies the effect that is imposed by system errors upon the accuracy of observation results from the following aspects: the operation process, outside conditions, instruments and tools which are used in accurate leveling, it also proposes corresponding ways how to reduce this effect.Key words: accurate leveling; system error水准测量是确定地面点高程的最基本的一种测量方法，随着科学技术的发展，对地面点高程的精度要求也在不断提高。
求得地面点高精度的高程，精密、高精密水准测量是最可靠的方法。
与常规的水准测量一样，精密水准测量的误差来源主要有三个：仪器误差、观测者受自身条件限制而造成的人为误差又叫观测误差以及外界因素的影响。
测量误差按对观测成果影响的性质分为偶然误差与系统误差，其中仪器误差、外界因素的影响误差具有系统误差的性质，观测误差具有偶然误差的性质。
所谓的精密水准测量在我国就是指一、二等水准测量。
对精密水准测量中存在的各项误差进行分析，根据其对观测成果的影响规律，提出减弱或消除误差的措施是精密水准测量的主要工作。
在过去，由于受到仪器制造技术的限制，精密水准测量的误差分析主要集中于对偶然误差即观测误差的分析，而现在电子仪器的问世使水准测量的精度大大提高，同时基本上克服了过去水准观测过程中所存在的观测误差。
水准测量中常见仪器误差的分析与校正方法水准测量是工程测量中常用的一种测量方法，用来确定地面或建筑物的高程。
然而，在进行水准测量时，仪器误差是无法避免的，会对测量结果产生一定的影响。
因此，了解常见的仪器误差及其分析与校正方法对于高精度水准测量来说是至关重要的。
一、仪器误差的分类在水准测量中，常见的仪器误差主要包括仪器漂移误差、仪器刻度误差和折射误差。
1. 仪器漂移误差仪器漂移误差是由于仪器长时间使用导致的仪器零位的偏移而引起的误差。
它是一种系统性误差，通常具有一定的规律性。
为了减小仪器漂移误差，需要定期进行零位校正或使用自校正的仪器。
2. 仪器刻度误差仪器刻度误差是由于仪器的刻度不准确而引起的误差。
仪器刻度误差分为正刻度误差和负刻度误差。
正刻度误差是指仪器读数偏大，而负刻度误差是指仪器读数偏小。
为了减小仪器刻度误差，需要使用具有更高精度的仪器或进行精密刻度修正。
3. 折射误差折射误差是由于大气折射引起的误差。
大气折射会导致视线的偏离，对水准测量结果产生影响。
为了减小折射误差，可以采用大气折射修正公式进行校正。
二、仪器误差的分析与校正方法1. 仪器漂移误差的分析与校正仪器漂移误差通常是由于仪器长时间使用或仪器的松动等原因引起的。
为了分析和校正仪器漂移误差，可以采用“反复测量法”。
具体方法是在同一位置进行多次测量，如果多次测量的结果存在较大的差异，则说明有较大的仪器漂移误差。
此时，可以采用零位校正或使用自校正的仪器来校正仪器漂移误差。
2. 仪器刻度误差的分析与校正仪器刻度误差是由于仪器的刻度不准确引起的。
为了分析和校正仪器刻度误差，可以使用“同一尺度法”。
具体方法是在同一位置使用多个相同的尺度进行测量，如果多次测量的结果存在较大的差异，则说明有较大的仪器刻度误差。
此时，可以使用精密刻度修正方法来校正仪器刻度误差。
3. 折射误差的分析与校正折射误差是由于大气折射引起的。
为了分析和校正折射误差，可以采用大气折射修正公式。
水准测量及其误差分析刘德军河南省遥感测绘院郑州邮编：450003摘要分析了水准测量的误差来源及其消除方法和水准测量计算关键词高差大地水准面高程异常重力异常水准测量在工程测量，大地测量等测绘工作中常常用到，其测量方法也较为简单易学，但水准测量中存在的误差如何消除，许多人不甚明了，本文主要谈谈水准测量概算及其误差分析。
一水准测量的误差来源及其消除方法1)［角的误差虽然经过i角的检验校正，但要使两轴完全保持平行是困难的。
因此，当水准泡居中时，视准轴仍不能保持水平，使水准标尺上的读数产生误差，并且与视距成正比。
如图1所示：图1S前、S后为前后视距，由于存在［角，前后视标尺上的读数误差分别为i・S前/ p"和(i " / p ) • S后的影响为S s= ［i "• (S后-S前)］/ p 〃，对于两个水准点之间一个测段的高差总和的误差影响为刀s= i " / p (刀S后+刀St)由此可见，在［角不变的情况下，一个测站上的前后视距相等或一个测段的前后视距总和相等，则在观测高差中由于i角的影响可以得到消除。
但在实际测量中，前后视距不可能完全相等，所以规定，三等水准测量前后视距差应w 2.0m,累积差w 5.0m,这样在测量中对高差的影响小到可以忽略不计。
(2)?角误差当仪器不存在i角，则在仪器的垂直轴严格垂直时，交叉误差并影响在水准标尺上的读数，对水准测量并无不利影响。
但当仪器的垂直轴倾斜时，视准轴将影响在水准标尺上的读数。
为了减少这种误差对水准测量成果的影响，应对水准仪上的圆水准器进行检验与校正，对交叉误差进行检验与校正。
(3)水准标尺每米长度误差的影响在水准测量中，特别是精密水准测量作业中，必须使用经过检验的水准标尺，假设f为水准标尺每米间隔平均真长误差，则对一个测站的观测高差h应加的改正数为对于一个测段来说刀S f = f刀h,刀f为一个测段各测站观测高差之和根据规定，当一对水准标尺每米长度的平均误差 f >± 0.02mm时就要对观测高差进行改正。
对精密水准测量中系统误差的探究
摘要：从精密水准测量所采用的仪器、工具及作业过程、外界条件等几个方面，分析了精密水准测量中系统误差对观测成果精度的影响，并在此基础上，提出了如何减弱这种影响的相应措施。
关键词：精密水准测量偶然误差系统误差分析为了高精度测定地面点的高程，精密水准测量仍然是目前最佳的传统观测方法。
它除了作为建立国家统一高程系统的基础工作、为各类地形测绘和工程建设提供高程起算数据外，同时还被用于研究地球的形状和大小、确定各海洋面的高差和倾斜、获取现代地壳运动的垂直分量、建立地球重力场的理论与方法以及探索分析地震活动趋势等各类科学问题。
要提高高程的测定精度，关键是要提高其测定的精度，减小外业测量工作的误差。
与常规的测量工作一样，精密水准测量的误差来源有三个：一是测量仪器误差；二是观测者受地理条件限制而造成的人为误差即外界条件误差；三是观测误差。
在主要误差来源中，一、三项误差的影响基本上具有系统误差的性质，而第二项造成的测量误差为偶然误差。
从误差理论的角度来看，要进一步提高地面高程点的精度，就需要对精密水准测量中存在的各项系统误差进行研究分析，根据其对测量成果的影响精度，提出减弱或消除系统误差影响的措施。
一、精密水准测量中的系统误差
在精密水准测量工作中，造成系统误差的原因很多，先就主要的
几种分析如下：
1、照准轴与管水准轴不平行的误差
望远镜照准轴与管水准器水准轴不平行而产生的误差，是仪器误差的主要来源，这是因为误差不可能彻底校正；而人眼又不可能使气泡严格居中。
所以观测时误差一定会存在。
所以，为了使误差尽可能的小一些，前后视距尽量相等。
2、水准面曲率的影响
由水准测量的原理可知，水准测量是利用水准仪提供一条水平视线，根据水平视线在前后标尺上的读数，求得地面上两点的高差。
在这里，高差的含义为分别通过两地面点的水平面之间的垂直距离。
然而，从理论上来讲，两点间的高差是指分别通过这两点的水准面之间的铅垂距离，因此，在水平测量中，用水平面代替水准面将对高差测定产生影响，
3、大气折光的影响
大气折光是由地面大气密度不均匀而引起的，它使观测时的水平视线产生垂直方向的弯曲，致使观测高差含有误差，其影响形势极为复杂，往往使得水准测量中前后视的折光影响也不一致。
例如，视线离地面高度不同时，折光影响也不相同。
在平坦地区进行测量时，由于视线离开地面的高度基本相等，垂直折光影响基本相同。
因此，在保证前后视距相等的条件下，视线弯曲的程度也相同，在观测高差中可以基本消除这种误差影响。
在山区或丘陵地区进行水准测量时，由于视线离开地面的高度不
同，视线通过大气的密度也不相同。
因此，垂直折光对观测高差将产生系统性的影响。
为了提高精度，规定观测视线距离地面应有一定的高度，坡度较大时，观测视线不应过长，严寒酷暑及风力大于四级的天气均不宜进行观测等，以有效减弱大气折光的影响。
4、仪器、标尺点沉降的影响
水准仪和水准标尺的自重对地面施加了一定荷载，使得在一个测站的水准观测过程中，仪器和标尺随安置时间的延长而产生连续的沉降。
5、标尺不立直误差的影响
（1）标尺左右倾斜。
水准标尺的竖立，当利用标尺上的水准器且用手支撑时，其倾斜误差可达±25，标尺无论向左右哪个方向倾斜，都使标尺的读数增大，其误差的大小与标尺的位置有关。
对于单根标尺的读数而言，标尺倾斜误差的影响具有系统误差的特性。
但对于某条水准线路来说，标尺不竖立误差对各测站高差的影响，由于前后标尺倾斜程度及读数位置不一而表现出偶然性。
（2）标尺前后倾斜。
如果两根标尺同样倾斜，则误差大部分被抵消掉；若只一根标尺倾斜，则影响最大。
所以要求扶尺员在观测时严格使标尺上的圆水准器气泡居中。
（3）标尺弯曲差。
标尺弯曲会导致前视后视累计误差，并且不可消除，所以测量前一定要检查标尺，平时放置要平放。
6、前后视标尺受热不均的影响
外业观测中，须两根水准标尺交替进行，每根标尺受太阳照射的
方向不同，前后标尺的温度也不同，锢瓦带温度差别最大可达11℃；外业受地形起伏的影响，每站的前后视读数不可能同在标尺的中部，而标尺受地面热辐射的影响，上、中、下不同部位的温度也不同，温差最大可达1.5℃。
由于前后视标尺锢瓦带受热不均，使其所产生的长度变形不一致，因而导致前后视读数误差不等，影响高差观测成果的质量。
所以外业尽量使用随温度变化较小的木质标尺。
7 、标尺零点差
标尺底面与其分化零点的差值成为水准标尺零点差。
并规定当标尺断于实际长度时，为负，当标尺长于实际长度时为正。
二、减弱系统误差的相应措施
在精密水准测量中，影响观测成果质量系统误差来源很多。
本文着重对几项主要误差的来源及其影响在上述分析的基础上，就如何消除或减弱系统误差对水准测量的影响提出以下看法。
（1）每次测水准前都要进行i角检验，对i角大于20秒的，应校正后才能用于观测。
（2）为了减弱大气折光的影响，水准路线应布设在坡度较缓的地带，注意避免通过湖泊、沼泽、树林等折光影响严重的地区。
视线离开地面应有足够的高度。
在有条件的情况下，可以考虑阴天观测。
（3）在一测站的观测过程中，须采用后--前--前--后的观测顺序；对于整条水准线路来说，应进行往返观测，并取往测高差与返
高差的中数作为一条线路最后观测高差。
这样做的目的是使得在观测过程中由仪器与标尺下沉所引起的观测高差大部分得到消除。
（4）在进行外业观测时，为了使水准标尺竖直，要使标尺的圆水准器泡严格居中，并且用尺杆固定尺身，以取代用手扶持标尺。
（5）外业观测成果必须施加标尺温度改正，以减弱前后标尺锢瓦带受热不均对观测成果带来的影响。
（6）外业观测一测段设站一定要设为偶数站以消除标尺零点差。
（7）为了提高精密水准测量的精度，要求在外业观测过程中做到前后距相等。
这样可以消除水准面对观测成果的影响。
（8）设站和尺台的放置地方一定要坚硬，防止仪器和尺台下沉误差。
三、结论
精密水准测量中的系统误差，将直接影响地面点的精度。
只要对水准测量的仪器、工具及作业方法、外界条件等进行研究，分析产生系统误差的原因，制定出相应的措施，则有可能避免或削弱这种误差的影响。
当然，影响地面点高程精度的因素很多，尚待进一步深入的探讨。
参考文献
[1] 李清岳，陈永奇.《工程测量学》.测绘出版社，1995
[2] 《国家三、四等水准测量规范》.国家技术监督局，1992。
