【摘要】在整個(gè)觀測(cè)過(guò)程中,系統(tǒng)誤差和偶然誤差往往是同時(shí)存在的,影響力各不相同,會(huì)隨著觀測(cè)條件的變化而不斷變化。但對(duì)于系統(tǒng)誤差總是設(shè)法可以消除,或減少其影響到可忽略的程度,所以,在觀測(cè)中起主導(dǎo)作用的,主要是偶然誤差,GPS技術(shù)的穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)傳輸能力會(huì)越來(lái)越高,再加上輔助軟件機(jī)能的提升,其應(yīng)用前景將更加廣闊。 
【關(guān)鍵詞】測(cè)量技術(shù);誤差形成的原因;減小誤差的方法;GPS技術(shù) 
  系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因,主要是儀器的構(gòu)造不完善,或在工作前沒(méi)有很好的校正,以及感覺(jué)器官的欠缺和客觀條件不好等。系統(tǒng)誤差在觀測(cè)成果中一般具有累積性----在測(cè)量過(guò)程中不斷增加或減少,還表現(xiàn)出周期性----數(shù)值和符號(hào)有規(guī)律的變化,所以其對(duì)成果質(zhì)量影響嚴(yán)重。我們可以采用一定的公式,用合理計(jì)算的方法對(duì)觀測(cè)結(jié)果加以改正,還可以在測(cè)量前對(duì)儀器進(jìn)行認(rèn)真的檢驗(yàn)和校正,在測(cè)量過(guò)程中,用特定的觀測(cè)方法或改變觀測(cè)程序等來(lái)設(shè)法加以消除或減少其影響。偶然誤差在觀測(cè)過(guò)程中是永遠(yuǎn)存在的,其在測(cè)量成果中處于主要地位,偶然誤差具有規(guī)律性、有界性、對(duì)稱性和抵償性,它們不能被消除,只能減少它對(duì)測(cè)量成果的影響,例如讀數(shù)時(shí)的毫米,整置水準(zhǔn)氣泡居中誤差,望遠(yuǎn)鏡的瞄準(zhǔn)誤差等。由此可見(jiàn),在整個(gè)觀測(cè)過(guò)程中,系統(tǒng)誤差和偶然誤差往往是同時(shí)存在的,影響力各不相同,會(huì)隨著觀測(cè)條件的變化而不斷變化。但對(duì)于系統(tǒng)誤差總是設(shè)法可以消除,或減少其影響到可忽略的程度,所以,在觀測(cè)中起主導(dǎo)作用的,主要是偶然誤差。 
  一、誤差形成的原因 
  儀器在加工和裝配等工藝過(guò)程中,其主要部件結(jié)構(gòu)尚不完善,零配件的加工精密度不能達(dá)到百分之百的準(zhǔn)確,這樣的儀器必然會(huì)對(duì)觀測(cè)帶來(lái)誤差。 
  二、減小誤差的方法及注意事項(xiàng) 
  大風(fēng)天氣應(yīng)將儀器架設(shè)得低一些,以免被刮倒,不準(zhǔn)用手扶在儀器或腳架上,也不準(zhǔn)兩腳跨在一只腳架腿上觀測(cè),觀測(cè)人員不能遠(yuǎn)離儀器,避免行人、車輛、牲畜撞倒摔壞。搬動(dòng)儀器時(shí),若遷移距離不遠(yuǎn),地面又較平坦,可有左手握住儀器的下部基座,右手抱住收攏的腳架腿,將儀器置于胸前,看清路面,小心搬移,不得將儀器連同腳架扛在肩上搬動(dòng)。 
  1、注意儀器的維護(hù)保養(yǎng) 
  晴天觀測(cè)時(shí)應(yīng)使用白色或淺色的測(cè)傘,勿使陽(yáng)光直曬在儀器上,陰雨天測(cè)量則要撐傘保護(hù)儀器,不得讓儀器日曬雨淋。 
  冬天在室外測(cè)量完畢,應(yīng)等箱內(nèi)的儀器慢慢升溫到與室溫相同時(shí),再開(kāi)箱取出儀器進(jìn)行擦拭,清潔后再裝入箱。 
  2掌握常用的觀測(cè)技巧及注意事項(xiàng) 
  1)由于水準(zhǔn)儀實(shí)際上很難做到視準(zhǔn)軸和水準(zhǔn)管軸的嚴(yán)格平行,在儀器檢驗(yàn)校正后往往還會(huì)有殘余的i角誤差存在,為了消除i角的影響,必須使前后視距近似相等。 
  2)水準(zhǔn)尺在使用過(guò)程中,受到溫度和濕度的影響,可能有很大的變化,因此要做定期的檢查。前后視用的兩只水準(zhǔn)尺其同名分劃可能不等高,即零點(diǎn)位置可能不同,轉(zhuǎn)點(diǎn)上如不改變水準(zhǔn)尺,則采用偶數(shù)測(cè)站,可以消除其誤差。否則,應(yīng)在路線所測(cè)得的高差內(nèi)加入標(biāo)尺零點(diǎn)高度不等差的改正。 
  3)在觀測(cè)過(guò)程中,由于凍土受日曬融化等土質(zhì)原因,常使水準(zhǔn)儀和尺子有均勻下沉象,使前視讀數(shù)減小。而經(jīng)過(guò)草地時(shí),草皮具有彈性,往往又會(huì)使儀器和尺子上升。 
  4)在遷站過(guò)程中尺墊由于地質(zhì)方面的原因發(fā)生下沉,常使后視讀數(shù)產(chǎn)生增大的誤差,為了消除此誤差,在同一水準(zhǔn)路線上需進(jìn)行往返側(cè),尺墊必須選在堅(jiān)實(shí)、有突起、無(wú)回彈的地面踩實(shí)。 
  5)由于水準(zhǔn)尺還存在尺長(zhǎng)誤差、彎曲誤差,這些都可以通過(guò)改正數(shù)加以消除誤差。水準(zhǔn)尺傾斜誤差則需要在觀測(cè)前和觀測(cè)中仔細(xì)對(duì)中圓水準(zhǔn)器。 
  6) 地球曲率和折光的影響。 
  由于空氣溫度不均勻,大風(fēng)、雨后初晴等情況下,大氣折光影響較大。特別是晴天柏油路,靠近地面的溫度較高,空氣密度較上面小一些,因此,視線通過(guò)時(shí)會(huì)產(chǎn)生折射,常使觀測(cè)視線偏高。如果水準(zhǔn)路線延坡地進(jìn)行時(shí),視線離地面越近,產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差就越大,因此,按規(guī)范規(guī)定,必須采用有利的觀測(cè)時(shí)間、一定的視線高和短邊穿算高程等方法,來(lái)減小這種大氣折光影響。 
  3、作業(yè)人員對(duì)測(cè)量工作的態(tài)度 
  觀測(cè)人員熟悉水準(zhǔn)儀器特點(diǎn),水準(zhǔn)尺刻劃特點(diǎn),仔細(xì)對(duì)光消除視差,讀數(shù)前后一定要檢查水準(zhǔn)管氣泡是否仍保持居中,觀測(cè)時(shí)精神集中,仔細(xì)看準(zhǔn)中絲,嚴(yán)格按順序讀數(shù),讀最小數(shù)即可,謹(jǐn)防誤讀。記錄員一定要全神貫注,必須復(fù)述測(cè)量員的讀數(shù),經(jīng)測(cè)量員核對(duì)無(wú)誤后,方可用硬性鉛筆,清晰端正及時(shí)當(dāng)場(chǎng)填寫(xiě)記錄,如發(fā)現(xiàn)有誤,應(yīng)將錯(cuò)誤數(shù)字劃去,將正確結(jié)果改寫(xiě)在上面空白處,絕對(duì)不可在記錯(cuò)的數(shù)字上涂改。立尺最好有支架,雙手扶尺,力求豎直,并隨時(shí)注意圓水準(zhǔn)氣泡居中,注意聽(tīng)從測(cè)量員的指揮,不得隨意移動(dòng)尺墊,也不能中途隨便換人立尺。除記錄員自檢外,檢核員還要認(rèn)真校核數(shù)據(jù)。 
  總之,測(cè)繪工作中起決定性作用的還是人,這就要看我們每位測(cè)量人員的工作態(tài)度,因?yàn)闇y(cè)繪工作是一個(gè)集體完成的任務(wù),要求我們每位作業(yè)員都應(yīng)有一個(gè)認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。還要求這個(gè)作業(yè)組有凝聚力,定期加強(qiáng)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和專業(yè)技能的培訓(xùn),這些方面也很重要。 
  三、GPS測(cè)量技術(shù)的穩(wěn)定性與發(fā)展趨勢(shì) 
  相信隨著科學(xué)的發(fā)展,GPS技術(shù)的穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)傳輸能力會(huì)越來(lái)越高,再加上輔助軟件機(jī)能的提升,其應(yīng)用前景將更加廣闊,誤差出現(xiàn)的幾率將會(huì)更小。 
  (1)GPS系統(tǒng)的工作原理。目前使用的GPS系統(tǒng)主要是利用差分技術(shù)完善后的定位系統(tǒng)。在 實(shí) 際 測(cè) 量 時(shí) ,定 位 要 求 基 準(zhǔn) 站 的 接 受機(jī)將實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)和已知數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地傳遞 給 移 動(dòng) 站 ,移 動(dòng) 站 則 快 速 的 求 解 出 需要的數(shù)據(jù)。 
 。2)觀測(cè)的精度高,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。觀測(cè)中一般 的 RTK技 術(shù) 可 以 到 達(dá) 的 平 面 精 度 為10mm量級(jí) ,高程精度為 20mm量級(jí) ,靜態(tài)觀測(cè)的精度可以達(dá)到平面內(nèi)的5mm量級(jí),而且利用載波技術(shù)提高了數(shù)據(jù)傳輸和處理的安全可靠性。 
 。3)操作簡(jiǎn)單容易。GPS的接受裝置已經(jīng)得到了較大的改進(jìn),自動(dòng)化程度較高,操作中已經(jīng)可以通過(guò)語(yǔ)音提示來(lái)幫助完成測(cè)量,減少了出錯(cuò)的概率。另外,在操作系統(tǒng)上也與流行的計(jì)算機(jī)操作軟件進(jìn)行了連接,且實(shí)現(xiàn)了觸摸操作,如用藍(lán)牙連接還可以實(shí)時(shí)接收機(jī)數(shù)據(jù),選擇相應(yīng)的測(cè)量作用的模式,即可進(jìn)入工作狀態(tài);(6)GPS的測(cè)量不需要考慮天氣因素的影響,也不會(huì)受到地形的限制。 
  (4)GPS在礦山測(cè)量中的應(yīng)用 
  3.2 幫助鉆孔、征地、邊界劃分等放樣利用GPS的 定 位 和 測(cè) 量 精 度 高 的 特點(diǎn)完全可以實(shí)現(xiàn)對(duì)某一區(qū)域的定位測(cè)量和規(guī)劃。因此在礦山的開(kāi)采、施工等測(cè)量中利用GPS來(lái)進(jìn)行具體位置和邊界性的確定是十分可靠的。而且GPS的作業(yè)不受氣 候 的 影 響 ,而 且 在 工 作 中 可 以 進(jìn) 行 遠(yuǎn)距 離 的 測(cè) 量 ,使 其 成 為 了 目 前 礦 山 工 程測(cè)量的首選測(cè)繪技術(shù)。
 。5) 幫助進(jìn)行工程量的測(cè)量 
  目前采用GPD和軟件進(jìn)行配合,可以形成開(kāi)采管理的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),這樣可以減少中間環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)傳遞和處理,并可以實(shí)現(xiàn)CAD化,提高了礦山生產(chǎn)的管理效率。同時(shí)其測(cè)量的精度高、速度快,使得利用很少的人力就可以完成對(duì)較大采剝工程量的數(shù)據(jù)采集和圖表更新,并且通過(guò)實(shí)時(shí)更新的三維數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大型露天礦區(qū)的采剝工程量進(jìn)行測(cè)量和驗(yàn)收。 
  四、 結(jié)束語(yǔ) 
  自然界總是在不斷發(fā)展變化,產(chǎn)生誤差的各種原因也總是不斷的被人們認(rèn)識(shí)和改進(jìn),隨著科學(xué)的發(fā)展,在制造儀器方面必然會(huì)有許多新的創(chuàng)新和改進(jìn),同時(shí)在使用過(guò)程中制定一定的操作規(guī)程可以減少由于儀器本身的缺陷帶來(lái)的誤差,我們還可以加入一些特殊的改正數(shù)來(lái)消除或減弱誤差,使其滿足各等級(jí)的測(cè)繪要求,GPD技術(shù)將會(huì)給測(cè)量技術(shù)帶來(lái)新的發(fā)展。 
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