建筑沉降观测-课件

建筑沉降观测2015年5月 前 述n建设工程质量与建设各方、检测监建设工程质量与建设各方、检测监测方的关系测方的关系-案例案例n建筑终生负责制的概念建筑终生负责制的概念“楼倒倒”n2009年6月27日，上海一栋竣工未交付使用的高楼整体倒覆，官方以两次堆土施工为缘由，遭网友抨击，故得此称号。各种各样的楼XX与检测/监测的关系？不胜枚举楼脆脆(强度？刚度？稳定性？）强度？刚度？稳定性？）楼垮垮(强度？刚度？稳定性？强度？刚度？稳定性？）浙江桐乡“楼薄薄”：业主丈量大约9cm（国标不小于10cm，不含保护层）厚的楼板 如果建设工程出了问题，那么如果建设工程出了问题，那么设计单位设计单位、施工单位施工单位之外承担责任的不应该是之外承担责任的不应该是监管单位监管单位吗？吗？检测、检测、监测单位监测单位应该具备什么样的应该具备什么样的职业职业道德道德？应该具备什么样的？应该具备什么样的业务能力和素质？业务能力和素质？来监控建筑的建设质量？来监控建筑的建设质量？建筑工程质量安全终生负责制建筑工程质量安全终生负责制建建 筑筑 终终 生生 负负 责责 制制n美国老人就轮椅质量问题获厂家赔偿数万美元。n建筑终生负责制在国外已成为行业惯例，中国上世纪60、70年代引入。n建筑质量安全问题及事故不胜枚举-事关人民群众的切身利益切身利益和生命财产安全生命财产安全。n建筑终生负责制不是字面上的对建筑终生负责，而而是如同商品有一定的保修期限。是如同商品有一定的保修期限。建筑工程五方责任五方责任主体包括：建设方、主体包括：建设方、勘察方勘察方、规划设计方、规划设计方、施工施工方、监理方等，在该建筑的方、监理方等，在该建筑的设计年限内对建筑的使设计年限内对建筑的使用安全负责用安全负责。旨在提高建筑人员对质量的责任心，以此保证建筑质量。n20102010年年6 6月住建部关于进一步强化住宅工程质量管月住建部关于进一步强化住宅工程质量管理和责任的通知，理和责任的通知，明确要求住宅工程实行质量终明确要求住宅工程实行质量终生负责制生负责制。n相关单位的法定代表人、工程项目负责人、工程技术负责人、注册执业人员，在工程设计使用年限内在工程设计使用年限内，要按各自职责对工程质量承担相应责任，对所承担对所承担的住宅质量工程负终生责任的住宅质量工程负终生责任。建筑工程项目负责人质量终身责任追究。n住宅建成后建设单位须在每栋建筑物明显部位永久在每栋建筑物明显部位永久标注建设、勘察、设计、施工、监理单位的名称及标注建设、勘察、设计、施工、监理单位的名称及主要负责人的姓名，接受社会监督主要负责人的姓名，接受社会监督。建建 筑筑 终终 生生 负负 责责 制制建建 筑筑 终终 生生 负负 责责 制制n工程检测机构工程检测机构依法对其检测的数据、检测报告的真实性和准确性负责，造成损失的要依法承担相应赔偿及其他法律责任。n不得转包，不能与承接工程建设的各方有隶属关系或其他利害关系。n建筑工程竣工验收合格后，建设单位应当在建筑物明显部位设置永久性标牌，载明建设、勘察、设计、施工、监理单位名称和项目负责人姓名 内内 容容 提提 要要n第一讲、建筑沉降原理、基本概念第一讲、建筑沉降原理、基本概念 n第二讲、水准测量基本理论和方法第二讲、水准测量基本理论和方法n第三讲、测量误差理论基础第三讲、测量误差理论基础 n第四讲、建筑物沉降观测方法及实例第四讲、建筑物沉降观测方法及实例 第一讲第一讲 建筑沉降建筑沉降原理、基本概念原理、基本概念 学习要求学习要求n内容：内容：理解理解建筑沉降、沉降差、挠度、相邻地基沉降和建筑沉降、沉降差、挠度、相邻地基沉降和场地地面沉降的基本概念场地地面沉降的基本概念；熟悉熟悉建筑沉降观测意义；熟悉熟悉建筑沉降的常用观测方法；熟悉熟悉国家关于建筑沉降观测的相关规范；了解了解我省当前建筑沉降观测的状况。n重点：重点：建筑沉降的基本概念以及沉降观测在城市和经济建建筑沉降的基本概念以及沉降观测在城市和经济建设中的重要意义；常用的沉降观测方法设中的重要意义；常用的沉降观测方法。n难点：难点：建筑沉降差、不均匀沉降的概念及其对建筑安全的建筑沉降差、不均匀沉降的概念及其对建筑安全的重要意义。重要意义。1.1 1.1 建筑沉降观测概述建筑沉降观测概述n变形变形-是一种普遍存在的现象，大致地球板块运动、地壳变形，小至工程实践中常见的混凝土收缩或沉降变形。n变形测量变形测量-是利用相关专业仪器仪器和方法对建（构）筑物及其地基对建（构）筑物及其地基一定范围内的岩土体一定范围内的岩土体的变形现象（如沉降、位移等）所进行监视观监视观测测的工作。n变形测量分类变形测量分类分为自身形体的变化自身形体的变化（伸缩、错动、弯曲和扭转）变变形体的刚体变化形体的刚体变化（包括变形体的整体平移、转动、升降和倾斜）；n按时间连续性分动态变形测量动态变形测量（持续性测量得某一时刻的瞬时变形值，用自动化程度高的设备如全站仪、GNSS、近景摄影测量、自动记录仪等）和静态变形测量静态变形测量（进行周期性的测量，从而得某一时间段内的变形值-量值、速率等）。一一、建建 筑筑 沉沉 降降 观观 测测n建筑变形测量建筑变形测量-对建筑的地基、基础和上部结构及其场地受各种作用力而产生的形状形状及位置变化及位置变化进行观测，并对观测结果进结果进行处理和分析行处理和分析的工作。（变形与形变）n建筑变形观测包括建筑变形观测包括：沉降观测沉降观测、位移观测（水平位移、倾斜、挠度）、特殊变形观测（风振、日照、等动态）n建筑变形的原因主要有建筑变形的原因主要有：工程在建设与运行期间，受各种因数的影响，其形状及位置会随时间的变化而变化。n 地质勘察不准确、设计失误、施工质量差和施工方法、施工程序错误；建筑物自重、使用荷载、动荷载（风力、震动）、地下水位变化等。（宏观方面）建筑沉降观测概述建筑沉降观测概述n对于大型工厂柱基、重型设备基础、振动较大的连续性生产车间、高层建筑物以及不良地基上的建筑物等，在建造和使用期建造和使用期间间（营运）营运），由于荷载的增加荷载的增加和连续性的生产连续性的生产，会引起建筑物的沉降。n如果不均匀沉降不均匀沉降，建筑物还会发生倾斜倾斜、产生裂缝甚至倒塌裂缝甚至倒塌。n建筑物的变形在一定范围内时是安全的变形在一定范围内时是安全的，可视为正常现象可视为正常现象；n但如果超过某一限度超过某一限度就会影响影响建筑物的正常使用正常使用，严重的会危严重的会危及建筑物的安全及建筑物的安全，造成巨大损失，造成巨大损失。（如驾车的时速与安全距离限制）建筑沉降观测概述建筑沉降观测概述n严格地说，建筑物的变形是垂直方向和水平方向同垂直方向和水平方向同时并存时并存的，尤其是，不均匀的垂直位移不均匀的垂直位移往往伴随着主体的倾斜主体的倾斜、水平位移水平位移等等。n为了便于归纳，建筑变形测量规范中对建筑变形测量规范中对“垂直垂直位移位移”和和“水平位移水平位移”分别以分别以“沉降沉降”和和“位移位移”(非竖向变形）进行归类非竖向变形）进行归类。建筑沉降观测概述建筑沉降观测概述1.2 1.2 建筑沉降观测意义建筑沉降观测意义/目的目的n1、实用实用层面上层面上：及时了解在施工施工和营运期间营运期间各种建筑物和地质构造的稳定性（安全安全），为安全诊断提供必要的信息；通过对变形观测数据的分析处理，掌握建筑物的变形情况掌握建筑物的变形情况，以便及时发现问题并采取有效措施，保证工程质量发现问题并采取有效措施，保证工程质量和生产安生产安全全;n2、科学层面上科学层面上：更好地理解变形的机理，反馈为建筑的设计、施工、管理及科学研究提供可靠资料。（验证设计、施验证设计、施工是否科学合理，为今后建筑物结构工是否科学合理，为今后建筑物结构和地基基础的设计积累地基基础的设计积累资料）资料）。1.3 1.3 沉降观测的原理沉降观测的原理n定期定期地测量观测点观测点相对于稳定的水准点间稳定的水准点间的的高差高差h h，并计计算观测点的高程算观测点的高程H H；n将不同时间不同时间所得同一观测点的高程加以比较同一观测点的高程加以比较，从而求得观测点在该时间段内的观测点在该时间段内的高程变化高程变化-沉降量沉降量。时间时间-累计沉降曲线累计沉降曲线图图1.41.4 建筑沉降的基本概念建筑沉降的基本概念n 两建筑物沉降案例两建筑物沉降案例意大利比萨斜塔意大利比萨斜塔 地面沉降造成的昆明妙湛寺金刚塔整体下沉地面沉降造成的昆明妙湛寺金刚塔整体下沉 身边的建筑身边的建筑整体沉降整体沉降-案例一案例一n昆明妙湛寺位于官渡古镇，金刚塔由墩台、主塔和四小塔组成，整体用规则砂石砌筑。墩台呈正方形，每边宽9.8m，高4.7m，中央建喇嘛式主塔一座，总高17.13m。墩台现地面低于周围地面1.6米，在地下水位线260mm以下，造成塔基长期浸泡在水中。（昆明市地面沉降一书采用的素材）昆明妙湛寺金刚塔昆明妙湛寺金刚塔经典的基础差异沉降经典的基础差异沉降-案例二案例二n意大利比萨斜塔修建于1173年，1350年完工,为八层圆柱形建筑。开始时，塔高设计为100米左右，但动工五六年后，塔身从三层开始倾斜，因此，实际建成塔高54.5米。1990年，意大利政府将其关闭，开始进行整修。在其关闭之前，塔顶已南倾3.5米。意大利的天文学家、物理学家、数学家伽俐略，曾在斜塔的顶层做过著名的自由落体运动的实验（提出自有落体定律），让两个重量相差10倍的铁球，同时从塔顶落下，结果，两球同时着地。3.53.5 m m该该方向方向倾斜倾斜度：度：工程测量规范工程测量规范GB50026-2007GB50026-2007 P259P259 0.003H0.003H建筑沉降基本概念建筑沉降基本概念-垂直位移测量、建筑沉降垂直位移测量、建筑沉降n建筑物沉降是地基、基础和上部结构共同作用的结果，属于建筑物变形范畴。n垂直位移测量垂直位移测量-测定变形体的测定变形体的高程随时间而产生的位移大小、高程随时间而产生的位移大小、位移方向位移方向，并提供变形趋势变形趋势及其稳定预报稳定预报而进行的测量工作。n建筑沉降建筑沉降-建筑地基、基础及地面在荷载作用下产生的竖向移建筑地基、基础及地面在荷载作用下产生的竖向移动。动。根据其方向，可以分为上升分为上升和下沉下沉。n下沉下沉或上升值称为上升值称为-沉沉降量降量。n当数值当数值 h h00为下沉，反之为下沉，反之 h h00 为上升为上升。建建 筑筑 沉沉 降降n 但是这与人们的思维习惯和常见的数学坐标轴方向相反，因此，在日常作业中，我们一般采取“正升负降正升负降”的表示的表示习惯习惯。n实际工作中，对资料的处理方面要资料的处理方面要与与施工方、监理方等相施工方、监理方等相关单位方充分沟通关单位方充分沟通，便于资料的分析使用，避免造成对建筑物的变形状况的错误判断变形状况的错误判断。（如水科院沉降、基坑壁水平位移）n建筑沉降观测：应测定建筑建筑沉降观测：应测定建筑及地基的地基的沉降量沉降量、沉降差沉降差及及沉沉降速度降速度，并根据需要计算，并根据需要计算基础倾斜基础倾斜、局部倾斜、相对弯曲局部倾斜、相对弯曲及构件倾斜及构件倾斜等等。建筑沉降基本概念建筑沉降基本概念-均匀沉降、差异沉降均匀沉降、差异沉降n均匀沉降均匀沉降-当同一建筑物的的不同部位在同一时间段内的沉降量相同时，表现为建筑物的均匀竖向下沉或上升，称为均匀沉降。n差异沉降差异沉降-相反，由于建筑物的地基条件差异地基条件差异、基础及结构的设计和施工瑕疵（失误）设计和施工瑕疵（失误）、各部位荷载差异荷载差异或者外力外力/外荷载外荷载(汽汽车、堆载、地震）干扰车、堆载、地震）干扰等，而造成的同一建筑物、构筑物上的不同部位（各点）在各点）在同一时间段内有有明显不同的沉降（存在的沉降（存在的沉降量差值量差值-沉降差沉降差）。参地基基础设计规范n由于地基土中新增加的附加应力，将引起地基土的变形，导致基础沉降、倾斜、相邻基础出现沉降差，附加应力是引起地基土变形的主要原因。差异沉降差异沉降推算推算主体倾斜值主体倾斜值（刚性建筑）（刚性建筑）n工程测量规范GB50026-2007 p146n例土木工程测量施工手册p452 n当建筑存在沉降差异时，往往表现为建筑物出现倾倾斜斜，甚至由于结构体纵向受剪切结构体纵向受剪切而出现裂缝裂缝，将严重威胁建筑物的安全。n建筑物基础挠度观测，可与建筑物沉降观测同时进行，引入挠度挠度的概念。n挠度挠度-建筑的基础、上部结构（主体）或或构件（独立墙、柱）等在弯矩作用下，因挠曲引起的在水平在水平方向方向或竖直方向上垂直于轴垂直于轴线的线位移（弯曲值）线位移（弯曲值）。建筑沉降基本概念建筑沉降基本概念-建筑基础挠度建筑基础挠度n建筑变形测量规范p51图片挠度 建建 筑筑 基基 础础 挠挠 度度1.5 建筑沉降产生的主要原因建筑沉降产生的主要原因n自然条件及其变化-即建筑物地基建筑物地基的工程地质、水文地质、大气温度、土壤的物理性质等；n与建筑物本身建筑物本身相联系的原因-即建筑物本身的荷重本身的荷重、建筑物的结构形式结构形式及动荷载动荷载（如风力、震动等）的作用；n本质原因是建（构）筑物的建造时，荷载的增加，本质原因是建（构）筑物的建造时，荷载的增加，基础将荷载传基础将荷载传递给地基土递给地基土，地基土逐渐被压缩，地基土逐渐被压缩，使地基土使地基土中原有的应力状态发中原有的应力状态发生改变生改变。地基土。地基土受力后受力后产生应力和应变（产生应力和应变（变形）变形），从而引起地基从而引起地基变形，其垂向变形即为沉降变形，其垂向变形即为沉降。n如果变形量变形量在建构筑物容许范围内容许范围内，则不致对其使用和安全造成危害；当外荷载引起过大的变形及过量的沉外荷载引起过大的变形及过量的沉降、不均匀沉降不均匀沉降，将影响建（构）筑物的使用影响建（构）筑物的使用，甚至使土体发生整体破坏而失去稳定土体发生整体破坏而失去稳定。1.6 1.6 常用的沉降观测方法常用的沉降观测方法n水准测量方法（即几何水准测量）-常用；n液体静力水准测量；n电磁波测距三角高程测量方法；（适宜高差较大，精度低，固定测站点测量）液体静力水准测量液体静力水准测量n液体静力水准仪是一种高精密液位测量系统，该系统适用于测量多点的相对沉降。在使用中，多个静力水准的容器用通液管联接（连通器），每一容器的液位由磁致伸缩式传感器测出，传感器的浮子位置随液位的变化而同步变化，由此可测出各测点的液位变化量。n在静力水准仪的系统中，所有各测点的垂直位移均是相对于其中的一点(又叫基准点)变化，该点的垂直位移是相对恒定的或者是可用其它方式准确确定，以便能精确计算出静力水准仪系统各测点的沉降变化量。静力水准仪有多种类型，包括：振弦式，电阻式，液位式等等。用装有联通管的贮液容器，根据其液面等高原理制成的装置，进行高差测量的方法。液体静力水准测量液体静力水准测量n在液体静力水准测量中，首要问题是液面位置的获取，目前主要有四类方法：目视法、目视接触法、电接触法和传感器法传感器法（利用液面上的浮体于位移传感器相连，当液面高度发生变化时，使得浮体升降，引起传感器的电量发生变化，从而完成非电量（升降值）向电量转换的过程）。n可以测出多个平面的高差，适用于混泥土坝基础廊道、土石坝表面垂直位移观测和隧道。n使用方便、劳动强度低、效率高、精度也高，容易克服障碍物之间的阻挡等特点。液面的高差变化可以转换成传感器输出，实现检测自动化。1.6.1 1.6.1 沉降观测方法的选取沉降观测方法的选取n具体工作中采用什么方法进行沉降观测，应以该方法能够反映预估的建筑物的沉降量为基本要求。一般，我们要求观测方法的分一般，我们要求观测方法的分辨率能够达到沉降量的辨率能够达到沉降量的1/101/10为指标进行选择为指标进行选择，并且考虑实际工作的方便性和适宜性因素。参照 建筑变形测量规范n通常，建筑物沉降观测是用水准测量方法，根据水准点定期测定建筑物上所埋设的沉降观测点高程的工作。它比较全面地反映了建筑物随着工程进展、荷载增加，观测点高程变化的实际情况，及时获取威胁建筑物安全的下沉（或上升）数据，并为以后合理设计提供资料。1.1.7 7 沉降观测的相关规范沉降观测的相关规范n现行的国家建筑物变形测量行业标准为国家建设部2007年9月4日发布，2008年3月1日开始实施的建筑变形测量规范 JGJ 8-2007。该规范适用于工业与民用建筑的地基、基础、上部结构及场地的沉降观测、位移测量和特殊变形测量。对建筑物变形观测所应采用的观测方法、仪器设备、测量精度以及各种应提交的观测数据、成果、图件和分析方法进行了规定，是建筑物变形测量工作必须严格执行的行业技术标准。n此外，对于该建筑变形测量规范不能覆盖的沉降观测过程中遇到的一些技术要求，应符合工程测量规范GB500262007、国家一、二等水准测量规范GB12897和国家三、四等水准测量规范GB12898的相应规定。1.41.4 我省建筑物沉降观测现状我省建筑物沉降观测现状n云南省的建筑物沉降观测开始于上世纪80年代。在我省经济快速发展的近二十多年里，大量的工业建筑、高层和超高层民用建筑的建设，推动了建筑物变形，特别是沉降观测和研究的发展，如昆明新机场等大型建设项目，对建筑物的沉降观测要求极高，将极大地推动我省的建筑物变形测量技术的进步。n云南地处多地震地区，小震不断，破坏性地震时有发生，为保证建筑物的安全，对建设和使用过程中的建筑物变形，特别是建筑沉降的观测尤为重要。特别是近几年在城市建成区进行的如高层超高层建筑物的建设中（如世纪广场、佳华广场等昆钢科技大楼、万达双塔等），除进行新建大厦的沉降观测以外，增加了相邻地基沉降的观测增加了相邻地基沉降的观测，沉降观测的内容得到了大幅度的充实，基本覆盖了建筑变形测量规范的内容。我省建筑物沉降观测现状我省建筑物沉降观测现状n另外，作为省会城市的昆明，随着城市的不断增容，城市面积不断扩大，围海造田形成的滇池湖滨地区也逐步成为当前城市建设的重要组成部分。该区域地质条件较差，目前不具备建造高楼大厦的地质条件，即便建造较低层建筑，软弱的回填地基存在承载力弱且承载力分布不均衡的特点，因此，类似区域的建筑物迫切需要进行包括建筑物主体、相邻地基和场地地面沉降的观测。（如滇池博欣别墅）n回顾云南省二十多年的建筑物沉降观测历程，开展的大量民用建筑、部分工业建筑物和超高层标志性建筑的沉降观测，取得了海量的建筑物变形第一手观测资料，通过对这些数据的分析，得到了建筑物的设计、施工、地基地质条件等各方面的宝贵参数信息，为今后的设计和施工积累了大量的资料。同时，参与沉降观测的监测和检测单位，严格执行国家规范，取得的可靠的观测资料真实地反映了建筑物施工过程中出现的各种变形异常，取得的建筑物变形趋势预测结果（如土测黄河p339)，为建筑物的后续施工方案的修改（甚至是设计方案的更改），保证建筑物安全起到了重要作用，为我省的城市和经济建设做出了巨大贡献。二、相邻地基沉降二、相邻地基沉降n相邻地基沉降相邻地基沉降-是由于是由于毗邻的建筑间的毗邻的建筑间的荷载差异荷载差异引起的引起的相邻地基土应力相邻地基土应力（地基土自重应力地基土自重应力、附加应力附加应力，如建筑物荷载或其它外荷载如车辆堆在货物，如建筑物荷载或其它外荷载如车辆堆在货物材料）以及地基土中材料）以及地基土中水的渗流引起水的渗流引起的的渗透力渗透力重新分布而产生（应变）的附加重新分布而产生（应变）的附加沉降沉降。n随着经济的发展，城市土地的稀缺高度集约化，城市单位土地面积上的建筑城市单位土地面积上的建筑荷载力在不断增加，建筑物的密集日益加剧荷载力在不断增加，建筑物的密集日益加剧。新建建筑物的荷载差异荷载差异造成的对周围环境，尤其是对相邻建筑物的影响也日益突出。为了检测和评估新建新建建筑物对相邻建筑物的影响程度建筑物对相邻建筑物的影响程度，以保证这些建筑和用户的安全，相邻地基沉降的观测也越来越重要。n目前，从开展的建筑物沉降工作量来看，施工场地周围建筑物的沉降观测占着很大比重（主要是施工基坑的周围），且往往与周边居民的利益息息相关，受到高度重视。这类沉降观测除了经济效益外，同时具有很高的社会效益，从业者除应具备很强的业务能力之外，也要有很强的社会责任感。三、场地地面沉降三、场地地面沉降n场地地面沉降场地地面沉降-由于长期降雨、管道漏水、地下水位大幅度变化、大面积堆载、地裂缝、大面积侵蚀、砂土液化以及地下采空（石油、天然气、地下水、采矿）等原因引起的一定范围内的地面沉降（如天坑）称为场地地面沉降。n90年代开展的“昆明市地面沉降研究”是我省到目前为止开展的最大规模的城市地面沉降观测研究项目。研究区包括昆明 4个城区及呈贡县城在内的面积约 2500KM2的范围。n本项目承担单位是云南省地震局，采用传统的大地测量方法进行监测，以期查明昆明市地面沉降的分布范围、总体状况及沉降的量级和速率。n水平形变监测水平形变监测是为了探讨监测区内活动断裂是否对昆明地面沉降有直接或间接的制约作用，测量作业采用美国K+E公司生产的RM型精密激光测距仪。n通过等精密水准测量等精密水准测量重复观测各水准点的高程变化，精确地了解地面的垂直运垂直运动动昆明市地面沉降研究结果沉降分布示意图第二讲、水准测量基本理论和方法第二讲、水准测量基本理论和方法 学习要求学习要求n内容：内容：理解理解水准测量的基本原理；掌握掌握微倾式水准仪、自动安平水准仪的构造特点、水准尺和尺垫；掌握掌握水准仪的使用及检校方法；掌握掌握水准测量的外业实施（观测、记录和检核）及内业数据处理（高差闭合差的调整等）方法；熟悉熟悉水准测量的注意事项、精密水准仪操作方法。n重点：重点：水准测量原理；水准测量的外业实施及内业数据处理。n难点：难点：水准仪的检验与校正和内业数据处理。2.1 2.1 高程测量概述高程测量概述n测量地面上各点高程的测量工作,称为-高程测量高程测量。n高程测量根据所使用的仪器和施测方法的不同，分为：水准测水准测量、量、三角高程测量、气压高程测量、液体静力水准测量和GNSS 高程测量高程测量（固定连续动态，基站+移动站）。n水准测量具有观测精度高、观测和计算处理方法简单的优点而得到广泛应用。水准测量水准测量是高程测量中精度最高精度最高和最常用最常用的方法之一，被广泛应用于高程控制测量和土木工程施工测量中。气压高程测量气压高程测量n根据大气压力随高程变化的规律，用气压计测定两点的气压差推算高差的方法。大气压力常以水银柱高度表示，温度为0时，在纬度45处的平均海面上大气平均压力约为760毫米水银柱。每升高约11米，大气压力减少1毫米水银柱。一般气压计读数精度可达0.1毫米水银柱，约相当于1米的高差。由于大气压力受气象变化的影响较大，气压高程测量精度低于水准测量和三角高程测量，主要用于高差较大的丘陵地和山区的勘测工作。通常用空盒气压计和水银气压计，前者便于携带，多用于野外作业，后者常用于固定测站或检验前者。气压高程计气压高程计2.2 2.2 水准测量原理水准测量原理n水准测量有高差法和仪高法高差法和仪高法两种各种测量方法，其中，仪高法的观测精度较低，不适于做高精度的沉降观测，因此，下面主要介绍高差观测法。n水准测量：水准测量：是利用水准仪建立是利用水准仪建立一条水平视线一条水平视线，借助，借助水水准尺准尺来测定地面来测定地面两点间的高差两点间的高差，从而，从而由已知点高程由已知点高程及及测得的高差测得的高差求出待测点求出待测点(未知点）高程未知点）高程。水准测量原理水准测量原理 利用水准仪的利用水准仪的水平视线水平视线，分别读取，分别读取A A点点水准尺上的水准尺上的读读数数a a和和B B点点水准尺上的水准尺上的读数读数b b，则，则A A、B B两点高差为：两点高差为：=a a b b (高差高差高差高差=后视读数后视读数后视读数后视读数前视读数前视读数前视读数前视读数)水准测量方向是由已水准测量方向是由已 知高程点开始向待测知高程点开始向待测点方向行进。在图中，点方向行进。在图中，A A为已知高程点，为已知高程点，B B为为待测点。待测点。若若A A点高于点高于B B点，则点，则abab，h hABAB0bab，h hABAB00，即上坡，即上坡地面水准点 式中各符号的含义：后后 视视 点点-已知点称为后视点，如图2-1中的A点 后视读数后视读数-在已知点上的尺读数称为后视读数，一律用字母a表示。前前 视视 点点-未知点（或待定点）称为前视点，如图2-1中的B点 前视读数前视读数-在未知点上的尺读数称为前视读数，一律用字母b表示。水准测量原理水准测量原理n转点转点TPnTPn-当地面上两点的距离较远，或两点的高差太大，安置一次仪器不能测定其高差时，就需增设若干个临时传递高程的立尺点，称为转点。选在坚固稳定地方并放置尺垫，使其稳定。n测站测站-安置一次仪器，称为一个测站。n测段测段-两水准点间由多个测站和多个转点的成组连接，形成一个测段，就是连续水准测量方法。连续水准测量连续水准测量n在实际水准测量中，A、B 两点间高差较大或相距较远，安置一次水准仪不能测定两点之间的高差。此时有必要沿 A、B 的水准路线增设若干个必要的临时立尺点，即转点（用作传递高程）。n根据水准测量的原理依次连续地在两个立尺中间安置水准仪来测定相邻各点间高差，求和得到 A、B 两点间的高差值。连续水准测量连续水准测量前进方向h 1=a 1 b 1 h 2=a 2 b 2 则：h AB=h 1+h 2+h n=h=a b 结论：结论：A、B 两点间的高差等于各测站高差代数和，也等于后视读数之和两点间的高差等于各测站高差代数和，也等于后视读数之和减去前视读数之和。减去前视读数之和。2.32.3 水准仪和水准尺水准仪和水准尺n为水准测量提供水平视线并在水准尺上读数的仪器称为水准仪。水准仪的种类、型号很多，国产DSn表示，其中“D”和“S”分别表示“大地测量”和“水准仪”，其下标是该类仪器每公里水准测量高差中数偶然中误差，以毫米计。n根据光学结构特点，水准仪又可以分为“微倾式微倾式”和“自动安平式自动安平式”水准仪、电子水准仪电子水准仪（数字水准仪）等，电子式是发展方向并广泛使用。对于“自动安平式”水准仪，其精度等级依次为DSZ05、DSZ1、DSZ3等，其中的字母Z表示自动安平，其中自动取代微倾。n按精度分：普通水准仪普通水准仪：DS3 及以下精度；精密水准仪精密水准仪：国产DS05、DS1 等。如天宝DINI03、徕卡DNA03n精密水准仪主要用于国家一、二等水准测量，及建筑物沉降观测、大型桥梁施工的高程控制、精密机械设备安装等精密工程测量。常见水准仪类型常见水准仪类型微倾式水准仪 自动安平水准仪 电子水准仪（数字水准仪）电子水准仪能够自动进行读数，取代人工读数，可以极大地提高观测效率、减少出错概率。水准仪的结构水准仪的结构n水准仪由望远镜、水准器和基座三部分组成。望远镜望远镜的作用是准确瞄准目标并在水准尺上进行读数。水准仪的水准器水准仪的水准器有圆水准器和管水准器两种，其作用是标示仪器竖轴是否竖直，视准轴是否水平的部件。基座基座主要由轴座、脚螺旋、底板和三角压板组成，其作用是支撑仪器上部并用连接螺旋与三脚架连接。水准尺及种类水准尺及种类n水准测量使用的标尺称为水准尺，是水准测量的高差度量工具，主要有：单面尺、双面尺和塔尺等几种类型，以及配合电子水准仪使用的条码标尺。n通常用干燥、优质的木材制成，也有用玻璃钢、铝合金也有用玻璃钢、铝合金等材料制成。等材料制成。用于建筑物沉降等高精度的水准测量时，应该采用温度膨胀系数很小的因钢标尺因钢标尺，除条码尺外，一般最小刻划为0.5厘米。双面标尺和塔尺单面双刻划标尺条码式电子水准仪标尺尺尺 垫垫n尺垫是在连续水准测量过程中，放置在高程传递的转点上，以防止观测过程中水准尺下沉的装置。选择重选择重3kg3kg、5kg5kg，并踏实，并踏实。尺垫水准仪的使用水准仪的使用n在一个测站上，水准仪的基本操作程序包括以下步骤：1.1.安置仪器安置仪器2.2.粗略整平粗略整平3.3.对光和照准对光和照准4.4.精确整平（仅微倾式水准仪需要）精确整平（仅微倾式水准仪需要）5.5.读数读数1 1 安置仪器安置仪器n安置仪器的过程是将水准仪器安置到脚架上的过程。仪器安置高度应适中（与观测员身高相适应），目估架头大致水平，并牢固地架设在地面上。2 2 粗略整平粗略整平n粗略整平简称粗平，是转动三个脚螺旋使圆水准器气泡居中，达到仪器竖轴竖直，仪器旋转时，为视线在各方向精确水平创造条件。1、方法：对向转动脚螺旋 1、2 使气泡移至 1、2 方向的中间转动脚螺旋 3，使气泡居中。n2、规律：气泡移动方向与左手大拇指运动的方向一致。（顺升逆降，气泡在最高点顺升逆降，气泡在最高点）圆水准器调节方法 3 3 对光和照准对光和照准n对光和照准是为了精确读取水准标尺的刻划和注记而调整望远镜的目镜、物镜的焦距和视线方向的过程。一般按以下五个过程：（1）、目镜对光目镜对光（2 2）、概略照准）、概略照准（3 3）、物镜对光）、物镜对光（4 4）、精确照准）、精确照准（5 5）、消除视差）、消除视差（1 1）目镜对光目镜对光n调节目镜对光螺旋，使十字丝清晰。目镜对光螺旋望远镜十字丝（2 2）概略照准）概略照准n松开制动螺旋，转动望远镜，用望远镜上的准星和照门（缺口）瞄准水准尺，然后旋紧制动螺旋。照门准星瞄准器制动旋钮（3 3）物镜对光）物镜对光n转动物镜对光螺旋，使水准尺成像清晰。物镜对光螺旋（4 4）精确照准）精确照准n转动望远镜的微动螺旋，使十字丝纵丝照准水准尺边缘或纵丝平分水准尺，以利于用中横丝的中央部分截取水准尺读数。（5 5）消除视差）消除视差n视差视差是指眼睛在目镜端上下移动时，十字丝与目标像（水准尺像）有相对运动。视差对照准和读数影响很大，故在读数前必须予以消除。n视差产生的原因视差产生的原因是目标像平面与十字丝平面不重合。n消除方法消除方法是仔细重新进行物镜对光，如果仍然不能消除，须再重新进行目镜对光，直至成像清晰、读数不变为止。视差的存在将影响观测结果的准确性，应予消除。消除视差的方法消除视差的方法是仔细地反复进行目镜和物镜调焦。视差及其消除有视差无视差5 5 精平与读数精平与读数n转动微倾螺旋使符合水准器的气泡吻合，表示视线精确水平，随即可以读数。对于自动安平水准仪，仪器内部有一个补偿透镜，能够对一定范围内的视准轴不平行进行补偿，因此，该类水准仪没有管水准器，不需要进行精平操作，调节脚螺旋使圆水准器居中，即可照准标尺进行对光、读数。n电子水准仪也不需要精平操作，圆水准器居中，即可照准标尺进行对光、读数。读数方法示意读数方法示意n精密水准仪配套使用的水准尺，尺面注记的特点是：尺面注记的各分划数值均为实际长度的2倍，即5cm的格值注记为1分米。n因此，在尺面上读数的1/2才是实际读数。所以用这种尺测量高差时，须将观测高差值除以2，才是实际高差。2.42.4 水准测量的实施与成果整理水准测量的实施与成果整理 n水准点水准点-通过水准测量方法获得其高程的高程控制点，称为，水准点可作为引测高程的依据。水准点有永久性和临时性两种。永久水准点是国家有关专业测量单位，按统一的精度要求在全国各地建立的国家级的水准点。n沉降观测中埋设的沉降观测点属于临时水准点，一般在项目完成之后就不再使用。水准路线水准路线n由一系列水准点间进行水准测量所经过的路线，称为水准路线。n水准路线依据工程的性质和测区情况，可布设成以下三种形式：1.1.闭合水准路线闭合水准路线2.2.附合水准路线附合水准路线3.3.支水准路线支水准路线n以上三种水准路线，我们叫做单一水准路线单一水准路线。闭合水准路线闭合水准路线n由已知点水准点BM1经过一系列的未知高程点的水准测量之后，又回到原已知点BM1的水准路线称为闭合水准路线（或简称水准环线）。n建筑物变形测量规范规定，建筑物的沉降观测应尽量采用闭合水准路线进行沉降点的高程联测。附合水准路线附合水准路线n两个不同的已知水准点之间的水准测量路线，称为附合水准路线。如从已知点BM1到已知点BM2的水准测量方法。支水准路线支水准路线n由一个已知点BM1到某一待定水准点A的水准测量路线，称为水准支线。由于水准支线没有路线闭合（或附合差）校核，路线高差没有多余观测而无法进行路线高差的平差计算，因此，除非不具备闭合和附合路线条件，不宜在高精度的水准测量中采用。水准网水准网n若干条单一水准路线相互连接构成的较复杂的网络图形，称为水准网。n因此，单一水准路线不包括水准网。水准测量的实施（外业）水准测量的实施（外业）n1 1、单测站水准测量的施测方法：（水准测量原理）单测站水准测量的施测方法：（水准测量原理）（1）一个水准测站的安置，应在两点之间前、后视距大致相等处安置仪器，进行粗平，前后视距差应符合规范要求；为及时发现观测中的错误，通常采用“两次仪器高法”或“双面尺法”。关于这两种观测方法的限差应符合国家相关规范中规定；（2）瞄准水准点（后视点）上的水准尺，精平后用中横丝读数（后视读数）；（3）松开制动螺旋，瞄准待定点（前视点）上所立的水准尺，精平以后用中横丝读数（前视读数）；（4）计算本站高差（或按此高差再推算待定点高程），即完成一个测站的施测工作；根据规范规定，对于各种不同等级的水准测量，不同观测方法（如往测或返测过程）的不同测站序号的读数顺序有具体规定，以消除尺垫下沉误差。如：后前前后、前后后前、后后前前等。水准测量的实施（外业）水准测量的实施（外业）n2、连续水准测量施测方法、连续水准测量施测方法（多测站路线测量）（多测站路线测量）在实际测量工作中，由于起点和终点间距离较远或高差较大，安置一个测站不能全部通视，需要把两点间距分成若干段，然后连续多次安置仪器，重复一个测站的简单水准测量过程，这样的水准测量称为连续水准测量，其特点就是工作的连续性。如图所示，由已知水准点BMA起始，向待定高程的BMB点进行水准测量（若为闭合水准路线，则最后回到起始点，施测过程相似）。水准测量的实施（外业）水准测量的实施（外业）n3 3、水准测量记录表、水准测量记录表 n水准测量中，把安置仪器的位置称为测站，立尺的位置称为测点。各测站观测的后视读数、前视读数、高差的计算，高程的推算均应随测随记，并保证记录的原始性和真实性。（1）起始点只有后视读数，结束点只有前视读数，中间点既有后视读数又有前视读数。（2），只表明计算无误，不表明观测和记录无误。水准测量的检核和成果处理水准测量的检核和成果处理n一般情况下，水准测量都形成一定规模的水准路线。而水准路线由一系列的水准测站组成，因此，水准测量的检核和成果处理包括对测站数据测站数据和路线数据路线数据的检核与处理。n测站检核测站检核，只能检核单个测站的观测精度，一般在野外测量过程中根据规范要求即时进行检核，超限时将即时进行重测。n至于转点位置变动，外界环境的影响等，虽然在一个测站上反映不明显，但是这些误差积累的结果会影响整个路线成果的精度，因此必须进行路线成果的检核路线成果的检核。n检核的方法是将路线观测高差与理论高差值相比较，其差值称为高差闭合差高差闭合差，用来检查错误和评定水准路线成果的测量精度。1 1 计算实测闭合差计算实测闭合差 衡量水准路线测量精度的重要指标n（1 1）、闭合水准路线：）、闭合水准路线：根据网型，闭合水准路线各段高差代数和的理论值应等于零，但实际上，由于各站观测高差存在误差，致使各段观测高差的代数和不等于零，称之为闭合差。即 n（2 2）、附合水准路线：）、附合水准路线：对于附合水准路线，路线上各段高差代数和的理论值应等于两个水准点间的已知高差，同样由于有测量误差，致使各段观测高差的代数和不等于理论值而产生高差闭合差，即2 2 分配实测闭合差分配实测闭合差n（1）、）、高差闭合差限差（容许误差）高差闭合差限差（容许误差）n水准测量中产生的路线闭合差，根据水准测量等级的不同，规范规定了相应的限差（容许误差），该容许误差除与观测等级有关外，往往使用路线长度或者测站数进行规定，如 mm的规定中，N为路线的测站数。关于该限差的具体数值，请参照相关规范的规定。n（2）、精度评定精度评定 精度合格n高差闭合差的分配又叫平差计算（近似平差），是为了分配观测误差。要强调的一点是，平差计算并不能提高观测精度，也不能提高成果质量，只能从数学上比较合理地分配野外观测中引入的偶然误差，并得到一个精度评定结果。分配闭合差分配闭合差n（3）、分配原则：）、分配原则：n根据误差传播律，水准测量的精度与路线长度（或者测站数）成反比，即观测的路线越长，测站数越多，观测的误差累积将越大，精度越低。因此，水准路线的闭合差的改正值与距离 L 或测站数 n 成正比，即使用路线长度或者测站数作为权重，将高差闭合差反号分配到各段高差上。4 4 计算待定点高程计算待定点高程n待定点待定点就是我们常常说的未知高程值的测点，可以是在进行控制测量中的水准点，也可能就是进行建筑物沉降观测时安置在建筑物上的沉降点。n用经过闭合差改正、正高改正等各项改正后的高差和已知点的高程，来逐段推算各待定点的高程。n已知点已知点就是高程值为已知的水准点，一般是更高等级的水准测量得到的水准点。可能是国家等级水准点，也可能是进行建筑物沉降观测中的控制点、工作基点、检测点等。水准测量的成果实例水准测量的成果实例 n【例】如图为按图根水准测量要求施测某附合水准路线观测成果略图。BM-A和BM-B为已知高程的水准点，图中箭头表示水准测量前进方向，路线上方的数字为测得的两点间的高差(以m为单位)，路线下方数字为该段路线的长度(以km为单位)，试计算待定点1、2、3点的高程。解算步骤解算步骤n第一步计算实测高差闭合差：n第二步计算限差：解算步骤解算步骤n第三步计算每 km 改正数：n第四步计算各段高差改正数：四舍五入后，使 故有：V1=-8mm，V2=-11mm,V3=-8mm，V4=-10mm 解算步骤解算步骤n第五步计算各段改正后高差后，计算 1、2、3 各点的高程。n改正后高差=改正前高差+改正数 Vi nH1=HBM-A+(h1+V1)=45.286+2.323=47.609(m)nH2=H1+(h2+V2)=47.609+2.802=50.411(m)nH3=H2+(h3+V3)=50.411-2.252=48.159(m)nHBM-B=H3+(h4+V4)=48.159+1.420=49.579(m)第三讲、测量误差理论基础第三讲、测量误差理论基础 学习要求学习要求n内容：内容：了解了解测量误差来源及产生的原因；掌握掌握系统误差和偶然误差的特点及其处理方法；理解理解精度评定的指标（中误差、相对误差、容许误差）的概念；熟悉熟悉水准测量各项误差及减少误差应注意的事项；熟悉熟悉误差传播定律的应用。n重点：重点：系统误差和偶然误差的特点及其处理方法；水准系统误差和偶然误差的特点及其处理方法；水准测量各项误差及减少误差应注意的事项。测量各项误差及减少误差应注意的事项。n难点：难点：中误差、相对误差、容许误差的概念；误差传播定律的应用。3.1 3.1 测量误差的概念测量误差的概念n在同一量的各观测值之间，或在各观测值与其理论上的应有值（真值）之间存在差异的现象，在测量工作中是普遍存在的。这是由于观测值中包含有观测误差的缘故。观测误差的产生，原因很多，概括起来有以下三个方面（观测条件）：n测量仪器n观测者n外界条件观测误差来源于三个方面：观测误差来源于三个方面：1 1、观测者视觉鉴别能力、观测者视觉鉴别能力和和技术水平技术水平；2 2、仪器、工具的精密程度、仪器、工具的精密程度；3 3、观测时观测时外界条件的好坏外界条件的好坏。三个方面综合起来，称为观测条件。观测条件将影响三个方面综合起来，称为观测条件。观测条件将影响观测成果的精度。观测成果的精度。等精度观测等精度观测-观测条件相同的各次观测。观测条件相同的各次观测。非等精度观测非等精度观测-观测条件不相同的各次观测观测条件不相同的各次观测。观测条件观测条件容容许许误误差差-在在实实际际生生产产中中，据据不不同同的的测测量量目目的的，允许含有一定程度的误差允许含有一定程度的误差。一、测量仪器引起的误差一、测量仪器引起的误差n测量工作通常是利用测量仪器进行的。由于每一种仪器只具有一定限度的精密度，因而使观测值的精密度受到了一定的限制。n同时，仪器本身也有一定的误差，例如水准仪的视准轴不平行于水准轴，水准尺的分划误差等等。n因此，使用这样的水准仪和水准尺进行观测，就会使水准测量结果产生误差。二、观测者引起的误差二、观测者引起的误差n由于观测者的感觉器官的鉴别能力观测者的感觉器官的鉴别能力有一定的局限性，所以在仪器的安置、照准、读数等方面都会产生误差。n同时，观测者的工作态度和技术水平观测者的工作态度和技术水平，也是对观测成果质量有直接影响的重要因素。（三）、外界条件引起的误差（三）、外界条件引起的误差n观测时所处的外界条件，如温度、湿度、风力、大气折光等因素都会对观测结果直接产生影响；n同时，随着温度的高低，湿度的大小，风力的强弱以及大气折光的不同，它们对观测结果的影响也随之不同，因而在这样的客观环境下进行观测，就必然使观测的结果产生误差。测量误差的分类测量误差的分类n误差按其对测量结果影响的性质，可分为系统误差和偶然误差。n系统误差与偶然误差在观测过程中总是同时产生的。系统误差系统误差n1、定义：、定义：在相同观测条件下，对某量进行一系列观测，如误差出现符号和大小均相同或按一定的规律变化，这种误差称为系统误差。n2、特点：、特点：具有积累性、规律性，随着单一观测值观测次数的增多而累积。对测量结果的影响大，但可通过检校仪器、加入改正数检校仪器、加入改正数（钢尺改正、指标差改正）用一定的观测方法或程序（前后视距（钢尺改正、指标差改正）用一定的观测方法或程序（前后视距相等、后前前后）相等、后前前后）加以消除。n3、举例：举例：如标尺长度误差、标尺零点差、水准仪i角误差等。可以分别采用双数站上点和保持前后尺视距相等的方法进行消除。偶然误差：偶然误差：n1、定义：、定义：在相同观测条件下，对某量进行一系列观测，如误差出现符号和大小均不一定，这种误差称为偶然误差。但具有一定的统计规律。n2、特点：、特点：（1）具有一定的范围。（2）绝对值小的误差出现概率大。（3）绝对值相等的正、负误差出现的概率相同。（4）数学期限望等于零。即：-24-21-18-15-12-9-6-3 0 +3+6+9+12+15+18+21+24 X=y=f()=k/nd 正态分布曲线正态分布曲线偶然误差的统计规律偶然误差的统计规律特点：特点：偶然误差是由人力所不能控制的因素或无法估计的偶然误差是由人力所不能控制的因素或无法估计的因素，共同引起，具因素，共同引起，具有偶然性、抵偿性有偶然性、抵偿性有偶然性、抵偿性有偶然性、抵偿性，找不到消除其找不到消除其找不到消除其找不到消除其影响的方法，但应加以限制影响的方法，但应加以限制影响的方法，但应加以限制影响的方法，但应加以限制。因此，任何观测结果都不可避免地存在有偶然误差因此，任何观测结果都不可避免地存在有偶然误差为了防止错误的发生和提高观测成果的精度，在测量工为了防止错误的发生和提高观测成果的精度，在测量工作中，一般需要进行作中，一般需要进行多于必要的观测多于必要的观测多于必要的观测多于必要的观测，即，即多余观测。多余观测。多余观测。多余观测。（即观测个数多余确定未知量所需要的个数）即观测个数多余确定未知量所需要的个数）即观测个数多余确定未知量所需要的个数）即观测个数多余确定未知量所需要的个数）如如如如：一段距离的往、返丈量，若将往测作为必要观一段距离的往、返丈量，若将往测作为必要观测，则返测就属于多余观测；一个三角形的内角，两个测，则返测就属于多余观测；一个三角形的内角，两个角度属于必要观测，则第三个角度的观测就属于多余观角度属于必要观测，则第三个角度的观测就属于多余观测；水准路线的最后一段高差的观测也属于多余观测。测；水准路线的最后一段高差的观测也属于多余观测。有了多余观测，就可以发现观测值中的错误（粗差），有了多余观测，就可以发现观测值中的错误（粗差），有了多余观测，就可以发现观测值中的错误（粗差），有了多余观测，就可以发现观测值中的错误（粗差），以便将其剔除和重测以便将其剔除和重测以便将其剔除和重测以便将其剔除和重测。偶然误差的特性偶然误差的特性 一般来说，在测量中，粗差粗差可以发现并剔除（重复观测、多余观测），系统误差和偶然误差是同时发生同时发生。系统误差系统误差对测量结果的危害性很大，所以总是设法消除或减弱其影响（或控制在一定的范围内，一般认为，当严格按规范要求测量时，其影响可以消弱到很小），使其处于次要地位次要地位；而偶然误差偶然误差找不到消除其影响的方法，只能按照上述方法处理。任何观测结果都不可避免地存在有偶然误差，这样在观测成果观测成果中可以认为中可以认为主要主要是是存在偶然误差存在偶然误差。处理方法：处理方法：多次重复观测，取其平均数，可以抵消掉一些偶然误多次重复观测，取其平均数，可以抵消掉一些偶然误多次重复观测，取其平均数，可以抵消掉一些偶然误多次重复观测，取其平均数，可以抵消掉一些偶然误差，但不能完全消除偶然误差；多余观测，制定限差（即差，但不能完全消除偶然误差；多余观测，制定限差（即差，但不能完全消除偶然误差；多余观测，制定限差（即差，但不能完全消除偶然误差；多余观测，制定限差（即容许误差），并评定精度容许误差），并评定精度容许误差），并评定精度容许误差），并评定精度。3.2 3.2 衡量精度的指标衡量精度的指标 n在一定的观测条件下进行的一组观测，它对应着一种确定的误差分布。如果分布较为密集，即离散度较小时，则表示该组观测质量较好，也就是说，这一组观测精度较高；反之，如果分布较为离散，即离散度较大时，则表示该组观测质量较差，也就是说，这一组观测精度较低。n因此，所谓精度，就是指误差分布的密集或离散的程度，也就是指离散度的大小，假如两组观测成果的误差分布相同，便是两组观测成果的精度相同；反之，若误差分布不同，则精度也就不同。评定精度的标准评定精度的标准1.1.观测观测精度精度-是指观是指观测误差分布的密集测误差分布的密集或或离散程度离散程度。2.2.精密度精密度-表示测量结果中的表示测量结果中的偶然误差大小的程度偶然误差大小的程度。一。一组观测值之间相互符合的程度（或离散程度）。一观测列组观测值之间相互符合的程度（或离散程度）。一观测列的偶然误差大小反映出观测值的精密度。的偶然误差大小反映出观测值的精密度。3.3.正确度正确度-表示测量结果中的表示测量结果中的系统误差大小的程度系统误差大小的程度。4.4.准确度准确度-是测量结果中是测量结果中系统误差与偶然误差的综系统误差与偶然误差的综 合合,表示测量结果与真值的一致程度（或接近真值的程表示测量结果与真值的一致程度（或接近真值的程度）度）。其中其中系统误差对观测值的准确度影响极大。系统误差对观测值的准确度影响极大。例：射击，例：射击，靶心相当于真值靶心相当于真值，若弹孔普遍离靶心较远，若弹孔普遍离靶心较远，说明系统误差大，正确度低；而弹孔与弹孔之间比较密集，说明系统误差大，正确度低；而弹孔与弹孔之间比较密集，说明偶然误差小，精密度高。说明偶然误差小，精密度高。弹孔集中于靶心附近且密集，弹孔集中于靶心附近且密集，说明准确度高说明准确度高。5.5.多余观测多余观测-即观测值的个数多于确定未知量所必即观测值的个数多于确定未知量所必 需观测的个数需观测的个数。3.2 3.2 衡量精度的指标衡量精度的指标n在实际工作中，人们需要对精度有一个数字概念，这个具体的数字应该能够反映误差分布的密集或离散的程度，即应该能够反映其离散度的大小，因此称它为衡量精度的指标。n测量上常见的精度指标有：方差和中误差、相对误差、极限误差。1 1、方差和中误差、方差和中误差 n方差：方差：某量的真误差，求和符号。规律：规律：标准差估值（中误差m）绝对值愈小，观测精度愈高。在测量中，n为有限值，计算中误差m 的方法，有以下两种：用真误差来确定中误差用真误差来确定中