水准测量误差分析
水准仪检校及水准测量的误差分析
05
误差控制与减小方法
提高仪器精度
定期检校
按照规定周期对水准仪进 行检校，确保仪器各项指 标符合精度要求。
仪器保养
保持水准仪的清洁和良好 状态，避免因污垢、磨损 等影响精度。
更新换代
及时更换老旧或损坏的部 件，采用新型水准仪，提 高测量精度。
提高观测精度
严格操作
观测时严格按照操作规程进行，避免因操作不当导致误差。
脚螺旋检校
检查脚螺旋是否正常工作，无 卡滞现象。
检校中的注意事项
保持仪器清洁
避免灰尘和污垢影响读数和仪器性能。
遵循操作规程
按照规定的步骤进行检校，避免因操作不当导 致误差。
定期检校
确保仪器始终处于良好工作状态，提高测量精度。
03
水准测量的误差来源
仪器误差
1 2
仪器校正误差
水准仪在使用前必须经过校正，包括圆水准器、 十字丝和i角。如果校正不准确，会导致测量误差。
总结词
该案例结合实际工程项目，探讨了误差 控制的实践方法和效果，为类似工程提 供了借鉴经验。
VS
详细描述
在某高层建筑项目中，通过对水准测量各 环节进行严格的质量控制，有效减小了误 差。同时，采用先进的测量技术和方法， 提高了测量效率和精度，为工程的顺利实 施提供了保障。
THANKS
感谢观看
水准器
包括圆水准器和管水准 器，用于检测仪器的水
平和垂直状态。
基座
支撑整个仪器，确保稳 定。
脚螺旋
用于调节仪器的高度和 方向。
水准仪的检校流程
01是否居中，确保 气泡居中，无偏差。
管水准器检校
检查管水准器是否水平，确保 气泡居中，无偏差。
三、四等水准测量误差原因及对策分析
三、四等水准测量误差原因及对策分析水准测量是地质勘探、工程建设、基础设施建设等领域中常用的一种测量方法。
但是，在实施水准测量过程中，存在一定的误差，这些误差会带来一定的测量偏差，从而对实际工程产生一定的影响。
本文将针对三、四等水准测量中可能出现的误差原因进行分析，并提出一些相应的对策，以期提高测量的精度和精度。
1.气压变化水准测量需要基于大气压力来进行调整，如果气压突然变化，就会导致水准测量的误差。
例如，气压偏高，会导致水准器支柱伸长，而气压偏低，则会导致水准器支柱缩短。
2.大气温度变化水准仪器受到大气温度影响会发生线性膨胀或收缩，进而引起测量误差。
例如，当大气温度上升时，测量结果与实际测量值之间的误差就会增加。
3.机械误差水准仪器的制造、使用和保养过程中的机械误差，会导致水准测量的误差。
例如，水准仪器的水平性能较差，就会影响准确的测量结果。
4.人为误差在测量时，由于水准仪器操作不当或人员偏差等原因，会导致测量误差。
例如，在调节水准仪器时，没有严格按照规定步骤操作，或者没有采用正确的调节方法来校准水准仪器。
为了使水准测量结果更加准确，可以在测量之前及时获取气压数据，并对其进行调整。
对于重要的工程项目，可以安装气压计等设备，对气压进行实时监测和调整。
由于大气温度的影响，应当在水准仪器的使用过程中及时进行温度校正。
可以使用温度计等设备来确定大气温度，然后根据温度修正水准仪器读数。
3.加强水准仪器的机械质量控制为了避免机械误差对水准测量的影响，应当加强对水准仪器的品质控制，并配备合适的维护设备和技术人员。
4.强化培训和规范工作流程为了避免人为误差的发生，应当加强培训，提高员工的专业技能和操作水平。
同时，应当规范水准测量的工作流程，并采取同步验收和质量控制措施。
总之，三、四等水准测量误差的发生，往往是由于多方面因素的共同作用所导致的。
因此，为了提高测量精度和可靠性，我们需要综合考虑各种因素，采取相应的措施来降低或消除误差的影响。
水准测量误差分析及注意事项分析
水准测量误差分析及注意事项分析在測量工作中，高程测量是一项不可缺少基本工作，一般使用的测量方法有三角高程测量与水准测量等，在高程测量中，水准测量具有较高的测量精准度。
分析了水准测量误差分析及注意事项，以减弱水准测量误差影响。
标签：水准测量；误差；影响因为多重因素的影响，如，外界环境及仪器等，不利把控水准测量。
产生的错误不容易发现，使得基础资料不准确，进而导致水准点间高差出现错误，对工程施工造成直接影响，带来时间及经济损失。
所以，分析水准测量误差的影响影响很重要。
1、水准测量误差分析测量中难免存有误差，按照水准测量误差产生原因不同，可将误差划分为三个方面：外界条件引起的误差、仪器误差、观测误差。
1.1外界条件引起的误差1.1.1地球曲率与大气折光误差地球曲率影响高程测量，这点不能忽略，如果视距为100m，高程方面误差接近1mm，影响较大。
该误差类1以于水准管轴不平行视准轴，以前后视距离相等的方法可消除该误差对高差带来的影响。
地面上空气密度以梯度呈现，光线进入各密度媒介时，产生折射，通常从疏媒介向密媒介折射，因为水准仪视线不理想。
通常大气层上层空气密度疏，下层空气密，视线经过大气层，变成了向下弯曲的曲线，导致尺上读数变小，与水平线出现差值，也就是遮光差。
山地连续下坡或上坡时，前后视线和地面的高度增大，遮光差产生的影响越来越大，体现相应的系统性，需要减少视线长度，提升视线高度，以此，将大气遮光影响减至较低。
如果天气晴朗，接近地面的温度比较高，使得下层空气密度相对较稀，这时视线变成了向上弯曲的曲线，导致尺上读数变大。
视线线越接近地面，产生的折射越大，所以，通常视线要高出地面一定高度，比地面高出0.5m，就是为了减弱这种影响。
如果地面平坦，地面覆盖的物体大致相同，前视距与后视距是相等的，前视距与后视距具有相同的遮光差方向，大小大致相同，能够很大程度上消除遮光差影响。
1.1.2尺子与仪器下沉误差在转站过程中，尺垫会下沉，导致下一站后视读数变大，导致测量出现高差误差，通过往返进行测量，选取平均数值，以减弱这种影响。
4.4.1第十六讲水准测量误差分析及三角高程测量 - 第十六讲水准测量误差分析及三角高程测量
结论：标尺倾斜误差不能消除－－检校标尺
水准测量误差分析
四、外界条件对高差的影响及其消除：
1.仪器升沉误差 按照“后－前－前－后”的观测顺序 b1′= b1 - △1 b2′= b2 + △2
黑面：h1=a1- b1′= a1- b1 + △1 红面：h2=a2- b2′= a2- b2 - △2
h=(h1+h2) / 2 =[(a1- b1)+(a2- b2)] / 2+ (△1-△2) / 2
E
hAB
HA
DF
HB
大地水准面 R
θ
R'
三角高程测量
两差：球差及气差对高差的综合影响
1 2
D2 2R
D2 2R
D2 (1 2R
R) R
令K = R/R′，称为折光系数。 D 2 (1 K )
2R
因为Ｒ′大于Ｒ，故 K 介于0与1之间。 K 值变化比较复杂，在我国大部分地区折
光系数 K 的平均值取0.11比较合适。
第十六讲 水准测量误差分析及三角高程测量
现代测量学
内容回顾
水准测量的原理 水准仪的使用、包括仪器的检验与校正 四等水准测量的实施,实习
提出的问题： 1.为什么要求前后视距离大致相等？ 2.为什么要求每一测段测站数为偶数？ 3.应当按照什么顺序读取标尺读数？
“后－前－前－后”？还是“后－后－前－前”？
采用条码标尺，人工照准和调焦，条码经望远镜分光镜成像在CCD上，进行 电子读数。
关键技术：自动读数系统、条码标尺
全世界目前四大系列：
瑞士徕卡公司
1990年 ，NA2000，世界第一台
德国的蔡司公司 1994年
水准测量、水平角测量误差分析
观测误差
仪器对中误差
仪器中心与测站中心不在同一铅垂线上
严格对中
目标偏心误差
由于标杆倾斜引起的
标Байду номын сангаас应竖直，并尽可能瞄准底部
照准误差
由人眼通过望远镜瞄准目标引起的
选择适宜的观测标志及有利的观测时间
读数误差
由人眼的鉴别能力及读数设备引起的
根据观测精度要求选择相应等级的经纬仪
外界条件影响带来的误差
由于尺垫下沉引起的
采用往返观测的方法
地球曲率及大气折光误差
由于地球曲率及大气折光引起的
采用前后视距相等的方法
温度变化误差
由温度变化引起的
采用撑伞遮阳的方法并注意选择有利的观测时间
水平角测量误差分析
水平角测量误差
误差产生的原因
误差消除和消弱的方法（注意事项）
仪器误差
仪器校正后的残余误差
视准轴误差
由于视准轴不垂直于横轴引起的
由气候、松软的土质、温度的变化和大气折光引起的
选择有利的观测条件，尽量避免不利因素的影响
水准测量误差分析
水准测量误差
误差产生的原因
误差消除和消弱的方法（注意事项）
仪
器
误
差
水准仪误差
水准管轴与视准轴不平行引起的
采用前后视距相等的方法
水准尺误差
水准尺分划不准确、尺长变化、尺身弯曲
选用符合要求的水准尺
水准尺零点误差
水准尺底部磨损引起的
使测段的测站数为偶数
观
测
误
差
水准管气泡居中误差
水准管气泡没有居中引起的
采用盘昨、盘右观测取平均值的方法
横轴误差
水准测量误差原因分析及控制方法
水准测量误差原因分析及控制方法摘要：水准测量是建筑工程、公路工程项目建设施工中的确定地面高程的方式之一，具有较高的精度，但是在实际开展水准测量的过程中受到人为原因、自然原因、设备原因等的干扰，可能会导致水准测量出现误差，这些误差一旦超出规定范围，并且没有及时发现会直接影响到工程项目建设的质量以及安全性，同时也会导致工程项目成本增加，企业的经济效益、社会效益受到影响，因此在开展水准测量工作之前，需要工作人员对造成水准误差出现的原因进行详尽的分析，并结合实际运用相应的控制方法，确保水准误差在允许范围之内，为工程项目的顺利开展奠定基础。
基于此，本文对水准测量误差原因分析及控制方法进行了分析，以供参考。
关键词：水准测量；误差；原因；控制方法水准测量是工程项目施工的重要基础，但是水准测量的过程中，测量误差是不可避免的，因此需要专业的测量人员在日常的工作中去对水准测量误差产生的原因进行分析，并结合误差产生的原因在测量的过程中做好仪器的校验，并可以熟练使用仪器，结合现场实际情况制定测量计划，严格按照测量操作规范以及标准开展测量，借此提升水准测量的精度以及效率。
除此之外，还需要水准测量人员进行复测，以便可以及时发现水准测量误差超标准的情况，并开展重复测量工作，为工程项目施工的顺利开展奠定基础，同时也可以保障工程项目的质量以及使用功能。
一、仪器原因及误差控制措施（一）水准尺误差及控制措施误差分析：水准测量过程中水准标尺存在误差会直接影响到最终测量数据的准确性，而水准尺误差主要可以分为以下几方面：第一，水准标尺的尺长存在误差，导致水准测量的准确性受到严重影响。
第二，水准标尺存在刻划误差，这种误差是水准尺本身存在分化不均匀，导致水准尺的刻度存在问题，进而造成水准测量误差的出现。
第三，水准尺的零点存在问题，主要是零刻度线的位置不精确，导致测量的准确性不足。
第四，磨损误差，水准尺在长期使用的过程中尺身上的刻度模糊，也会造成水准测量误差的出现。
水准测量误差分析及消减方法
水准测量中的误差分析及消减方法分析水准测量中的误差来源，寻求减小误差的方法，对提高水准测量成果的精度具有积极意义。
我通过参加测站考证水准测量的实践，结合理论知识，针对误差产生的原因以及消减误差的方法进行了探讨，谈一点体会，供大家参考。
一、仪器误差1.仪器校正不完善产生的误差仪器虽然经过校正，但不可能绝对完善，还会存在一些残余误差，其中主要是水准管轴不平行于视准轴的误差。
这项误差在水准测量中引起的读数误差大小与仪器距水准尺的距离成正比。
在同一测站，只要将仪器安置于距前、后视尺等距离处，就可消除该项误差。
2.调焦误差由于仪器制造加工不够完善，当转动对光螺旋调焦时，对光透镜产生非直线移动而改变视线位置，产生调焦误差。
这项误差，只要将仪器安置于距前、后视尺等距离处，后视完毕转向前视，不再重新对光，就可消除这项误差。
3.水准尺误差随着水准尺使用年限的延长，水准尺就会弯曲变形，产生尺面刻划不准和尺底零点不准等误差。
因此，在水准测量前应对水准尺进行检验。
水准尺的零点误差，使仪器站数为偶数或在由往测转入返测时前后视标尺互换即可消除。
二、观测误差1.整平误差整平误差与水准管分划值及视线长度成正比。
若以DS3型水准仪进行水准测量，视线长D二100m时，则在读数上引起的误差为0.73mm。
因此在观测时必须切实使气泡居中，视线不能太长，后视完毕转向前视，要注意重新转动微倾螺旋使气泡居中才能读数，但不能转动脚螺旋，否则将改变仪器高产生错差。
若在日光强烈的晴天进行测量时，必须打伞遮阳保护仪器，特别要注意保护水准管。
2.估读误差和照准误差估读误差是估读水准尺上的毫米产生的误差。
它与十字丝的粗细、望远镜放大倍率和视线长度有关。
在一般水准测量中，当视线长度为100m时，估读误差约为土1. 5mmo当望远镜放大倍率为30、视线长度为100m时，照准误差约为土0.97mm。
若望远镜放大倍率较小或视线过长，尺子成像小，显得不够清晰，照准误差和估读误差都将增大。
水准测量中常见仪器误差的分析与校正方法
水准测量中常见仪器误差的分析与校正方法水准测量是工程测量中常用的一种测量方法，用来确定地面或建筑物的高程。
然而，在进行水准测量时，仪器误差是无法避免的，会对测量结果产生一定的影响。
因此，了解常见的仪器误差及其分析与校正方法对于高精度水准测量来说是至关重要的。
一、仪器误差的分类在水准测量中，常见的仪器误差主要包括仪器漂移误差、仪器刻度误差和折射误差。
1. 仪器漂移误差仪器漂移误差是由于仪器长时间使用导致的仪器零位的偏移而引起的误差。
它是一种系统性误差，通常具有一定的规律性。
为了减小仪器漂移误差，需要定期进行零位校正或使用自校正的仪器。
2. 仪器刻度误差仪器刻度误差是由于仪器的刻度不准确而引起的误差。
仪器刻度误差分为正刻度误差和负刻度误差。
正刻度误差是指仪器读数偏大，而负刻度误差是指仪器读数偏小。
为了减小仪器刻度误差，需要使用具有更高精度的仪器或进行精密刻度修正。
3. 折射误差折射误差是由于大气折射引起的误差。
大气折射会导致视线的偏离，对水准测量结果产生影响。
为了减小折射误差，可以采用大气折射修正公式进行校正。
二、仪器误差的分析与校正方法1. 仪器漂移误差的分析与校正仪器漂移误差通常是由于仪器长时间使用或仪器的松动等原因引起的。
为了分析和校正仪器漂移误差，可以采用“反复测量法”。
具体方法是在同一位置进行多次测量，如果多次测量的结果存在较大的差异，则说明有较大的仪器漂移误差。
此时，可以采用零位校正或使用自校正的仪器来校正仪器漂移误差。
2. 仪器刻度误差的分析与校正仪器刻度误差是由于仪器的刻度不准确引起的。
为了分析和校正仪器刻度误差，可以使用“同一尺度法”。
具体方法是在同一位置使用多个相同的尺度进行测量，如果多次测量的结果存在较大的差异，则说明有较大的仪器刻度误差。
此时，可以使用精密刻度修正方法来校正仪器刻度误差。
3. 折射误差的分析与校正折射误差是由于大气折射引起的。
为了分析和校正折射误差，可以采用大气折射修正公式。
水准测量及其误差分析
水准测量及其误差分析刘德军河南省遥感测绘院郑州邮编：450003摘要分析了水准测量的误差来源及其消除方法和水准测量计算关键词高差大地水准面高程异常重力异常水准测量在工程测量，大地测量等测绘工作中常常用到，其测量方法也较为简单易学，但水准测量中存在的误差如何消除，许多人不甚明了，本文主要谈谈水准测量概算及其误差分析。
一水准测量的误差来源及其消除方法1)［角的误差虽然经过i角的检验校正，但要使两轴完全保持平行是困难的。
因此，当水准泡居中时，视准轴仍不能保持水平，使水准标尺上的读数产生误差，并且与视距成正比。
如图1所示：图1S前、S后为前后视距，由于存在［角，前后视标尺上的读数误差分别为i・S前/ p"和(i " / p ) • S后的影响为S s= ［i "• (S后-S前)］/ p 〃，对于两个水准点之间一个测段的高差总和的误差影响为刀s= i " / p (刀S后+刀St)由此可见，在［角不变的情况下，一个测站上的前后视距相等或一个测段的前后视距总和相等，则在观测高差中由于i角的影响可以得到消除。
但在实际测量中，前后视距不可能完全相等，所以规定，三等水准测量前后视距差应w 2.0m,累积差w 5.0m,这样在测量中对高差的影响小到可以忽略不计。
(2)?角误差当仪器不存在i角，则在仪器的垂直轴严格垂直时，交叉误差并影响在水准标尺上的读数，对水准测量并无不利影响。
但当仪器的垂直轴倾斜时，视准轴将影响在水准标尺上的读数。
为了减少这种误差对水准测量成果的影响，应对水准仪上的圆水准器进行检验与校正，对交叉误差进行检验与校正。
(3)水准标尺每米长度误差的影响在水准测量中，特别是精密水准测量作业中，必须使用经过检验的水准标尺，假设f为水准标尺每米间隔平均真长误差，则对一个测站的观测高差h应加的改正数为对于一个测段来说刀S f = f刀h,刀f为一个测段各测站观测高差之和根据规定，当一对水准标尺每米长度的平均误差 f >± 0.02mm时就要对观测高差进行改正。
水准测量中常见仪器误差的分析与校正方法
水准测量中常见仪器误差的分析与校正方法水准测量是工程测量中常见的一项重要任务。
在进行水准测量时，仪器误差是不可避免的因素之一。
本文将分析和探讨水准测量中常见的仪器误差，并提供一些校正方法。
一、平板式水准仪的误差分析与校正方法平板式水准仪是一种常见的水准测量仪器，它通常由水平轴、望远镜和在水平轴上悬挂的水平圆管组成。
使用平板式水准仪进行测量时，存在着以下几种常见的误差。
1. 仪器调平误差平板式水准仪的调平误差是由于仪器的水平轴没有与测量水平面保持完全水平而引起的。
为了校正这种误差，可以使用水平仪或调平仪对水平轴进行调校，使其与测量水平面保持严格水平。
2. 望远镜视轴方向误差望远镜视轴方向误差是指望远镜的视轴与水平方向之间存在的偏差。
这种误差可以通过望远镜的调焦和调准操作进行校正。
在测量中，应该使用水平轴上的准线标志作为参考，调整望远镜的焦距和视轴方向，使其与水平方向保持一致。
3. 测量人员读数误差测量人员读数误差是由于视觉视觉差异、眼睛疲劳等因素导致的。
为了减小这种误差，可以采取多人重复观测的方法，通过取平均值来减小读数误差。
二、自动水准仪的误差分析与校正方法自动水准仪是一种现代化的水准测量仪器，它通过自动调整水平轴和望远镜的姿态来实现测量。
尽管自动水准仪具有高度的自动化程度，但其仍然存在一些常见的误差。
1. 仪器系统误差自动水准仪的仪器系统误差是由于仪器的设计和制造工艺等方面引起的。
这种误差通常是固定的，可以通过定期进行仪器校准和温度补偿来抵消。
2. 镜筒显影误差自动水准仪的镜筒显影误差是指望远镜在不同姿态下显影结果的偏差。
为了校正这种误差，可以采用水银水平仪对望远镜进行校准，使其在水平轴上保持严格平行。
3. 自动调平系统误差自动水准仪的自动调平系统误差是由于调平系统的设计和准确性等方面引起的。
为了校正这种误差，可以通过使用调平辅助器具对自动调平系统进行校正，使其在测量过程中能够提供更准确的调平信息。
水准测量误差分析.
测绘工程学院
地形测量
• 水准标尺零点不等的误差
水准尺由于长期使用,其底部受到磨损，产生零点误差。两根 标尺的零点误差之差，称为一对标尺的零点差。
在两个测站的观测高差之和中，这种误差的影响就抵消了。 所以，水准路线的每个测段应尽量安排成偶数站，以减小一对标 尺零点差的影响。
测绘工程学院
地形测量
2、 观测误差
ba
a b a b b cos b (1 cos )
测绘工程学院
地形测量
3、外界条件的影响
• 仪器垂直位移的影响
a1 a2
1 2
b2 b1
后前前后法 取平均
h1 a1 (b1 1 ) a1 b1 1 h2 (a2 2 ) b2 a2 b2 2
1 2
测绘工程学院
为:
m照
60''
V ''
DHale Waihona Puke 所以测量时应注意控制视距长度，减小该误差的 影响.
测绘工程学院
地形测量
• 估读误差
其大小与厘米分格的宽度，十字丝的粗细，望远镜的放大倍率和视距长 度等有关。所以各等级水准测量对上述方面各有要求
• 水准尺倾斜的误差
当水准尺倾斜时,其读数比垂直竖立时大，且视线越高误差越大。
• 整平误差
一般认为,利用符合水准器整平仪器的误
差约为 0.075 '' ，所以整平误差引起的读数
误差为：
0.075 ''
m平 '' D
D为水准仪到标尺的距离
所以，观测时应控制视距的长度小于100m，同时应注意整平仪器。
测绘工程学院
地形测量
• 照准误差
水准测量的误差与注意事项
水准测量的误差与注意事项水准测量是一种测量地面高程差异的方法，常用于土木工程、建筑工程和地理测量等领域。
在进行水准测量时，需要注意一些误差来源和应对措施，以确保测量结果的准确性和可靠性。
一、水准测量误差的来源：1. 仪器误差：仪器的设计和制造可能存在系统性误差，例如气泡管、水准管的灵敏度不一致等。
2. 人为误差：操作人员在读数和操作仪器时可能产生的误差，例如不规范的操作方法、错误的读数等。
3. 大气条件误差：大气压力的变化会影响气泡管或水准管的测量结果，尤其在夏季温度较高时，会导致大气的膨胀，进而影响水准测量。
4. 地球曲率和折光误差：由于地球的曲率和大气介质的折射，水平线和视线之间可能存在一定角度的误差。
5. 地质条件误差：如在测量过程中遇到不均质地层，地面沉陷或隆起等地质异常情况，都会对测量结果产生一定的影响。
二、水准测量误差的注意事项：1. 选择适当的仪器：根据实际需要选择合适的水准仪和支架，确保仪器的灵敏度和精度符合测量要求。
2. 确保仪器准确校正：在进行测量之前，必须对仪器进行准确校正，以消除仪器本身的误差。
3. 规范操作方法：操作人员应该熟悉水准测量的操作规程和方法，并按照规程进行操作，减小操作误差的产生。
4. 控制观测环境：在测量过程中，应尽量避免大气压力的突然变化，避免测量时气压的显著变化对结果的影响。
5. 采用精确的读数方法：读数时应准确、稳定，避免不规范的读数方法和读数误差的产生。
6. 重复观测和检核：为了确保测量结果的准确性和可靠性，应进行多次观测和检核，以消除随机误差的影响。
7. 考虑地质条件：在进行水准测量时，应充分了解所在地区的地质情况，特别是可能影响水准测量的地质异常情况，并采取相应的措施进行纠正。
8. 数据处理和分析：在测量结束后，需要对所得到的测量数据进行处理和分析，采用适当的数学模型和方法对误差进行补偿和消除，以获得准确的高程差异结果。
三、水准测量误差的处理方法：1. 系统性误差的补偿：通过准确校正仪器、规范操作方法、选择适当的校正常数等方法，补偿仪器固有的系统性误差。
水准测量误差
水准测量误差
1.3 外界条件影响产生的误差 1. 仪器下沉（或上升）所引起的误差
如图2-26（a）所示，假设仪器 下沉（或上升）的速度与时间成正比
，从次得到的高 差h1为
h1=a1－（b1－Δ）
水准测量误差
为了削弱此项误差的影响，可在同一测站进行第二次观测，
水准测量误差
2. 水准尺误差
水准尺误差包括分划误差、水准尺 零点差和尺身弯曲等误差。由于水准尺 零点差的影响对于一个测段的测站数为 偶数的水准路线可自行抵消，因此，在 一个测段内应使测站数为偶数。
水准测量误差
1.2 观测误差 1. 水准尺倾斜误差
如图2-24所示，在进行水准测量时，若 水准尺发生倾斜，则倾斜水准尺上的读数 （如b′、b″）总是比正确的水准尺读数b要大。 为减小水准尺竖立不直产生的读数误差，可 使用安装有圆水准器的水准尺，并注意在测 量工作中认真扶尺，使水准尺竖直。
（2-23）
式中，c 为用水平面代替大地水准面对水准尺读数的影响（mm）； r 为大气折光对水准尺读数的影响（mm）；D 为仪器到水准尺的 距离（m）；R 为地球的平均半径，R =6 371 km。
水准测量误差
图2-27 地球曲率和大气折光对测量高差的影响
1—水平视线； 2—折光后视线； 3—与大地水准面平行线
水准测量误差
图2-24 水准尺倾斜误差
2. 整平误差
水准测量误差
水准测量是利用水平视线测定高差的，如果仪器没有经 精确整平，那么倾斜的视线将使标尺读数产生误差。
如图2-25所示，设水准管的分划值为20″，若气泡偏离 半格（i=10″），则当距离D=50 m时，Δ=2.4 mm；当距 离D=100 m时,Δ=4.8 mm。误差随距离的增大而增大。因 此，在读数前，必须使符合水准气泡精确吻合。
水准测量的误差分析及控制方法
0水准测量的误差分析及控制方法水准测量误差有仪器误差、观测误差和外界条件的影响。
3.1仪器误差之一是水准仪的望远镜视准轴不平行于水准管轴所产生的误差仪器虽在测量前经过校正，仍会存在残余误差。
因此造成水准管气泡居中，水准管轴居于水平位置而望远镜视准轴却发生倾斜，致使读数误差。
这种误差与视距长度成正比。
观测时可通过中间法（前后视距相等）和距离补偿法（前视距离和等于后视距离总和）消除。
针对中间法在实际过程中的控制，立尺人是关键，通过应用普通皮尺测距离，之后立尺，简单易行。
而距离补偿法不仅繁琐，并且不容易掌握。
3.2仪器误差之二是水准尺误差主要包含尺长误差（尺子长度不准确）、刻划误差（尺上的分划不均匀）和零点差（尺的零刻划位置不准确），对于较精密的水准测量，一般应选用尺长误差和刻划误差小的标尺。
尺的零误差的影响，控制方法可以通过在一个水准测段内，两根水准尺交替轮换使用（在本测站用作后视尺，下测站则用为前视尺），并把测段站数目布设成偶数，即在高差中相互抵消。
同时可以减弱刻划误差和尺长误差的影响。
3.3观测误差之一是符合水准管气泡居中的误差由于符合水准气泡未能做到严格居中，造成望远镜视准轴倾斜，产生读数误差。
读数误差的大小与水准管的灵敏度有关，主要是水准管分划值τ的大小。
此外，读数误差与视线长度成正比。
水准管居中误差一般认为是0.1·τ，根据公式m居=0.1·τ·S/ρ，DS3级水准仪水准管的分划值一般为20″，视线长度S为75m，ρ=206265″，那么，m居=0.4mm。
由此看来，只要观测时符合水准管气泡能够认真仔细进行居中，且对视线长度加以限制，与中间法一致，此误差可以消除。
3.4观测误差之二是视差的影响当存在视差时，尺像不与十字丝平面重合，观测时眼睛所在的位置不同，读出的数也不同，因此，产生读数误差。
所以在每次读数前，控制方法就是要仔细进行物镜对光，消除视差。
3.6观测误差之三是水准尺的倾斜误差水准尺如果是向视线的左右倾斜，观测时通过望远镜十字丝很容易察觉而纠正。
水准测量误差
1仪器误差1.1水准仪校正后的误差仪器虽在测量前经过校正，仍会存在残余误差。
因此造成水准管气泡居中，水准管轴居于水平位臵而望远镜视准轴却发生倾斜，致使读数误差。
这种误差与视距长度成正比。
观测时可通过中间法（前后视距相等）和距离补偿法（前视距离和等于后视距离总和）消除。
针对中间法在实际过程中的控制，立尺人是关键，通过应用普通皮尺测量距离，然后立尺，简单易行。
而距离补偿法不仅繁琐，并且不容易掌握。
1.2水准尺误差水准尺误差主要包含尺长误差（尺子长度不准确）、刻划误差（尺上的分划不均匀）和零点差（尺的零刻划位臵不准确），对于较精密的水准测量，一般应选用尺长误差和刻划误差小的标尺。
尺的零误差的影响，控制方法可以通过在一个水准测段内，两根水准尺交替轮换使用（在本测站用作后视尺，下测站则用为前视尺），并把测段站数目布设成偶数，即在高差中相互抵消。
同时可以减弱刻划误差和尺长误差的影响。
2观测误差2.1符合水准管气泡居中误差由于符合水准气泡未能做到严格居中，造成望远镜视准轴倾斜，产生读数误差。
读数误差的大小与水准管的灵敏度有关，主要是水准管分划值τ的大小。
此外，读数误差与视线长度成正比。
水准管居中误差一般认为是0.15τ，根据公式m居=0.075τD/ρ，DS3级水准仪水准管的分划值一般为20″，视线长度D为75m，ρ=206265″，那么，m居=0.3mm。
由此看来，只要观测时符合水准管气泡能够认真仔细进行居中，且对视线长度加以限制，与中间法一致，此误差可以消除。
2.2水准尺估读误差在水准尺上估读毫米时，估读误差与测量人员眼的分辨能力、望远镜的放大倍率以及视线长度有关。
因此，在水准测量时，要根据测量的精度要求严格控制视线长度。
2.3视差误差当尺像与十字丝平面不重合时，观测时眼睛所在的位臵不同，读出的数也不同，因此，产生读数误差。
所以在每次读数前，控制方法就是要仔细进行物镜对光，以消除视差。
2.4水准尺的倾斜误差水准尺如果是向视线的左右倾斜，观测时通过望远镜十字丝很容易察觉而纠正。
2.6水准测量的误差及注意事项
2、在水准测量中，以下因素属于观测误差的是（
A 水准管气泡居中误差
B 水准尺误差
C 水准尺竖立不直产生的误差
D 读数误差
3、水准测量误差产生的因素有（
）。
A 仪器工具误差
B 观测误差
C 自然条件的影响
D 仪器架设高度不当
）。
4、测量过程中产生误差的原因主要有哪些？【16】
5、水准测量中注意事项有哪些？
《建筑工程测量》
二．注意事项
（一）观测者注意事项
1.定期进行检验和校正。 2.前后视距相等。 3.仪器要按稳，防摔落。 4.目镜、物镜对光要清晰。 5.读数要正确，估读要准。 6.迁站要慎重。 （二）扶尺者注意事项
1.使用塔尺，注意尺长错误。 2.转动选在坚实稳固的地方。 3.尺要立直。 4.后尺手得到通知，方可迁站。
《建筑工程测量》
x1与x2误差的大小，从图上可以看出是与仪器到水准 尺之间的距离成正比的，因D2>D1,所以x2>x1。在有误 差x1与x2的情况下，正确高差应为：
hAB a b (a x1) (b x2 ) (a b) (x1 x2 )
式中（x1 x2）是两轴不平行所产生的误差对高差所产生的
《建筑工程测量》
（三） 自然条件的影响
(1)仪器下沉和尺垫下沉 在土质较松软的地面上进行水准测量时，易引起仪器和
尺垫的下沉。
仪器下沉： 可能使观测视线降低，造成测量高差的误差，若 采用“后--前--前--后”的观测顺序可减弱其影 响。仪器放在坚实地面，仪器架腿踩实。
尺垫下沉： 转点处的尺垫，尺垫下沉使下一测站的后视读数 增大，高差增大，造成高程传递误差。为此，实 际测量时，转点设在坚实地面，尺垫要踏实。
精确水准测量中的误差分析技巧
精确水准测量中的误差分析技巧引言：在各个领域的测量中，精确度一直是关键因素之一。
尤其在水准测量中，任何微小的误差都可能导致结果的偏差和不准确性。
因此，对于专业的测量师来说，掌握误差分析技巧是至关重要的。
本文将讨论精确水准测量中的误差分析技巧，帮助读者更好地理解和应用这些技巧。
一、测量仪器误差的分析在水准测量中，测量仪器的误差是影响结果准确性的主要因素之一。
测量仪器的误差可以分为系统误差和随机误差两种类型。
系统误差是由于仪器本身的缺陷或不完善导致的，如仪器的刻度不准确等。
随机误差则是由于外界因素导致的，如气温变化、风速、测量人员的操作不准确等。
为了降低仪器误差，测量师可以采取以下方法：1. 校准仪器：定期对测量仪器进行校准，确保其刻度准确并修复任何可能存在的系统误差。
2. 重复测量：进行多次测量，取平均值，这样可以减少随机误差对结果的影响。
3. 控制环境条件：尽可能控制测量过程中的环境条件，如保持温度稳定、减少风速等，以减少随机误差的发生。
二、站点选择和观测误差的分析站点选择和观测误差是影响水准测量准确性的另一个重要因素。
选择合适的站点可以降低地形起伏和其他地理因素的影响。
观测误差则是由于观测时的操作不准确或视线受到遮挡等因素导致的。
以下是一些减少站点选择和观测误差的技巧：1. 站点选择：选择平坦且无明显障碍物的站点进行观测。
同时，应确保观测站点与所测对象之间的距离足够远，以减少地形起伏和其他地理因素的影响。
2. 观测操作：在观测时，要注意保持垂直视线和水平工具的准确性。
使用水平仪校准仪器，确保水平仪的气泡位于中央位置。
此外，还应使用遮光板等工具来减少观测时出现的错误。
3. 重复观测：对同一点进行多次观测，并取平均值，以减少随机误差。
三、误差传递分析误差传递指的是由于前期测量误差所导致的后续测量结果的误差。
在精确水准测量中，误差传递的影响可能会非常显著。
要降低误差传递的影响，可以利用以下技巧：1. 合理划分测量过程：将测量任务划分为多个阶段或子任务，对每个阶段进行独立测量，并且在后续的测量中考虑到前期的误差。
水准测量误差分析及消减方法
水准测量误差分析及消减方法水准测量中的误差分析及消减方法分析水准测量中的误差来源，寻求减小误差的方法，对提高水准测量成果的精度具有积极意义。
我通过参加测站考证水准测量的实践，结合理论知识，针对误差产生的原因以及消减误差的方法进行了探讨，谈一点体会，供大家参考。
一、仪器误差1.仪器校正不完善产生的误差仪器虽然经过校正，但不可能绝对完善，还会存在一些残余误差，其中主要是水准管轴不平行于视准轴的误差。
这项误差在水准测量中引起的读数误差大小与仪器距水准尺的距离成正比。
在同一测站，只要将仪器安置于距前、后视尺等距离处，就可消除该项误差。
2. 调焦误差由于仪器制造加工不够完善，当转动对光螺旋调焦时，对光透镜产生非直线移动而改变视线位置，产生调焦误差。
这项误差，只要将仪器安置于距前、后视尺等距离处，后视完毕转向前视，不再重新对光，就可消除这项误差。
3.水准尺误差随着水准尺使用年限的延长，水准尺就会弯曲变形，产生尺面刻划不准和尺底零点不准等误差。
因此，在水准测量前应对水准尺进行检验。
水准尺的零点误差，使仪器站数为偶数或在由往测转入返测时前后视标尺互换即可消除。
二、观测误差1.整平误差整平误差与水准管分划值及视线长度成正比。
若以DS3型水准仪进行水准测量，视线长D=100m时，则在读数上引起的误差为0.73mm。
因此在观测时必须切实使气泡居中，视线不能太长，后视完毕转向前视，要注意重新转动微倾螺旋使气泡居中才能读数，但不能转动脚螺旋，否则将改变仪器高产生错差。
若在日光强烈的晴天进行测量时，必须打伞遮阳保护仪器，特别要注意保护水准管。
2.估读误差和照准误差估读误差是估读水准尺上的毫米产生的误差。
它与十字丝的粗细、望远镜放大倍率和视线长度有关。
在一般水准测量中，当视线长度为100m时，估读误差约为±1.5mm。
当望远镜放大倍率为30、视线长度为100m时，照准误差约为±0.97mm。
若望远镜放大倍率较小或视线过长，尺子成像小，显得不够清晰，照准误差和估读误差都将增大。
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水准管轴平行于视准轴的校正方法
a.计算A尺水平视线读数： a2'=b2+h b.转动微倾螺旋，使横丝瞄准读数 a2’：CC水平 c. 校正水准管气泡居中：LL水平（LL // CC） d. 重复检验直至符合要求。
水准管的 校正螺丝
水准管 的一端
三、自动安平补偿器的检验
四、水准尺的检验
1、一般检视 2、圆水准器的检验和校正 3、水准尺分划的检验
校正方法：旋下目镜端的十字丝环外罩，用螺丝刀松开十 字丝环的四个固定螺丝，按中丝倾斜的反方向小心地转 动十字丝环，直至中丝水平，再重复检验，最后固紧十 字丝环的固定螺丝，旋上十字丝外罩。
校正方法：旋下目镜端的十字丝环外罩，用螺丝刀松开 十字丝环的四个固定螺丝，按中丝倾斜的反方向小心地 转动十字丝环，直至中丝水平，再重复检验，最后固紧 十字丝环的固定螺丝，旋上十字丝外罩。
（1）.水准标尺每米长度误差的影响
在精密水准测量作业中必须使用经过检验的水准 标尺。设f为水准标尺每米间隔平均真长误差，则 对一个测站的观测高差h应加的改正数为
f hf
对于一个测段来说，应加的改正数为
f f h
式中 h 为一个测段各测站观测高差之和。
（2）.两水准标尺零点差的影响
两水准标尺的零点误差不等，设a，b水准标尺的
放测站时要争取“前后视相等”
§4.6 水准仪的检验与校正
一.水准仪轴线及其应满足的几何条件
1、四条轴线
V L'
视 准 轴 CC
水准管轴 LL
L
L
圆水准轴 L'L'
C
C
竖 轴 VV
2、应满足的三个条件
L'L'// VV
横丝⊥VV LL // CC (主要条件)
V L'
§4.5 水准仪的检验与校正
零点误差分别为Δa和Δb,它们都会在水准标尺上产
生误差。 如下图所示，在测站Ⅰ上顾及两水准标尺的零点
误差对前后视水准标尺上读数b1，a1的影响，则测站
Ⅰ的观测高差为
h12 (a1 a) (b1 b) (a1 b1) a b
（2）.两水准标尺零点差的影响 在测站Ⅱ上，顾及两水准标尺零点误差对前后视
读数为a1和b1.,
③ 将水准仪搬到靠近B点处（约距B点3m），整平仪器后， 瞄准B点水准尺，读数为b2 ，再瞄准A点水准尺，读数为 a2，则
若
则表明水准管轴平行于视准轴，几何条件满
足，若
且差值大于±5mm则需要进行校正。
而
在三、四等测量中，若i角大于20″，应进行校正。
水准管轴平行于视准轴的检验
校正方法：水准仪不动，旋转脚螺旋，使气泡向圆水准器 中心方向移动偏离值的一半，然后用校正针先稍松动一下 圆水准器底下中间一个大一点的连接螺丝，再分别拨动圆 水准器底下的三个校正螺丝，使圆气泡居中，校正完毕后， 应记住把中间一个连接螺丝再旋紧。
2.十字丝横丝垂直于仪器竖轴的检校
检验方法：安置水准仪整平后，用十字丝交点瞄准某一 明显的点状目标A，观测A点是否始终沿着横丝移动。
3.水准管轴平行于视准轴的检验与校正
原理与方法： i角误差：水准管轴不平行于视准轴，它们在竖直 面内投影之夹角。螺丝
检验方法：
① 在平坦地区选择相距约80m的A、B两点（可打下木桩或
安放尺垫），并在A、B两点中间选择一点O，且使DA=DB ② 将水准仪安置于O点处，分别在A、B两点上竖立水准尺，
水准标尺上读数a2,b2的影响，则测站Ⅱ的观测高差为
h23 (b2 b) (a2 a) (b2 a2 ) b a
则1﹑3点的高差，即I、Ⅱ测站所测高差之和为
h13 h12 h23 (a1 b1 ) (b2 a2 )
由此可见，尽管两水准标尺的零点误差 a b , 但在两相邻测站的观测高差之和中，抵消了这种误差 的影响，故在实际水准测量作业中各测段的测站数目 应安排成偶数，且在相邻测站上使两水准标尺轮流作 为前视尺和后视尺。
二、水准仪的检验与校正 1．圆水准轴平行于仪器竖轴的检验 检验方法：气泡居中后，再将仪器绕竖轴旋转180°，
看气泡是否居中。 校正方法：水准仪不动，旋转脚螺旋，使气泡向圆水准
器中心方向移动偏离值的一半，然后用校正针先稍松 动一下圆水准器底下中间一个大一点的连接螺丝，再 分别拨动圆水准器底下的三个校正螺丝，使圆气泡居 中，校正完毕后，应记住把中间一个连接螺丝再旋紧。