在日??睖y過程中,由于一些主觀和客觀原因,導(dǎo)致最后測量出來的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,給后面的工作造成極大的不便。本期我們就一起來學(xué)習(xí)下幾種測量誤差的修正方法,相信大家一定會有新收獲。
水準(zhǔn)測量
1.儀器誤差
望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦透鏡運行的誤差
物鏡對光時,調(diào)焦鏡應(yīng)嚴(yán)格沿光軸前后移動。由于儀器受震或儀器陳舊等原因,使得調(diào)焦鏡不沿光軸運動,造成目標(biāo)影像偏移,導(dǎo)致不能正常讀數(shù)。這項誤差隨調(diào)焦鏡位置不同而變化,根據(jù)同距離等影響的原則,采用中間法前后視僅作一次對光,可削弱其誤差。
2.觀測誤差
1)水準(zhǔn)管氣泡居中的誤差
水準(zhǔn)測量讀數(shù)前,必須使水準(zhǔn)管氣泡嚴(yán)格居中。由于水準(zhǔn)管內(nèi)壁的黏滯作用和觀測者眼睛分辨能力局限,使氣泡未嚴(yán)格居中產(chǎn)生誤差。
2)估讀誤差
觀測者用望遠(yuǎn)鏡在標(biāo)尺上估讀不足分劃值的微小讀數(shù),產(chǎn)生的估讀誤差與人眼分辨能力、視線長度D、望遠(yuǎn)鏡放大倍率V有關(guān)。
3)水準(zhǔn)尺傾斜的誤差
水準(zhǔn)尺左右傾斜,在望遠(yuǎn)鏡中容易發(fā)現(xiàn),可及時糾正。若沿視線方向前后傾斜δ角,會導(dǎo)致讀數(shù)偏大mδ?,其大小與讀數(shù)大小有關(guān)。
3.外界環(huán)境因素的影響
1)地球曲率和大氣折光的影響
地球曲率和大氣折光的影響可用“中間法”削弱。精度要求較高的水準(zhǔn)測量還應(yīng)選擇良好的觀測時間(一般為日出后或日落前2小時),并控制視線高出地面有一定高度和視線長度,來減小其影響。
2)儀器和水準(zhǔn)尺升降的影響
在觀測過程中,由于儀器的自重,隨時間會下沉或由于土壤的彈性會使儀器上升,使得讀數(shù)減小或增大。如果往測上坡使高差增大,則返測下坡使高差減小,取往返高差平均數(shù),可削弱其影響。測繪資質(zhì)對一個測站進行往返觀測就意味著觀測程序的改變,按“后、前、前、后”或“前、后、后、前”的觀測程序,取高差平均值,也能削弱其影響。因此,觀測時選擇堅實的地面作測站和轉(zhuǎn)點,踏實腳架和尺墊,縮短測站觀測時間,采取往返觀測等,可以減小此項影響。
3)大氣溫度和風(fēng)力的影響
溫度不規(guī)則變化、較大的風(fēng)力,會引起大氣折光變化,致使標(biāo)尺影像跳動,難以讀數(shù)。溫度變化也會影響儀器幾何條件變化,烈日直射儀器會影響水準(zhǔn)管氣泡居中等,導(dǎo)致產(chǎn)生測量誤差。因此,水準(zhǔn)測量時,應(yīng)選擇有利的觀測時間,在觀測時應(yīng)撐傘遮陽,避免儀器日曬雨淋,以減小影響。
角度測量
1.儀器誤差
儀器誤差主要包括儀器校正后的殘余誤差(簡稱殘差)及儀器制造、加工不完善引起的誤差。
經(jīng)緯儀各軸線間的幾何關(guān)系,經(jīng)檢驗校正后仍然達(dá)不到理想的程度,難免存在殘余誤差;儀器生產(chǎn)加工受加工設(shè)備精度等的限制,使得儀器本身存在制造誤差。但只要嚴(yán)格地檢校儀器,同時采用正確的觀測方法,儀器誤差對測角的影響,大部分可以消除。
豎軸傾斜誤差或照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸不垂直于豎軸是不能消除的,要削弱其影響,除觀測前嚴(yán)格檢校儀器外,觀測時應(yīng)特別注意水準(zhǔn)管氣泡居中,在山區(qū)測量尤其如此。
2.觀測誤差
1)對中誤差
觀測水平角時,對短邊、鈍角要特別注意對中;在控制測量測角時,盡量采用三聯(lián)架法。對中誤差對豎直角測量影響很小,可以忽略不計。
2)目標(biāo)偏心差
其影響非常之大。為了減少其對水平角觀測的影響,照準(zhǔn)目標(biāo)應(yīng)豎直,并盡可能瞄準(zhǔn)底部,必要時可懸掛垂球作目標(biāo)。目標(biāo)偏心差對豎直角的影響與目標(biāo)傾斜的角度、方向以及距離、豎直角的大小等因素都有關(guān),往往觀測豎直角是瞄準(zhǔn)目標(biāo)頂部,當(dāng)目標(biāo)傾斜的角度較大時,該項影響不容忽視。
3)整平誤差
照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管氣泡未嚴(yán)格居中,使得水平度盤不水平,豎盤和視準(zhǔn)面傾斜,導(dǎo)致的測角誤差稱為整平誤差。該項影響與瞄準(zhǔn)的目標(biāo)高度有關(guān),若目標(biāo)與儀器等高,其影響小;目標(biāo)與儀器不等高,其影響隨高差增大而迅速增大。因此,在山區(qū)測量時,必須精平儀器。
4)照準(zhǔn)誤差
影響照準(zhǔn)精度的因素很多,如望遠(yuǎn)鏡的放大倍率V、十字絲的粗細(xì)、目標(biāo)的大小與形狀和顏色、目標(biāo)影像的亮度與清晰程度、人眼的分辨能力、大氣透明度等。盡管觀測者盡力去照準(zhǔn)目標(biāo),但仍不可避免地存在不同程度的照準(zhǔn)誤差,而且此項誤差不能消除。因此,測量時只能選擇形狀、大小、顏色、亮度等合適的目標(biāo),改進照準(zhǔn)方式,仔細(xì)認(rèn)真地去瞄準(zhǔn),將其影響降低到最小程度。
5)讀數(shù)誤差
指對小于測微器分劃值t的微小讀數(shù)的估讀誤差。它對測角的影響主要取決于儀器讀數(shù)設(shè)備、照明狀況以及觀測者的技術(shù)熟練程度等。測微估讀誤差一般不超過t/10,綜合其他因素,讀數(shù)誤差為±0.05t。要減小讀數(shù)誤差,不僅需要選擇合適的儀器,更要觀測者熟練高超的技術(shù)。
3.外界條件的影響
影響角度測量精度的外界條件因素很多,而且非常復(fù)雜、影響直接。如溫度變化改變視準(zhǔn)軸位置、風(fēng)力影響儀器和目標(biāo)的穩(wěn)定、大氣折光導(dǎo)致視線變向、大氣透明度低影響照準(zhǔn)精度、烈日直射使儀器變形、地面土質(zhì)松軟或受震動等影響儀器氣泡居中與穩(wěn)定、熱輻射加劇大氣折光影響,均會給測量結(jié)果帶來誤差。要完全消除這些影響是不可能的,但若選擇有利的觀測時間,測繪資質(zhì)設(shè)法避開不利的因素,采取有效措施,可以使外界因素的影響削弱到較小的程度。例如選擇微風(fēng)多云,空氣清晰度好,大氣湍流不嚴(yán)重的條件下觀測;在晴天觀測時撐傘遮陽,防止儀器曝曬。