水准测量毕业论文 浅谈水准测量的误差来源及控制方法

分类号密级：冀中职业学院

毕业论文

题目：浅谈水准测量的误差来源及控制方法

姓名黄艳博

学号

系别

专业工程测量

指导教师

论文提交日期年月

浅谈水准测量的误差来源及控制方法

摘要

水准测量是确定公路工程地面点高程的方法之一，是高程测量中精度较高且常用的方法。实施过程中，需要几个人合作才能完成，误差允许范围内的精度由于仪器和人为的影响而不容易控制，而且易出现隐蔽性错误，如果不能及早发现，基础资料是错误的，从而水准点高程不正确，直接影响路线纵断面设计和施工。

关键词：水准测量；水准仪；高程；误差

目录

第一章绪论 (1)

1.1论文的背景和意义 (1)

1.2论文的主要方法 (1)

1.3论文的主要内容 (1)

第2章水准测量的基本原理和方法 (2)

2.1 水准测量的基本原理 (2)

2.1. 1 高差法 (2)

2.1 .2 仪高法 (2)

2.2 水准测量方法与水准路线3

第3章勘察设计过程中水准测量的问题及控制方法 (4)

3.1水准测量中出现的问题 (4)

3.2仪器误差（系统误差）及控制方法 (6)

3.2.1视准轴不平行水准管轴产生的误差及控制方法 (6)

3.2.2 水准尺误差及控制方法 (7)

3.3 观测误差(偶然误差)和控制方法 (8)

3.3.1 符合水准管气泡居中误差及控制方法 (8)

3.3.2调焦误差和视差的影响及控制方法 (8)

3.3.3 水准尺的倾斜误差及控制方法 (8)

3.4 外界条件（偶然误差）影响和控制方法 (9)

3.4.1 地球球气差和日照风力引起的误差及控制方法 (9)

3.4.2 仪器升降和水准尺下沉的影响 (10)

第4章结论 (12)

参考文献 (13)

致谢 (14)

第1章绪论

1.1论文的背景和意义

公路、桥梁、隧道等建筑工程中，水准测量有着广泛的应用，随着测量事故的增多，测量误差逐渐成为工程安全、质量和成本的头号公敌。如何减小水准测量的误差，也成为当前测量人面临的最大难题。

在这里，廊泊一级公路BM4至BM5水准点外业测量结果为例，我们初次测量时的成果显示，其高差允许值都超出了规范要求，不能符合工程建设需要。最后经过认真检查发现，在现场作业时没有按精密水准测量规范操作，一个水准点段测完后没有立即进行检查、复核，为误差的积累创造了条件。最后我们又从新复测了该段的高程，从仪器到测量人员做了全面的分析，从而发现了前期误差来源的主要问题。今天来写这个题目，就是来探讨水准测量在工程建设应用当中产生的一些问题和解决方法。只要我们在作业时按照其规范来要求测量人员，会在很大程度上提高我们的作业速度、效率和质量，把水准测量的误差限制最小，做到精益求精，以更好地为工程的顺利进行服务。

1.2论文的主要方法

水准测量在工程应用中的使用方法很多，这里主要论述的是在工程应用种最常用的有中间法（前后视距相等）、摇尺法（读数时尺底置于点上，尺的上部在视线方向前后慢慢移动，读取最小读数）和距离补偿法（前视距离和等于后视距离总和）来消除在测量当中产生的误差

1.3论文的主要内容

这里主要论述水准测量在工程测量中的基本原理，以及在勘察设计过程中水准测量的问题及控制方法。其分为：

1．仪器误差（系统误差）及控制方法；

2．观测误差（偶然误差）及控制方法；

3．外界条件（偶然误差）影响和控制方法。

第2章水准测量的基本原理和方法

2.1 水准测量的基本原理

水准测量是利用一条水平视线，并借助水准尺，来测定地面两点间的高差，这样就可以由已知点的高程推算出来未知点的高程。测定待测点高程的有高差法和仪高法两种。

2.1.1 高差法

如图2-1所示，若已知A点的高程H A , 欲测定B点的高程HB.在A；B两点上竖立两根尺子，并在A；B两点之间安置一架可以得到水平视线的仪器。假设水准仪的水平视线在尺子上的位置读书分别为A尺（后视）读书为a ,B尺（前视）读书为b，则a ,b两点之间的高程差为：

H AB = a - b (2-1)

于是B点的高程HB 为：

H B = H A + h AB (2-2)

H B = H A +h AB =H A + a - b (2-3)

这种利用高差计算待测点高程的方法，称高差法。这种尺子称为水准尺，所用的仪器称水准仪

图 2—1水准原理

2.1.2 仪高法

由式2-3可以写为 H B = (H A + a ) - b (2-4)

如图2-2所示，即 H B =H i - b (2-5)

上式中H i 是仪器水平视线的高程，即为视线高程。仪高法是，计算第一次仪高，就可以测算出前视点的高程。即放置一次仪器，就可以测出数个前视点的高程。

2.2 水准测量方法与水准路线

当地面上两点间的距离较长或高差较大时,仅安置一次仪器不能直接测得两点间的高差,则进行连续的分段测量,将所得各段高差相加、即可求得两点间的高差。如某一点的高程通过转1、转2、转3、转n等点传递到另一点,这些用来传递高程的点,称为转点。任意

转点位置的变动,都会直接影响到某一点的高程,因此,转点位置应选在坚实的地面上,在其上放置尺垫并踩实。

水准路线是水准测量进行的路线。根据测区的具体情况,可选用不同的水准路线,水准路线分为附合水准路线、闭合水准路线、支水准路线等三种。

1）附合水准路线：当测区附近有高级水准点时,可由一高级水准点开始,沿着待测各高程的水准点1、2、作水准测量,最后附合到另一高级水准点叫附合水准路线。

2）闭合水准路线：当测区附近有一高级水准点时,可从该点出发,沿着待测的水准点进行水准测量,最后仍回到起始点,形成一个闭合的路线。

3）支水准路线：从某一水准点出发,进行水准测量到另一个点,即不符合到另一点,也不形成闭合的水准路线。

第3章勘察设计过程中水准测量的问题及控制方法

3.1水准测量中出现的问题

型水准仪，水准测量是采用几何原理，利用水平视线测定两点间高差。仪器使用DS

3

工具是3m的双面木质水准标尺和尺垫。渠道工程测量一般使用DS

型微倾式自动安平水

3

准仪，每公里能达到的精度是3mm，水准仪在一个测站使用的基本程序是安置仪器、粗略整平、瞄准水准尺、精确整平和读数。我们在实际勘测过程中按这个顺序施行，在每一水准点段测完后复核结果。

在一个测区内所有的工程采用同一个高程系统，现在应用三等水准点观测方法采取往返测量，并且按照双面水准标尺和中丝测高法并且每站按照“后—前—前—后”的观测程序进行观测读数，最终成果整理要求高差闭合差f h容（f h容=Σh往+Σh返）达到平原微丘区三等水准测量的精度不大于±12·L（1/2）。平原微丘地区影响水准测量精度的主要因素是水准路线的长度，长度越长，精度越低。山区，则是测站，测站越多，精度越低。

一个水准点段测完后应立即进行检核，在每一测站，没有检查、复核，为误差的积累创造了条件，容易返工，耽误时间、浪费人力。通过工程实践证明，这一方法经常出现错误，节选五个水准点连续错误中的一个测段结果如表1.1和1.2所示：