高程测量误差分析

水准测量误差分析

3.5.1水准测量的误差分析

水准测量误差包括仪器误差，观测误差和外界条件的影响三个方面。

(一) 仪器误差

① 仪器校正后的残余误差 例如水准管轴与视准轴不平行，虽经校正仍然残存少量误差等。这种误差的影响与距离成正比，只要观测时注意使前、后视距离相等，便可消除或减弱此项误差的影响。

② 水准尺误差 由于水准尺刻划不正确，尺长变化、弯曲等影响，会影响水准测量的精度，因此，水准尺须经过检验才能使用。至于尺的零点差，可在一水准测段中使测站为偶数的方法予以消除。

(二) 观测误差

①水准管气泡居中误差 设水准管分划道为τ″，居中误差一般为±0.15τ″，采用符合式水准器时，气泡居中精度可提高一倍，故居中误差为

m =ρτ'

'⋅'''±215.0·D 3-35 式中 D —水准仪到水准尺的距离。

② 读数误差 在水准尺上估读数毫米数的误差，与人眼的分辨力、望远镜的放大倍率以及视线长度有关，通常按下式计算

m v =ρ'

'⋅''D V 06 3-36 式中 V —望远镜的放大倍率；

60″—人眼的极限分辨能力。

③ 视差影响 当存在视差时，十字丝平面与水准尺影像不重合，若眼睛观察的位置不同，便读出不同的读数，因而也会产生读数误差。

④ 水准尺倾斜影响 水准尺倾斜将尺上读数增大，如水准尺倾斜033'︒，在水准尺上1m 处读数时，将会产生2mm 的误差；若读数大于1m ，误差将超过2mm 。

（三）外界条件的影响

① 仪器下沉 由于仪器下沉，使视线降低，从而引起高差误差。若采用“后、前、前、后”观测程序，可减弱其影响。

② 尺垫下沉 如果在转点发生尺垫下沉，使下一站后视读数增大，这将引起高差误差。采用往返观测的方法，取成果的中数，可以减弱其影响。

③ 地球曲率及大气折光影响 如式3-25所示

地球曲率与大气折光影响之和为

R

D f 2

43.0⨯= 3-37

如果使前后视距离D相等，由公式3-37计算的f值则相等，地球曲率和大气折光的影响将得到消除或大大减弱。

④温度影响温度的变化不仅引起大气折光的变化，而且当烈日照射水准管时，由于水准管本身和管内液体温度的升高，气泡向着温度高的方向移动，而影响仪器水平，产生气泡居中误差，观测时应注意撑伞遮阳。