沉降觀測怎么平差

建筑物沉降觀測的主要方法是水準測量。在水準平差時，觀測數(shù)據(jù)常以每km高差中誤差或每測站高差中誤差作為單位權中誤差，即按測段距離或按測站數(shù)定權平差。但對建筑物沉降觀測而言，由于它的特點區(qū)別于一般地形測量水準控制網，其觀測數(shù)據(jù)按測段距離定權平差并不合適，而按測站數(shù)定權平差則既滿足精度評定需求，又符合現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定。本文對比了這兩種定權方法，并以一個實例計算分析了建筑物沉降觀測中水準網平差定權方法的選擇，為類似的工程提供參考。

下面講述的定權理論和方法看不懂的可以略過。

1定權理論與方法

1.1觀測值的權

觀測值Li的權pi的定義是單位權方差因子σ0²與觀測值方差σi²的比值，即

pi=σ0²/σi²（1）

式中，σ0為任一選定常數(shù)，由于當σi²=σ0²時，pi=1，故稱σ0²為單位權方差，稱σ0為單位權中誤差。在測量平差中，可以根據(jù)實際需要或計算的簡便選取一個數(shù)值作為單位權中誤差來為觀測值定權。

由測量平差的隨機模型為D=σ0²Q=σ0²P-1可知，單位權中誤差σ0能夠通過影響參數(shù)的方差來影響精度評定的結果，因而選擇一個合適的單位權中誤差σ0是十分重要的。實際上，這里的σ0是先驗單位權中誤差，而平差之后通常用后驗單位權中誤差也即σ0的估值σ ?0來評定精度，計算公式為：

σ ?0=√VTPV/r（2）

式中，r為該平差問題的自由度（多余觀測數(shù)）。由于σ ?0是根據(jù)σ0算得的，所以如果σ0選擇合理，σ ?0應該與σ0一致，對此可用統(tǒng)計假設檢驗的方法來進行檢驗。

1.2水準平差的定權方法

在水準網平差中，常用的定權方法是按測段距離定權和按測站數(shù)定權，通常選取每km觀測高差的中誤差σj和每測站觀測高差的中誤差σz為單位權中誤差。這兩種定權方法的前提是假定每km或每測站的觀測高差的精度相同。

當以每km高差中誤差σj為單位權中誤差時，由協(xié)方差傳播律知各測段的觀測高差的中誤差為：

σi=√Si*σj（3）

式中，Si為測段距離，以km為單位。則各測段觀測高差的權為：

pi=1/Si（4）

當以每測站高差中誤差σz為單位權中誤差時，由協(xié)方差傳播律知各測段的觀測高差的中誤差為：

σi=√Ni*σz（5）

式中，Ni為測段的測站數(shù)。則各測段觀測高差的權為：

pi=1/Ni（6）

一般而言，在地形起伏不大的地區(qū)，每km的測站數(shù)大致相同，可按測段的距離定權；而在起伏較大的地區(qū)，每km的測站數(shù)相差較大，則應按測站數(shù)定權。

水準網平差應該針對觀測數(shù)據(jù)的特點合理選擇定權方法，以滿足精度評定和相關規(guī)范的要求。在建筑沉降觀測中，通常以每測站高差中誤差為單位權中誤差，按測站數(shù)定權平差較為合適。對于其他的水準測量項目，則應根據(jù)其具體情況和觀測方案確定合適的平差定權方法。

上面的資料看不懂沒什么關系，我們只需要知道建筑物沉降觀測的平差是按照測站平差就可以了。這樣我們在測量回來以后，進行平差的時候，我們心里就有了底氣。

那么平時在建筑物沉降觀測中如何計算呢？

拿我們平時的測量數(shù)據(jù)，如下圖所示

上面的數(shù)據(jù)是經過我刪減之后的，因為截圖無法全部保證滿屏，所以只是拿來舉個例子，我們的基準點高程設置的是10.00000，經過5站的測量，我們回到了基準點，這時候的測量數(shù)據(jù)為10.00009，那么這個時候的閉合差為0.00009米。

因為我們是按測站平均分配的，那么這個時候分配到每一站的閉合差為0.00009/5=0.00002

那么分配的時候就應該減去0.00002，那估計這個時候很多人就會在每站上減去0.00002，但是你看看最終結果對嗎，最后的基準點為10.00007，你為什么做錯了？

這么說吧，第一站減去0.00002，其實理論上，后面的數(shù)值都會自動減去0.00002了，所以第二站就應該減去0.00002+0.00002，依次類推，你會發(fā)現(xiàn)其實最后基準站的數(shù)據(jù)為10.00009-0.00002-0.00002-0.00002-0.00002-0.00002,不要糾結那個0.00001，現(xiàn)實測量中我們的這樣的精度已經很高。

相對來說，這樣通俗的解釋可能更容易明白，那么現(xiàn)在很多軟件都有自己平差的功能，前面我們介紹過天寶數(shù)據(jù)如何導入建筑變形分析系統(tǒng)并進行平差，就可以自動平差了，其實和我們自己算的也是一樣的。我們也可以用電子表格制作一個平差的表格數(shù)據(jù)，測量回來的數(shù)據(jù)手動輸入，直接計算最后的成果。

平差的目的就是為了我們數(shù)據(jù)更加的準確，這個時候你或許明白沉降觀測點上升的原因之一或許是因為你數(shù)據(jù)沒有進行平差。