水准测量的误差分析

时间：2022-10-10 百科知识版权反馈

【摘要】：水准仪观测时视线必须水平，水平视线是依据水准管气泡是否居中来判断的，为消除此项误差，每次在读数之前，一定要使水准管气泡严格居中，读后检查。

2.7　水准测量的误差分析

水准测量的误差来源有多种因素，但主要来自仪器及使用工具的误差、观测误差和外界因素的影响三个方面。

2.7.1　仪器及使用工具的误差

1.水准管轴和视准轴不完全平行引起的误差

这项误差是水准测量的主要误差，虽然在水准仪的检验与校正中已得到检验和校正，但不可能将i角完全消除，还会有残余的误差。观测时，虽然尽量使前后视距相等，尽可能地减小i角对读数的影响，但也难以完全消除。所以，观测中还要避免阳光直射仪器，以防引起i角的变化。精度要求高时，利用不同时间段进行往返观测，以消除因i角变化引起的误差。

2.水准标尺误差

水准标尺分划不均匀、不准确、尺身变形等都会引起读数误差，因此对水准尺要进行检定。对于分划不准确和尺身变形的尺子，不能使用。对于尺底的零点差，采用在每测段设置偶数站的方法来消除。

2.7.2　观测误差

1.观测误差

水准仪观测时视线必须水平，水平视线是依据水准管气泡是否居中来判断的，为消除此项误差，每次在读数之前，一定要使水准管气泡严格居中，读后检查。

2.标尺不垂直引起的读数误差

标尺不垂直，读数总是偏大，特别是观测路线总是上坡或下坡时，其误差是系统性的，为了消除此项误差，可在水准标尺上安置经过校正的圆水准器，当气泡居中时，标尺即垂直。

3.读数误差

读数误差一是来源于视差的影响;二是读取中丝毫米数时的估读不准确的影响。为了消除这两方面的误差，可采用重新调焦来消除视差和按规范要求设置测站与标尺的距离，不要使仪器离标尺太远，造成尺子影像和分划在望远镜中太小，以致读毫米数时估读误差过大。

2.7.3　外界因素的影响

(1)外界温度的变化引起i角的变化，造成观测中读数的误差。为消除此项误差，可在安置好仪器后等一段时间，使仪器和外界温度相对稳定后再进行观测。如阳光过强时，可打伞遮阳，迁站时用白布罩套在仪器上，使仪器不致温度骤然变化。

(2)仪器和标尺的沉降误差。读完后视读数未读前视读数时，由于尺垫没有踩实或土质松软，致使仪器和标尺下沉，造成读数误差。消除此误差的办法有两种:一是操作读数要准确而迅速;二是选择坚实地面设站和立尺，并踩实三脚架及尺垫。

(3)大气折光的影响。由于大气的垂直折光作用，引起了观测时的视线弯曲，造成读数误差。消减此项误差的办法有三种:一是选择有利时间来观测，尽量减小折光的影响;二是视线距地面不能太近，要有一定的高度，一般视线高度离地面要在0.3m以上;三是使前、后视距相等。

上述各项误差的来源和消除方法，都是采用单独影响的原则进行分析的，而实际作业时是综合性的影响，只要在作业中注意上述的消除方法，特别是迅速、准确地读数，会使各项误差大大减弱，达到满意的精度要求。如有条件可使用自动安平水准仪，它可自行地提供水平视线，不需要手动微倾螺旋整平、居中气泡，使观测速度大大提高，有效地削减了一些误差，保证了水准路线的测量精度。

习题和思考题

1.什么叫水准点、转点、视准轴、圆水准器轴、水准管轴、水准管分划值?

2.水准仪有哪些螺旋?各起什么作用?

3.怎样使圆水准器气泡居中?圆水准器气泡居中后水准管气泡是否就一定居中?为什么?

4.什么叫视差?如何消除视差?

5.根据表2.3的水准测量记录，计算高差及高程并进行校核，最后绘图说明其施测情况，各点的标尺读数也请在图中注明。

表2.3　水准测量记录手簿