探讨工程测量误差及控制对策:工程测量误差

　　摘　要：工程测量中总是会出现一些误差，怎么控制误差到最低，本文对此从三个方面进行分析，并提出控制对策。　　关键词：工程测量，测量误差，控制　　引言　　影响工程测量数据的因素有很多，怎样在实际测量中减少误差。从而降低测量数据的误差对工程质量的影响，应该着重指出： 测量误差和测量错误是两个不同的概念，测量错误是人为造成的，这是我们完全可以避免的；测量的误差是不能完全消除的，测量误差主要有3个方面：仪器的误差、人为观测误差和自然条件影响产生的误差。
　　一　测量仪器设备误差
　　在工程测量中，观测者是通过测量仪器设备获取观测数据的，而每台测量仪器又都有其一定的精密度和使用要求，同样会使观测成果受到影响。要根据所测量项，对三坐标测量机的首要要求就是测量精度，影响测量精度的因素有许多，考虑三坐标测量机的机械精度。
　　二　自然条件的影响
　　在观测过程中所处的外界自然环境，如地形、温度、湿度、风力、大气折射、交通状况等因素都会给观测结果带来各种影响。而且这些因素随时都有变化，由此对观测结果产生的影响也随之变化，必然使观测结果带有误差。由于地形复杂、周边建筑物较多，通视条件不好就会带来观测误差；温度的高低变化会影响仪器的正常状态，比如气泡居中就会不稳定，而使光线产生不规则的光，大气透明度会影响照准精度。比如近地面大气层的密度分布一般随离开地面的高度而变化。因此，光线通过在不断按梯度变化的大气层时，会引起折射系数的不断变化，导致视线成为一条各点具有不同曲率的曲线，在垂直方向产生弯曲，并且弯向密度较大(靠近地面)的一方，这种现象叫做大气垂直折光。该现象可使读数减小，视线离地面越近，折射越大，对水准测量的精度影响也越大；风力的影响主要体现在仪器的颤动上，立尺者扶不稳扶不直，从而造成观测误差；在城市的主干道、地域繁华的商业街，由于车辆的来回穿梭、人流的涌动，也会影响测量成果的精准性和时间性。
　　三　人为因素的影响
　　观测者是通过自己的感觉器官来进行工作的，由于感觉器官鉴别力的局限性。比如，当用望远镜的十字丝照准目标时，由于观测者感官不同，照准可能偏左一些也可能偏右一些。此外，在进行仪器的安置、瞄准、读数、立尺、司镜员梭镜摆放的位置等都会产生误差。与此同时，工作人员的责任心、工作态度、技术水平也会对观测结果产生不同程度的影响。例如在公路工程水准测量时，常有以下人为操作问题。
　　（1）符合水准管气泡未严格居中
　　由于符合水准气泡未能做到严格居中，造成望远镜视准轴倾斜，产生读数误差。读数误差的大小与水准管的灵敏度有关，主要是水准管分划值τ的大小。此外，读数误差与视线长度成正比。水准管居中误差一般认为是0.1.τ，根据公式m居中=0.1.τ.S/ρ，DS3级水准仪水准管的分划值τ一般为2 0″，视线长度S为75m，ρ=206265″，那么，m居中=0.4 mm。因此，只要观测时符合水准管气泡能够认真仔细进行居中，且对视线长度加以限制，与中间法一致，就可以消除此类误差。
　　（2）视差未消除
　　当存在视差时，尺像不与十字丝平面重合，观测时眼睛所在的位置不同，读出的数也不同，因此，产生读数误差。所以在每次读数前，仔细进行物镜对光，就可以消除视差。
　　（3）估读毫米数误差
　　由于观测者眼睛的鉴别能力有限，而十字丝又有一定的宽度，所以在估读毫米数时，不可能十分准确，尤其在视线长或成像不良的天气条件下，对估读的影响更大。
　　（4）水准尺的倾斜误差
　　水准尺如果是向视线的左右倾斜，观测时通过望远镜十字丝很容易察觉而纠正。但是，如果水准尺的倾斜方向与视线方向一致，则不易察觉。尺子倾斜总是使尺上读数增大。该误差可用式Δa=a（1/cosγ-1）进行计算。式中，a是水准尺的正确读数，γ为水准尺与铅垂线的夹角。由上式可知，尺的倾斜角越大，对读数的影响就越大；尺上读数越大，对读数的影响就越大。当γ=3 o，a=1.5 m时，Δa=2.1mm。由此可见，水准尺的倾斜误差是不可忽视的。在水准测量中，一定要认真立尺，使尺处于铅垂位置。受条件所限时，可采用摇尺法，即读数时尺底置于点上，尺的上部沿视线方向前后慢慢摇动，抢读最小读数，该读数即为正确读数。
　　四　测量误差控制对策
　　（1）仪器设备的使用和保养
　　1.仪器的安置问题
　　摆设仪器尽量选择地面平坦坚硬且通视效果良好的地方进行，避开人流和车流。如果确实躲避不开也要尽量选择坚实的地方架设仪器，保证能够踩实仪器脚架。不要将仪器架在井盖或过于光滑的地面上，冬季作业遇到雪地应将积雪消除，春季冰雪消融且忌将仪器架在冰面上。大风天气应将仪器架设得低一些，以免被刮倒。总之，一定要将仪器安置牢固、平稳才能开始工作。
　　2.仪器的检验校正
　　定期对测量仪器和工具进行检验校正，避免造成返工和重测的情况，给人力、物力、财力造成不应有损失和浪费。
　　3.仪器的维护保养
　　仪器从箱内取出前，必须记住在箱内的位置，以便工作结束后准确地放回原位。仪器从箱内取出时应轻拿轻放，应拿机座或下盘部分，不要拿望远镜。仪器取出安装在三角架上后，应及时将仪器和三角架的固定螺旋拧紧，以防仪器摔下。使用中平稳地转动仪器，不要急剧转动仪器，尤其是带有阻尼功能的仪器。各种絷动螺旋不可拧得过紧，只要能微动就可以。如发现仪器工作异常或小问题应及时维修处理，不能带“病”工作。物镜和目镜表面禁止用手触摸，若有灰尘或污垢要用细毛刷、镜头纸擦拭。不要用粗布或毛巾擦拭，以免损坏镜面。定期擦拭仪器、察看仪器箱子锁扣是否牢固，避免提拿设备过程中仪器脱落。
　　（2）掌握熟练的观测技巧
　　观测者和记录者可以互相交换地进行观测和记录，避免人员走动而影响仪器的稳定性，同时要不断提高观测速度，观测速度过慢反而会影响观测质量。
　　（3）观测者及对测量工作的态度
　　起决定性作用的还是人，这就要看我们每位测量人员的工作态度，因为测绘工作是一个集体完成的任务，无论是观测员、记录员、司镜员还是校核人，哪个环节出现问题都会影响测绘成果和工程质量，所以，要求我们每位作业员都应有一个认真负责的工作态度。还有这个作业组是否有凝聚力、向心力，是否定期加强理论知识的学习和专业技能的培训，这些方面都很重要。
　　参考文献：
　　[1] 张振军.谢中华.冯传勇.RTK测量精度评定方法研究[J].测绘通报.2007年01期。
　　[2] 荆大永.测量误差与测量不确定度的比较应用[J].衡器.2010年07期。