淺談水準(zhǔn)測(cè)量的誤差來(lái)源及控制方法)

1、 湖南軟件職業(yè)學(xué)院畢業(yè)(論文)設(shè)計(jì)題 目： 淺談水準(zhǔn)測(cè)量的誤差來(lái)源及控制方法 年級(jí)專(zhuān)業(yè)： 建筑工程學(xué)院工程測(cè)量與監(jiān)理1004班 學(xué)生姓名： 楊麗楠 指導(dǎo)教師： 張堅(jiān) 2012 年12月9日畢業(yè)設(shè)計(jì)（作業(yè)）選題申報(bào)表2012年 12 月 9日 專(zhuān)業(yè)工程測(cè)量與監(jiān)理班級(jí)1004學(xué)生姓名楊麗楠聯(lián)系電-mail364411966擬選題目淺談水準(zhǔn)測(cè)量的誤差來(lái)源及控制方法指導(dǎo)老師張堅(jiān)聯(lián)系電-mail指導(dǎo)老師對(duì)選題意見(jiàn)系主管審查意見(jiàn)說(shuō)明：學(xué)生本人初選畢業(yè)設(shè)計(jì)（作業(yè)）題目后填報(bào)此表，指導(dǎo)老師根據(jù)選題進(jìn)行初審和修改，經(jīng)系主管審批后正式確定題目，并由指導(dǎo)老師填寫(xiě)畢

2、業(yè)設(shè)計(jì)（作業(yè)）任務(wù)書(shū)下達(dá)給學(xué)生。湖南軟件職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（作業(yè)）任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名：_楊麗楠_學(xué)號(hào)：_201005020418_ 專(zhuān)業(yè)：工程測(cè)量與監(jiān)理 畢業(yè)設(shè)計(jì)（作業(yè)）題目及專(zhuān)題 淺談水準(zhǔn)測(cè)量的誤差來(lái)源及控制方法題目類(lèi)型 應(yīng)用研究 題目來(lái)源 學(xué)生自選題 畢業(yè)設(shè)計(jì)（作業(yè)）時(shí)間：自_12_月_9_日開(kāi)始至_1_月_3_日止1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)（作業(yè)）完成的主要內(nèi)容及要求：這里主要論述水準(zhǔn)測(cè)量在工程測(cè)量中的基本原理，以及在勘察設(shè)計(jì)過(guò)程中水準(zhǔn)測(cè)量的問(wèn)題及控制方法。其分為：1 儀器誤差（系統(tǒng)誤差）及控制方法；2 觀(guān)測(cè)誤差（偶然誤差）及控制方法；3外界條件（偶然誤差）影響和控制方法； 1. 工程測(cè)量規(guī)范. GB50

3、026-2007.2. 城市測(cè)量規(guī)范. CJJ8-99.3. 國(guó)家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范. GB12897-91.4. 趙文亮. 地形測(cè)量 黃河水利出版社， 2005.8.5 高井祥，張書(shū)畢，于勝文等.測(cè)量學(xué).徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2007.6. 武漢大學(xué)測(cè)繪學(xué)院測(cè)量平差學(xué)科組.誤差理論與測(cè)量平差基礎(chǔ).武漢：武漢大學(xué)出版社，2006.7. 楊俊志，劉宗全.數(shù)字水準(zhǔn)儀的測(cè)量原理及其鑒定.北京：測(cè)繪出版社，2005.8. 寧津生等.測(cè)繪學(xué)概論.武漢：武漢大學(xué)出版社，2004.9 武漢測(cè)繪科技大學(xué)測(cè)量學(xué)編寫(xiě)組.測(cè)量學(xué)（第三版）.北京：測(cè)繪出版社，1991 3. 畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度安排：階段階 段 內(nèi) 容

4、起止時(shí)間1開(kāi)講個(gè)人選題報(bào)告2012.12.09-12.092著手收集資料，并報(bào)送提綱審定2012.12.09-12.183集中指導(dǎo)與個(gè)別指導(dǎo)，提交初稿審查2012.12.18-12.304修改，經(jīng)審稿后定稿交稿2012.12.30-01.025答辯與鑒定2012.01.03-01.03指導(dǎo)老師: 張堅(jiān)_ 院長(zhǎng): 劉錫軍 1 題目類(lèi)型：(1) 理論研究 (2) 實(shí)驗(yàn)研究 (3) 工程設(shè)計(jì) (4) 應(yīng)用研究 (5) 軟件開(kāi)發(fā)2 題目來(lái)源：(1) 教師科研題 (2) 生產(chǎn)實(shí)際題 (3) 模擬或虛構(gòu)題 (4) 學(xué)生自選題湖南軟件職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（作業(yè)）成績(jī)?cè)u(píng)定表班級(jí) ：工程測(cè)量與監(jiān)理1004 姓名 ：

5、楊麗楠 成績(jī) ：畢業(yè)設(shè)計(jì)（作業(yè)）題目：淺談水準(zhǔn)測(cè)量的誤差來(lái)源及控制方法指導(dǎo)老師評(píng)語(yǔ)：指導(dǎo)老師建議成績(jī)：指導(dǎo)老師簽名： 評(píng)審意見(jiàn)：評(píng)審人簽名： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（作業(yè)）答辯評(píng)語(yǔ)及成績(jī)：專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（作業(yè)） 答辯小組組長(zhǎng)簽名： 審查意見(jiàn)：系負(fù)責(zé)人簽名： VI湖南軟件職業(yè)學(xué)院2012屆畢業(yè)論文目錄摘 要1第一章 緒論21.1 選題的背景、目的及意義21.2 論文的主要方法21.3 論文的主要內(nèi)容21.3.1 儀器誤差（系統(tǒng)誤差）及控制方法；21.3.2 觀(guān)測(cè)誤差（偶然誤差）及控制方法；21.3.3 外界條件（偶然誤差）影響和控制方法。2第2章 水準(zhǔn)測(cè)量的基本原理和方法32.1 水準(zhǔn)測(cè)量的基本原理32.2水準(zhǔn)

6、測(cè)量方法與水準(zhǔn)路線(xiàn)4第三章 勘察設(shè)計(jì)過(guò)程中水準(zhǔn)測(cè)量的問(wèn)題及控制方法53.1 水準(zhǔn)測(cè)量中出現(xiàn)的問(wèn)題53.2儀器誤差（系統(tǒng)誤差）及控制方法83.2.1視準(zhǔn)軸不平行水準(zhǔn)管軸產(chǎn)生的誤差及控制方法83.2.2 水準(zhǔn)尺誤差及控制方法93.3 觀(guān)測(cè)誤差(偶然誤差)和控制方法93.3.1 符合水準(zhǔn)管氣泡居中誤差及控制方法93.3.2 調(diào)焦誤差和視差的影響及控制方法103.3.3 水準(zhǔn)尺的傾斜誤差及控制方法103.4 外界條件（偶然誤差）影響和控制方法11第四章 結(jié)論13參考文獻(xiàn)14致 謝15摘 要高程測(cè)量是測(cè)量任務(wù)中的一部分。其中，水準(zhǔn)測(cè)量是高程測(cè)量中精度最高、用途最廣、一種普遍采用的測(cè)量方法。是確定建設(shè)工程

7、地面點(diǎn)高程的方法之一。實(shí)施測(cè)量過(guò)程中，要求測(cè)量人員要精心操作、以高度負(fù)責(zé)認(rèn)真的態(tài)度來(lái)對(duì)待測(cè)量工作,養(yǎng)成良好的操作習(xí)慣。誤差允許范圍內(nèi)的精度由于儀器和人為的影響而不容易控制，而且易出現(xiàn)隱蔽性錯(cuò)誤，如果不能及早發(fā)現(xiàn)，基礎(chǔ)資料是錯(cuò)誤的，從而水準(zhǔn)點(diǎn)高程不正確，直接影響路線(xiàn)縱斷面設(shè)計(jì)和施工工作。關(guān)鍵詞：水準(zhǔn)測(cè)量；水準(zhǔn)儀；高程；誤差第一章 緒論1.1 選題的背景、目的及意義經(jīng)過(guò)兩年半的學(xué)習(xí)，我即將畢業(yè)走向社會(huì)。作為工程監(jiān)理班的畢業(yè)生，專(zhuān)業(yè)課學(xué)的如何？面對(duì)路橋交通建設(shè)工程，究竟能不能做工程監(jiān)理？程測(cè)量是是測(cè)量任務(wù)中的重要一部分。其中，水準(zhǔn)測(cè)量在工程建設(shè)應(yīng)用中發(fā)揮著很重要的作用。它為施工放樣、設(shè)備安裝、變形監(jiān)

8、測(cè)及分析與預(yù)報(bào)領(lǐng)域中提供基礎(chǔ)資料，為工程的順利進(jìn)行做鋪墊。在這里，節(jié)選來(lái)自南水北調(diào)中線(xiàn)一期工程天津干線(xiàn)TJ4-4標(biāo)段控制點(diǎn)SB43至SB48的三等水準(zhǔn)測(cè)量為例，我們初次測(cè)量時(shí)的成果顯示，其高差允許值都超出了規(guī)范要求，不能符合工程建設(shè)需要。最后經(jīng)過(guò)認(rèn)真檢查發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)沒(méi)有按精密水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范操作，一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)段測(cè)完后沒(méi)有立即進(jìn)行檢查、復(fù)核，為誤差的積累創(chuàng)造了條件。最后我們又從新復(fù)測(cè)了該段的高程，從儀器到測(cè)量人員做了全面的分析，從而發(fā)現(xiàn)了前期誤差來(lái)源的主要問(wèn)題。今天來(lái)寫(xiě)這個(gè)題目，就是來(lái)探討水準(zhǔn)測(cè)量在工程建設(shè)應(yīng)用當(dāng)中產(chǎn)生的一些問(wèn)題和解決方法。只要我們?cè)谧鳂I(yè)時(shí)按照其規(guī)范來(lái)要求測(cè)量人員，會(huì)在很大程度上

9、提高我們的作業(yè)速度、效率和質(zhì)量，把水準(zhǔn)測(cè)量的誤差限制最小，做到精益求精，以更好地為工程的順利進(jìn)行服務(wù)。1.2 論文的主要方法在撰寫(xiě)論文之前，經(jīng)過(guò)暑假的初步踏勘，收集分析了許多資料論文的主要方法水準(zhǔn)測(cè)量在工程應(yīng)用中的使用方法很多，這里主要論述的是在工程應(yīng)用種最常用的有中間法（前后視距相等）、搖尺法（讀數(shù)時(shí)尺底置于點(diǎn)上，尺的上部在視線(xiàn)方向前后慢慢移動(dòng)，讀取最小讀數(shù)）和距離補(bǔ)償法（前視距離和等于后視距離總和）來(lái)消除在測(cè)量當(dāng)中產(chǎn)生的誤差。1.3 論文的主要內(nèi)容這里主要論述水準(zhǔn)測(cè)量在工程測(cè)量中的基本原理，以及在勘察設(shè)計(jì)過(guò)程中水準(zhǔn)測(cè)量的問(wèn)題及控制方法。其分為：1.3.1 儀器誤差（系統(tǒng)誤差）及控制方法；1

10、.3.2 觀(guān)測(cè)誤差（偶然誤差）及控制方法；1.3.3 外界條件（偶然誤差）影響和控制方法。第2章 水準(zhǔn)測(cè)量的基本原理和方法2.1 水準(zhǔn)測(cè)量的基本原理水準(zhǔn)測(cè)量的基本原理是根據(jù)幾何關(guān)系，利用儀器提供的水平視線(xiàn)觀(guān)測(cè)立在兩點(diǎn)間上的水準(zhǔn)尺以測(cè)定兩點(diǎn)間的高差。如圖1所示，在需要測(cè)定高差的A、B兩點(diǎn)上分別立上水準(zhǔn)尺，在A、B兩點(diǎn)的中點(diǎn)安置可獲得水平視線(xiàn)的儀器（水準(zhǔn)儀），水平視線(xiàn)在A、B兩尺上的截尺數(shù)分別為a、b，設(shè)水準(zhǔn)測(cè)量的前進(jìn)方向是由A點(diǎn)向B點(diǎn)，則規(guī)定A點(diǎn)為后視點(diǎn)，其水準(zhǔn)讀數(shù)為a，稱(chēng)為后視讀數(shù)；B點(diǎn)為前視點(diǎn)，其水準(zhǔn)讀數(shù)為b，稱(chēng)為前視讀數(shù)。由于AB距離很短，地球曲率影響可忽略不計(jì)，則A、B兩點(diǎn)的高差為： 圖

11、1 水準(zhǔn)測(cè)量幾何原理hab = a b （2-1）于是B點(diǎn)的高程Hb可按下式計(jì)算： Hb = Ha hab （2-2） 高差hab本身可正可負(fù)，當(dāng)a大于b時(shí)，hab值為正，這種情況是B點(diǎn)高于A點(diǎn)；當(dāng)a小于b時(shí)，hab值為負(fù)，即B點(diǎn)低于A點(diǎn)。為了避免計(jì)算高差時(shí)發(fā)生正、負(fù)號(hào)的錯(cuò)誤，在書(shū)寫(xiě)高差hab時(shí)必須注意h下標(biāo)的寫(xiě)法。如，hab是表示由A點(diǎn)至B點(diǎn)的高差；而hab表示由B點(diǎn)至A點(diǎn)的高差，即 hab =- hba （2-3）從圖1中還可以看出，B點(diǎn)的高程也可以利用水準(zhǔn)儀的視線(xiàn)高程Hi（也稱(chēng)為儀器高程）來(lái)計(jì)算：Hi= Ha +a （2-4）Hb = Ha （a b）= Hi b （2-5）當(dāng)安置一次水

12、準(zhǔn)儀根據(jù)一個(gè)已知高程的后視點(diǎn)，需要求若干個(gè)未知點(diǎn)的高程時(shí)，用上式計(jì)算較為方便，此法成為視線(xiàn)高法，它在建筑工程中經(jīng)常應(yīng)用。2.2水準(zhǔn)測(cè)量方法與水準(zhǔn)路線(xiàn)當(dāng)?shù)孛嫔蟽牲c(diǎn)間的距離較長(zhǎng)或高差較大時(shí),僅安置一次儀器不能直接測(cè)得兩點(diǎn)間的高差,則進(jìn)行連續(xù)的分段測(cè)量,將所得各段高差相加、即可求得兩點(diǎn)間的高差。如某一點(diǎn)的高程通過(guò)轉(zhuǎn)1、轉(zhuǎn)2、轉(zhuǎn)3、轉(zhuǎn)n等點(diǎn)傳遞到另一點(diǎn),這些用來(lái)傳遞高程的點(diǎn),稱(chēng)為轉(zhuǎn)點(diǎn)。任意轉(zhuǎn)點(diǎn)位置的變動(dòng),都會(huì)直接影響到某一點(diǎn)的高程,因此,轉(zhuǎn)點(diǎn)位置應(yīng)選在堅(jiān)實(shí)的地面上,在其上放置尺墊并踩實(shí)。水準(zhǔn)路線(xiàn)是水準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行的路線(xiàn)。根據(jù)測(cè)區(qū)的具體情況,可選用不同的水準(zhǔn)路線(xiàn),水準(zhǔn)路線(xiàn)分為附合水準(zhǔn)路線(xiàn)、閉合水準(zhǔn)路線(xiàn)、支水

13、準(zhǔn)路線(xiàn)等三種。1）附合水準(zhǔn)路線(xiàn)：當(dāng)測(cè)區(qū)附近有高級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)時(shí),可由一高級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)開(kāi)始,沿著待測(cè)各高程的水準(zhǔn)點(diǎn)1、2、作水準(zhǔn)測(cè)量,最后附合到另一高級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)叫附合水準(zhǔn)路線(xiàn)。2）閉合水準(zhǔn)路線(xiàn)：當(dāng)測(cè)區(qū)附近有一高級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)時(shí),可從該點(diǎn)出發(fā),沿著待測(cè)的水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量,最后仍回到起始點(diǎn),形成一個(gè)閉合的路線(xiàn)。3）支水準(zhǔn)路線(xiàn)：從某一水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā),進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量到另一個(gè)點(diǎn),即不符合到另一點(diǎn),也不形成閉合的水準(zhǔn)路線(xiàn)。第三章 勘察設(shè)計(jì)過(guò)程中水準(zhǔn)測(cè)量的問(wèn)題及控制方法3.1 水準(zhǔn)測(cè)量中出現(xiàn)的問(wèn)題水準(zhǔn)測(cè)量是采用幾何原理，利用水平視線(xiàn)測(cè)定兩點(diǎn)間高差。儀器使用DS3型水準(zhǔn)儀，工具是3m的雙面木質(zhì)水準(zhǔn)標(biāo)尺和尺墊。渠道工程測(cè)量一般使用DS

14、3型微傾式自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀，每公里能達(dá)到的精度是3mm，水準(zhǔn)儀在一個(gè)測(cè)站使用的基本程序是安置儀器、粗略整平、瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺、精確整平和讀數(shù)。我們?cè)趯?shí)際勘測(cè)過(guò)程中按這個(gè)順序施行，在每一水準(zhǔn)點(diǎn)段測(cè)完后復(fù)核結(jié)果。在一個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)所有的工程采用同一個(gè)高程系統(tǒng)，現(xiàn)在應(yīng)用三等水準(zhǔn)點(diǎn)觀(guān)測(cè)方法采取往返測(cè)量，并且按照雙面水準(zhǔn)標(biāo)尺和中絲測(cè)高法并且每站按照“后前前后”的觀(guān)測(cè)程序進(jìn)行觀(guān)測(cè)讀數(shù)，最終成果整理要求高差閉合差fh容（fh容=h往+h返）達(dá)到平原微丘區(qū)三等水準(zhǔn)測(cè)量的精度不大于±12·L（1/2）。平原微丘地區(qū)影響水準(zhǔn)測(cè)量精度的主要因素是水準(zhǔn)路線(xiàn)的長(zhǎng)度，長(zhǎng)度越長(zhǎng)，精度越低。山區(qū)，則是測(cè)站，測(cè)站越多，精

15、度越低。一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)段測(cè)完后應(yīng)立即進(jìn)行檢核，在每一測(cè)站，沒(méi)有檢查、復(fù)核，為誤差的積累創(chuàng)造了條件，容易返工，耽誤時(shí)間、浪費(fèi)人力。通過(guò)工程實(shí)踐證明，這一方法經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)誤，這里節(jié)選取在“南水北調(diào)中線(xiàn)工程天津干線(xiàn)TJ4-4標(biāo)段控制點(diǎn)SB43至SB48測(cè)段水準(zhǔn)點(diǎn)外業(yè)測(cè)量結(jié)果所出現(xiàn)的錯(cuò)誤整理如下：表3.1 南水北調(diào)中線(xiàn)工程天津干線(xiàn)TJ4-4標(biāo)段控制點(diǎn) SB43至SB48水準(zhǔn)點(diǎn)外業(yè)測(cè)量結(jié)果測(cè)站編號(hào)后尺下絲前尺下絲方 向 及尺 號(hào)標(biāo) 尺 讀 數(shù)兩 次 讀數(shù) 差備注上絲上絲后距前尺第 一 次讀 數(shù)第 二 次讀 數(shù)視距差d1B43(H=6.196)前13980139800337338后前7

16、407400-0.1-0.1高差中數(shù)+7402B45(H=6.309)前13530135300525527后前3303300-0.2-0.3高差中數(shù)+3303后12980129800前12210122100330320后前77077001.00.7高差中數(shù)+7704后796079600前15560155600245257后前-7600-76000-1.2-0.5高差中數(shù)-76005后11770117700前12840128400572571后前-1070-107000.1-0.4高差中數(shù)-1070615100150900589588后前323

17、0323000.1-0.3高差中數(shù)+3230718290182900506508后前-3780-37800-0.2-0.5高差中數(shù)-37808B48(H=5.523)前13570135700359358后前67067000.1-0.4高差中數(shù)+670表3.2 南水北調(diào)中線(xiàn)工程天津干線(xiàn)TJ4-4標(biāo)段控制點(diǎn) SB43至SB48水準(zhǔn)點(diǎn)外業(yè)復(fù)測(cè)測(cè)量結(jié)果測(cè)站編號(hào)后尺下絲前尺下絲方 向 及尺 號(hào)標(biāo) 尺 讀 數(shù)兩 次 讀數(shù) 差備注上絲上絲后距前尺第 一 次讀 數(shù)第 二 次讀 數(shù)視距差d1B43(H=6.196)前139801398

18、00337338后前7607600-0.1-0.1高差中數(shù)+7602B45(H=6.309)前13530135300525527后前3303300-0.2-0.3高差中數(shù)+3303后12980129800前12210122100330320后前77077001.00.7高差中數(shù)+7704后789078900前15560155600245257后前-7670-76700-1.2-0.5高差中數(shù)-76705后11770117700前12840128400572571后前-1070-107000.1-0.4高差中數(shù)-1070615100151000

19、589588后前3240324000.1-0.3高差中數(shù)+3240718290182900506508后前-3780-37800-0.2-0.5高差中數(shù)-37803590.1后B48(H=5.523)13570135700358后前6706700-0.4高差中數(shù)+670表3.1經(jīng)過(guò)成果整理，讀數(shù)差h=后視-前視，h大于2mm不滿(mǎn)足規(guī)范要求。但是施工過(guò)程中，施工單位和監(jiān)理提出問(wèn)題要求復(fù)測(cè)，經(jīng)過(guò)表3.2復(fù)核補(bǔ)充測(cè)量成果證實(shí)，外業(yè)測(cè)量的結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求。因此，有必要分析水準(zhǔn)測(cè)量的誤差，找出控制糾正的方法，避免錯(cuò)誤的出現(xiàn)，保證項(xiàng)目的順利施工。水準(zhǔn)測(cè)量

20、誤差有儀器誤差、觀(guān)測(cè)誤差和外界條件的影響。3.2儀器誤差（系統(tǒng)誤差）及控制方法3.2.1視準(zhǔn)軸不平行水準(zhǔn)管軸產(chǎn)生的誤差及控制方法儀器雖在測(cè)量前經(jīng)過(guò)校正，仍會(huì)存在殘余誤差。一方面是制造誤差，即儀器在制造過(guò)程中就存在制造缺陷誤差，這項(xiàng)誤差是無(wú)法消除的；另一方面是檢驗(yàn)和校正后的殘余誤差。在這些誤差中，影響最大、表現(xiàn)突出的就是照準(zhǔn)軸和水準(zhǔn)管軸不平行的誤差，即i角誤差。設(shè)A、B分別為同一測(cè)站的后視點(diǎn)和前視點(diǎn)，SA、SB分別為后視和前視的距離，XA、XB為由于視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸不平行而引起的讀數(shù)誤差。如果不考慮地球曲率和大氣折光的影響，B點(diǎn)對(duì)A點(diǎn)的高差為：hab = （a XA）（b XB） =（a b）（

21、XA XB） （3-1）因 x =S tan i （3-2）故 hab = （a b）（SASB）tani =（a b）（SASB）1/" （3-3）對(duì)于一測(cè)段有 h = （a b）1/"×（SASB） （3-4）通過(guò)分析，i角誤差的影響與儀器至前后視標(biāo)尺的視距差及視距積累有關(guān)。因此造成水準(zhǔn)管氣泡居中，水準(zhǔn)管軸居于水平位置而望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸卻發(fā)生傾斜，致使讀數(shù)誤差。要消除i角誤差的影響，在實(shí)際作業(yè)中只要做到前后視距相等即可，這種誤與視距長(zhǎng)度成正比。觀(guān)測(cè)時(shí)可通過(guò)中間法（前后視距相等）和距離補(bǔ)償法（前視距離和等于后視距離總和）消除。針對(duì)中間法在實(shí)際過(guò)程中的控制，立尺人是關(guān)

22、鍵，通過(guò)應(yīng)用普通皮尺測(cè)距離，之后立尺，簡(jiǎn)單易行。而距離補(bǔ)償法不僅繁瑣，并且不容易掌握。殘余i 角也不是固定不變的，即使在同一測(cè)站上，后視和前視的i 角往往由于太陽(yáng)光照射的不同而不一樣。為了避免這種誤差的產(chǎn)生，在陽(yáng)光下進(jìn)行觀(guān)測(cè)必須用測(cè)傘遮住儀器。在照準(zhǔn)同一測(cè)站的前、后視尺時(shí)，盡量避免調(diào)焦。 3.2.2 水準(zhǔn)尺誤差及控制方法主要包含尺長(zhǎng)誤差（尺子長(zhǎng)度不準(zhǔn)確）、刻劃誤差（尺上的分劃不均勻）和零點(diǎn)差（尺的零刻劃位置不準(zhǔn)確），對(duì)于較精密的水準(zhǔn)測(cè)量，一般應(yīng)選用尺長(zhǎng)誤差和刻劃誤差小的標(biāo)尺。對(duì)于尺長(zhǎng)誤差較大水準(zhǔn)尺，使用時(shí)應(yīng)在最后的高差加上水準(zhǔn)尺每1m的尺長(zhǎng)改正。水準(zhǔn)尺的底面與標(biāo)尺第一個(gè)分格的起始線(xiàn)（黑面為零、

23、紅面為4687或4787）應(yīng)當(dāng)是一致的。但由于使用磨損等原因，有時(shí)不能完全一致，這個(gè)差數(shù) 是標(biāo)尺的零點(diǎn)差（包括黑紅面零點(diǎn)差及一對(duì)標(biāo)尺零點(diǎn)差）。標(biāo)尺零點(diǎn)差的影響對(duì)于測(cè)站數(shù)為偶數(shù)的水準(zhǔn)路線(xiàn)是可以自行抵消的。當(dāng)測(cè)站數(shù)為奇數(shù)時(shí)，高差中含有這種誤差的影響。所以，在水準(zhǔn)測(cè)量中，每測(cè)段的測(cè)站數(shù)應(yīng)取偶數(shù)為好，這樣就消除標(biāo)尺的零點(diǎn)差對(duì)高程的影響；或者標(biāo)尺的零誤差的影響，控制方法可以通過(guò)在一個(gè)水準(zhǔn)測(cè)段內(nèi)，兩根水準(zhǔn)尺交替輪換使用（在本測(cè)站用作后視尺，下測(cè)站則用為前視尺），并把測(cè)段站數(shù)目布設(shè)成偶數(shù)，即在高差中相互抵消。同時(shí)可以減弱刻劃誤差和尺長(zhǎng)誤差的影響3.3 觀(guān)測(cè)誤差(偶然誤差)和控制方法3.3.1 符合水準(zhǔn)管氣泡

24、居中誤差及控制方法水準(zhǔn)測(cè)量的主要條件是視線(xiàn)必須水平。假設(shè)當(dāng)水準(zhǔn)儀不存在i角誤差的情況下，我們用微傾螺旋使管水準(zhǔn)氣泡居中，此時(shí)一般認(rèn)為管水準(zhǔn)軸就水平了因而望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)軸水平了。其實(shí)不然，在觀(guān)察到氣泡居中的一瞬間，還不能認(rèn)為水準(zhǔn)軸是水平的。由于符合水準(zhǔn)氣泡未能做到嚴(yán)格居中，造成望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸傾斜，產(chǎn)生讀數(shù)誤差。讀數(shù)誤差的大小與水準(zhǔn)管的靈敏度有關(guān)，主要是水準(zhǔn)管分劃值的大小。此外，讀數(shù)誤差與視線(xiàn)長(zhǎng)度成正比。水準(zhǔn)管居中誤差一般認(rèn)為是0.1·，根據(jù)公式m居=0.1··S/2，DS3級(jí)水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)管的分劃值一般為20，視線(xiàn)長(zhǎng)度S為75m，=206265，那么，m居=0.4mm。由此看

25、來(lái)，只要觀(guān)測(cè)時(shí)符合水準(zhǔn)管氣泡能夠認(rèn)真仔細(xì)進(jìn)行居中，且對(duì)視線(xiàn)長(zhǎng)度加以限制，與中間法一致，此誤差可以消除。3.3.2 調(diào)焦誤差和視差的影響及控制方法在觀(guān)測(cè)時(shí)，若在照準(zhǔn)后、前尺時(shí)均調(diào)焦，必然使在前、后尺讀數(shù)時(shí)i角高度不一致，從而引起讀數(shù)誤差。前后視距相等時(shí)可避免在一站中重復(fù)調(diào)焦。當(dāng)存在視差時(shí)，尺像不與十字絲平面重合，觀(guān)測(cè)時(shí)眼睛所在的位置不同，讀出的數(shù)也不同，因此，產(chǎn)生讀數(shù)誤差。所以在每次讀數(shù)前，控制方法就是要仔細(xì)進(jìn)行物鏡對(duì)光，消除視差。普通水準(zhǔn)測(cè)量中水準(zhǔn)尺以厘米刻劃，考慮儀器的基本性能，影響估讀精度的因素主要與十字絲的粗細(xì)、望遠(yuǎn)鏡放大倍率及視線(xiàn)長(zhǎng)度等因素有關(guān)。其中視線(xiàn)長(zhǎng)度影響較大，有關(guān)規(guī)范對(duì)不同等級(jí)

26、水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)的視線(xiàn)均作了規(guī)定，作業(yè)時(shí)應(yīng)認(rèn)真執(zhí)行。3.3.3 水準(zhǔn)尺的傾斜誤差及控制方法水準(zhǔn)尺如果是向視線(xiàn)的左右傾斜，觀(guān)測(cè)時(shí)通過(guò)望遠(yuǎn)鏡十字絲很容易察覺(jué)而糾正。但是，如果水準(zhǔn)尺的傾斜方向與視線(xiàn)方向一致，則不易察覺(jué)。尺子傾斜總是使尺上讀數(shù)增大。它對(duì)讀數(shù)的影響與尺的傾斜角和尺上讀數(shù)的大?。匆暰€(xiàn)距地面的高度）有關(guān)。尺的傾斜角越大，對(duì)讀數(shù)的影響就越大；尺上讀數(shù)越大，對(duì)讀數(shù)的影響就越大。如圖2所示。當(dāng)水準(zhǔn)尺的傾斜角為時(shí)，其尺上讀數(shù)為a1，則由圖2可知 a = a1 * cos （3-5）a = a1 a = a1 * (1cos ) （3-6） 圖2 水準(zhǔn)尺傾斜對(duì)讀數(shù)影響即a得大小取決于水準(zhǔn)尺傾斜角和標(biāo)尺上

27、讀數(shù)a1的大小。所產(chǎn)生的讀數(shù)誤差為a =a（1-cos）。當(dāng)=3o，a=1.5m時(shí)，a = 2mm，由此可以看出，此項(xiàng)影響是不可忽視的，通常我們立鏡高度是1.7m, 則a = 2.33mm，。因此，在水準(zhǔn)測(cè)量中，立尺是一項(xiàng)十分重要的工作，一定要認(rèn)真立尺，使尺處于鉛垂位置。尺上有圓水準(zhǔn)的應(yīng)使氣泡居中。必要時(shí)可用搖尺法，即讀數(shù)時(shí)尺底置于點(diǎn)上，尺的上部在視線(xiàn)方向前后慢慢搖動(dòng)，讀取最小的讀數(shù)。當(dāng)?shù)孛嫫露容^大時(shí)，尤其應(yīng)注意將尺子扶直，并應(yīng)限制尺的最大讀數(shù)。最重要的是在轉(zhuǎn)點(diǎn)位置。3.4 外界條件（偶然誤差）影響和控制方法地球球氣差和日照風(fēng)力引起的誤差及控制方法大地水準(zhǔn)面BAbababaHAHB圖3 地球曲

28、率及大氣折光的影響如上圖3所示，A、B為地面上兩點(diǎn)，大地水準(zhǔn)面是一個(gè)曲面，如果水準(zhǔn)儀的視線(xiàn)ab平行于大地水準(zhǔn)面，則A、B兩點(diǎn)的正確高差為： hab = a b （3-7）但是，水平視線(xiàn)在水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)分別為a、b。a、a之差與b、b之差，就是地球曲率對(duì)讀數(shù)的影響，用c表示。即：C = D2/2R （3-8）式中 D水準(zhǔn)儀到水準(zhǔn)尺的距離（km）； R地球的平均半徑，R=6 371km。由于大氣折光的影響，視線(xiàn)是一條曲線(xiàn)，在水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)分別為a、b；a、a之差與b、b之差，就是大氣折光對(duì)讀數(shù)的影響，用r表示。在穩(wěn)定的氣象條件下，r約為c的1/7，即 r = 1/7(C)=0.07(D2/2R)

29、（3-9）地球曲率和大氣折光的共同影響為：f =c- r =0.43(D2/2R) （3-10）由于地球曲率的緣故，在同一水準(zhǔn)面上的兩個(gè)點(diǎn)其高差并不為零。由此產(chǎn)生用水平面代替水準(zhǔn)面對(duì)高程的影響，可以用公式C =D2/（2R）表示，地球半徑R =6 371Km，當(dāng)D =1Km時(shí)，C =8cm；顯然，以水平面代替水準(zhǔn)面時(shí)高程所產(chǎn)生的誤差要遠(yuǎn)大于測(cè)量高程的誤差。所以，對(duì)于高程而言，即使距離很短，也不能將水準(zhǔn)面當(dāng)作水平面，一定要考慮地球曲率對(duì)高程的影響。實(shí)測(cè)中采用中間法可自動(dòng)消除曲率對(duì)前后視讀數(shù)的影響。大氣折光使視線(xiàn)成為一條曲率約為地球半徑7倍的曲線(xiàn)，使讀數(shù)減小，可以用公式h =D2/（2x7R）表示，視線(xiàn)離地面越近，折射越大，因此，視線(xiàn)距離地面的高度不應(yīng)小于0.3m，并且其影響也可用中間法消除或減弱。此外，應(yīng)選擇有利的時(shí)間，一日之中，上午10時(shí)至下午4時(shí)這段時(shí)間大氣比較穩(wěn)定，便于消除大氣折光的影響，但在中午前后觀(guān)測(cè)時(shí)，尺像會(huì)有跳動(dòng)，影響讀數(shù)，應(yīng)避開(kāi)這段時(shí)間，陰天、有微風(fēng)的天氣可全天觀(guān)測(cè)。日照及風(fēng)力引起的誤差影響是綜合的，比較復(fù)雜。如果光照會(huì)造成儀器各部分受熱不均使軸線(xiàn)關(guān)系發(fā)生改變、風(fēng)大時(shí)會(huì)使儀器抖動(dòng)、不易精平等會(huì)引起誤差。處選