水準測量

1.儀器誤差

望遠鏡調焦透鏡運行的誤差

物鏡對光時，調焦鏡應嚴格沿光軸前后移動。由于儀器受震或儀器陳舊等原因，使得調焦鏡不沿光軸運動，造成目標影像偏移，導致不能正常讀數(shù)。這項誤差隨調焦鏡位置不同而變化，根據(jù)同距離等影響的原則，采用中間法前后視僅作一次對光，可削弱其誤差。

2.觀測誤差

1）水準管氣泡居中的誤差

水準測量讀數(shù)前，必須使水準管氣泡嚴格居中。由于水準管內壁的黏滯作用和觀測者眼睛分辨能力局限，使氣泡未嚴格居中產(chǎn)生誤差。

2）估讀誤差

觀測者用望遠鏡在標尺上估讀不足分劃值的微小讀數(shù)，產(chǎn)生的估讀誤差與人眼分辨能力、視線長度D、望遠鏡放大倍率V 有關。

3）水準尺傾斜的誤差

水準尺左右傾斜，在望遠鏡中容易發(fā)現(xiàn)，可及時糾正。若沿視線方向前后傾斜δ角，會導致讀數(shù)偏大mδ?，其大小與讀數(shù)大小有關。

3.外界環(huán)境因素的影響

1）地球曲率和大氣折光的影響

地球曲率和大氣折光的影響可用“中間法” 削弱。精度要求較高的水準測量還應選擇良好的觀測時間(一般為日出后或日落前2 小時)，并控制視線高出地面有一定高度和視線長度，來減小其影響。

2）儀器和水準尺升降的影響

在觀測過程中，由于儀器的自重，隨時間會下沉或由于土壤的彈性會使儀器上升，使得讀數(shù)減小或增大。如果往測上坡使高差增大，則返測下坡使高差減小，取往返高差平均數(shù)，可削弱其影響。對一個測站進行往返觀測就意味著觀測程序的改變，按“后、前、前、后”或“前、后、后、前”的觀測程序，取高差平均值，也能削弱其影響。因此，觀測時選擇堅實的地面作測站和轉點，踏實腳架和尺墊，縮短測站觀測時間，采取往返觀測等，可以減小此項影響。

3）大氣溫度和風力的影響

溫度不規(guī)則變化、較大的風力，會引起大氣折光變化，致使標尺影像跳動，難以讀數(shù)。溫度變化也會影響儀器幾何條件變化，烈日直射儀器會影響水準管氣泡居中等，導致產(chǎn)生測量誤差。因此，水準測量時，應選擇有利的觀測時間，在觀測時應撐傘遮陽，避免儀器日曬雨淋，以減小影響。

1.儀器誤差

儀器誤差主要包括儀器校正后的殘余誤差(簡稱殘差)及儀器制造、加工不完善引起的誤差。

經(jīng)緯儀各軸線間的幾何關系，經(jīng)檢驗校正后仍然達不到理想的程度，難免存在殘余誤差;儀器生產(chǎn)加工受加工設備精度等的限制，使得儀器本身存在制造誤差。但只要嚴格地檢校儀器，同時采用正確的觀測方法，儀器誤差對測角的影響，大部分可以消除。

豎軸傾斜誤差或照準部水準管軸不垂直于豎軸是不能消除的，要削弱其影響，除觀測前嚴格檢校儀器外，觀測時應特別注意水準管氣泡居中，在山區(qū)測量尤其如此。

2.觀測誤差

1）對中誤差

觀測水平角時，對短邊、鈍角要特別注意對中;在控制測量測角時，盡量采用三聯(lián)架法。對中誤差對豎直角測量影響很小，可以忽略不計。

2）目標偏心差

其影響很大。為了減少其對水平角觀測的影響，照準目標應豎直，并盡可能瞄準底部，必要時可懸掛垂球作目標。目標偏心差對豎直角的影響與目標傾斜的角度、方向以及距離、豎直角的大小等因素都有關，往往觀測豎直角是瞄準目標頂部，當目標傾斜的角度較大時，該項影響不容忽視。

3）整平誤差

照準部水準管氣泡未嚴格居中，使得水平度盤不水平，豎盤和視準面傾斜，導致的測角誤差稱為整平誤差。該項影響與瞄準的目標高度有關，若目標與儀器等高，其影響小;目標與儀器不等高，其影響隨高差增大而迅速增大。因此，在山區(qū)測量時，必須精平儀器。

4）照準誤差

影響照準精度的因素很多，如望遠鏡的放大倍率V、十字絲的粗細、目標的大小與形狀和顏色、目標影像的亮度與清晰程度、人眼的分辨能力、大氣透明度等。盡管觀測者盡力去照準目標，但仍不可避免地存在不同程度的照準誤差，而且此項誤差不能消除。因此，測量時只能選擇形狀、大小、顏色、亮度等合適的目標，改進照準方式，仔細認真地去瞄準，將其影響降低到最小程度。

5）讀數(shù)誤差

指對小于測微器分劃值t 的微小讀數(shù)的估讀誤差。它對測角的影響主要取決于儀器讀數(shù)設備、照明狀況以及觀測者的技術熟練程度等。測微估讀誤差一般不超過t/10，綜合其他因素，讀數(shù)誤差為 ±0.05t。要減小讀數(shù)誤差，不僅需要選擇合適的儀器，更要觀測者熟練高超的技術。

3.外界條件的影響

影響角度測量精度的外界條件因素很多，而且很復雜、影響直接。如溫度變化改變視準軸位置、風力影響儀器和目標的穩(wěn)定、大氣折光導致視線變向、大氣透明度低影響照準精度、烈日直射使儀器變形、地面土質松軟或受震動等影響儀器氣泡居中與穩(wěn)定、熱輻射加劇大氣折光影響，均會給測量結果帶來誤差。要完全消除這些影響是不可能的，但若選擇有利的觀測時間，設法避開不利的因素，采取有效措施，可以使外界因素的影響削弱到較小的程度。例如選擇微風多云，空氣清晰度好，大氣湍流不嚴重的條件下觀測;在晴天觀測時撐傘遮陽，防止儀器曝曬。