电子经纬仪测量立木材积误差分析
经纬仪使用16个误差及应对措施
经纬仪使用16个误差及应对措施
一、仪器误差
1、水平度盘刻划不均匀误差;
应对措施:采用在各测回间变换水平度盘位置观测,取各测回平均值的方法,可以减弱。
2、水平度盘的偏心差
应对措施:采用盘左、盘右观测取平均值的方法,可以消除此项误差的影响。
3、视准轴不垂直于横轴
4、水平轴不垂直于竖轴
应对措施:采用盘左、盘右观测取平均值的方法,可以消除此项误差的影响。
5、仪器竖轴倾斜误差
注意:无法采用一定的观测方法加以消除。
在经纬仪使用之前应严格检校仪器竖轴与水准管轴的垂直关系。
二、观测误差
1、仪器对中误差
△β与偏心距e成正比;
与测站点到目标的距离D成反比;
△β与水平角β′和偏心角θ的大小有关,当β′=180˚,θ=90˚时,△β最大。
2、目标偏心误差
产生原因:观测标志倾斜或没有立在目标点中心的。
目标偏心误差对水平角观测的影响与偏心距e成正比,与距离D成反比。
观测时尽量瞄目标底部。
3、整平误差
整平误差是指安置仪器时竖轴不竖直的误差。
应注意水准管轴与竖轴垂直的检校和使用中的整平。
4、瞄准误差→消除视差
5、读数误差≤±6″
三、外界条件的影响
1、松软的土壤和风力影响仪器的稳定;
2、日晒和环境温度的变化;
3、太阳照射地面产生热辐射引起大气层密度变化;
4、目标影像的跳动;
5、大气透明度低时目标成像不清晰;
6、视线太靠近建、构筑物时引起旁折光;
应对措施:选择有利的观测时间,避开不利的观测条件。
经纬仪测量的误差和注意事项(精)
一、仪器误差 仪器误差的来源主要有两个方面: (1)仪器检校后还存在着残余误差; (2)仪器制造、加工不完善而引起的误差。 可以采用适当的观测方法来减弱或消除其中一些误差。如视准轴不垂直于横 轴、横轴不垂直于竖轴及度盘偏心等误差,可通过盘左、盘右观测取平均值的方 法消除,度盘刻划不均匀的误差可以通过改变各测回度盘起始位置的办法削弱等。 二、仪器安置误差 1、仪器对中误差 右图所示,B为测站点,A、C为观测 目标,B′为仪器中心。BB′为对中误差, 其长度称为偏心距,以e表示。由图可知,观测角值β′与正确角值β之间的关系式 为 β=β′+(ε1+ε2) 因ε1、ε2很小,所以
面目标而产生目标偏心差。设照准点至地面的测杆长度为L,测杆与铅垂线的夹 角为γ,则照准点的偏心距为 :
e' L sin
e′对水平角的影响,类似于对中误差的影响,边长越短,测杆越倾斜,瞄 准点越高,影响就越大。因此,在观测水平角时,测杆要竖直,并且尽量瞄准 其底部,以减小目标倾斜引起的水平角观测误差△β。
设D1=D2=D,则
1 1 ) D1 D2
2e D
''
设当D=100m,e=3mm时,ε=12.4″。可见,边越短,对中越要仔细。
2
2、整平误差 整平误差引起竖轴倾斜,且正、倒镜观测时的影响相同,因而不能消除。故 观测时应严格整平仪器。其影响类似于横轴与竖轴不垂直的情况,垂直角越大, 影响也越大。在山区观测时,一般垂直角较大,尤其要注意。当发现水准管气泡 偏离零点超过一格时,要重新整平仪器,重新观测。 三、目标偏心误差 如右图所示,水平角观测时,常用测杆立 于目标上作为照准标志。当测杆倾斜而又瞄准 测杆上部时,将使照准点偏离地
经纬仪、水准仪、全站仪误差
经纬仪全站仪水准仪误差分析和校准Leica SUR John Shao一、误差分类1、仪器构造误差1)视准轴误差的影响,盘左盘右观测的平均值可抵消该误差。
2)横轴不水平误差的影响,盘左盘右观测的平均值可抵消该误差。
3)纵轴误差的影响(1) 纵轴误差的影响不仅随观测目标的垂直角的增大而增大,而且与横轴所处的方向有关;(2) 盘左盘右取平均不能消除该项误差。
4)照准部偏心差的影响在度盘对径方向上读取读数而取平均值的方法及盘左、盘右读数的平均值都可消除该项误差的影响。
5)其他仪器误差的影响 度盘刻划不均匀误差,竖盘指标差。
2、与观测者有关的误差1)仪器对中误差2)目标偏心误差3)照准误差4)读数误差3、与外界条件有关的误差1)温度的变化2)大风的影响3)大气折光4)大气透明度5)地面稳定性二、经纬仪误差分析:有六项主要误差,即:(1)安平水准器轴垂直于竖轴误差;(2)十字丝竖丝与铅垂线平行误差;(3)视准轴垂直于横轴误差;(4)横轴垂直于竖轴误差——i角误差;(5)竖盘指标差误差;(6)2C误差。
(7)光学对中器的检校(8)圆水准器的检校(次 要)前六项主要误差校正,是在不存在度盘偏心差前提下进行的、否则需先校正度盘偏心差。
(1)如何校正安平水准器轴垂直于仪器竖轴误差检验:初步整平仪器,转动照准部使水准管平行于一对脚螺旋连线,转动这对脚螺旋使气泡严格居中;然后将照准部旋转180˚,如果气泡仍居中,则说明条件满足,如果气泡中点偏离水准管零点超过一格,则需要校正。
校正:先转动脚螺旋,使气泡返回偏移值的一半,再用校正针拨动水准管校正螺钉,使水准管气泡居中。
如此反复检校,直至水准管旋转至任何位置时水准管气泡偏移值都在一格以内。
(2)十字丝竖丝与铅垂线平行误差检验 :用十字丝交点瞄准一清晰的点状目标P,转动望远镜微动螺旋,使竖丝上、下移动,如果P点始终不离开竖丝,则说明该条件满足,否则需要校正。
十字丝竖丝与铅垂线平行的检验校正:旋下十字丝环护罩,用小螺丝旋具松开十字丝外环的4个固定螺钉,转动十字丝环,使望远镜上、下微动时,P 点始终在竖丝上移动为止,最后旋紧十字丝外环固定螺钉。
电子经纬仪的检定与误差解析
电子经纬仪的检定与误差解析电子经纬仪不仅能作为测角仪器单独完成测量工作,还能与电子手簿、激光测距仪等组成全站仪,或与激光测距机、卫星定位仪、陀螺仪等组成测地系统。
本文详细分析了电子经纬仪的误差成因,旨在提高电子经纬仪的测量精度。
标签:电子经纬仪;鉴定范围;误差解析计算机技术与微电子技术的快速发展,为传统测绘仪器带来了革命性的变化,电子经纬仪正是在这种科技的冲击下而诞生的一种测量仪器,被广泛应用在建筑、军事等行业,极大提高了现代测绘技术水平。
1.电子经纬仪电子经纬仪是一款集光学、电子、机械、计算为一体的高精度光学测量仪器,其在光学经纬仪的基础上增加了自动化智能技术、滤波技术以及电子细分控制技术等,能够对测量数据进行智能读取,除被广泛应用在公路、铁路、水利等工程的测量中,还可以用于大型建筑、设备的实地安装地形测量。
常见的电子经纬仪主要由:照准部、望远镜、测微器系统、水准器、基座及脚螺旋、光栅盘或光学码盘、读数面板、光学对点器,九大部分组成,具有较高的抗振能力、稳定性、可靠性,以及耗电小、寿命长、温度影响小等优点,适用于各种地形测量、地籍测量、工程测量。
2.进行电子经纬仪检定的主要内容电子经纬仪是在光学经纬仪基础发展而来,为进一步提升其精确度,我们应熟悉并掌握电子经纬仪的检定工作内容。
1)水准器轴与竖轴的垂直度;2)望远镜竖丝铅垂度;3)望远镜视轴对横轴的垂直度;4)横轴误差;5)照准差;6)竖轴误差;7)光学对中器视轴与竖轴重合度;8)望远镜调焦视轴变动误差;9)一测回水平方向标准偏差。
3.电子经纬仪的误差分析电子经纬仪主要用于边角的角度测量,测量误差是比照国家标准仪器精度来判断的,而国家标准仪器精度指的是一测回水平方向的标准误差。
在對电子经纬仪进行误差测量时,需要首先将电子经纬仪的望远镜对准实现选取的目标点A,获得对应角度的测量数值,然后对转目标点B,继续获得相应角度的测量数值,A、B两点测量数值间的误差为目标点间的夹角。
如何进行测绘技术的误差分析和校正
如何进行测绘技术的误差分析和校正测绘技术的误差分析和校正在现代科技进步中扮演着重要的角色。
测绘作为一门综合性学科,其应用范围涉及到土地管理、城市规划、资源环境管理等诸多领域。
而误差分析和校正则是保证测绘数据准确性、可靠性的关键步骤。
本文将从测绘误差的产生原因、误差分析方法、校正手段等方面进行探讨。
一、误差的产生原因误差是测绘中一个普遍存在的问题,其产生原因十分复杂。
首先,测量仪器本身的误差不可忽视。
各种测量设备在制造过程中难免存在一定的工艺误差和系统误差,这些都将直接影响到测量的精度和准确性。
其次,环境因素也会对测量结果产生一定的影响。
例如,天气条件的变化、地理环境的复杂性会导致测量结果产生偏差。
最后,操作人员的技术水平和操作方法也是影响测量误差的重要因素。
二、误差分析方法误差分析是指对测量过程中产生的误差进行系统性的分析和定量描述。
常用的误差分析方法主要包括精度分析法和可靠性分析法。
精度分析法主要是通过对重复测量数据进行统计分析,计算测量结果的平均值和标准差,以评估测量结果的精度。
可靠性分析法则是通过对测量数据进行概率统计,建立数学模型,分析测量结果的可靠性。
三、校正手段误差校正是为了改正或减小误差对测量结果的影响,提高测量数据的准确性和可靠性。
目前常用的校正手段主要有以下几种。
1. 内部校正:内部校正是通过对测量仪器本身的误差进行校正,以提高仪器的测量精度。
常见的内部校正方法包括零点校正、线性化校正等。
2. 外部校正:外部校正是指通过与已知准确值进行对比,对测量结果进行校正。
例如,利用已知控制点进行GPS定位的校正。
3. 误差模型校正:误差模型校正是通过建立误差模型,对测量结果进行修正。
常见的误差模型包括多项式模型、高斯模型等。
4. 数据配准:数据配准是指将多个测量数据进行匹配,消除不一致性或异质性,以提高整体测量结果的准确性。
数据配准常用于遥感影像处理等领域。
综上所述,测绘技术的误差分析和校正是确保测绘数据准确性和可靠性的必要步骤。
经纬仪测量误差分析
经纬仪测量误差分析水平角测量误差1.仪器误差仪器误差的来源可分为两方面。
一是仪器制造加工不完善的误差,如度盘刻划的误差及度盘偏心差等。
前者可采用度盘不同位置进行观测(按180°/n计算各测回度盘起始读数)加以削弱;后者采用盘左盘右取平均值予以消除。
其次是仪器校正不完善的误差,其视准轴不垂直于横轴及横轴不垂直于竖轴的误差,可采用盘左盘右取平均值予以消除。
但照准部水准管不垂直于竖轴的误差,不能用盘左盘右的观测方法消除。
因为,水准管气泡居中时,水准管轴虽水平,竖轴却与铅垂线间有一夹角θ,水平度盘不在水平位置面倾斜一个θ角,用盘左盘右来观测,水平度盘的倾角θ没有变动,俯仰望远镜产生的倾斜面也未变,而且瞄准目标的俯仰角越大,误差影响也越大,因此测量水平角时观测目标的高差较大时,更应注意整平。
2.观测误差(1)对中误差观测时若仪器对中不精确,致使度盘中心与测站中心O不重合而偏至O′,OO′的距离e称为测站偏心距,此时测得的角值β′与正确角值β之差△β′即为对中不良所产生的误差,由图可知:△β=β-β′=δ1+δ2。
因偏心距e是一小值,故δ1和δ2应为一小角,于是把e近似地看作一段小圆弧,所以得:△β=δ1+δ2=ep〞(1/d1+1/d2)式中:d1、d2——水平角两边的边长;e——测站偏心距;p〞=206265″。
由上式可知,对中误差与偏心距e成正比,与边长d1和d2成反比。
例如,e=3mm、d1=d2=100m,则△β″;如果d1= d2 =50m,则△β″。
故当边长较短时,应认真进行对中,使e值较小,减少对中误差的影响。
(2)整平误差观测时仪器未严格整平,竖轴将处于倾斜位置,这种误差与上面分析的水准管轴不垂直于竖轴的误差性质相同。
由于这种不能采用适当的观测方法加以消除,当观测目标的竖直角越大其误差影响也越大,故观测目标的高差较大时,应特别注意仪器的整平,一般每测回观测完毕,应重新整平仪器再进行下一个测回的观测。
浅析建筑材料检测常见误差及数据处理
浅析建筑材料检测常见误差及数据处理摘要:随着城镇化建设的不断加快,对于建筑质量的要求也越来越高,其中建筑质量离不开建筑材料的检测工作,建筑材料检测工作中误差是不可避免的,如何在这种情况下对常见误差进行科学的数据处理是一个非常重要的研究方向。
关键字:建筑、材料、检测、误差、数据、处理正文:1建材检测中误差产生及分类1.1偶然误差偶然误差主要是指由于偶然因素引起的误差。
这类问题主要是因为突发性的试验因素发生改变,从而导致测量结果失真。
例如在用某仪器进行测量时,电源电压由于线路损耗发生负载幅值波动,导致仪器工作异常,从而影响了测量结果。
偶然误差是试验人员无法估计的,很难通过有效措施防止其发生,但偶然误差的分布同样服从误差的正态分布规律,因此可以通过删除误差范围过大数据的方式来保证不是由于人为误差导致的数据失真,减小因为无法分辨偶然误差需要重新进行试验而带来的额外试验工作量。
1.2不可忽略系统误差的产生通过对常见系统误差的研究发现,系统误差基木可以分为以下两类:固定系统误差和变化系统误差。
固定系统误差主要是指在利用检测系统进行数据检测时,得到的数据与真实数据的差距大小不变,例如:试验机械的零点不准,就会造成系统的固定误差。
变化系统误差是指由于外界环境的改变而引起的检测系统变化,从而造成系统测量的数据与实际数据的差距,例如:在进行水泥试验的过程中,对于环境控制就相对较为严格,对于试验室内温度、湿度都有较为明确的规定。
并且在试验中使用的器具都要与试验室内温度保持一致。
这样就是为了减少由于试验环境的改变而影响水泥试验的结果,减小变化系统误差。
固定系统误差一般很难发现,只有通过不同的检测系统或是不同的检测仪器对同一对象进行反复测量时,根据数据的对比才有可能发现;而变化系统误差较容易发现,只要根据试验得到的规律性数据就可以判断其是否由于受到周围环境的影响而产生的误差。
1.3试验者粗心大意所致的过失误差在进行试验过程中,经常会发生由于试验操作人员失误产生的检测误差。
电子全站仪的校准与误差分析
电子全站仪的校准与误差分析全站仪是一种现代化的测量设备,广泛应用于建筑、测绘等工程领域。
准确地校准和分析全站仪的误差是保证测量结果可靠性的重要环节。
本文将探讨电子全站仪的校准流程及误差分析,并着重介绍一些常见的误差类型与纠正方法。
一、校准流程电子全站仪的校准需要按照一定的流程进行,以确保其测量准确度。
校准流程主要包括基准标定、内部参数标定和外部参数标定。
基准标定是对全站仪的基准坐标系进行标定,通常采用经典的坐标转换方法,以及利用全站仪与已知控制点的测量结果进行配准。
这一步骤的目的是建立一个可靠的基准坐标系,以后进行测量时可以参考。
内部参数标定是校准全站仪的内部测量元件,包括人体曲线、水平角度和垂直角度等。
这一步骤需要使用专门的校准设备,通过与已知角度标准进行对比,修正全站仪内部元件的读数。
通常使用的方法是多次测量同一目标,通过对比不同结果之间的偏差来确定修正值。
外部参数标定是校准全站仪的外部元件,如非正交性、切射误差等。
这一步骤常常需要将全站仪安装在一台精密转台上,通过对不同角度的测量结果进行比较,确定外部参数的误差,并进行修正。
二、误差分析电子全站仪的测量误差主要包括观测误差、仪器误差和环境误差三个方面。
观测误差是由于人为操作不精确造成的,包括目标点非正中、照准精度不高等。
这种误差在测量中不可避免,但可以通过良好的操作训练和规范的测量流程来减小。
仪器误差是指全站仪本身的制造、装配等方面的误差。
例如,水平轴不垂直、垂直轴不水平等。
这些误差通常在校准过程中被发现,并通过修正或补偿来消除。
环境误差是由外部环境因素引起的,如温度、大气压等变化。
这些因素会对全站仪的测量结果产生影响,因此在测量过程中需要注意环境因素的监测和记录,以便进行误差消除。
此外,还有一些特殊误差需要特别关注,如大气折射误差、杆尺伸缩误差等。
这些误差通常需要专门的测量方法和校准设备来纠正。
通过校准与误差分析,我们可以了解全站仪的误差来源、大小及其对测量结果的影响。
建材检测中的误差分析与数据处理
建材检测中的误差分析与数据处理建材检测是用来验证建材是否符合国家标准以及工程要求的一项重要工作。
在建材检测中,经常会出现一些误差,如果不及时发现并加以处理,就会对建筑工程的质量和安全性产生不良影响。
对建材检测中的误差进行分析和数据处理是非常重要的。
一、建材检测中的误差分析在建材检测过程中,常见的误差有以下几种:1. 仪器误差:建材检测中经常使用各种检测仪器,如压力计、温度计、扫描电镜等。
这些仪器在使用过程中可能存在测量不准确、仪器精度不够等问题,从而产生误差。
2. 人为误差:建材检测中,操作人员的技术水平和经验对检测结果的准确性有很大的影响。
如果操作人员的技术不过关或者工作态度不端正,就容易产生人为误差。
3. 环境误差:建材检测时,环境因素的变化也会影响检测结果的准确性,比如温度、湿度、气压等。
4. 样品误差:如果样品的选取和保存不当,也会对检测结果产生一定的误差。
二、建材检测中的数据处理1. 发现误差:首先要对建材检测中出现的误差进行及时的发现和分析。
比如通过对检测仪器的校准、对操作人员的技术培训、对环境因素的控制等手段来找出误差的根源。
2. 数据修正:对于已经出现的误差数据,要进行相应的修正。
比如通过对检测仪器的重新校准、重新取样、重新进行检测等方式来修正误差数据,保证数据的准确性。
3. 数据比对:建材检测中通常会进行多次检测,对于多次检测的数据,要进行比对分析,找出数据之间的一致性和差异性,从而判断检测结果的准确性。
4. 统计分析:对建材检测结果进行统计分析,比如求平均值、标准差、偏差等统计参数,从而对检测结果进行全面的评价和分析。
5. 结论和建议:根据数据处理的结果,给出相应的结论和建议。
如果数据处理后得出的结果符合国家标准和工程要求,可以给出合格的结论,并提出相应的建议。
如果数据处理后得出的结果不符合标准和要求,需要对建材进行重新选择或者改进,从而保证建筑工程的质量和安全性。
建材检测中的误差分析和数据处理是确保建筑工程质量和安全性的重要环节。
经纬仪误差分析
3、仪器整平误差(精确整平,一测回内气泡偏离不能超过1格; 测回间重新整平 )
4、照准误差(消除视差,精确瞄准)
5、读数误差(消除视差,认真读数)
仪器误差
1.视准轴误差
由视准轴不垂直于横轴引起,仪器整平后望远镜绕横轴转动,视准轴扫出的是一锥面,而非竖直平面。
消除影响:一测回,盘左、盘右观测取平均值。
2.横轴误差
横轴不垂直于竖轴引起.
此时仪器整平后竖轴处于铅垂,而横轴必然倾斜,视线绕横轴旋转时形成Βιβλιοθήκη 垂直于横轴的倾斜面,而非铅垂面。
度盘偏心是指水平度盘中心与照准部旋转中心不重合。
消除:
1)盘左、盘右测角取平均值可消除度盘偏心误差。J6
2)对径符合法读数的仪器可自行消除此误差。 J2
5.光学对中器视线与竖轴不重合误差
该误差导致测站偏心, 只有精确的校正。
观测误差
1、仪器对中误差(与偏心距成正比,与视线边长成反比,当水平角接近180?时影响最大;减弱:精确对中)
消除影响:一测回,盘左、盘右观测取平均值。
3.竖轴误差
水准管轴与竖轴不垂直引起, 则即使CC⊥HH,HH⊥VV,当水准气泡居中(LL水平)时,VV并不垂直,HH也不水平。
盘左、盘右观测取平均值不能消除其误差。
消减措施:关键是保证竖轴铅垂。
校正仪器;
尽量使水准管气泡居中。
4.度盘偏心误差
建材检测中的误差分析与数据处理
建材检测中的误差分析与数据处理
在建材检测过程中,误差分析和数据处理是非常重要的环节。
误差分析主要是指在检测过程中出现的误差,而数据处理则是指对检测出的数据进行加工处理。
一、误差分析
1.测试设备误差:检测设备的精度会对测试数据产生影响,因此,我们需要制定检测计划时要选择准确精度合理的设备。
2.人为误差:测试人员在操作设备时,由于个人经验、意志和视力等因素的影响,因此数据会出现误差。
要尽量选择有一定经验的检测人员,遵循标准化程序,确保测试结果准确。
3.环境因素:检测的环境因素,如温度和湿度等,会对检测结果产生较大的影响。
4.样本取样误差:分析中的样品取样可能是不够充分、不够均匀、选择不恰当等因素所带来的误差。
二、数据处理
1.结果分析:需要对检测出的数据进行分析,将数据归纳、分类、整理和筛选,以便于后续工作的处理和统计。
2.数据计算:对检测出的数据进行计算,包括测量值的平均值计算、标准偏差的计算等。
3.数据归一化处理:数据归一化处理是指将原始数据进行统一运算处理,使其具有相似的量纲和变化规律。
4.数据统计分析:通过对检测出的数据进行统计分析,可以得出数据的分布规律,从而为后续工作的决策提供依据。
在建材检测工作中,误差分析和数据处理非常重要,只有准确的数据才能为工程建设提供有力的保障。
因此,建材检测机构要时刻保持高度的责任心和严谨的工作态度,尽力避免误差,确保数据的准确可靠。
建材检测中的误差分析与数据处理
建材检测中的误差分析与数据处理建材检测是建筑行业中非常重要的一环,它能够保证建筑材料的质量,保证建筑工程的安全性和稳定性。
在建材检测中存在着误差,这些误差可能会对检测结果产生影响,因此正确的数据处理方法对于建材检测来说十分重要。
本文将深入探讨建材检测中的误差分析和数据处理,为建筑工程领域的从业人员提供一些有益的参考。
一、建材检测中的误差分析建材检测中的误差主要包括测量误差、人为误差和设备误差等。
测量误差是指由于仪器精度、操作技术等因素造成的误差。
通常情况下,测量精度和仪器精度直接影响建材检测的准确性。
人为误差是指由于操作不当、经验不足等因素导致的误差。
技术人员在使用仪器时操作不当、注意力不集中等都可能会产生误差。
设备误差是指由于设备本身的差异、老化等因素造成的误差。
如果使用的设备经年累月的使用,可能会导致仪器精度下降,从而产生误差。
要想降低建材检测中的误差,可以采取以下措施。
提高技术人员的操作技术和经验,增强他们的专业知识和技能。
选用精度高、性能稳定的检测仪器和设备,保证其正常运行。
完善建材检测的标准和规范,确保检测操作的准确性和可靠性。
二、建材检测中的数据处理建材检测中产生的海量数据需要进行合理的处理和分析,以提取有效信息,为建筑工程提供参考。
检测数据需要进行质量控制。
这意味着对数据的真实性和准确性进行验证和检查,保证数据的质量。
需要对数据进行分析和解释。
通过对数据的统计分析和图表绘制等方式,得出检测结果并解释其意义。
需要将数据进行存档和备份。
对于建材检测中产生的数据,应当及时进行存档和备份,以备不时之需。
在数据处理中,也可能会出现误差。
数据采集过程中可能会存在误操作、设备故障等因素,导致数据异常。
在这种情况下,需要及时发现并处理异常数据。
数据处理过程中可能存在计算错误、统计错误等因素导致的误差。
在数据处理过程中需要严格执行相关的计算和统计流程,确保数据处理的准确性。
在实际建材检测中,误差分析和数据处理显得尤为重要。
建材检测中的误差分析与数据处理
建材检测中的误差分析与数据处理建材检测是建筑施工过程中不可或缺的环节,对于建材的物理性能、化学性质、环境适应性等进行科学、全面的检测,可以有效保障建筑工程的安全质量。
然而,在建材检测的过程中,误差的出现是不可避免的。
因此,对于误差的分析及数据的处理也是建材检测工作中不可忽视的部分。
误差分析建材检测中的误差分为人为误差和仪器误差两种。
人为误差是指由于人为操作不规范、技术水平不足、操作失误等原因造成的误差,而仪器误差则是由于仪器本身的精度、灵敏度、稳定性等原因导致的误差。
建材检测中的误差可通过对误差源进行分析来进行有效的处理。
在检测建材物理性能时,人为误差主要表现为试验样品制备、试验操作等方面。
试验样品制备中可能存在取样不均匀、取样过程中污染等情况,这都会对试验结果产生严重的影响。
试验操作中,如载荷施加、温度控制等环节也需要注意,操作不当会对检测结果产生误差。
而仪器误差则主要表现在仪器的灵敏度、分辨率、精度等方面。
例如,设备的读数精度不足、传感器的响应时间较慢等都会导致测量数据的失真。
数据处理为了尽量减小误差的影响,应对检测数据进行处理。
数据处理的方法主要有如下几种:1.数据校正:对误差较大的数据进行校正,如零点偏移、放大系数偏差等,以达到更精确的测量结果。
2.数据平滑:数据平滑是对原始数据的曲线进行平滑化处理,以提高数据的稳定性和精确度。
3.数据滤波:数据滤波是通过信号处理技术对数据进行去噪处理,以消除随机干扰,保留合理数据。
4.数据插值:数据插值是通过寻找数据间的函数关系,对缺失的数据进行预测和补全。
5.数据分析:对数据进行统计分析,如平均值、方差、偏度等,可以对数据进行量化描述和比较,提取有效信息。
对于较为复杂的数据,涉及较多的因素,处理时也需要综合运用上述方法,以达到更加合理的处理效果。
结论在建材检测中,误差的存在是普遍的,对于误差的处理需要针对具体情况,选取合适的方法进行处理。
只有通过科学、规范的检测方法和数据处理手段,才能提高建筑工程质量的可靠性和可持续性。
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第六讲经纬仪的检验校正与误差分析作者:本站来源:本站原创发布时间:2009-6-1 23:18:56 发布人:gyl减小字体增大字体第 6 次课首页本课主题经纬仪的检验校正与误差分析授课日期目的通过本次课的学习,使学员掌握经纬仪的各项检验校正的原理与方法,理解经纬仪仪器误差对角度测量的影响规律。
了解水平角观测误差来源,逐步掌握利用误差分析指导自己的测量实践活动。
讲授内容与时间分配序号讲授内容时间1 上次课回顾8分2 §4.4 经纬仪的检验校正42分3 §4.5 经纬仪仪器误差对角度测量的影响20分4 §4.6 水平角观测值的归算15分5 本节课小结、布置作业5分678910重点难点重点:•经纬仪检校的原则与方法•照准部偏心差和三照误差分析•水平角观测值的归算难点:•横轴误差分析•竖轴误差分析•照准轴检校、横轴应与竖轴正交检校方法手段1.采用启发式教学方法2.利用多媒体课件,采用讲授方式上课3. 实物演示教学实习实验无教案正文备注上次课回顾角度测量的概念光学经纬仪水平角和垂直角观测与记录实习情况分析§4-4经纬仪的检验校正引言三轴关系:照准轴和横轴正交,横轴与竖轴正交。
经纬仪应满足的条件:1.仪器的竖轴铅垂2.照准轴和横轴正交3.横轴与竖轴正交4.竖轴与水平度盘正交,且过其中心5.横轴与垂直度盘正交,且过其中心6.十字丝纵丝应处于铅垂面内7.垂直度盘指标差近于零仪器检校原则:不受未检校项目的影响;不破坏已检校项目的结果。
一、管水准器检校1、检校目的管水准器水准轴与水平度盘平行2、检验原理若仪器满足条件,管水准器水准轴与水平度盘平行从经纬仪应满足的条件引出经纬仪的检验校正的概念、意义、内容和步骤提问:为什么检验校正一定要按照一定步骤进行用动画演示管水准器检校方法3、检校方法二、十字丝检校检校目的:十字丝纵丝与横轴正交检验方法:1.照准一点状目标A,固定照准部及望远镜;2.用望远镜微动螺旋使望远镜纵转,若目标点A离开十字丝,仪器条件不满足。
第3章 经纬仪的检验和校正、误差来源、电子经纬仪(3)
3、选择角度增量方向为顺时针方向Hr(R/L); 选择角度单位为360°,即度、分、秒 (UNIT);选择竖直角测量模式为天顶距Vz (V/﹪)。 4、瞄准第一个目标,将水平角设置为 0°00′00″(0SET)。转动照准部瞄准另 一个目标,则显示屏上直接显示水平读盘角 值读数并记录。 5、进行下一步测量工作。 6、结束测量,按ON/OFF键关机。
Байду номын сангаас
二、电子经纬仪显示屏及操作键盘
特点:自动读数、 记录、计算。
三、电子经纬仪的使用 用电子经纬仪进行角度测量时,其操作方 法与光学DJ6经纬仪的操作方法基本一致。现以 ET-02型电子经纬仪来说明仪器的使用。 1、在测站上安臵仪器,对中、整平与光学经纬 仪相同。 2、开机,按ON/OFF键,水平转动照准部和上 下转动望远镜,使仪器初始化,显示屏自动 显示水平度盘和竖直度盘以及电池容量信息。
三、经纬仪的主要轴线及其应满足的几何条件
主要轴线: 竖轴 VV 水准管轴 LL 横轴 HH 视准轴 CC 几何关系: LL VV CC HH HH VV 望远镜十字丝竖丝
HH
•
由于仪器在出厂时,已严格保证水平度盘与竖 轴的垂直,故当竖轴处于铅垂位臵时,水平度盘即 处于水平状态。竖轴的铅垂位臵是利用照准部水准 管气泡居中,即水准管轴水平来实现的。满足了 LL⊥VV,就能使竖轴铅垂,水平度盘处于水平位 臵。 • CC⊥HH和HH⊥VV在于保证得到竖直的视准 平面。CC⊥HH时,视准面为一平面,否则,视准 面成了两个对顶的锥面;HH⊥VV时,视准平面就 成为竖直的平面,否则就成为一倾斜的平面。
精确整平可减弱)
二、观测误差
1、仪器对中误差(与偏心距成正比,与视线边长
成反比,当水平角接近180˚时
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当这些关系不能满足时,将分别引起视准轴误差、水平轴倾斜误差、垂直轴倾斜误差。
1、视准轴误差(C):视准轴误差是指视准轴与水平轴的不正交误差,在望远镜的安装过程中容易出现这种误差,视准轴误差主要影响水平方向观测值。
2、消除的方法:取盘左与盘右的中数可以消除视准轴误差的影响。
水平轴倾斜误差:当仪器置平时,若横轴垂直于竖轴,则望远镜视准轴绕横轴旋转所划之圆切面为铅垂面,否则该圆切面与铅垂方向会产生一个夹角,称之i角误差。
1、测定的方法:在望远镜纵转前后,同一方向上的盘左和盘右的观测值之差2、取盘左和盘右读数的中数,可以消除水平轴倾斜误差对观测方向值的影响。
垂直轴倾斜误差:当仪器三轴间的关系均已正确由于仪器未严格整置水平,而使仪器垂直轴偏离测站铅垂线一个微小的角度v称为垂直轴倾斜误差。
垂直轴倾斜误差对观测方向值的影响特性:1、垂直轴倾斜的方向和大小,不随照准部转动而变化,所引起的水平轴倾斜方向在望远镜纵转前后是相同的(即的正负号不变),因而,对任一观测方向不能期望通过盘左和盘右观测取中数而消除其误差影响。
2、垂直轴倾斜误差对观测方向值的影响,不仅与垂直轴倾斜量、观测目标的垂直角有关,而且随观测方向方位的不同而不同。
消除的方法及减弱的措施:1、观测前要精密整平仪器,观测过程中要经常注意照准部水准器是否居中,其气泡偏离中央不得超出一格。
否则,应停止观测,重新整置仪器水平。
2、在一站的观测过程中,适当的增加重新整平仪器的次数,以便改变垂直轴倾斜的方向,使其对观测结果的影响具有偶然性。
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分别为 0. 60% 和 2. 14% 。说明我国现有的Ⅰ Ⅳ级电子经纬仪测树结果均符合相对误差不超过 3% 要求, 可以满足不同林业调查工作的需要 。 关键词: 电子经纬仪 立木材积 树高 误差传播定律 1298 ( 2015 ) 01029207 文章编号: 1000中图分类号: TH761. 1 ; S758. 1 文献标识码: A
0925 修回日期: 20141013 收稿日期: 2014* 国家自然科学基金资助项目( 41371001 ) Email: caozhong6233@ 163. com 作者简介: 曹忠, 博士生, 主要从事林业装备与信息化 、 地理信息系统研究, Email: fengzhongke@ 126. com 通讯作者: 冯仲科, 教授, 博士生导师, 主要从事精准林业、 测绘与 3S 技术集成研究,
引言
立木材积表是常用的森林调查数表, 也是重要 的林业基础计量数表之一, 在森林经营与管理中发 挥着重要作用
[1 - 3 ]
1
1. 1
材料与方法
数据获取 采用的数据为北京市杨树电子经纬仪立木材积
。多年以来林业工作者一直采用
[4 - 8 ]
伐倒标准木获取编制材积表所需的建模样本
。
建模实测样本, 按照样木的大、 中、 小规格选择 3 组 数据作为本文实验样本。数据采集地点为北京市通 州区潞城镇兴各庄村, 北纬 39 ʎ59 ' 、 东经 116 ʎ55 ' , 采 集时间为 2014 年 3 月 28 日, 树种为毛白杨。 其中 大规格样木胸径为 33. 5 cm、 树高为 24. 79 m、 材积 3 为0. 885 2 m ( 胸径和地径采用太平洋牌胸径尺测 02 定, 标称精度 ʃ 1 mm; 其他数据均为南方测绘 DT型电子经纬仪测量后计算获得, 仪器标称精度为 ʃ 2 ᵡ) ; 中等规格样本胸径为 20. 80 cm、 树高为 14. 91
Abstract: In traditional forestry works,the compilation of volume tables by cutting down trees and using analytic timber volume estimations is faced of problems such as large destruction ,high costs and low efficiency. Therefore ,an estimation method was proposed. First,diameter at breast height and ground diameter were manually measured. Then ,the horizontal angles and zenith distances at corresponding trunk positions of live standing trees were measured by using the approximate division of analytic timber based on an electronic theodolite. Finally,the timber volume was estimated by simulating mean sectional division volume as per summation of conical frustum. The measured data of standing timber volumes from poplar in Beijing were used as true data for examination. The errors of timber measurement from electronic theodolites were theoretically analyzed according to error propagation laws. Based on the four grades of electronic theodolite precision classification in China : Ⅰ ( DJ1 ) ,Ⅱ ( DJ2 ) ,Ⅲ ( DJ6 ) and Ⅳ( DJ15 ) ,the errors and the limit errors of root mean square error ( RMSE ) during measurements of tree height and timber volume were computed. Moreover , the differences and applicability of electronic theodolites with different precision levels were analyzed. The results showed that because of error
2015年1月 1298. 2015. 01. 041 doi: 10. 6041 / j. issn. 1000-
农 业 机 械 学 报
第 46 卷 第 1 期
电子经纬仪测量立木材积误差分析
曹 忠
1
*
巩奕成
2, 3
冯仲科
1
于东海
1
祁
曼
1
( 1. 北京林业大学精准林业北京市重点实验室,北京 100083 ; 2. 北京工业大学建筑工程学院,北京 100124 ; 3. 俄亥俄州立大学地球科学学院,哥伦布 OH 43210 ) 摘要: 以北京市杨树立木材积实测数据作为检核真值, 按误差传播定律对电子经纬仪测树误差进行分析, 并依据我 国电子经纬仪精度划分的 Ⅰ( DJ1 ) 、 Ⅱ( DJ2 ) 、 Ⅲ( DJ6 ) 和 Ⅳ ( DJ15 ) 4 个等级, 计算该方法测量树高和材积的误差和 2 倍中误差的极限误差, 分析不同精度电子经纬仪测树的差异性和适应性 。结果表明: 由于误差的传播和累积, 同 一精度电子经纬仪测量材积的误差大于树高 。同一精度电子经纬仪测量不同规格样木时, 误差会随着树木大小的 变化而略有差异。随着电子经纬仪测角标准偏差的变大, 测树的误差也会变大。电子经纬仪标准偏差为 ʃ 0. 5ᵡ 时,
限制条件多、 操作繁琐。 等, 普遍精度不高、
[13 ]
随着高精度测量仪器的出现, 实现树木高精度无损 材积测量成为可能。 邓向瑞等 Zaman 等 对比, 等
[20 ] [14 - 19 ]
利用三维激光扫
描仪测定了立木材积, 并与伐倒木材积进行了精度 也 进 行 过 类 似 研 究。 冯 仲 科
[21 ] [22 ] 、 郭保生等 、 闫飞等 曾对全站仪测量立木
5% 的精度
Error Analysis on Standing Tree Volume Measurement by Using Electronic Theodolites
Cao Zhong1
3 Gong Yicheng2,
Hale Waihona Puke Feng Zhongke1
Yu Donghai1
Qi Man1
( 1. Precision Forestry Key Laboratory of Beijing,Beijing Forestry University,Beijing 100083 ,China 2. College of Architecture and Civil Engineering,Beijing University of Technology,Beijing 100124 ,China 3. School of Earth Sciences,Ohio State University,Columbus OH 43210 ,USA)
第1 期
曹忠 等: 电子经纬仪测量立木材积误差分析
293
propagation and accumulation ,the errors of timber volumes measured by electronic theodolites with the same precision were larger than the errors of tree height. When timbers with different sizes were measured by electronic theodolites of the same precision level,the errors slightly changed along with the size of timbers. With the increased standard deviation in angle measurements by electronic theodolites,the errors in forest measurement also increased. When the standard deviation of electronic theodolites was ʃ 0. 5ᵡ,the RMSEs in measurements of tree height and timber volume were ʃ 6. 550 0 ˑ 10 - 2 m and ʃ 1. 474 ˑ 10 - 3 m3 ,respectively, while the relative errors were 0. 44% and 0. 73% , respectively. When the standard deviation of electronic theodolites was ʃ 15. 0ᵡ,the RMSEs in measurements of tree height and timber volume were ʃ 8. 927 5 ˑ 10 - 2 m and ʃ 4. 385 ˑ 10 - 3 m3 ,respectively ,while the relative errors were 0. 60% and 2. 14% , respectively. Therefore , the existing Ⅰ Ⅳ electronic theodolites applied into tree measurements all conform to the precision requirement that relative errors do not exceed 3% 5% ,and satisfy the requirements of different forestry works. Standing tree volume Tree height Laws of error propagation Key words: Electronic theodolite