水平角测量误差来源及消减办法

水平角的观测方法（全）与误差改正全攻略一、全站仪和经纬仪水平角观测方法共分为以下三种：（1）测回法：只有两个方向时采用。

测站应检核的限差有，半测回较差，测回间较差。

（2）方向观测法：用于三、四等三角网或二等低标三角网，测站应检核的限差有，半测归零差，一测回内2C 互差，同一方向各测回互差。

C 指的是视准轴不平行于水平轴误差，2C即2 倍视准轴误差。

方向观测法包括普通方向观测法、全圆方向观测法、分组方向观测法。

方向观测法1.普通方向观测法观测流程：选择目标清晰的方向为零方向，上半测回在盘左观测，先照准零方向，然后顺时针依次照准其他方向。

下半测回用盘右逆时针观测各方向，上下半测回合称一测回。

2.全圆方向观测法观测流程：上半测回依次观测了各方向之后再观测一次零方向。

当观测方向数大于 3 时应采用全圆方向观测法。

3.分组方向观测法：大于6 个方向时必须采用。

每组包含的方向数应大致相等；组之间要联测两个共同方向，其中一个方向应是共同的零方向。

（3）全组合测角法：是高精度水平角观测中必须采用的方法，应用在一等三角观测或高标上的二等三角观测。

指在测站周围应测的n 个方向中，每次取两个方向组成单角，用相同的测回数观测任意两个方向所能组成的全部单角的角度观测方法。

组合角个数：K=n(n-1)／2 （n为方向数）全组合观测法的基本要求二、成果超限观测值取舍：1.孤值与一大一小：除明显孤值（指某个观测值明显偏离其他观测值）外，应重测最大和最小的测回。

2.分群：观测成果随时间段不同而明显分群，则应重测全部测回。

三、重测和补测：因超限需要重新观测的完整测回称为重测。

因对错度盘、测错方向、读记错误或因中途发现条件不佳等原因而放弃的测回，重新观测时，称为补测。

•一测回中，如重测方向数超过所测方向总数的1/3 时，应重测全部测回。

•零方向超限时，需重测全部测回。

•在一个测站上，若基本测回重测的方向测回数，超过全部的方向测回总数的 1/3时，则该份成果全部重测。

角度测量的误差分析及注意事项一、角度测量的误差角度测量的误差主要来源于仪器误差、人为误差以及外界条件的影响等几个方面。

认真分析这些误差，找出消除或减小误差的方法，从而提高观测精度。

由于竖直角主要用于三角高程测量和视距测量，在测量竖直角时，只要严格按照操作规程作业，采用测回法消除竖盘指标差对竖直角的影响，测得的竖直角既能满足对高程和水平距离的计算。

故而，我们只分析水平角的测量误差。

（一）仪器误差1．仪器制造加工不完善所引起的误差如照准部偏心误差、度盘分划误差等。

经纬仪照准部旋转中心应与水平度盘中心重合，如果两者不重合，即存在照准部偏心差，在水平角测量中，此项误差影响也可通过盘左、盘右观测取平均值的方法加以消除。

水平度盘分划误差的影响一般较小，当测量精度要求较高时，可采用各测回间变换水平度盘位置的方法进行观测，以减弱这一项误差影响。

2．仪器校正不完善所引起的误差如望远镜视准轴不严格垂直于横轴、横轴不严格垂直于竖轴所引起的误差，可以采用盘左、盘右观测取平均的方法来消除，而竖轴不垂直于水准管轴所引起的误差则不能通过盘左、盘右观测取平均或其他观测方法来消除，因此，必须认真做好仪器此项检验、校正。

（二）观测误差1．对中误差仪器对中不准确，使仪器中心偏离测站中心的位移叫偏心距，偏心距将使所观测的水平角值不是大就是小。

经研究已经知道，对中引起的水平角观测误差与偏心距成正比，并与测站到观测点的距离成反比。

因此，在进行水平角观测时，仪器的对中误差不应超出相应规范规定的范围。

2．整平误差若仪器未能精确整平或在观测过程中气泡不再居中，竖轴就会偏离铅直位置。

整平误差不能用观测方法来消除，此项误差的影响与观测目标时视线竖直角的大小有关，当观测目标与仪器视线大致同高时，影响较小；当观测目标时，视线竖直角较大，则整平误差的影响明显增大，此时，应特别注意认真整平仪器。

当发现水准管气泡偏离零点超过一格以上时，应重新整平仪器，重新观测。

浅述影响水准测量精度的主要因素及消减方法在水准测量中，由于仪器和外界条件的影响，以及观测员感觉器官的反映不同，使测量成果中产生不可避免的误差。

为了满足成果规定的精度要求，对测量中产生误码差的原因，必需加以分析和研究，以便采取适当的措施和方法，使测晨误码差尽可能地减小或者予以消除。

在观察中，由于观测员不细心而造成的错误，应该完全避免。

文章对水准测量中容易发生的差错和通常出现的误差以及消除和减小误差的方法进行叙述。

标签：水准测量；精度；因素1 水准测量中容易发生的差错1.1 在对水准尺计数前，忘记旋转微倾螺旋，水准管气泡没有气泡居中就读数。

1.2 读错水准尺上的分米或厘米。

1.3 扶尺员把水准尺放倒了，观测员并未发觉。

1.4 在转点上，扶尺员没有把水准尺放在尺垫的同一部位。

1.5 记录员记错或听错观测员的读数。

上述这些差错情况，只要所有的工作人没认真细心，差错是完全可以避免的。

2 水准没量的误差及其消减方法2.1 由于水准仪校正不完善而产生的误差在水准测量前，虽然对水准仪进行了检验和校正，但是不可能做到绝对的准确，例如望远镜准备轴与水准管轴不平行，两轴不平行，两轴之间还有一个微小的角度，对于这种残余的误差，只要在观测中采了适当的措施，这种误差可以得到消除或减小。

在观测中，如果把水准仪安置在前、后两水准尺的中央，可以消除这项由于仪器校正得不完善造成的误差。

在每一个测站，如果不进行量距要把水准仪安置在前、后两水准尺的中央是困难的，所以我们应该尽可能使前、后视距相等，使误差减小。

2.2 由于水准尺不准确而产生的误差水准尺不准确的误差包括水准尺尺面的分划不均匀和尺底的零点不准等。

因此对使用的水准尺要用标准尺检验，并检查尺底的铁板是否完好。

2.3 在水准尺上读数而产生的误差在水准尺上读数产生误差的原因，一方面是由于视差的存在，另一方面是估读mm时不准确。

视差的存在可以再进行仔细的对光予以消除，但是在估读mm 数估读得是否正确与cm的间隔内估计，而且cm的分划是通过望远镜放大后的像，因此mm数估读得是否正确与cm像的宽度有密切的关系，此外也与十字丝本身粗细有关。

§3.5 水平角观测中的主要误差和操作的基本规则观测工作是在野外复杂条件下进行的，由于观测人员和仪器的局限性以及外界因素的影响，观测中会有误差。

为使观测结果达到一定的精度，需要找出误差的规律，研究和采取消除或减弱误差影响的措施，制定出观测操作中应遵守的基本规则，以保证观测成果的精度。

水平角观测误差主要来源于三个方面：一是观测过程中引起的人差；二是外界条件引起的误差；三是仪器误差。

仪器误差又包含仪器本身的误差和操作过程中产生的误差。

对于人差，主要是通过提高观测技能加以减弱，这里不进行讨论。

3.5.1 外界条件对观测精度的影响外界条件主要是指观测时大气的温度、湿度、密度、太阳照射方位及地形、地物等因素。

它对测角精度的影响，主要表现在观测目标成像的质量，观测视线的弯曲，觇标或脚架的扭转等方面。

1．目标成像质量观测目标是测角的照准标的，它的成像好坏，直接影响着照准精度。

如果成像清晰、稳定，照准精度就高；成像模糊、跳动，照准精度就低。

我们知道，目标影像是目标的光线在大气中传播一定距离后进入望远镜而形成的。

假如大气层保持静止，大气中没有水气和灰尘，目标成像一定是清晰、稳定的。

但实际的大气层不可能是静止的，也不可能没有水气和灰尘。

日出以后，由于阳光的照射，使地面受热，近地面处的空气受热膨胀不断上升，而远离地面的冷空气下降，形成近地面处空气的上下对流。

当视线通过时，使其方向、路径不断变化，从而引起目标影像上下跳动。

由于地面的起伏及土质、植被的不同，各处的受热程度也不同。

因此，空气不仅有上下对流，还会产生水平方向上的对流，当视线通过时，目标影像就左右摆动。

另外，随着空气的对流，地面灰尘、水气也随之上升，使空气中的灰尘、水气越来越多；光线通过时其亮度的损失也愈大，目标成像就愈不清晰。

由上可知，目标成像跳动或摆动的原因是空气的对流；目标成像是否清晰，主要取决于空气中灰尘和水气的多少。

为了保证目标成像的质量，应采取如下措施。

角度测量的误差分析及注意事项一、角度测量的误差角度测量的误差主要来源于仪器误差、人为操作误差以及外界条件的影响等几个方面。

认真分析这些误差，找出消除或减小误差的方法，从而提高观测精度。

由于竖直角主要用于三角高程测量和视距测量，在测量竖直角时，只要严格按照操作规程作业，采用测回法消除竖盘指标差对竖角的影响，测得的竖直角值即能满足对高程和水平距离的求算。

因此，下面只分析水平角的测量误差。

（一）仪器误差1．仪器制造加工不完善所引起的误差如照准部偏心误差、度盘分划误差等。

经纬仪照准部旋转中心应与水平度盘中心重合，如果两者不重合，即存在照准部偏心差，在水平角测量中，此项误差影响也可通过盘左、盘右观测取平均值的方法加以消除。

水平度盘分划误差的影响一般较小，当测量精度要求较高时，可采用各测回间变换水平度盘位置的方法进行观测，以减弱这一项误差影响。

2．仪器校正不完善所引起的误差如望远镜视准轴不严格垂直于横轴、横轴不严格垂直于竖轴所引起的误差，可以采用盘左、盘右观测取平均的方法来消除，而竖轴不垂直于水准管轴所引起的误差则不能通过盘左、盘右观测取平均或其他观测方法来消除，因此，必须认真做好仪器此项检验、校正。

（二）观测误差1．对中误差仪器对中不准确，使仪器中心偏离测站中心的位移叫偏心距，偏心距将使所观测的水平角值不是大就是小。

经研究已经知道，对中引起的水平角观测误差与偏心距成正比，并与测站到观测点的距离成反比。

因此，在进行水平角观测时，仪器的对中误差不应超出相应规范规定的范围，特别对于短边的角度进行观测时，更应该精确对中。

2．整平误差若仪器未能精确整平或在观测过程中气泡不再居中，竖轴就会偏离铅直位置。

整平误差不能用观测方法来消除，此项误差的影响与观测目标时视线竖直角的大小有关，当观测目标与仪器视线大致同高时，影响较小；当观测目标时，视线竖直角较大，则整平误差的影响明显增大，此时，应特别注意认真整平仪器。

当发现水准管气泡偏离零点超过一格以上时，应重新整平仪器，重新观测。