高等级水准的测量方法及精度控制

所属栏目:计算机信息管理论文 发布日期:2011-06-08 07:46 热度:

  摘要:随着经济发展速度的不断加快,普通的三四等水准测量已经满足不了高精度的施工放线、变形监测等项目的要求,越来越多的建设项目需要高等级的高程控制。水准测量实施过程中,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,直接影响下道工序的进展。本文以二等水准为例,初步探讨高等级水准的测量方法及其精度控制。
  关键词:高等级水准,测量方法,误差,精度控制
  1. 二等水准的测量方法
  1.1测量方法
  使用数码或电子水准仪进行几何水准测量,测量模式应采用多次(至少两次)测量模式,计算值取用均值。水准网布设采用闭合环路线;水准线路要往返测量,其往返较差、闭合差不得大于4㎜(L以公里计,不足一公里按一公里计)。安置水准仪的测站至前、后视立尺点的距离,应该量距使其相等,其观测次序如下:往测奇数站的观测程序:后前前后;往测偶数站的观测程序:前后后前;返测奇数站的观测程序:前后后前;返测偶数站的观测程序:后前前后;一组往返测宜安排在不同的时间段进行;由往测转向返测时,应互换前后尺再进行观测;晴天观测时应给仪器打伞,避免阳光直射;扶尺时应借助尺撑,使标尺上的气泡居中,标尺垂直。在每区段内,先连续进行所有测往测随后再连续进行该区段的返测;同一测段的往测和返测应在上下午进行,在日间气变化不大的阴天和观测条件较好时,若干里程的往返测可同在上午或下午进行。水准仪i角校正要小于15″,每天出测前必须进行,连续7天至i角稳定,i角检校要记录在手簿中。
  1.2水准观测技术要求
  ㈠.水准观测视距不得大于50m;视距差不得大于1m;累计视距差不得大于3m;视线高不小于0.3m。
  ㈡.水准观测的条件,在日出后和日落前30分钟内;太阳中天前后约2小时;风力影响仪器和标尺不稳的情况下不应观测。
  ㈢.水准观测方式:水准路线往返测量,要沿同一条道路进行;同一测段的往返测量。
  1.3水准高差外业改正计算
  ㈠.水准标尺长度误差改正。若出测前后水准标尺每名义米长的变化不大于30μm,则取平均值进行改正。
  一测段高差改正数δ按下式计算:
  δ=f*h
  式中f为标尺改正系数。
  h为往测或返测高差值。
  ㈡.正常水准面不平行改正
  一测段高差改正数ε按下式计算:
  ε=-(γi+1-γi)*Hm/γm
  式中γm为两水准点正常重力平均值,mm/s2,按γm=(γi-γi+1)/2-0.1543Hm式计算。
  γi、γi+1分别为i点、i+1点在椭球面上的正常重力值,mm/s2,按γ=978030(1+0.005302sin2ф-0.000007sin3ф)式计算。
  Hm为两水准点概略高程平均值。
  ф为水准点纬度。
  ㈢.重力异常改正
  一测段高差改正数λ按下式计算:
  λ=(g-γ)m*h/γm
  式中(g-γ)m为两水准点空间重力异常平均值。
  h为测段高差。
  ㈣每千米水准测量的高差偶然中误差不得大于1㎜,其计算公式
  M=
  1.4内业计算内业计算包括水准测量的概算与平差计算。其概算包括水准尺每米长度误差改正;正常水准面不平行改正;重力异常改正(一般不作要求);水准路线闭合差计算与闭合差分配;计算各水准点的概略高程。最后平差计算。
  2. 误差来源
  二等水准测量中的误差主要来自:水准仪本身的仪器误差、人为的观测误差以及外界条件的影响。
  3. 精度控制
  3.1 仪器误差
  仪器误差是由于仪器使用时间过长或受到震动后,使各轴线之间的关系发生变化,若不及时检验校正,将会影响测量成果的质量。所以,水准测量作业前,应对水准仪进行检验,如不满足要求,应及时对仪器加以校正。水准仪主要轴线有视准轴、水准管轴、仪器竖轴和圆水准器轴,以及十字丝横丝。根据水准测量原理,水准仪必须提供一条水平视线,才能正确的测出两点间的高差。为此,水准仪各轴线间应满足圆水准器轴平行仪器竖轴,十字丝的横丝垂直仪器竖轴和水准管轴平行视准轴。对于圆水准器轴平行仪器竖轴的检验校正,在安置仪器后,用脚螺旋调节圆水准器气泡居中,然后将望远镜绕竖轴旋转180°,如气泡仍居中,表示此项条件满足要求(圆水准器轴与竖轴平行);若气泡不居中,则应进行校正。
  3.2 人为观测误差
  3.2.1水准管气泡居中误差
  设水准管分划值为τ″,居中误差一般为±0.15τ″,采用符合式水准器时,气泡居中精度可提高一倍。
  3.2.2读数误差
  在水准尺上估读毫米数的误差,与人眼的分辨能力、望远镜的放大倍率以及视线长度有关。
  3.2.3视差影响
  当视差存在时,十字丝平面与水准尺影像不重合,若眼睛观察的位置不同,便读出不同的读数,因而也会产生读数误差。
  3.3水准尺倾斜误差
  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。它对读数的影响与尺的倾斜角和尺上读数的大小(即视线距地面的高度)有关。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。因此,在水准测量中,立尺是一项十分重要的工作,一定要认真立尺,使尺处于铅垂位置。尺上有圆水准的应使气泡居中。必要时可用摇尺法,即读数时尺底置于点上,尺的上部在视线方向前后慢慢摇动,读取最小的读数。当地面坡度较大时,尤其应注意将尺子扶直,并应限制尺的最大读数。
  3.4地球曲率及大气折光影响
  由于大气折光,视线并非是水平,而是一条曲线,曲线的曲率半径为地球半径的7倍。
  如果前视水准尺和后视水准尺到测站的距离相等,则在前视读数和后视读数中含有相同的。这样在高差中就没有这误差的影响了。因此,放测站时要争取“前后视相等”

 1/2    1 2 下一页 尾页

文章标题:高等级水准的测量方法及精度控制

转载请注明来自:http://www.sofabiao.com/fblw/dianxin/xinxiguanli/9321.html

相关问题解答

SCI服务

搜论文知识网的海量职称论文范文仅供广大读者免费阅读使用! 冀ICP备15021333号-3