水平管测量方法的系统误差研究

① 水准测量过程中，可能会有哪些误差，如何控制误差

误差有三种：系统误差、偶然误差、粗差.
一、系统误差（基本上由仪器和客观环境引起的）
1、水准尺不竖直造成的误差；
2、水准尺弯曲造成的误差；
3、一对水准尺零点不等、基辅分划读数误差；
4、水准仪i角造成的误差；
5、大气折光误差；
6、震动造成的误差；
7、水准尺、仪器的沉浮误差；
二、偶然误差（基本上由操作引起的）
1、读数误差
2、照准误差等等
三、粗差（工作中粗心大意造成的，应当避免）
为了消除或削弱以上误差，需采取以下措施：
1、检查、校正水准尺的水准器，确保气泡居中时水准尺是竖直的。另外在水准测量中，应使水准尺竖直。
2、检校水准尺的弯曲度，使其在限定的范围内。平常注意不要用力压水准尺。
3、一个测段之间的站数要为偶数，这样可以消除两水准尺的零点误差。
4、检校水准仪I角，使其数值在规定的范围内。公式是i＝<(b2-b2')/Dab>X系数
5、避免在气温变化大的时间段观测。
6、避免在震动的时候读数。
7、前后尺视距差、累计差不能太大，要符合规范的要求，这一点比较重要，它可以有效削弱I角误差、大气折光误差。
8、水准尺垫、仪器脚架一定要踩实，防止沉浮，观测时应尽量在短时间内完成前后尺的读数。

② 水准仪的i角误差，水准尺倾斜误差，竖盘指标差，瞄准误差哪个属于系统误差

水准尺倾斜引起的读数的误差，属于系统误差。

系统误差，是指一种非随机性误差。如违反随机原则的偏向性误差，在抽样中由登记记录造成的误差等。它使总体特征值在样本中变得过高或过低。

产生原因主要有：所抽取的样本不符合研究任务；不了解总体分布的性质选择了可能曲解总体分布的抽样程序；有意识地选择最方便的和解决问题最有利的总体元素，但这些元素并不代表总体（例如只对先进企业进行抽样）。这类误差只要事先作好充分准备，是可以避免的。

(2)水平管测量方法的系统误差研究扩展阅读

水准测量误差有仪器误差、观测误差和外界条件的影响。水准仪的望远镜视准轴不平行于水准管轴所产生的误差，可在观测时通过中间法和距离补偿法消除。对于较精密的水准测量，一般应选用尺长误差和刻划误差小的标尺。

1、强电磁干扰源的影响

现在的数字水准仪由许多电子元件组成，在强电磁的环境下电子元件会与电磁场发生物理反应，对测量数据产生影响。

解决方法：

在平时测量时，尽可能避免水准线路经过强电磁场

2、震动的影响

在地面震动时，水准仪的条码标尺和准线出现极度不稳定的情况。导致条码标尺成像时出现仪器上下晃动，造成测量信息和数据不准确。

解决方法：

在使用水准仪测量时所在的区域要有高度的稳定性，并保证立尺和测站其稳定，另外测量工作要在沉降稳定后才开始。

③ 水准测量的误差因素包括哪些

1、仪器误差之一是水准仪的望远镜视准轴不平行于水准管轴所产生的误差。 仪器虽在测量前经过校正，仍会存在残余误差。因此造成水准管气泡居中，水准管轴居于水平位置而望远镜视准轴却发生倾斜，致使读数误差。
2、仪器误差之二是水准尺误差。 主要包含尺长误差（尺子长度不准确）、刻划误差（尺上的分划不均匀）和零点差（尺的零刻划位置不准确），对于较精密的水准测量，一般应选用尺长误差和刻划误差小的标尺。
3、观测误差之一是符合水准管气泡居中的误差。 由于符合水准气泡未能做到严格居中，造成望远镜视准轴倾斜，产生读数误差。
4、观测误差之二是视差的影响。 当存在视差时，尺像不与十字丝平面重合，观测时眼睛所在的位置不同，读出的数也不同，因此，产生读数误差。所以在每次读数前，控制方法就是要仔细进行物镜对光，消除视差。
5、观测误差之三是水准尺的倾斜误差。 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。

拓展资料：
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，这样就可由已知点的高程推算出未知点的高程。
水准仪的使用包括仪器的安置、粗略整平、瞄准水准尺、精平和读数等操作步骤。
一、安置水准仪
打开三脚架并使高度适中，目估使架头大致水平，检查脚架腿是否安置稳固，脚架伸缩螺旋是否拧紧，然后打开仪器箱取出水准仪，置于三脚架头上用连接螺旋将仪器牢固地固连在三脚架头上。
二、粗略整平
粗平是借助圆水准器的气泡居中，使仪器竖轴大致铅垂，从而视准轴粗略水平。在整平的过程中，气泡的移动方向与左手大拇指运动的方向—致。
三、瞄准水准尺
首先进行目镜对光，即把望远镜对着明亮的背景，转动目镜对光螺旋，使十字丝清晰。再松开制动螺旋，转动望远镜，用望远镜筒上的照门和准星瞄准水准尺，拧紧制动螺旋。然后从望远镜中观察；转动物镜对光螺旋进行对光，使目标清晰，再转动微动螺旋，使竖丝对准水准尺。
当眼睛在目镜端上下微微移动时，若发现十字丝与目标影像有相对运动，这种现象称为视差。产生视差的原因是目标成像的平面和十字丝平面不重合。由于视差的存在会影响到读数的正确性，必须加以消除。消除的方法是重新仔细地进行物镜对光，直到眼睛上下移动，读数不变为止。此时，从目镜端见到十字丝与目标的像都十分清晰。
四、精平与读数
眼睛通过位于目镜左方的符合气泡观察窗看水准管气泡，右手转动微倾螺旋，使气泡两端的像吻合，即表示水准仪的视准轴已精确水平。
这时，即可用十字丝的中丝在尺上读数。现在的水准仪多采用倒像望远镜，因此读数时应从小往大，即从上往下读。先估读毫米数，然后报出全部读数。
精平和读数虽是两项不同的操作步骤，但在水准测量的实施过程中，却把两项操作视为一个整体；即精平后再读数，读数后还要检查管水准气泡是否完全符合。只有这样，才能取得准确的读数。
参考资料：搜狗网络：水准测量

④ 传感器与测试技术中什么是系统误差，产生的原因，如何减少系统误差

测量之中，误差的产生原因是：仪器的因素、人的因素、外界环境的影响。 要减少误差就得从以上三个方面采取措施。 一、要减少随机误差，可以采用的措施： 1、选用精度更高稳定性更好的仪器（比如用刻划1米的尺和刻划1毫米的尺测量的精度是不同的，用原子钟和沙漏测量时间的精度是不同的）； 2、可以让更熟练的人进行仪器操作（读数越快，仪器的变动越小，精度越高，而不熟练的人操纵仪器会带来仪器的震动和扭曲等） 3、选择合适的观测时间，让仪器受光照和温度带来的热胀冷缩更小，在稳定的地点设置仪器，避免不规则沉降带来的误差。 4、从统计学和概率论上讲，最有效的一种减少随机误差的方法是多次测量，取平均值。 二、减少系统误差的影响，方法是： 1、可以对仪器进行调整和检定 2、对观测顺序进行设计，使系统误差可以全部或部分被抵消（比如：采用测回法观测水平角，可以消除2c误差影响；限制水准测量的视距差，可以减少i角误差的影响；多个测回的方向观测法中对起始读数进行改变，可以消除度盘刻度不均匀性和度盘偏心影响……） 3、让同一个人观测全部观测值，避免换人带来的观测习惯变化带来的系统误差。 4、观测三角高程时，对大气折光和地球曲率进行改正。 5、对电离层和对流层进行观测和建模，在观测值中进行改正，可以避免其带来的系统误差。

⑤ 建筑工程测量中水平测量常用方法

一、水准测量原理 测定地面点高程的测量工作，称为高程测量，根据仪器不同分为水准测量，三角高程测量，气压高程测量。 水准测量原理是利用水准仪提供一条水平线，借助竖立在地面点的水准尺，直接测定地面上各点间的高差，然 而根据其中一点的已知高程，推算其他各点的高程。
二、水准仪和水准尺 水准测量所用的仪器有：水准仪，水准尺和尺垫三种。 DS3型微倾水准仪由望远镜，水准器和基座等部件构成。 水准尺有双面水准尺和塔尺两种。 尺垫用于水准测量中竖立水准尺和标志转点。 使用微倾水准仪的基本*作程序为：安置仪器、粗略整平(简称粗平)、调焦和照准、精确整平(简称精平)和读数。
三、水准测量方法 为了统一全国的高程系统、满足各种比例尺测图、各项工程建设以及科学研究的需要，在全国各点埋设了许多 固定的高程标志，称为水准点，常用“BM”表示。水准点有永久性和临时性两种。 水准测量通常是从某一已知高程的水准点开始，引测其他点的高程。 在一般的工程测量中，水准路线主要有三种形式：闭合水准路线，附合水准路线，支线水准路线。 水准测量的方法和记录。 水准测量的测站检核方法有变动仪高法和双面尺法。
四、水准测量成果计算 计算水准测量成果计算时，要先检查野外观测手簿，计算各点间高差，经检核无误，则根据野外观测高差计算 高差闭合差。若闭合差符合规定的精度要求，则调整闭合差，最后计算各点的高程。
五、微倾水准仪的检验与校正 微倾水准仪有四条轴线，轴线应满足的条件：园水准器轴‖仪器竖轴、十字丝横丝⊥仪器竖轴、水准管轴平行于视准轴。 水准测量误差及其消减方法 水准测量误差包括：仪器误差、水准尺误差、水准管气泡居中误差、读数误差、视差影响、水准尺倾斜误差、 仪器和尺垫下沉、地球曲率和大气折光的影响、温度的影响等。
六、精密水准仪和水准尺 精密水准仪是能够提供水平视线和精确照准读数的水准仪。主要用于国家一、二等水准测量和高精度的工程测量中。如国产DS1型精密水准仪。
七、自动安平水准仪和激光扫平仪 自动安平水准仪不用水准管和微倾螺旋，而是在望远镜中设置一个补偿装置进行水平调整。 的测量方法，了解经纬仪的检验与校正 希望能帮助到你

⑥ 土木工程测量中各种误差的性质（系统，偶然，粗差）及消除方法

水准测量的误差来源及注意事项

一、仪器误差
主要包括 ：

①仪器校正不完善的误差

②调焦误差

③水准尺零点不等的误差

二、观测误差
主要包括有精平误差、调焦误差、估读误差和水准尺倾斜误差。

（1）精平误差：若水准器格值r＝20〃／ 2mm ，视线长度为 100m 。整平时，水准管气泡偏离中心0.5格，则引起的读数误差可达 5mm 。

因此，水准测量时一定要严格精平，并果断、快速读数。

（2）调焦误差：在观测时，调焦会引起读数误差。保持前后视距相等，避免在一站中重复调焦。

（3）估读误差：限制视线长度，作业时态度应认真。

三、外界条件的影响
（1）水准仪水准尺下沉误差：在土壤松软区测量时，水准仪在测站上随安置时间的增加而下沉。发生在两尺读数之间的下沉，会导致后读数的尺子读数比应有读数小，造成高差测量误差。

消除仪器下沉误差的办法是，仪器最好安置在坚实的地面，脚架踩实，快速观测，采用“后— 前—前—后”的观测程序等方法均可减少仪器下沉的影响。

消除水准尺下沉对读数的影响办法有：踩实尺垫；观测间隔间将水准 尺从尺垫上取下，减小下沉量；往返观测，在高差平均值中减弱其影响。

（2）大气折光影响

多种原因使视线在大气中穿过时，会受到大气折光影响，一般视线离地面越近，光线的折射也就越大。观测时应尽量使视线保持一定高度，一般规定视线须高出地面0.2m ，可减少大气折光的影响。

（3）日照及风力引起的误差

选择好的天气测量外，给仪器打伞遮光等都是消除和减弱其影响的好办法。

如果是I角误差，最好就是采用中间水准测量方法来消除。偶然误差的话，一般不会超限，就按照平差原则来消除，你所说的粗差，现在的人很少用这个说法了。不知道你说的是不是错误，错误就是超过了限差，是要重新观测的。

水准测量的平差计算规则：先看看你的闭合差是不是在允许范围之内，如果 是就按测站数或长度（公里数）进行反符号分配。

钢尺量距：
如果你是要搞精密距离测量，可以用全站仪。如果没有全站仪，那么你的钢尺必须拿到专业的部门去检核，要给出一个尺长方程式，然后根据你要测量的温度进行计算，算出当时钢尺的实际长度。 用计算出的钢尺的实际长度，把用钢尺名义长度测量出的距离进行改正。

⑦ 什么是系统误差它对测量结果有何影响如何处理

系统误差，是指一种非随机性误差。如违反随机原则的偏向性误差，在抽样中由登记记录造成的误差等。它使总体特征值在样本中变得过高或过低。

减少误差方法

1、采用修正值方法

对于定值系统误差可以采取修正措施。一般采用加修正值的方法。

2、从产生根源消除

用排除误差源的办法来消除系统误差是比较好的办法。这就要求测量者对所用标准装置，测量环境条件，测量方法等进行仔细分析、研究，尽可能找出产生系统误差的根源，进而采取措施。

(7)水平管测量方法的系统误差研究扩展阅读：

产生原因主要有：

1、所抽取的样本不符合研究任务；

2、 不了解总体分布的性质选择了可能曲解总体分布的抽样程序；

3、有意识地选择最方便的和解决问题最有利的总体元素，但这些元素并不代表总体（例如只对先进企业进行抽样）。这类误差只要事先作好充分准备，是可以避免的。

⑧ 生活中或工程中两个误差的实例,说明在测量中存在哪些误差,并说明这些误差由

摘要 1、系统误差：由于测量工具或测量方法本身造成的误差.系统误差不可避免,但可以减小.例如：采用更精密的测量仪器,采用更加科学完美的测量方法.

⑨ 技术测量:什么是系统误差系统误差的处理方式有哪些

系统误差是与分析过程中某些固定的原因引起的一类误差，它具有重复性、单向性、可测性。即在相同的条件下，重复测定时会重复出现，使测定结果系统偏高或系统偏低，其数值大小也有一定的规律。例如，测定的结果虽然精密度不错，但由于系统误差的存在，导致测定数据的平均值显着偏离其真值。如果能找出产生误差的原因，并设法测定出其大小，那么系统误差可以通过校正的方法予以减少或者消除，系统误差是定量分析中误差主要来源。
在对同一被测量进行多次测量过程中，出现某种保持恒定或按确定的方法变化的误差，就是系统误差。
减小系统误差的方法：
1、在测量结果中进行修正。对于已知的恒指系统误差，可以用修正值对测量结果进行修正；对于变值系统误差，设法找出误差的变化规律，用修正公式或修正曲线对测量结果进行修正；对于未知系统误差，则按随机误差进行处理。
2、消除系统误差的根源。在测量之前，仔细检查仪表，正确调整和安装；防止外界干扰；选好观测位置消除视差；选择环境条件比较稳定时读数等。
3、在测量系统中采用补偿措施。找出系统误差规律在测量过程中 自动消除系统误差。
4、实时反馈修正。由于自动化测量技术及计算机的应用，可用实时反馈修正的办法来消除复杂的变化的系统误差。在测量过程中，用传感器将这些误差因素的变化，转换成某种物理量形式（一般为电量），及时按照其函数关系，通过计算机算出影响测量结果的误差值，并对测量结果作实时的自动修正。

⑩ 水准测量的误差校正

一、仪器误差
1．仪器校正后的残余误差
在水准实验前虽然仪器经过了严格的检验校正，但仍然存在残余的角残差。理论上水准管轴应与视准轴平行，若两者不平等，虽经校正但仍然残存误差。即两轴线不平行形成角，这种误差的影响与仪器至水准尺的距离成正比，属于系统误差。可以在测量中采取一定的方法加以减弱或消除。若观测时使前、后视距相等，可消除或减弱此项误差的影响。
2．水准尺误差
由于水准尺刻划不准确、尺长发生变化、尺身弯曲等原因，会对水准测量造成影响，因此水准尺在使用之前必须进行检验。此外，由于水准尺长期使用导致尺底端零点磨损，或者是水准尺的底端粘上泥土改变了水准尺的零点位置，则可以在一水准测段中把两支水准尺交替作为前后视读数，或者测量偶数站来消除。
二、观测误差
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。
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．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。
4．水准尺倾斜影响
水准尺倾斜将使尺上读数增大。
三、外界条件的影响
1．仪器下沉
由于仪器下沉，使视线降低，从而引起高差误差。采用“后、前、前、后”的观测程序，可减弱其影响。
2．尺垫下沉
如果在转点发生尺垫下沉，将使下一站后视读数增大。采用往返观测，取平均值的方法可以减弱其影响。
3．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”
接近地面的空气温度不均匀，所以空气的密度也不均匀。光线在密度不匀的介质中沿曲线传布。这称为“大气折光”。总体上说，白天近地面的空气温度高，密度低，弯曲的光线凹面向上；晚上近地面的空气温度低，密度高，弯曲的光线凹面向下。接近地面的温度梯度大大气折光的曲率大，由于空气的温度不同时刻不同的地方一直处于变动之中。所以很难描述折光的规律。对策是避免用接近地面的视线工作，尽量抬高视线，用前后视等距的方法进行水准测量
除了规律性的大气折光以外，还有不规律的部分：白天近地面的空气受热膨胀而上升，较冷的空气下降补充。因此，这里的空气处于频繁的运动之中，形成不规则的湍流。湍流会使视线抖动，从而增加读数误差。对策是夏天中午一般不做水准测量。在沙地，水泥地……湍流强的地区，一般只在上午10点之前作水准测量。高精度的水准测量也只在上午10点之前进行。
4，温度对仪器的影响
温度会引起仪器的部件涨缩，从而可能引起视准轴的构件（物镜，十字丝和调焦镜）相对位置的变化，或者引起视准轴相对与水准管轴位置的变化。由于光学测量仪器是精密仪器，不大的位移量可能使轴线产生几秒偏差，从而使测量结果的误差增大。
不均匀的温度对仪器的性能影响尤其大。例如从前方或后方日光照射水准管，就能使气泡“趋向太阳”——水准管轴的零位置改变了。
温度的变化不仅引起大气折光的变化，而且当烈日照射水准管时，由于水准管本身和管内液体温度升高，气泡向着温度高的方向移动，影响仪器水平，产生气泡居中误差，观测时应注意撑伞遮阳。