水准测量原理与方法及误差来源
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冀中职业学院毕业论文浅谈水准测量的误差来源及控制方法毕业论文目录第一章绪论 (3)1.1论文的背景和意义 (3)1.2论文的主要方法 (3)1.3论文的主要内容 (3)第2章水准测量的基本原理和方法 (4)2.1 水准测量的基本原理 (4)2.1. 1 高差法 (2)2.1 .2 仪高法 (2)2.2 水准测量方法与水准路线 5第3章勘察设计过程中水准测量的问题及控制方法 (6)3.1水准测量中出现的问题 (6)3.2仪器误差(系统误差)及控制方法 (8)3.2.1视准轴不平行水准管轴产生的误差及控制方法 (8)3.2.2 水准尺误差及控制方法 (9)3.3 观测误差(偶然误差)和控制方法 (9)3.3.1 符合水准管气泡居中误差及控制方法 (9)3.3.2调焦误差和视差的影响及控制方法 (9)3.3.3 水准尺的倾斜误差及控制方法 (10)3.4 外界条件(偶然误差)影响和控制方法 (10)3.4.1 地球球气差和日照风力引起的误差及控制方法 (11)3.4.2 仪器升降和水准尺下沉的影响 (12)第4章结论 (12)参考文献 (13)致谢 (14)2冀中职业学院毕业论文第1章绪论1.1论文的背景和意义公路、桥梁、隧道等建筑工程中,水准测量有着广泛的应用,随着测量事故的增多,测量误差逐渐成为工程安全、质量和成本的头号公敌。
如何减小水准测量的误差,也成为当前测量人面临的最大难题。
在这里,廊泊一级公路BM4至BM5水准点外业测量结果为例,我们初次测量时的成果显示,其高差允许值都超出了规范要求,不能符合工程建设需要。
最后经过认真检查发现,在现场作业时没有按精密水准测量规范操作,一个水准点段测完后没有立即进行检查、复核,为误差的积累创造了条件。
最后我们又从新复测了该段的高程,从仪器到测量人员做了全面的分析,从而发现了前期误差来源的主要问题。
今天来写这个题目,就是来探讨水准测量在工程建设应用当中产生的一些问题和解决方法。
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。
水准测量中的误差与校正方法水准测量作为一项重要的测量技术,广泛应用于建筑、土木工程和地理测量中。
然而,它也存在着一些误差,这些误差可能会对测量结果产生影响。
本文将探讨水准测量中的误差类型及其校正方法,帮助大家更好地理解和应用这一技术。
一、误差类型1. 观测误差观测误差是由于测量仪器的不精确、操作人员的不准确,以及环境因素等引起的。
它可以分为仪器误差、人为误差和自然误差。
仪器误差包括仪器的读数误差、气泡的位置误差等。
人为误差主要包括操作人员的读数不准确、视线不正等。
自然误差则包括气候、大气压力等因素引起的误差。
2. 地形误差地形误差是由于地面不平坦、重力场不均匀等因素引起的。
这种误差会导致测量结果的偏差,特别是在测量范围较大且地形复杂的情况下。
为了减小地形误差,常采用配平方法,即在不同位置设置配平点进行测量校正。
3. 技术误差技术误差是由于测量仪器的制作和使用过程中的不完善导致的。
这种误差主要包括刻度误差、仪器仪表的漂移误差、机构误差等。
为了减小技术误差,需要定期进行仪器的校准和维护,并采用精密的测量方法。
二、误差的校正方法1. 仪器校正仪器校正是指通过比对和调整仪器的刻度值,消除或减小仪器误差。
校正方法包括直接校准和间接校准两种。
直接校准是指通过比对仪器读数和已知高程值的差异,调整仪器的刻度值。
间接校准则是通过比对测量结果和基准点的高程值,计算出仪器的修正量,然后进行校正。
2. 观测校正观测校正是指通过多次观测和重复测量,消除或减小观测误差。
观测校正方法包括平均法、中和法和交叉校正法等。
平均法是指多次观测同一点,并取观测结果的平均值作为最终结果。
中和法是指通过对称观测方法,使用正反两面观测值的平均值来减小误差。
交叉校正法是指在空间布置上交叉观测不同点,通过观测值之间的对比,找出异常值并进行排除。
3. 外业校正外业校正是指通过实地观测和检查,进行错误或异常值的排除,并对测量过程中的误差进行修正。
外业校正主要包括配平法、平差法和尺度校正等。
水准测量误差原因分析及控制方法摘要:在大量工程项目施工期间,必须进行水准测量。
水准测量涉及的工作复杂多样,包括水准点的指导和校准、地形控制点测量、水尺零点高程、洪水迹线高程和大断面转折点高程。
水准测量的实施对水准测量的精度提出了很高的要求,这是工程建设测量的基础工作之一。
关键词:水准测量;误差;控制引言调平,即几何调平,是通过仪器的调平来实现的。
这些读数取自两个地面商店竖立的标尺,测量两个地面点的高度差,从而计算出地面点的高度。
根据以往的经验,水准测量是建立高程控制测量系统的一个非常重要的方法。
高程测量需要更高的精度。
为了确保水准测量的准确性和可靠性,许多人必须一起合作。
同时,在测量过程中,应尽可能消除仪器和人员等诸多因素带来的误差和不利影响,以免影响整个高程控制网的测量精度,甚至导致平差超限的问题。
为此,下面对水准测量中需要特别注意的问题和水准测量误差的控制进行分析,希望引起相关人员的注意。
1水准测量中应注意的问题1.1调平人员之间的分工一般来说,工程项目实践中的水准测量工作需要4人一组进行,其中一人负责记录观测数据,一人负责进行数据观测,两人负责部门尺。
四人小组的协调必须高效稳定,达到非常默契的协调状态,以确保工程项目水平测量工作能够满足公差要求。
整个测量工作组的工作质量和水平将直接影响测量精度。
整个闭合环或附着线的精度水平与集团的合作关系密切相关。
1.2调平仪器的调平水准仪测量前的水准测量工作将直接影响水准测量的进度和效率。
调平水平应遵循“左手拇指”的原则,即确保圆形水平的气泡与调平人员左手拇指的移动方向一致。
在此基础上,进行精确调整,并根据液位泡沫和调整螺旋方向是否一致进行合理优化,以确保后续站操作的可行性。
同时,在调平仪器的调平过程中,还应特别注意以下几个方面:首先,调平仪器支架的高度应固定在合理的范围内。
脚架的高度是否合理直接关系到水平仪的观察效果。
当调平仪器的三脚架没有分开时,现场测量人员需要打开地脚螺丝。
水准测量误差原因分析及控制方法摘要:水准测量是建筑工程、公路工程项目建设施工中的确定地面高程的方式之一,具有较高的精度,但是在实际开展水准测量的过程中受到人为原因、自然原因、设备原因等的干扰,可能会导致水准测量出现误差,这些误差一旦超出规定范围,并且没有及时发现会直接影响到工程项目建设的质量以及安全性,同时也会导致工程项目成本增加,企业的经济效益、社会效益受到影响,因此在开展水准测量工作之前,需要工作人员对造成水准误差出现的原因进行详尽的分析,并结合实际运用相应的控制方法,确保水准误差在允许范围之内,为工程项目的顺利开展奠定基础。
基于此,本文对水准测量误差原因分析及控制方法进行了分析,以供参考。
关键词:水准测量;误差;原因;控制方法水准测量是工程项目施工的重要基础,但是水准测量的过程中,测量误差是不可避免的,因此需要专业的测量人员在日常的工作中去对水准测量误差产生的原因进行分析,并结合误差产生的原因在测量的过程中做好仪器的校验,并可以熟练使用仪器,结合现场实际情况制定测量计划,严格按照测量操作规范以及标准开展测量,借此提升水准测量的精度以及效率。
除此之外,还需要水准测量人员进行复测,以便可以及时发现水准测量误差超标准的情况,并开展重复测量工作,为工程项目施工的顺利开展奠定基础,同时也可以保障工程项目的质量以及使用功能。
一、仪器原因及误差控制措施(一)水准尺误差及控制措施误差分析:水准测量过程中水准标尺存在误差会直接影响到最终测量数据的准确性,而水准尺误差主要可以分为以下几方面:第一,水准标尺的尺长存在误差,导致水准测量的准确性受到严重影响。
第二,水准标尺存在刻划误差,这种误差是水准尺本身存在分化不均匀,导致水准尺的刻度存在问题,进而造成水准测量误差的出现。
第三,水准尺的零点存在问题,主要是零刻度线的位置不精确,导致测量的准确性不足。
第四,磨损误差,水准尺在长期使用的过程中尺身上的刻度模糊,也会造成水准测量误差的出现。
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。
水准测量的误差与注意事项水准测量是一种测量地面高程差异的方法,常用于土木工程、建筑工程和地理测量等领域。
在进行水准测量时,需要注意一些误差来源和应对措施,以确保测量结果的准确性和可靠性。
一、水准测量误差的来源:1. 仪器误差:仪器的设计和制造可能存在系统性误差,例如气泡管、水准管的灵敏度不一致等。
2. 人为误差:操作人员在读数和操作仪器时可能产生的误差,例如不规范的操作方法、错误的读数等。
3. 大气条件误差:大气压力的变化会影响气泡管或水准管的测量结果,尤其在夏季温度较高时,会导致大气的膨胀,进而影响水准测量。
4. 地球曲率和折光误差:由于地球的曲率和大气介质的折射,水平线和视线之间可能存在一定角度的误差。
5. 地质条件误差:如在测量过程中遇到不均质地层,地面沉陷或隆起等地质异常情况,都会对测量结果产生一定的影响。
二、水准测量误差的注意事项:1. 选择适当的仪器:根据实际需要选择合适的水准仪和支架,确保仪器的灵敏度和精度符合测量要求。
2. 确保仪器准确校正:在进行测量之前,必须对仪器进行准确校正,以消除仪器本身的误差。
3. 规范操作方法:操作人员应该熟悉水准测量的操作规程和方法,并按照规程进行操作,减小操作误差的产生。
4. 控制观测环境:在测量过程中,应尽量避免大气压力的突然变化,避免测量时气压的显著变化对结果的影响。
5. 采用精确的读数方法:读数时应准确、稳定,避免不规范的读数方法和读数误差的产生。
6. 重复观测和检核:为了确保测量结果的准确性和可靠性,应进行多次观测和检核,以消除随机误差的影响。
7. 考虑地质条件:在进行水准测量时,应充分了解所在地区的地质情况,特别是可能影响水准测量的地质异常情况,并采取相应的措施进行纠正。
8. 数据处理和分析:在测量结束后,需要对所得到的测量数据进行处理和分析,采用适当的数学模型和方法对误差进行补偿和消除,以获得准确的高程差异结果。
三、水准测量误差的处理方法:1. 系统性误差的补偿:通过准确校正仪器、规范操作方法、选择适当的校正常数等方法,补偿仪器固有的系统性误差。
浅析水准测量的误差来源及控制方法[摘要]水准测量的误差如果在允许范围之外,会严重影响线路纵断面设计、施工和地表监测。
本文主要分析了水准测量的技术特点,水准测量的误差来源以及通过一定的方法有效的控制相关误差。
[关键词]水准测量误差来源控制中图分类号:u273.94 文献标识码:u 文章编号:1009―914x (2013)22―0384―01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。
由于仪器和一些其他方面的原因,测量过程总难免会出现误差,进而导致基础资料错误,影响水准点高程正确性,最后影响到路线纵断面设计和施工。
一、水准测量的技术特点水准测量的主要目的是测出一系列点的高程,通过水准点高程的测量了解地表高低,所以对各类建设的设计、施工都很重要。
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。
带状地形图的测量一般采用自动安平水准仪,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。
二、水准测量中存在的误差来源水准测量中,对某实物的观测值与真实值(客观存在或理论值)之间存在出入,称为测量误差。
用数学式子表达:△i=li-x(i=l,2…n),l代表观测值,x代表真实值。
(一)测量误差的分类系统误差。
测量时如果出现的误差在符号和数值上均保持不变,或是按照一定的规律变化,这种误差称为“系统误差”。
例如,用一把40m长,而实际长度为40.03m的钢尺丈量距离,每量一段就要少量3cm,该3cm在符号和数值上都是固定的,且随着尺段的倍数具有累积作用。
偶然误差。
测量时如果误差在符号和数值上均表现随机性,即符号不相同,大小也不等,从表面上看不出任何的规律性,这种误差称为“偶然误差”。
粗差。
观测中的出现的错误称为粗差,是一种大量级的观测误差,属于测量上的失误。
(完整版)水准测量习题参考答案水准测量是测量学中的一项基本技能,它通过使用水准仪等工具,对地面高程进行精确测量。
在本篇文章中,我们将提供一些水准测量的习题,并给出相应的参考答案。
1、什么是水准测量?水准测量是使用水准仪、水准尺等工具,通过测量地面两点之间的高差,计算出地面点的高程。
它是一种基本的测量技能,广泛应用于工程、地质、气象等领域。
2、水准测量的基本原理是什么?水准测量的基本原理是利用水准仪的水准管,将地面点的高程转化为水平线的高度。
通过测量地面两点之间的水平距离和高差,即可计算出这两点之间的高程差。
3、水准测量有哪些应用场景?水准测量广泛应用于工程建设、地质勘探、气象观测等领域。
例如,在城市建设、土地规划、道路设计等领域,需要通过水准测量来确定地面点的高程,以便进行精确的工程设计。
在地质勘探领域,水准测量可以用于测量地面的沉降量和地下水位的变化。
在气象观测领域,水准测量可以用于测量降雨量和雪深等。
4、如何进行水准测量?水准测量的步骤如下:(1) 选择合适的观测点,并在观测点上放置水准尺;(2) 将水准仪放置在两个观测点之间,调整水准管,使水准管的气泡居中;(3) 读取水准尺上的读数,并记录下来;(4) 重复以上步骤,直到完成所有测量;(5) 分析测量数据,计算出地面点的高程。
5、如何计算高程?通过水准测量,我们可以得到地面两点之间的高差。
根据已知的高程值,我们可以计算出其他地面点的高程。
例如,如果我们已知A点和B点的高程分别为HA和HB,它们之间的水平距离为DAB,高差为hAB,那么C点的高程HC可以用以下公式计算:HC = HA + hAB + (HAB - hAB)其中,HC为待求的C点高程,HA和HB分别为已知的A点和B点高程,hAB为A点和B点之间的高差,(HAB - hAB)为B点和C点之间的高差。
6、水准测量的误差来源有哪些?如何减小误差?水准测量的误差来源主要包括仪器误差、人为误差和环境误差。
水准仪测量原理一、引言水准仪是一种常用的测量工具,广泛应用于建筑、道路等工程领域中。
它通过测量地面高程差异来确定地面的高低情况,从而为工程设计和施工提供参考依据。
本文将介绍水准仪的测量原理。
二、水准仪的基本结构水准仪主要由以下部分组成:1. 望远镜:用于观察测量点和水平线。
2. 水平圆盘:用于调节望远镜在水平面上的位置。
3. 垂直圆盘:用于调节望远镜在垂直面上的位置。
4. 支架:用于支撑整个水准仪。
5. 水平器:用于检测水准仪是否处于水平状态。
三、测量原理1. 基本概念在进行水准测量时,需要了解以下概念:1)基准点:作为高程基础的固定点,通常选取已知高程或经过精确测量得到高程值的点作为基准点。
2)目标点:需要进行高程测量的点。
3)视线:指从望远镜出发到达目标点的线路。
4)视距:指从望远镜到达目标点的距离。
5)水平线:指与重力方向垂直的线路,即地面水平面。
2. 测量步骤进行水准测量时,需要按照以下步骤进行:1)选择基准点并确定其高程值。
2)在基准点上放置水准仪,并调整仪器使其处于水平状态。
3)通过望远镜观察目标点,并记录下视线高度差和视距。
4)将水准仪移动到目标点,重复第二步和第三步操作,并记录下此时的视线高度差和视距。
5)通过计算得出目标点的高程值,并校正误差。
3. 计算公式根据测量原理,可以得出以下计算公式:1)测站间高差公式:ΔH = H2 - H1 = h1 - h2 + (d1^2 - d2^2) / 2f其中,ΔH为测站间高差;H1和H2为两个测站的高程值;h1和h2为两次观测时望远镜所在位置与地面的距离;d1和d2为两次观测时望远镜到目标点的距离;f为望远镜的焦距。
2)校正公式:ΔH = ΔH0 + C - D其中,ΔH为测站间高差;ΔH0为实测高差;C为温度、气压、湿度等环境因素引起的误差;D为仪器误差。
四、误差来源及控制在进行水准测量时,可能会出现以下误差:1. 仪器误差:由于制造工艺和使用寿命等原因,水准仪可能存在一定的误差。