孫炳臣

重慶水利電力建筑勘測設(shè)計(jì)研究院，重慶 400020

工程測距頻率誤差包含兩個(gè)方面：頻率校準(zhǔn)誤差和頻率漂移誤差。前者稱為頻率的準(zhǔn)確度，后者稱為頻率的穩(wěn)定度。因全站儀測距頻率采用專門的頻率計(jì)校準(zhǔn)，而頻率計(jì)的不確定度可優(yōu)于1×10-7，在全站儀的長期作業(yè)過程中，工程測距頻率漂移誤差是頻率誤差的主要因素。頻率漂移誤差是由振蕩器元器件老化、溫度變化、電源電壓變化等因素引起的，此項(xiàng)誤差的大小取決于儀器的質(zhì)量，一般要求年漂移量不超過五百萬分之一。

1 測量誤差產(chǎn)生的原因

導(dǎo)致水利工程中的測量誤差的主要原因有：其一，測量儀器的本問題，我們所用的測量儀器的制作都是依據(jù)幾何光學(xué)的原理進(jìn)行生產(chǎn)的，組成材料在具體的制造過程中并不是都非常精確，再加上因?yàn)槭艿絻x器的制作流程的局限，出廠之前廠家對(duì)部分儀器的校正也不是太完善，從而影響了真?zhèn)€測量結(jié)果的準(zhǔn)確性；其二，由于人為操作的不當(dāng)?shù)仍蛩a(chǎn)生的誤差。觀測人員的感覺器官由于受到具體鑒別能力的限制以及對(duì)相關(guān)測量儀器的操作不夠準(zhǔn)確和熟練，從而造成了在儀器的瞄準(zhǔn)、安置方向與讀取數(shù)據(jù)上出現(xiàn)一些人為誤差；其三，外界一些自然因素所造成的一些誤差。因?yàn)槭艿阶匀灰蛩氐牟粩嘧兏?，其測量的觀測值也在隨著外界因素的變化而變化，這樣也會(huì)引起測量數(shù)值上的誤差。

2 衡量測量成果精度的標(biāo)準(zhǔn)

中誤差的計(jì)算方式就是取所有的觀測值的真實(shí)誤差平方的平均值，對(duì)這個(gè)平均值進(jìn)行開方就是中誤差。中誤差是一個(gè)衡量每組觀測值的精度標(biāo)準(zhǔn)，也屬于允許誤差確定的理論基礎(chǔ)，在所有的測量規(guī)范之中經(jīng)常把中誤差當(dāng)做一個(gè)衡量施工測量關(guān)鍵精度的技術(shù)指標(biāo)。允許誤差是實(shí)際測量的過程中，規(guī)定一個(gè)具體范圍的中誤差當(dāng)做偶然誤差的允許誤差。在所有的測量規(guī)范之中，經(jīng)常會(huì)把兩倍的中誤差看做衡量具體偶然誤差的唯一標(biāo)準(zhǔn)。相對(duì)誤差是中誤差的觀測值與絕對(duì)值的比值也就是通常所說的相對(duì)誤差。如果誤差的數(shù)值和觀測值有著直接的關(guān)聯(lián)時(shí)，就應(yīng)該采用相對(duì)誤差去衡量具體觀測值的精度，這樣其值相對(duì)比較準(zhǔn)確一些。下圖為測量主要精度指標(biāo)表。

表1 測量主要精度指標(biāo)表（mm）

3 測量工作中消除誤差的方法

3.1 進(jìn)行水準(zhǔn)測量時(shí)消除誤差的方法

首先，讀數(shù)的時(shí)候，要注意鏡子里的成像是正像還是倒像，對(duì)于倒像的，應(yīng)注意數(shù)字“9”和“6”的區(qū)別，還應(yīng)注意數(shù)字上面表示整米數(shù)的圓點(diǎn)的個(gè)數(shù)，注意用十字絲的中絲讀取數(shù)字，不要把上、中、下三個(gè)絲看錯(cuò)了。其次，應(yīng)注意立尺員所立的水準(zhǔn)點(diǎn)是否是所要立的點(diǎn)，塔尺的接頭位置的尺寸是否正確，塔尺必須立直立正，不應(yīng)前后傾斜。精密的水準(zhǔn)測量應(yīng)采用帶水準(zhǔn)器的塔尺。再次，應(yīng)注意保持前后視距相等，消除視準(zhǔn)軸與儀器豎軸不垂直引起的誤差。視線要離地面高1m以上，以減少大氣垂直折光的影響；應(yīng)選在成像穩(wěn)定的時(shí)間進(jìn)行讀數(shù)，以減少讀數(shù)誤差。最后，在某一測段中的水準(zhǔn)路線上，測站數(shù)宜安排成偶數(shù)，以消除標(biāo)尺的零點(diǎn)差，嚴(yán)格按照相應(yīng)等級(jí)的水準(zhǔn)測量規(guī)范中規(guī)定的限差進(jìn)行測量，并對(duì)其測量結(jié)果進(jìn)行平差計(jì)算。

3.2 進(jìn)行角度測量時(shí)消除誤差的方法

首先，精確地對(duì)中和整平儀器，瞄準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)，十字絲中絲的中心要準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)，消除瞄準(zhǔn)目標(biāo)偏差。讀數(shù)要細(xì)心，盡量減少讀數(shù)誤差。其次，使用盤左和盤右各觀測一次取其平均值，消除儀器視準(zhǔn)軸誤差和橫軸傾斜誤差。再次，采用測回法測角時(shí)，每一個(gè)測回要設(shè)置不同的起始讀數(shù)，以消除度盤刻劃不均勻的誤差，操作順序要正確。在短邊上測角時(shí)，由于對(duì)中誤差引起的角度誤差將變大，因此這時(shí)必須精確的對(duì)中。最后，利用經(jīng)緯儀正倒鏡法定線時(shí)，直線延長的長度不應(yīng)大于后視邊的長度，這樣能夠減少對(duì)中誤差和照準(zhǔn)誤差對(duì)邊長的影響。物鏡、目鏡要仔細(xì)對(duì)光，以消除視差，觀測過程中要隨時(shí)檢查水準(zhǔn)管氣泡是否居中。

3.3 用鋼尺丈量距離時(shí)消除誤差的方法

首先，丈量時(shí)，前、后尺手要互相配合，同時(shí)拉緊鋼尺，尺身要平，拉力要均勻，將尺的刻度對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)位，同時(shí)進(jìn)行讀數(shù)。其次，讀數(shù)要準(zhǔn)確，要注意尺的刻畫方向，不要只注意毫米、厘米而忽視分米和米，以免造成讀數(shù)誤差。再次，要對(duì)丈量后的結(jié)果進(jìn)行尺長改正、溫度改正和傾斜改正，化算成為水平距離，注意各項(xiàng)改正的正負(fù)號(hào)不要搞錯(cuò)。

4 結(jié)論

測量之前，要先將道路和主要建筑物確定下來，然后在添加其余次要方面，這樣不但條理清楚，有利于作圖的準(zhǔn)確和隨時(shí)進(jìn)行實(shí)物和圖形的對(duì)比從而檢驗(yàn)測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確與否。標(biāo)尺要立直，盡量避免晃動(dòng)，有晃動(dòng)時(shí)，應(yīng)該選擇數(shù)據(jù)最小的時(shí)候進(jìn)行讀取。在讀數(shù)前一定將水準(zhǔn)儀視野的水準(zhǔn)氣泡調(diào)平（兩側(cè)的線重合），否則造成的誤差會(huì)很大。立標(biāo)尺時(shí)，標(biāo)尺除立直外，還要選在重要的地方。因此，選點(diǎn)就非常重要，點(diǎn)一定要選在有代表性的地方，同時(shí)要注意并非點(diǎn)越多越好，相反選取的無用點(diǎn)過多不但會(huì)增加測量，計(jì)算和繪圖的勞動(dòng)量和多費(fèi)時(shí)間，而且會(huì)因點(diǎn)多而雜亂產(chǎn)生較大的誤差。當(dāng)用經(jīng)緯儀測量角度時(shí)，如果目標(biāo)較小，最好使單線與目標(biāo)重合，如果目標(biāo)有一定寬度，可以用雙絲夾住目標(biāo)。在測量時(shí)候一定要小心，因?yàn)樯晕⑴隽艘幌聝x器，就要重新調(diào)整對(duì)中水平，否則就會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，也可能導(dǎo)致儀器的損壞。在讀取數(shù)據(jù)時(shí)，每位成員都要細(xì)心，既要看得準(zhǔn)，還要果斷，不能猶豫不決，任何一個(gè)錯(cuò)誤都有可能導(dǎo)致最終的成果的報(bào)廢。

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