水文测量误差的成因

水文测量误差的成因（精选3篇）

水文测量误差的成因 篇1

摘要：在对水文要素进行观测时,观测值是通过相关设备的应用在观测现场运用适当的方法来取得的,所以水文测量的结果会因为人为因素或者是计算方法而产生误差。本文对水文测量误差的主要来源进行了分析,同时针对如何减少水文测量误差的产生提出了几点建议。

关键词：水文要素,测量误差,水文测量

一、水文测量误差的成因

在水文测量工作中,误差的主要来源体现在以下几个方面:

(一)设备误差。

设备误差是指由于水文测量设备而产生的误差。如在水准仪和水准尺的使用中,水准仪在校正后会有残余误差,这种残余误差是因为视准轴和水准管轴不平行引起的,所以这种误差属于系统性误差,在观测过程中如果实现前后视距的相等,这类误差产生的影响可以得到减弱;水准尺的弯曲或者刻划缺乏准确性会对影响水文测量工作中水准测量的精度。

(二)环境误差。

水文测量工作多为野外作业,所以最终所得到的观测值经常会受到气温、日照、湿度的影响,并且在测量过程中测量区域的水面波动也会给某些测量工作带来困难。例如温度的不断变化会使大气折光发生变化,当阳光照射到水准管,管内液体以及管本身的温度都会升高,而气泡也会向具有较高温度的方向移动,所以水文测验的工作一般选在白天并可以通过遮阳措施来弱化误差带来的影响,另一方面尺垫下沉与水准仪下沉也会导致误差的产生,尺垫下沉会导致后视读数的增大以及高差的增大,所以可以通过往返观测方法的使用将读数的中值作为结果可以弱化这种误差的影响。水准仪下沉会导致观测时实现下降而产生高程误差,所以三等水准测验中,可以采用后、前、前、后的程序来进行观测。

(三)方法误差。

方法误差是指进行水文测量过程中所使用的测量方法缺乏针对性或科学性而产生的误差。例如在某一时间内的特定水体中,流量和水位都属于瞬时值,并且流量和水位又会随着时间的变化而变化,在观测过程中需要进行一定时间的实际观测,实测值所取的应当是观测时间段内流量和水位值的综合值或者平均值,而不是瞬间值。

(四)模型误差。

水文测量工作中所使用的数学模型都是在原型的基础上进行概化,而这就导致了模型误差的出现。例如在对流量进行计算的过程中,两条侧身垂直线间并不规则的河床在计算时往往被简化成直线。并且对水位流量关系作出描述的数学模型也是在一定精度的控制基础上建立起来的,与实际的变化状况相比会存在一些差异。

(五)人员误差。

在水文测量工作中,水文测量误差的产生与水文测量工作者的专业技术水平、职业道德素质水平、测量熟练程度以及测量过程中的心理状态有很大的关系,例如由于水文测量工作者缺乏测量经验则容易导致测量结果因为读数等环节失准而造成测量值的偏大或者偏小。在水准尺的估读中,毫米数误差的产生往往与人眼的分辨能力以及视距长度有直接的关系,并且水准尺的倾斜也会导致读书的偏差,所以在水文测量工作中,具有过关的技术水平与经验是十分重要的。

二、对水文测量误差进行控制的建议

在水文测量工作中,除了从实际出发进行测量分析方法外,对水文测量误差的减小可以从以下几个方面入手:一是重视对测量水文测量仪器的校准与维护。水文测量设备误差主要来自设备本身,所以重视对水文测量仪器的用前校准与用后维护是从设备方面减小误差产生的重要环节;二是通过水文测量环境的人为优化来减小环境误差,水文测量结果的精确性要求水文测量工作必须在适合的环境下开展,否则不仅会造成水文测量误差的产生,甚至会产生由于测量设备无法承受环境压力而发生损坏的情况。所以在水文测量工作中要选取合适的水文测量环境进行水文测量,同时也可以通过人为优化如采用遮阳伞减少因为光照产生的水文误差等来弱化水文误差对水文测量数据精确性的影响;三是重视水文测量工作人员在减少水文误差方面的作用。水文测量工作人员直接关系着水文测量工作是否因为仪器的使用或者自身的原因而产生误差,所以水文测量工作人员在减少水文测量误差方面的作用必须得到重视,首先要重视对水文测量人员职业道德以及积极性的提高。在此过程中,需要对水文测量人员进行必要的职业道德宣传与教育,强调水文测量工作在水文事业以及社会建设中的重要性。同时要通过激励政策或者奖惩机制的建立来实现水文测量人员在水文测量工作中积极性的提高,从而保证水文测量人员能够以较好的心态参与水文测量工作;其次要重视通过定期培训来提高水文测量人员专业素质。水文测量工作需要水文测量人员面对许多复杂的情况,并且测量过程也比较繁琐,这就对测量人员的专业素质以及实践经验提出了较高的要求,同时也突出了培训工作的重要性,在培训过程中要突出专业知识、测量规范等内容的教育,同时也可以让一些具有丰富测量经验的员工来进行经验的分享与推广,从而通过提高测量队伍的整体素质来减少水文测量误差。

水文测量误差的成因及对策探究 篇2

1 测量误差的必不可免性以及控制误差的必要性

1.1 误差出现的必然性

测量是一种常用的认知手段, 它涉及到生活和科研的方方面面, 是一种获取第一手数据和信息的重要途径。水文测量是一项相对复杂的测量工作, 涉及的测量内容较广, 受目前的科技手段和认识水平的影响, 在测量和试验过程中数据仍存在一定的误差。误差一词的实际意义即实际情况与测试结果的差异, 事实证明误差的存在是不可避免的, 没有绝对的测量准确, 任何一个测量总会受到其他因素的干扰或所观察事物本身的变化所影响, 测量结果总是存在或多或少的误差, 这也是测量误差的不可避免的原因。测量分析过程应该从测量获取的数据中提取有用的信息, 这就要求在测量过程中要控制部分干扰因素, 以确保希望得到的数据尽量准确。

1.2 测量误差是普遍性

测量误差普遍存在各种不同行业和领域中, 因此误差在测量中具有普遍性的特点。这是由于不论是任何时期和任何人, 都有其所不能解决和避免的多种问题, 这就使得在测量过程中会出现或多或少的误差, 不论是仪器本身还是环境因素, 抑或是测量的餐椅人员, 都会使测量的结果出现一定的误差, 可以肯定的说, 测量是必然存在误差的。首先是测量的工具, 测量工具本身也有不可能十分的准确, 在读数是多采用估算法, 也会有一定误差;其次测量所针对的对象大多是客观存在的不断变化着的事物, 这也使得测量误差无处不在。

1.3 控制误差的必要性

虽然误差无处不在, 也无可避免, 但是合理的误差控制能使测量更接近事物的客观实际真况, 要控制误差率就要从误差是根源上分析误差产生的原因、条件、影响因素等, 对这些因素合理的控制能减低误差的偏差值, 使测量结果尽量靠近实事, 增加测量的精度。人们进行测量与试验的最终目的是为了研究自然万物的各种变化现象, 找寻其变化的过程, 从而认知客观世界的真实表象, 并发现有益于人类发展和生存的规律。

2 导致水文测量误差的几种原因

2.1 设备误差

设备误差指的是测量过程使用到的各种一起和工具, 由于受当先科学技术发展水平的限制, 无论任何设备和仪器, 都存在不同偏差的误差情况。例如, 在使用水准尺和水准仪的过程中, 水准尺是刻画或弯曲准确性不足, 都会影响到测量数据的精度;而水准仪在使用时, 及时经过校正, 也还会有残余误差, 这种误差的出现是由于水准管和视准轴的不平行导致的, 这种误差属于系统性误差, 但并不是不可减小, 通过调整使得前后视距相同, 可以减小此类误差的影响。

2.2 环境误差

由于水文测量的工作大多是在野外等环境下进行的, 测量过程会受到气温、风速、日照、湿度等因素的影响, 另外测量所选择的区域不同, 测量湖面或河流的等流域的不同会使得区域的水波有所不同, 也会给测量带来一定的难度和影响。再加上日照和温度的变化会引起大气层的折射光, 折射光照在在水准管上, 会使得水准管几区内部液体升温, 使得旗袍想高温度区域移动。这对这一问题, 野外测量工作中要可通过遮挡阳光的方式来减小误差影响。此外, 水准仪下沉和尺垫的下沉也hi引起误差出现, 水准仪下沉会使观测产生高程度的误差, 所以针对单灯水准的测量, 应该使用后。前、前、后的顺序进行观测。而尺垫下沉会使得后视读数高差或偏大, 这种情况就应该采用往返观测的方法进行读数, 然后取中间值作为结果, 以减小带来的误差影响。

2.3 人员误差

水文测量工作有趣其技术难度的关系, 对测量人员的专业技能要求也比较高, 另外操作人员的职业素质水平、对仪器的熟悉程度、测量过程的心理因素以及测量的经验都是引起误差的原因。例如:在对水文测量仪器进行读数时, 经验不足的操作人员就容易出现数据读取偏差或取值不合理, 这也是影响水文测量数据精度的原因之一。另外, 读取水准尺时, 由于尺度的最像单位是毫米, 测试者的眼睛分辨能力会直接影响读取的数值, 且读取数值必须要平时水准尺, 偏上会偏下的视线都会使读数出现偏差, 这就是人员综合素质引起的误差。

2.4 模型误差

一般而言, 水文测量所使用的数学模式都是建立在原型的基础上的, 以此作为模型进行概化就出现模式误差。例如:在计算河道流量时, 如遇到两条侧身的垂直线不规则的情况, 一般会将河床简化成直线再进行计算, 简化过程也就是误差出现的原因之一。另外, 测量水位时, 流量的与水位的关系一般也以数学奴性进行描述, 进度控制也在此模型基础上建立的, 这与实际情况是存在一定差异的, 也是导致误差出现的原因。

2.5 方法误差

方法误差主要是指在测量过程中所使用的测量方法不合理、缺乏针对性或是缺乏科学依据。例如:在一些特定水质环境, 测量某一个时间内的水位情况, 测量时水位以及流量都是瞬时测量值, 水文流量以及水位情况都在随时变化, 测量观测时, 必须要控制好时间的观测。取值时, 应该取多个测量时段和多次测量值的综合值或者平均值, 切不可只取么讴歌瞬时值, 这样的数据是不科学且不准确的, 操作人员必须要选择严谨的, 符合测量条件的测量方法, 以避免此类误差的发生。

3 控制水文测量误差的方法

以上对出现误差是原因进行了分析, 找出了影响因素们那么就要对这些想象进行一一的排除或降低, 以控制水文测量的精度尽量准确, 一般而言, 对水文测量误差的控制, 可从以下几个方面进行控制:

1) 测量前, 要注重对虽有测量仪器和设备的校对和维护。水文测量所使用的仪器设备本身就有一定的误差, 通过多设备和仪器的校对以及维护, 能减小设备自带的误差偏差。如果操作人员不重视对仪器的校对和检查, 有可能仪器在使用前就已损坏, 会是偏差股哟打, 这就使得的测量的数据极不准确, 甚至是错误。所以, 操作人员一定要在使用仪器前对仪器的各个方面进行认真的检查, 决不能忽视这以重要步骤, 并且对仪器和社的使用条件进行仔细查看, 在确定测定环境能适应在此类意识设备的情况下, 正确的使用, 以避免仪器的损坏, 以及测量的正常进行。

2) 水文测量环境对测量影响较大, 因此要重视对环境的优化, 以减小环境因素对测量造成的误差。要保证水文测量结果的精确性, 要求在适合的水文环境下进行, 否则不仅会对测量的数据造成极大的误差, 还可能对测量仪器造成很大是损坏。测量仪器设备都一定的使用条件, 倘若条件过于恶劣会导致超出设备承受能力, 最终导致设备损坏。因此, 测量工作需要选择合适的水文环境、天气、温度等条件, 并使用一些优化方案来避免外在条件的影响, 例如采用遮阳措施来减小光照的影响等, 都是对环境条件的优化措施, 这些措施对减小误差都有积极的作用, 是提高水文测量精度的重要方法。

3) 由于目前的水文测量大部分还依赖于人员的操作进行, 因此操作人员的综合素质和职业技能水平就很大程度上影响了测量的准确值, 控制操作人员的操作误差, 也提高测量精度的重要手段。水文测狼的操作人员直接与测量设备和仪器接触, 并且参与全部读数的记录以及后期是计算和取值, 对测量的数据有着相当大的影响。要减少人员误差的第一步就是提高操作人员的职业技能和综合素质。加强对测量人员的职业道德的培训, 强调追问测量工作的重要意义以及水文泽亮对社会的影响, 树立工作人员的责任心。还可以通过建立一定的奖惩机制, 来督促工作人员认真负责的工作态度, 提高工作人员的工作热情, 时刻保持良好的心理状态进行工作。另外, 还要对工作人员进行定期的培训和考核, 以确保测量工作人员的主页技能质量, 从而减小操作错误引起的误差。对于新人要安排有经验的测量工作者尽量一对一的带领, 避免因经验缺乏而造成较大的误差。同时安排定期的主页交流会, 让经验丰富的测量员分享他们的从业经验, 一方面能加强测量人员的实践经验, 一方面还能促进团队的和谐。

4) 水文测量根据环境、地形等因素选择不同的测量方法, 操作人员一定要认证观察测量环境及地形等因素, 并根据测量的目标制定适合的测量法案, 切不可按部就班, 以较小方法选择造成的误差。另外还要注意的是对测量数据的处理, 一般的处理会以数学模型作为基础, 然后进行相应的概化, 这样由于模型本身可能与实际的妖孽有所出入, 就会带来一定的误差, 所以在数据吃力过程要选择最佳的数据处理方式, 以减小测量误差。例如在对不断变动的数据进行想、测量是, 要进行对此, 多频率的次梁, 然后取多组数据的综合值和平均值, 绝不能随意的取某个时间点的瞬时值, 这样的取值方式不但不具有代表性, 也不科学合理。所以, 水文测量需要选择符合测量条件以及测量要求的测量方法, 同时选择适合的数据处理模型, 以减小误差的影响。

4 结束语

水文测量对社会安定和发展有着重要的影响, 然而在水文测量过程中受到种种因素的影响, 使得测量结果出现不同的偏差, 对测量误差的合理控制是提高水文测量精度的重要手段。水文测量对是对各个地区水文情况中体监控, 并及时的发布水文预警, 这对防洪防灾有着重要意义, 也对水资源的使用情况进行了监督, 对保护水资源有积极的意义。本文对水文测量的误差成因进行了系统的分析, 并提出来相应的控制方法, 期望对同业人员有所帮助。

参考文献

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水文测量误差的成因 篇3

一、水文测量出现误差的主要原因

(一) 测量仪器方面的原因

由于社会发展水平等方面的因素, 当前的水文测量仪器, 或多或少都会存在误差的问题, 不能达到绝对的精准, 给水文测量带来一定的影响。例如, 在测量水文时会使用到水准仪和水准尺, 在使用水准仪时, 即使经过严格的矫正, 也会存在稍许的误差, 不可避免。而在使用水准尺时, 也会因为其弯曲的准确度或者刻画情况, 造成一定误差的出现, 影响到测量的精度。因此, 相关工作人员需要通过其他方面的改进, 或者测量方法等的调整, 减少误差的存在, 提升其准确率。

(二) 测量环境方面的原因

水文测量在环境方面的出现误差的情况主要有:第一, 由于水文测量通常都是在户外进行, 因此在测量的过程中, 常常会受到日照、风速、湿度、气温等方面因素的影响, 造成测量误差的出现;第二, 测量范围以及测量内容的不同, 也会造成不同程度误差的出现。测量人员如果是对河流或者湖面进行测量, 由于地区地势、外部环境等方面因素的影响, 也会造成测量误差的出现。不仅如此, 水准仪等仪器的下沉, 也会给测量结果造成一定的影响。

(三) 测量方法方面的原因

测量人员在对水文进行测量的过程中, 如果没有按照相关的要求标准进行测量, 或者测量方法出现不准确等, 也会造成测量误差的现象出现。例如, 工作人员在测量特定水质的水位情况时, 如果对测量的时间没有进行严格的控制, 在取值时, 选取的是瞬时结果的值, 就会造成结果偏差的增大, 从而使最后的测量结果出现较大的误差。因此需要相关工作人员能够严格按照相关的要求规范进行测量, 减少误差值。

(四) 测量人员素质方面的原因

在进行水文测量的过程中, 工作人员是最为关键的因素, 他们的操作情况会对最终的结果有直接的影响, 因此提升测量人员的职业素质是非常必要的。而其造成误差的原因主要有:第一, 缺乏正规的操作。一些工作人员不能严格按照相关的要求进行规范的操作, 进而造成测量结果的错误;第二, 缺少责任心。如果工作人员缺少责任心也会给测量结果造成一定的影响;第三, 专业素养缺乏。这主要是指工作人员不能根据行业的发展, 及时补充完善自己, 进而使其在工作中出现仪器不会操作等现象, 造成误差的增大。

二、减少水文测量误差的主要措施

(一) 加强对水文测量工作的重视

水文测量工作要想减少误差的出现, 离不开有关部门的重视。为此, 应从以下几个方面加强对水文测量的重视:第一, 引起相关领导以及部门的重视。领导是指引各部门以及工作人员开展工作的主要力量, 因此加强领导的重视是非常重要的。为此, 相关工作人员可以通过工作会议等, 让领导明确水文测量的意义, 进而引起其重视, 获得其支持, 从而为工作的顺利开展提供保障;第二, 加大资金的投入力度。资金是开展一切工作的物质保障, 因此要想减少测量的误差, 必须要增加资金的投入。通过获得资金, 完成对设备的引进、维修与保障, 人才的选进等工作的开展。

(二) 检查保养测量仪器和设备

在进行实际的测量以前, 需要对测量仪器进行检查, 从而减少因仪器方面的原因而造成的误差出现。为此, 相关工作人员可以从以下几个方面做好机械设备的检查:第一, 检查测量工具是否全面。相关工作人员需要对测量仪器的种类、以及是否出现损坏等进行检查, 从而保证其在实际的测量中, 不会因测量工作的问题而出现误差或错误;第二, 检查仪器的功能是否完好。相关工作人员, 需要对仪器的功能等按照相关的说明进行测量, 检查其是否达到相关要求或标准, 一旦发现问题, 要及时进行修理或者更换;第三, 保管好测量仪器。相关工作人员在完成仪器的检查以后, 需要对仪器进行妥善的保管, 对于一些有特殊要求的, 要严格按照要求进行保管, 保证仪器的完备。以水准仪为例, 工作人员在进行测量以前, 需要对水准仪进行严格的检查, 确保设备没有任何故障或者毛病以后, 在对其进行矫正, 进而将误差控制在最小值。此后, 工作人员需要按照要求对其进行妥善保管, 避免仪器的损坏。

(三) 做好环境的检测与勘察

环境对于水文测量的影响是非常大的, 因此需要相关部门以及工作人员引起足够的重视, 通过对环境的优化等方式, 减少环境对测量的影响, 降低误差出现的几率。为此, 需要相关工作人员在对水文进行测量之前, 要对环境进行严密的监控, 从而选择适合的时间进行水文的测量, 提升测量的精准性。不仅如此, 测量仪器在使用上, 也会存在一定的要求, 如果测量的环境过于恶劣, 则不仅会造成测量误差的增大, 严重者还会造成测量仪器的损坏。因此, 选择适合的测量环境是非常重要的。此外, 相关工作人员在进行测量的过程中, 可以通过适当的措施减少环境的影响。例如, 工作人员需要对某地的地表水进行测量, 但由于当时环境、气候等方面的影响, 可能会对测量造成较大的影响。因此, 需要测量人员在正式的测量以前, 对当地的环境进行调查, 然后在地表水较为正常的时节对其进行测量, 从而在保证测量具有普遍性的前提下, 实现误差的减小。

(四) 选择恰当的测量方法

水文测量由于其环境、地点等因素的不同, 会具有一定的灵活性, 给测量人员带来一定的难度。为此, 测量人员在进行测量时, 需要根据测量现象的实际情况, 采取适当的方法进行测量, 从而提升测量的准确度。为此, 需要测量人员能够做到:第一, 对现场进行勘察, 并根据现场的实际情况, 制定适合的测量方案, 从而为后续工作的开展, 提供依据;第二, 在处理测量数据时, 需要从数学角度进行处理, 通过建立数学模型并对其进行概化, 但在此过程中仍可能会有一定的误差, 因此选择适合的数据处理方式是非常重要的。例如, 在对水库的水体特征进行测量时, 由于气候、水流等因素的影响, 测量随时会发生数据的变动, 这就需要测量人员对其进行多次测量, 然后通过取平均值的方式, 取得测量的结果, 进而减少误差的存在。

(五) 提升测量人员的素质

减少测量数据的误差, 需要加强对测量人员素质的提升。为此, 需要相关部门从以下几个方面提升测量人员的素质:第一, 积极组织培训。相关部门通过组织培训, 可以让测量人员丰富相关的专业知识, 掌握更多的测量方法与技巧, 从而为其工作的有效开展, 提供理论和技术上的支持。不仅如此, 在进行培训的过程中, 测量人员还能对当前最新的测量仪器或者设备的使用方法, 以及注意事项等进行明确, 从而提升其工作效率的提升;第二, 完善激励机制。实行激励机制, 可以充分调动水文测量人员的工作积极性, 从而自觉的提升其工作质量和工作效率, 保证测量工作的高效开展;第三, 加强监管机制的落实。监管的机制的加强, 可以对水文测量工作人员的行为进行有效的约束, 经过时间的推移, 使其养成良好的工作习惯, 进而保持工作质量和效率高水平。

结语

综上所述, 水文测量对于水利工程的建设, 以及社会的安定等都有重要的影响。但由于当前技术、人员等方面的问题, 使水文的测量仍会存在一定的误差, 影响水利测量的精确度, 影响水文现象的研究, 给社会造成一定的不良影响。因此, 需要相关部门以及工作人员, 能够通过加强人员素质, 引进先进的测量仪器等方式, 增强测量的精度, 减少误差的存在, 为水文的研究提供准确的数据。

参考文献

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