淺談水準測量研究畢業(yè)論文
淺談水準測量研究畢業(yè)論文
水準測量是水文工作中必不可少的基礎(chǔ)工作之一,也是水利工程設(shè)計與施工中必須的技術(shù)手段。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的水準測量研究畢業(yè)論文，供大家參考。
水準測量研究畢業(yè)論文篇一
淺談水準測量的誤差
水準測量研究畢業(yè)論文摘要
摘 要:高程測量是測量任務(wù)中的一部分。其中,水準測量是高程測量中精度最高、用途最廣、一種普遍采用的測量方法。筆者結(jié)合自身的 工作 經(jīng)驗以及 參考 大量資料,對水準測量的誤差談一點自己的看法,與同行們共勉。
水準測量研究畢業(yè)論文內(nèi)容
關(guān)鍵詞:測量;誤差
Abstract: The elevation survey is in a survey duty part. And, the leveling is in the elevation survey the precision is highest, the use to be broadest the measuring technique which, one kind uses generally. The author unifies own work experience as well as refers to the massive material, to leveling's error discussed that a spot own view, encourage each other with the colleagues.
Key words: survey;error
水準測量的誤差,按其來源可分為3類:儀器誤差、觀測誤差和外界條件影響產(chǎn)生的誤差。
1 儀器誤差
1.1 視準軸與水準管軸不平行的誤差
成因:經(jīng)過校正的儀器,在使用時間過長或受到震動后,使得視準軸與水準管軸不平行而產(chǎn)生一定夾角。即使在水準氣泡居中時,視準軸也不會水平,結(jié)果在水準尺上引起了讀數(shù)誤差,該誤差與視距的大小成正比。
預(yù)控措施:使用前后視距相等的方法測量,可消除或減小該誤差的影響。
1.2 水準尺的誤差
成因:水準尺的誤差,包括尺長誤差、分劃誤差和零點誤差。作業(yè)前應(yīng)對水準尺進行檢驗,對尺長誤差和分劃誤差不符合規(guī)定要求的尺應(yīng)停止使用。
控制措施:對于尺長誤差較大水準尺,使用時,應(yīng)在最后的高差加上水準尺每1 m的尺長改正。對由于尺底磨損引起的零點誤差,可采用設(shè)偶數(shù)站的方法來消除。
2 觀測誤差
2.1 水準管氣泡居中的誤差
通常,我們在水準儀精平時進行讀數(shù),而忽略了在讀數(shù)時水準氣泡是否居中。同時由于觀測方式的影響,導(dǎo)致讀數(shù)的誤差。如果采用靈敏度高且裝有符合水準器的儀器,在讀數(shù)前后調(diào)整氣泡居中,則該誤差會大為減少。
2.2 估讀水準尺的誤差
由于觀測者視力的不同以及受望遠鏡的放大倍數(shù)V和觀測距離D的影響,造成讀數(shù)的誤差。試驗證明,要保證估讀至mm的精度,則十字絲與標尺cm分劃的影像寬度需要滿足1∶10的關(guān)系。眼睛的分辨能力一般為60",十字絲影像寬度經(jīng)放大后在人的明視距離上約為0.1 mm。按上述比例關(guān)系,標尺cm的分劃的影像寬度應(yīng)不小于1 mm,這就要求在75 m的距離內(nèi),望遠鏡的放大倍率不得小于30倍。故保證估讀精度的前提是,視線的長度和望遠鏡的放大率必須符合規(guī)定要求。
望遠鏡在標尺上讀數(shù)誤差,可用下式 計算 :
Mv=±60"*D/(vρ")"=±60"*75000/(30*206265")=0.7 mm
計算表明,放大率為30倍,視線長在75 m至80 m的范圍內(nèi),可保證估讀1 mm的精度。
2.3 水準尺傾斜的誤差
測量時,水準尺左右倒在目鏡中可以看到并可以糾正,但尺子前后倒時則會產(chǎn)生讀數(shù)誤差。設(shè)水準尺沿視線方向前(后)傾斜角為δ,視線在傾斜尺上的讀數(shù)為b',未傾斜的尺讀數(shù)為b= b'cosδ,由此產(chǎn)生的讀數(shù)誤差△b為:
△b=b'-b=b'(1-cosδ)=b'/(δ"/ρ")2
例如,當δ=30°,b'=2m時,則△b=3 mm 3 外界條件的影響
3.1 地球曲率的影響
由于地球曲率的緣故,在同一水準面上的兩個點其高差并不為零,由此產(chǎn)生的讀數(shù)影響c的 計算 如下:
C=D2/2R
其中,D:兩點之間的距離;
R:地球的半徑。
如果將儀器置于前后視尺中間大致等距離處,利用等距等影響的原則,使測站高差計算中自動消除曲率對前后視讀數(shù)的影響。
3.2 大氣折光的影響
大氣層的空氣密度一般是上疏下密,但在距地面1.5 m以內(nèi)的某些局部地區(qū),由于受到地面輻射熱的緣故,空氣密度也會發(fā)生下疏上密的現(xiàn)象。當視線通過不同密度的大氣層時,就會連續(xù)發(fā)生折射而呈現(xiàn)彎曲狀。這種現(xiàn)象為大氣折光。
在平坦地區(qū),當視線離地面1.5 m以上時,視線將發(fā)生向下彎曲,使水準尺讀數(shù)減小ν,ν約等于地球曲率影響的1/7。
大氣折光對高差的影響,亦可用前、后視距相等的方法來加以消弱。但是,在地面坡度較大,前視或后視一端視線接近地面時,視線將發(fā)生向上彎曲,使尺上讀數(shù)增大ν,而且隨著地面覆蓋物的性質(zhì)不同而變化。因此不能采用前、后視距相等方法來消弱,只能縮短視線的長度,增加視線的高度,選擇良好的觀測時間等方法來減小大氣折光的影響。一般規(guī)定視線高度不要低于0.3 m。
3.3 儀器升沉的影響
在觀測中,由于儀器的自重、測站上土質(zhì)松軟等原因,使儀器隨時間逐漸下沉;或由于土壤的彈性會使儀器上升,它將使尺上讀數(shù)減小或增大。為減小下沉的影響,儀器應(yīng)安置在土質(zhì)堅實的地方,腳架要踏牢。在測站采用往返觀測法,提高觀測速度,可消弱其影響。
3.4 尺墊下沉的誤差
當儀器轉(zhuǎn)站時,由于尺墊的自重或土質(zhì)松軟的原因,使尺墊隨時間逐漸下沉,后視讀數(shù)增大。采用往返觀測取平均值的方法來減小尺墊下沉的影響。
3.5 溫度變化對視準軸與水準管軸夾角i的影響
儀器經(jīng)過校正,其殘余誤差使i角不為零。如果i角不能保持恒定,隨溫度產(chǎn)生不規(guī)則的變化,那就難以前后視距相等的方法來消除其影響。為此,在觀測中應(yīng)撐傘遮陽,避免儀器受陽光的暴曬,以減少該誤差的影響。
總之,水準測量是測量中的一個需要頻繁操作的 工作。水準測量成果的精確與否,直接影響到工程的質(zhì)量。所以,我們要熟練掌握技術(shù),把水準測量的誤差降到最小,做到精益求精,以更好地為工程服務(wù)。
水準測量研究畢業(yè)論文篇二
普通水準測量經(jīng)驗淺談
水準測量研究畢業(yè)論文摘要
摘要：在測繪行業(yè)，平面測量技術(shù)日新月異，發(fā)展迅速，一起更新?lián)Q代非?？?，唯有高程測量，要獲得較高的精度，水準測量作為高程精度控制目前仍是一種無可取代的方法。本文對水準測量中的精度控制，測量質(zhì)量和效率方面做一粗淺的探討。
水準測量研究畢業(yè)論文內(nèi)容
關(guān)鍵詞：線狀工程;lisp語言;中邊樁自動計算
1問題的提出
獲得高程的方法有好多種，根據(jù)原理及測量方法歸納起來有四種：即三角高程測量、大氣氣壓高程測量、幾何水準測量。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，前兩種方法在測量高程上精度也不斷在提高，由于前兩種方法都是采用測量其他要素，通過數(shù)學(xué)原理公式進行計算間接得出高差，因此，測量的精度始終無法超越直接根據(jù)水準氣泡獲得水平視線直接得出高差的幾何水準。
水準測量雖然是獲得高精度高程的位移方法，但存在測量重復(fù)性工作較大，計算工作量大，各個環(huán)節(jié)均容易出錯且記錄繁瑣等缺陷，筆者從大量的水利工程測量中得出一些關(guān)于水準測量的粗淺經(jīng)驗，對初學(xué)者希望能夠起到拋磚引玉的作用。
2水準測量誤差的主要來源
關(guān)于水準測量誤差的來源《測量學(xué)》[2]教科書上面已經(jīng)闡述的非常清楚。筆者認為水準測量誤差的主要來源大部分是認為的原因，也存在一部分的儀器及自然環(huán)境的因素。先分析如下：
測量誤差的人為因素
測量人員本身對水準的思想上不夠重視，從而存在人為誤差。如：
儀器在軟基上測量，未將腳架架實，導(dǎo)致儀器存在沉陷的可能;
立尺員未將尺墊放在堅實的位置或未將尺墊踩實;
立尺員未嚴格按照氣泡居中，尺子存在傾斜的可能性;(僅針對普通水準測量而言，精密水準測量采用三腳架嚴格氣泡居中，不存在該問題)
儀器未經(jīng)檢驗即上陣操作，有可能i角誤差過大;
測量誤差的其他因素
測量誤差的其他原因總結(jié)分析，可能存在如下情況：
儀器i角誤差超限，導(dǎo)致水準測量閉合差超限
天氣的原因(如霧天、雨天、大晴天的中午前后)
3影響水準測量效率的主要原因
水準測量是一門重復(fù)性、機械性的測量工作，對于熟練操作員與初學(xué)者而言，效率相差極大，究其原因，筆者認為存在如下幾個方面：
水準測量對于初學(xué)者很容易在閉合差上超限，由于擔心閉合差超限，在思想上高度緊張，從而導(dǎo)致讀數(shù)過于慢。
根據(jù)《國家三四等水準測量規(guī)范》規(guī)定，四等水準測量可以直接讀視距代替上下絲讀數(shù)，初學(xué)者對于直接讀視距不習(xí)慣，從而導(dǎo)致讀數(shù)過于慢。
記錄員對于水準尺常數(shù)的相加沒有習(xí)慣，導(dǎo)致計算過于慢，從而影響效率。
立尺員在前后視距控制上思想麻痹大意，導(dǎo)致前后視距差超限，需要重新進行測量，導(dǎo)致效率下降。
4減少水準測量誤差提高水準測量效率的方法
減少水準測量誤差的方法
(1)每次測量開始前，應(yīng)先檢查儀器的i角誤差是否超限，若超限，必須采取相應(yīng)的校正，直至達到規(guī)范要求，方可投入測量。
(2)水準測量需要整個小組提高警惕，保持嚴肅、謹慎的工作作風(fēng)，嚴格根據(jù)《國家三四等水準測量規(guī)范》的要求進行。
(3)觀測員每次在架設(shè)儀器的時候都需要檢查儀器是否堅實，汽包是否嚴格居中。
(4)立尺員在立尺墊的時候應(yīng)將尺墊嚴格踩實，特別是在觀測員觀測的時期應(yīng)嚴格保持水準尺的垂直狀態(tài)，特別是前后的傾斜，觀測員不容易發(fā)現(xiàn)。
(5)根據(jù)筆者的經(jīng)驗，保持前后視距相等，且視線長度不超過80米，讀數(shù)清晰，且估讀容易分辨。
5提高效率的方法
計算細心，鍛煉心算能力 初學(xué)者讀視距比較慢，根據(jù)《測量學(xué)》里面的知識，視距=(上絲讀數(shù)-下絲讀數(shù))×100 如：上絲=1823 下絲=0942 視距=1823-942=881×100=88.1米
這樣減比較麻煩，計算工作量非常大，在規(guī)范要求視距可以精確到米即可。我們可以快速的這樣算=184-094=90-2=88米。先計算整十位部分，再計算個位部分，甚至各位可以直接數(shù)格子，不需要進行計算，效率即可得到明顯的提升。這就需要記錄員計算細心和快速的心算能力。
對于微傾式水準儀來說，可以用精平螺旋直接將下絲的位置垂直移至900的位置，上絲的讀數(shù)就變成1781了。視距=1781-900=881即88.1米(此方法僅適用于微傾式水準儀，對于自動安平水準儀，該方法不合適。同時需要注意：調(diào)整了氣泡后及時將氣泡調(diào)整回來，否則讀數(shù)的誤差就非常大，也可能造成錯誤)
快速計算紅黑面的方法 水準尺黑紅面讀數(shù)的常數(shù)相加校核黑紅面高差，初學(xué)者通常是直接相加常數(shù)，通過心算或者是計算器進行計算，不管是哪種方法都比較慢。如：黑面 1447 紅面6235 通常的做法是 1447+4787=6234-6235=-1 從而得出黑紅面高差之差。筆者的做法是 1447+4800=6247-13=6234;前一種做法需要考慮四位數(shù)，計算經(jīng)常碰到逢十進一的情況，計算較復(fù)雜。后一種方法是先計算前兩位數(shù)的相加，然后計算另兩位數(shù)的相減，這樣的做法簡化的計算的工作量，效率得到了極大的提升，比計算器計算時間要快近三分之一。
適當?shù)拈g歇點可以保證快速的查出超限的原因 初學(xué)者碰到的另外一個問題就是視距經(jīng)常容易超限，從而導(dǎo)致該站需要重新進行測量。造成視距超限的原因，筆者認為主要是立尺員在思想上不集中造成的。
6結(jié)束語
以上是作者在水準測量過程中總結(jié)出來的一點經(jīng)驗和體會，希望能夠?qū)Τ鯇W(xué)者能夠起到借鑒參考的作用。
水準測量研究畢業(yè)論文文獻
[1]潘孝虹.《談天說地講測繪》.遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2010.04
[2]武漢測繪科技大學(xué)《測量學(xué)》編寫組 《測量學(xué)》，1991.06
[3]國家標準 GB/T 12898-2009 《國家三四等水準測量規(guī)范》.國家標準出版社 2009.01
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