水准测量主要误差来源2
水准测量误差来源
水准测量误差来源，测绘人必看今天我们就来说说水准测量时的误差来源及修正方法，这一节所讲述内容的实用性还是较强的，希望对大家日常作业有所帮助。
1仪器误差仪器校正后的残余误差：主要是水准管轴与视准轴不平行，虽经校正但仍然残存少量的误差，而且由于望远镜调焦或仪器温度变化都可引起i角发生变化，使水准测量发生误差。
所以在观测时，要注意使前、后视距相等，打伞避免仪器受日光暴晒，便可消除或减弱此项误差的影像。
水准尺误差：由于水准尺刻划不准确，尺长变化、弯曲等因素，会影响水准测量的精度。
因此，水准标尺须经过检验才能使用。
至于标尺的零点不等差，可以在一个测段中采用使测站数为偶数的方案予以取消。
2观测误差水准管气泡居中误差：设水准管分划值为ζ，居中误差一般为±0.1 ζ，采用符合水准器时，气泡居中精度可以提高1倍，故居中误差为式子中，D为水准仪到水准尺的距离。
若D=75m，ζ=20″，则m ζ=±0.55mm，因此为消除此项误差，每次读数前，应严格使气泡居中。
读数误差：在水准尺上估读毫米数的误差，与人眼的分辨能力、望远镜的放大倍率以及视线长度有关，通常按照下式计算：Mv=±60″/v×D/ρ″式子中，V是望远镜的放大倍率；60″是人眼的极限分辨能力。
设望远镜的放大倍率V=30倍，视线长为100m，则Vm=±1mm。
水准尺倾斜影响：水准尺倾斜将使尺上读数增大，这是因为正确的读数为α=α′cosγ（γ为倾斜的角度），所以有△α=α′-α=α′（1-cosγ）可见，△α的大小与尺子的倾斜角度有关，也和尺子上的读数α′有关。
如水准尺倾斜读数为1.5m，倾斜2°时，将会产生1mm误差；倾斜4°时，将会产生4mm误差。
同时，无论水准标尺往前倾，还是往后倾，读数都会增大。
因此，在高精度水准测量中，水准尺上要安置圆水准器，读数时一定要严格居中。
3外界条件的影响仪器下沉和尺垫下沉：由于仪器下沉和尺垫下沉，使视线降低，从而引起高差误差。
水准测量误差来源及控制方法
水准测量的误差来源及控制方法水准测量是确定公路工程地面点高程的方法之一，是高程测量中精度较高且常用的方法。
实施过程中，需要几个人合作才能完成，误差允许范围内的精度由于仪器和人为的影响而不容易控制，而且易出现隐蔽性错误，如果不能及早发现，基础资料是错误的，从而水准点高程不正确，直接影响路线纵断面设计和施工。
关键词：水准测量水准仪高程误差1. 0勘察设计过程中水准测量的问题水准测量是采用几何原理，利用水平视线测定两点间高差。
仪器使用水准仪，工具是水准尺和尺垫。
公路工程测量一般使用DS3型微倾式自动安平水准仪，每公里能达到的精度是3mm，水准仪在一个测站使用的基本程序是安置仪器、粗略整平、瞄准水准尺、精确整平和读数。
我们在实际勘测过程中按这个顺序施行，在每一水准点段测完后复核结果。
同一条公路采用同一个高程系统，测量方法是基平与中平同时测量，两台水准仪同时观测一个水准尺，间视和转点由两个人立水准尺，但两台水准仪总是同时观测一个水准尺进行读数，一个水准点段测完后检核，在每一测站，没有检查、复核，为误差的积累创造了条件，容易返工，耽误时间、浪费人力。
通过工程实践证明，这一方法经常出现错误，节选五个水准点连续错误中的一个测段结果如表1.1和1.2所示：表1.1经过成果整理，读数差Δh=Σ后视-Σ前视，Δh小于2mm满足规范要求。
但是施工过程中，施工单位提出问题，经过表1.2复核补充测量成果证实，外业测量的结果不正确，因此，有必要分析水准测量的误差，找出控制纠正的方法，避免错误的出现，保证项目的顺利施工。
2. 0水准测量的现状现在应用水准点与中桩分开观测的方法，水准点观测采取往返测量，成果整理要求高差闭合差fh容（fh容=Σh往+Σh返）达到平原微丘区三等水准测量的精度不大于±20·L（1/2）。
平原微丘地区影响水准测量精度的主要因素是水准路线的长度，长度越长，精度越低。
山区，则是测站，测站越多，精度越低。
公路测量中水准测量的误差来源与控制
公路测量中水准测量的误差来源与控制一崔永辉-王媛2(1．北京国道通公路设计研究院，北京市100000；2．西安煤航信息产业有限公司测绘工程分公司，陕西西安710000)堇墨夔丕脯要】水准测量是确定公路工程地面点高程的方法霞一。
是高程测量中精度较高且常用的方法。
实施过程中，震绥几个^合作才能完成。
误差允许范围内的精度由于仪器和^为的影响而不容易控制，而且易出现臆蔽l生错误，如果不能及早发现，基础资料是锱误的，从而水准点高程不正确，直接影响路线纵断面设计和施工。
本文就水准测量的工作原理，舀水准测量的误差来源，误差分析，误差控制等几方面结合工程实例进行-分析。
，，I关罐词}水准原理；误差检溅；误差控帝j，，．}IH1水准测量工作原理水准测量的原理是利用水准仪提供的～条水平视线，测出两地面点之间的高差，然后根据已知点的高程和高差，推算出另一个点的高程。
已知地面上A点的高程为H A，欲测定B点的高程H B，需要先测出氏B两点问的高差H A B，为此在A、B之间安置一台水准仪，再在A、B两点上各竖立—根水准尺。
根据仪器的水平视线，分别读取A、B 尺上的读数a和b，则B点对于A点的高差为：H A B=a—bb如果水准测量是由A到B进行的，则A点尺上的读数称为后视读数，记为a：B点为待定高程点，B点尺上的读数称为前视读数，记为b；两点间的高羞等于后视读数减去前视读数，即H A B=a—bo若a大于b，则高差为正，B点高于A点：反之高差为负，则B点低于A点。
因为水准仪提供的水平视线可认为与大地水准面平行，水准测量是采用几何原理，利用水平视线测定两点间高差。
仪器使用水准仪，工具是水准尺和尺垫。
公路工程测量—般使用D S3型微倾式自动安平水准仪，每公里能达到的精度是3m m，水准仪在一个测站使用的基本程序是安置仪器、粗略整平、瞄准水准尺、精确整平和读数。
我们在实际勘测过程中按这个顺序施行，在每一水准点段测完后复核结果。
水准测量中的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。
（1）、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。
（2）、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±.5mm。
人眼的分辨力，通常当视角小于1/时，就不能分辨水准尺上的两点；当望远镜放大倍率为30、视线长度为100m时，照准误差约为±）.97mm。
浅述影响水准测量精度的主要因素及消减方法
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。
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：在大量工程项目施工期间，必须进行水准测量。
水准测量涉及的工作复杂多样，包括水准点的指导和校准、地形控制点测量、水尺零点高程、洪水迹线高程和大断面转折点高程。
水准测量的实施对水准测量的精度提出了很高的要求，这是工程建设测量的基础工作之一。
关键词：水准测量；误差；控制引言调平，即几何调平，是通过仪器的调平来实现的。
这些读数取自两个地面商店竖立的标尺，测量两个地面点的高度差，从而计算出地面点的高度。
根据以往的经验，水准测量是建立高程控制测量系统的一个非常重要的方法。
高程测量需要更高的精度。
为了确保水准测量的准确性和可靠性，许多人必须一起合作。
同时，在测量过程中，应尽可能消除仪器和人员等诸多因素带来的误差和不利影响，以免影响整个高程控制网的测量精度，甚至导致平差超限的问题。
为此，下面对水准测量中需要特别注意的问题和水准测量误差的控制进行分析，希望引起相关人员的注意。
1水准测量中应注意的问题1.1调平人员之间的分工一般来说，工程项目实践中的水准测量工作需要4人一组进行，其中一人负责记录观测数据，一人负责进行数据观测，两人负责部门尺。
四人小组的协调必须高效稳定，达到非常默契的协调状态，以确保工程项目水平测量工作能够满足公差要求。
整个测量工作组的工作质量和水平将直接影响测量精度。
整个闭合环或附着线的精度水平与集团的合作关系密切相关。
1.2调平仪器的调平水准仪测量前的水准测量工作将直接影响水准测量的进度和效率。
调平水平应遵循“左手拇指”的原则，即确保圆形水平的气泡与调平人员左手拇指的移动方向一致。
在此基础上，进行精确调整，并根据液位泡沫和调整螺旋方向是否一致进行合理优化，以确保后续站操作的可行性。
同时，在调平仪器的调平过程中，还应特别注意以下几个方面：首先，调平仪器支架的高度应固定在合理的范围内。
脚架的高度是否合理直接关系到水平仪的观察效果。
当调平仪器的三脚架没有分开时，现场测量人员需要打开地脚螺丝。
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。
水准误差的来源及消除或减弱的方法
浅析水准误差的来源及消除或减弱的方法摘要：本文对水准测量中的误差来源进行了分析，提出了消除或减弱误差的方法。
abstract： the source of level error is analyzed， and the methods to eliminate or weaken are put forward in this article.关键词：误差；来源；减弱key words： error；source；weaken中图分类号：tu198 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）21-0067-021 概述高程测量是测量工作中非常重要的部分，可以为工程规划、设计、施工等提供准确的地形变化基准。
其中水准测量在高程测量中属于精度最高、用途最广的测量手段。
在实施过程中，需要多人配合才能完成。
由于仪器和人为的影响不容易控制，如不能及早发现，将直接影响高程的准确性。
常规水准测量是采用水准仪和水准尺测定地面上两点间的高差。
为测量地面两点间的高差，通常在两点安置水准标尺，在两点连线且距离大致相等的地方安置水准仪，观测水准标尺，按尺上读数推算两点间的高差。
通过水准点或任一已知高程点，累加各点的高差，推求出待求点的高程。
由于仪器、环境、观测等因素的影响，观测得到的两点间高差一般都会产生误差，因此，在推算待求点的高程时，应考虑到并加上必要的改正，以求得正确的高程。
2 误差来源在当今的水准测量工作中，使用的仪器多为自动安平水准仪，现就误差的来源进行分析。
水准测量的误差，按其来源可分为3类：仪器误差、观测误差和外部环境影响产生的误差。
按种类可分为系统误差及偶然误差，系统误差可通过一定的方法和手段抵消或减弱，偶然误差是无法避免的。
2.1 仪器误差①视准轴与水准管轴不平行的误差。
视准轴与水准管轴不平行分为水平和垂直两个方向，水平方向不平行产生的误差称为交叉误差。
这种误差影响较小，在观测时，通过摆放仪器脚架时，使其中两脚与水准路线方向平行，第三脚轮流置换于路线方向的左侧与右侧的方法，可以消除或减小误差影响。
水准测量原理与方法及误差来源
二、水准测量原理
1．高差法 如图1-1所示，若已知A点的高程Ha ，欲测定B点的高程Hb 。 在 A、B 两点上竖立两根尺子，并在 、 两点之间安置一架可 以得到水平视线的仪器。假设水准仪的水平视线在尺子上的位 置读数分别为 A尺（后视）读数为a，B尺（前视）读数为b ， 则A、B两点之间的高程差（简称高差hAB）为
二、水准测量原理
确定地面点高程的测量工作，称为高程测量。根据使用 仪器和施测方法的不同，高程测量可分为水准测量、GPS高程 测量、三角高程测量和气压高程测量。
水准测量是测定地面点高程的主要方法之一。水准测量是 使用水准仪和水准尺, 根据水平视线测定两点之间的高差, 从而 由已知点的高程推求未知点的高程。
水准测量的原理： 水准测量是利用一条水平视线，并借助水准尺，来测定地 面两点间的高差，这样就可由已知点的高程推算出未知点的高 程。测定待测点高程的方法有高差法和仪高法两种。
二、水准测量原理
确定地面点高程的测量工作，称为高程测量。根据使用 仪器和施测方法的不同，高程测量可分为水准测量、GPS高程 测量、三角高程测量和气压高程测量。
例如, hAB是表示由A点至B点的高差; 而hBA表示由B点 至A 点的高差, 即hAB = -hBA 2．仪高法
由式1-3可以写为 Hb=（Ha+a）-b 如图1-2所示，即 Hb=Hi-b 上式中Hi是仪器水平视线的高程，常称为仪器高程或视线高 程。仪高法是，计算一次仪高，就可以测算出几个前视点的高 程。即放置一次仪器，可以测出数个前视点的高程。
0.515
视线高 （m） 22.965
22.170
前视读数（m）
转点
中间点
1.310 1.732
1.585 1.312 1.405
水准测量的误差来源及控制方法
浅析水准测量的误差来源及控制方法[摘要]水准测量的误差如果在允许范围之外，会严重影响线路纵断面设计、施工和地表监测。
本文主要分析了水准测量的技术特点，水准测量的误差来源以及通过一定的方法有效的控制相关误差。
[关键词]水准测量误差来源控制中图分类号：u273.94 文献标识码：u 文章编号：1009―914x （2013）22―0384―01水准测量是确定公路工程地面点高程的方法之一，是高程测量中精度较高且常用的方法。
实施过程中，需要几个人合作才能完成。
由于仪器和一些其他方面的原因，测量过程总难免会出现误差，进而导致基础资料错误，影响水准点高程正确性，最后影响到路线纵断面设计和施工。
一、水准测量的技术特点水准测量的主要目的是测出一系列点的高程，通过水准点高程的测量了解地表高低，所以对各类建设的设计、施工都很重要。
利用水平视线测定两点间高差，仪器使用水准仪，工具是水准尺和尺垫。
带状地形图的测量一般采用自动安平水准仪，每公里能达到的精度是3mm，水准仪在一个测站使用的基本程序是安置仪器、粗略整平、瞄准水准尺、精确整平和读数。
我们在实际勘测过程中按这个顺序施行，在每一水准点段测完后复核结果。
二、水准测量中存在的误差来源水准测量中，对某实物的观测值与真实值（客观存在或理论值）之间存在出入，称为测量误差。
用数学式子表达：△i=li-x（i=l，2…n），l代表观测值，x代表真实值。
（一）测量误差的分类系统误差。
测量时如果出现的误差在符号和数值上均保持不变，或是按照一定的规律变化，这种误差称为“系统误差”。
例如，用一把40m长，而实际长度为40.03m的钢尺丈量距离，每量一段就要少量3cm，该3cm在符号和数值上都是固定的，且随着尺段的倍数具有累积作用。
偶然误差。
测量时如果误差在符号和数值上均表现随机性，即符号不相同，大小也不等，从表面上看不出任何的规律性，这种误差称为“偶然误差”。
粗差。
观测中的出现的错误称为粗差，是一种大量级的观测误差，属于测量上的失误。
水准测量习题参考答案
(完整版)水准测量习题参考答案水准测量是测量学中的一项基本技能，它通过使用水准仪等工具，对地面高程进行精确测量。
在本篇文章中，我们将提供一些水准测量的习题，并给出相应的参考答案。
1、什么是水准测量？水准测量是使用水准仪、水准尺等工具，通过测量地面两点之间的高差，计算出地面点的高程。
它是一种基本的测量技能，广泛应用于工程、地质、气象等领域。
2、水准测量的基本原理是什么？水准测量的基本原理是利用水准仪的水准管，将地面点的高程转化为水平线的高度。
通过测量地面两点之间的水平距离和高差，即可计算出这两点之间的高程差。
3、水准测量有哪些应用场景？水准测量广泛应用于工程建设、地质勘探、气象观测等领域。
例如，在城市建设、土地规划、道路设计等领域，需要通过水准测量来确定地面点的高程，以便进行精确的工程设计。
在地质勘探领域，水准测量可以用于测量地面的沉降量和地下水位的变化。
在气象观测领域，水准测量可以用于测量降雨量和雪深等。
4、如何进行水准测量？水准测量的步骤如下：(1) 选择合适的观测点，并在观测点上放置水准尺；(2) 将水准仪放置在两个观测点之间，调整水准管，使水准管的气泡居中；(3) 读取水准尺上的读数，并记录下来；(4) 重复以上步骤，直到完成所有测量；(5) 分析测量数据，计算出地面点的高程。
5、如何计算高程？通过水准测量，我们可以得到地面两点之间的高差。
根据已知的高程值，我们可以计算出其他地面点的高程。
例如，如果我们已知A点和B点的高程分别为HA和HB，它们之间的水平距离为DAB，高差为hAB，那么C点的高程HC可以用以下公式计算：HC = HA + hAB + (HAB - hAB)其中，HC为待求的C点高程，HA和HB分别为已知的A点和B点高程，hAB为A点和B点之间的高差，(HAB - hAB)为B点和C点之间的高差。
6、水准测量的误差来源有哪些？如何减小误差？水准测量的误差来源主要包括仪器误差、人为误差和环境误差。
《测量学》第二章_水准测量
BMA
TP2
TP3
TP1
前进方向
普通水准测量记录表
标尺读数（m） 测点 后 视 前视 + – 高 差 高 程 （m） 50.000 1.268 0.672 0.583 0.753 ZD2 ZD3 0.863 1.219 51.336 50.583 备 注
A
ZD1
1.851 1.425
HA=50.000m
b
i
施测方法
§2-3
水准测量的实施及成果整理
二、水准测量的实施 施测方法
h4=+0.385 h5=+0.118
h1=-0.543
1.422 1.304 1.820 1.435 h3=+0.946 h2=+0.120 1.822 0.876 TP4
BMB
1.134 1.677 1.444 1.324
0.718
1.581 0.346 5.358 3.867 2.209 0.718 0.873 50.618 51.491
B
Σ
计算 检核
∑a–∑b=5.358 – 3.867=1.491 ∑h=2.209 – 0.718=1.491 HB – HA=51.491 – 50.000=1.491 HB – HA=∑h=∑a – ∑b (计算无误)
b B Hi hab H B
大地水准面
A
HA
§2-1.水准测量原理
水平视线
前进方向 前视尺
如图， 已知HA， 求HB？
后视尺
A HA
大地水准面
b
B HB
hAB
（1）高差法：根据水准仪提供的水平视线在A点水准尺上读数 为a（后视读数），B点水准尺上读数为b（前视读数），则
建筑工程测量：水准测量误差
建筑工程测量水准测量误差一、水准测量的误差水准测量中产生的误差包括仪器误差、观测误差及外界条件影响的误差三个方面。
l.仪器误差（1）望远镜视准轴与水准管轴不平行误差。
仪器经过校正后，还会留有残余误差；仪器长期使用或受振动，也会使两轴不平行，这种误差属于系统误差，该项误差的大小，与仪器至水准尺的距离成正比。
因此，只要在观测时，将仪器安置在距前、后两测点相等处，即可消除该项误差的影响。
（2）水准尺误差。
水准尺误差包括尺长误差、分划误差和零点误差。
观测前应对水准尺检验后方可使用，水准尺零点误差可在每个测段中设偶数站的方法来消除。
2.观测误差（1）整平误差。
在水准尺上读数时，水准管轴应处于水平位置，如果精平仪器时，水准管气泡没有精确居中，则水准管轴有一微小倾角，从而引起视准轴倾斜而产生误差。
例如，设水准管分划值 = 20″/2mm，视线长度为100m，如果气泡偏离中央0.5格，则引起的读数误差为：0.5×20×100×103/206265=5 mm（2）读数误差。
由于视差和估读毫米数的误差，其与人眼的分辨力、望远镜的放大倍数及视线的长度有关，所以要求望远镜的放大倍率在20倍以上，视线长度一般不得超过100m。
（3）水准尺倾斜误差。
测量时水准尺应扶直，当水准尺倾斜时，其读数总比尺子竖直时的读数大，而且，视线愈高，水准尺倾斜引起的读数误差愈大，所以在高差大、读数大时，应特别注意将尺扶直。
测量时可以采用”摇尺法”读数，在读数时，扶尺者将尺子缓缓向前后、俯仰摇动，尺上的读数也会缓缓改变，观测者读取尺上最小读数，即为尺子竖直时的读数。
3.外界条件的影响（1）仪器下沉的影响。
由于测站处土质松软使仪器下沉，视线降低，从而引起高差误差。
减小这种误差的办法可采用：一是尽可能将仪器安置在坚硬的地面处，并将脚架踏实；二是加快观测速度，尽量缩短前、后视读数时间差；三是采用后、前、前、后的观测程序。
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。
精密水准测量的主要误差来源及其影响
§5.4 精密水准测量的主要误差来源及其影响在进行精密水准测量时，会受到各种误差的影响，在这一节中就几种主要的误差进行分析，并讨论对精密水准测量观测成果的影响。
5.4.1 视准轴与水准轴不平行的误差1.i 角的误差影响虽然经过i 角的检验校正，但要使两轴完全保持平行是困难的，因此，当水准气泡居中时，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。
图5-20图5-20中，前s ，后s 为前后视距，由于存在i 角，并假设i 角不变的情况下，在前后水准标尺上的读数误差分别为ρ''⋅''1前s i 和ρ''''1.后s i ，对高差的误差影响为 ρδ''-''=1)(前后s s i s （5-1）对于两个水准点之间一个测段的高差总和的误差影响为ρδ''-''=∑∑∑1)(前后s s i s （5-2）由此可见，在i 角保持不变的情况下，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 角的误差影响可以得到消除。
但在实际作业中，要求前后视距完全相等是困难的。
下面讨论前后视距不等差的容许值问题。
设51''=i ，要求s δ对高差的影响小到可以忽略不计的程度，如s δ=0.lmm,那么前后视距之差的容许值可由（5-1）式算得，即m i s s s 4.1)(≈''''≤-ρδ前后为了顾及观测时各种外界因素的影响，所以规定，二等水准测量前后视距差应≤1m 。
为了使各种误差不致累积起来，还规定由测段第一个测站开始至每一测站前后视距累积差，对于二等水准测量而言应≤3m 。
2.ϕ角误差的影响当仪器不存在i 角，则在仪器的垂直轴严格垂直时，交叉误差ϕ并不影响在水准标尺上的读数，因为仪器在水平方向转动时，视准轴与水准轴在垂直面上的投影仍保持互相平行，因此对水准测量并无不利影响。
水准测量误差与注意事项
测量误差及其分类
在实际观看
测量误差及其分类 水准尺倾斜误差
原因： • 水准尺倾斜
后果： • 倾斜标尺上的读数总是比正确的 标尺读数大
消除方法： • 使用安装有圆水准器的水准 尺；认真扶尺，使标尺竖直。
测量误差及其分类 三、外界条件的影响
1 仪器下沉（踩紧脚架、减少观测时间） 2 尺垫下沉（尺垫踩实、往返测取中数） 3 地球曲率和大气折光（前后视距相等可消除） 4 大气温度和风力（打伞遮阳、选择好的天气）
要求望远镜放大率在20倍以上，视线长不超过150 m。
测量误差及其分类 整平误差
水准测量标准： 水平视线
在读数前必须使符合水准气泡精确吻合
设水准管的分划值为20″
如果气泡偏离半格即i = 10″
• 则当距离为50 m时，△＝2.4mm； • 当距离为100 m时，△＝4.0mm；
误差随距离的增大而增大
水准测量误差与注意事项
测量误差及其分类
测量实践中 测量结果不可避免的存在误差
比如： 1、对同一量多次观测，其观测值不相同。
2、 观测值之和不等于理论值：
三角形 闭合水准
α+β+γ≠180° ∑h≠0
测量误差及其分类 误差来源：
仪器误差 + 观测误差 + 外界条件的影响
一、仪器误差 1、仪器校正后的残余误差—主要是i角误差。
测量误差及其分类 仪器和标尺升沉误差
原因： 仪器、水准尺的重量和土壤的弹性 1. 仪器下沉（或上升）所引起的误差
消除方法： • "后、前、前、后"的观测程序
测量误差及其分类
大气折光的影响
原因： 大气层密度不同，对光线产生折射，使视线产生弯曲。
浅析水准误差的来源及消除或减弱的方法
确性 。 常 规 水 准 测量 是 采 用 水 准 仪 和 水 准 尺 测 定 地 面 上 两 来源可 分为 ３类 ： 仪器 误差、 观 测误差和 外部环境 影 Ⅱ 向 产 点间的高差。为测量地面两 点间的高差 ， 通 常在 两点安置 生 的误差。按种类可分为系统 误差及偶 然误差 ， 系统误差 水 准标尺 ，在两 点连线且 距离大 致相等 的地 方安 置水准 可 通 过 一 定 的 方 法 和 手 段 抵 消 或 减 弱 ， 偶 然 误 差 是 无 法 避 仪， 观 测水 准标尺 ， 按尺 上读数推算两点间的高差。 通过水 免 的。 准点或任 一 已知高程 点 ， 累加各 点的高差 ， 推求 出待求 点
的 高 程 。 由于 仪 器 、 环 境、 观 测等因素的影Ⅱ 向 ， 观 测 得 到 的 高程测量是测量工作 中非常重要的部 分 ， 可 以为工程 两点 间高差一般都会 产生误差 ， 因此 ， 在 推算待 求点 的高 规划 、 设计 、 施 工等提供准确 的地形 变化基 准。 正确 的高程。 量在 高程测量中属于 精度最 高、 用途 最广的测量手段。在 ２ 误差 来源 实施过程中 ， 需要多人 配合才能完成。由于 仪器和人 为的 在 当今 的水准测量工作 中， 使用的仪器多 为 自动安平 影响不容 易控 制 ， 如 不能及早发 现 ， 将直 接影 响高程 的准 水准仪 ， 现就误差 的来源进行分析。 水 准测量的误差， 按其
关键词 ： 误差 ； 来源； 减弱
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ ； ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ； ｗｅ ａ ｋ ｅ ｎ
中图分类号 ： Ｔ Ｕ１ ９ ８
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ ６ — ４ ３ １ １ （ ２ ０ １ ３ ） ２ １ — ０ ０ ６ ７ — ０ ２
建筑工程技术《水准测量误差》
水准测量误差测量工作中由于仪器、人、环境等各种因素的影响，使测量成果中都带有误差。
为了保证测量成果的精度，需要分析研究产生误差的原因，并采取措施消除和减小误差的影响。
水准测量中误差的主要来源如下：一、仪器误差(一) 视准轴与水准管轴不平行引起的误差仪器虽经过校正，但i 角仍会有微小的残余误差。
当在测量时如能保持前视和后视的距离相等，这种误差就能消除。
当因某种原因某一测站的前视(或后视)距离较大，那么就在下一测站上使后视(或前视)距离较大，使误差得到补偿。
(二) 调焦引起的误差当调焦时，调焦透镜光心移动的轨迹和望远镜光轴不重合，则改变调焦就会引起视准轴的改变，从而改变了视准轴与水准管轴的关系。
如果在测量中保持前视后视距离相等，就可在前视和后视读数过程中不改变调焦，避免因调焦而引起的误差。
(三) 水准尺的误差水准尺的误差包括分划误差和尺身构造上的误差，构造上的误差如零点误差和箱尺的接头误差。
所以使用前应对水准尺进行检验。
水准尺的主要误差是每米真长的误差，它具有积累性质，高差愈大误差也愈大。
对于误差过大的应在成果中加入尺长改正。
二、观测误差(一) 气泡居中误差视线水平是以气泡居中或符合为根据的，但气泡的居中或符合都是凭肉眼来判断，不能绝对准确。
气泡居中的精度也就是水准管的灵敏度，它主要决定于水准管的分划值。
一般认为水准管居中的误差约为0.1分划值，它对水准尺读数产生的误差为：sm ⋅''=ρτ1.0 (2－21)式中τ″为水准管的分划值，520626''=ρ，s 为视线长。
符合水准器气泡居中的误差大约是直接观察气泡居中误差的5121～。
为了减小气泡居中误差的影响，应对视线长加以限制，观测时应使气泡精确地居中或符合。
(二) 估读水准尺分划的误差水准尺上的毫米数都是估读的，估读的误差决定于视场中十字丝和厘米分划的宽度，所以估读误差与望远镜的放大率及视线的长度有关。
通常在望远镜中十字丝的宽度为厘米分划宽度的十分之一时，能准确估读出毫米数。
水准测量误差及注意事项
二、水准测量注意事项 由于标尺底部的磨损或包铁松动，将使标尺零点位置不准，为了消除其影响，在同一测段内要用同一对尺。
当水准管分划值，t=2O″/2mm、视线长度为1OOm、气泡居中误差为格时，所引起的读数误差可达1. (2)大气折光的影响
1.扶尺四要 中途停测时，将前视点选在容易寻找的固定点，并做好标记，列入记录，记下位置特征，以便下次续测。
3.外界条件影响 （1）仪器下沉和尺垫下沉误差 采用“后一前一前一后”的观测顺序可以减
少仪器下沉的影响。另外，仪器最好安置在坚实 的地面，脚架踩实，快速观测。
仪器在搬到下一站尚未读后视读数的一段时 间内，转点处尺垫可能下沉，使该站后视读数增 大，从而引起高差误差。采用往返观测、取其成 果的平均值，可以减弱该项误差影响。
4.观测高差值与（ 理论 ）高差值之差，称为高差闭 合差。
一、水准测量的主要误差来源及其消减方法 水准测量的误差包括仪器误差、观测误差及外界条件 影响三个方面。
1.仪器误差 （1）望远镜视准轴与水准管轴不平行的误差 i角引起的水准尺读数误差与仪器至标尺的距离成正 比，观测时注意使后、前视距相等，便可消除或减弱 i角误差的影响。 （2）水准尺误差
尽量将转点选择在坚硬的地面上，还要注意 踩实尺垫，观测间隔可将水准尺从尺垫上取下， 减少下沉量。
(2)大气折光的影响 视线离地面越近，光线的折射也就越大。
观测时应尽量使视线保持一定高度，这样可 减少大气折光的影响。
(3)日照及风力引起的误差 影响仪器轴线间的正常关系，使观测产
生误差。 为减弱日照及风力引起的误差影 响，除尽量选择好天气进行外业作业外，在 观测时，应注意给仪器撑伞遮阳。
水准尺误差包括尺长误差、分划误差和零点误差， 水准尺需经过检验才能使用。
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水准测量主要误差来源
对每一个测段而言，i角误差对高差的影响为：
∑ e 1 = i /ρ ∑ （D1 - D2）
为了使每一测段中i角的影响尽量小些，前后视距的累积差
∑（D1-D2）也应尽量小些，若∑（D1-D2）=10，则∑ e 1
原因：尺台和标尺的重量、地面松软
出现时机：迁站过程中 规律：后视标尺的读数偏大 解决办法：往返测
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四、标尺零点差 标尺底面与其分划零点的差值称为水准标尺的零点差 设在某一测段中有n个测站，两根标尺分别为Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ没 有零点差，Ⅱ有+δ 的零点差。
h2i-1= a2i-1 -(b2i-1 + δ ) h2i= (a2i +δ ) -b2i
测段内的测站数为偶数,则
∑ h = ∑ ( a – b)
结论：段测内设偶数站可以抵消标尺 零点差对高差的影响。
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水准测量主要误差来源
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一、i 角误差
二、仪器升沉误差
三、尺台下沉误差
四、标尺零点差
五、地球弯曲差和大气折光差
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一、i 角误差 i 角误差:照准轴与管水准轴在铅垂面内的投影不平行时对 观测值的影响 δ1=i1″ D1 /ρ δ2=i2″ D2 /ρ h= a - b = a′﹣b′+(δ1 ﹣δ2) e
=0.97mm，这对四等水准测量来说也是允许的，所以，在水 准测量中，在每个测站上应及时调整前后视距离之差的符号， 以保证一个测段中前后视距离之差累计不超过10m，减小i角 误差对高差的影响。
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二、仪器升沉误差
b1 = b1′+ △1 b2 = b2′- △2 黑面：h1=a1-b1 红面：h2=a2-b2
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高差中数为： h=(h1+h2) /2
=[(a1-b1)+(a2-b2)]/2
=[(a1-b1′)+(a2-b2′)]/2+ (△2-△1)/2 仪器升降误差对高差的影响： e 2 = (△2-△1)/2
1
= δ1 ﹣δ2 注：ρ=20625
= i1 D1/ρ-i2 D2/ρ
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e 1 = i1 D1/ρ -i2 D2/ρ
若前后视 i 角误差相同 e 1 = i（D1 - D2）/ρ
若i=20″，D1-D2=3 m，则：e 1 =0.29mm， 四等水准而言，是完全可以忽略不计的。
五、地球弯曲差和大气折光差 1、地球弯曲差
前后视距离相等，D1=D2，
则可以消除地球弯曲对 观测高差的影响
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2、大气折光差 大气折光是由于地面大气密度不均匀而引起的，它使观测 时的水平视线产生垂直方向的弯曲，致使观测高差含有误 差，其影响的形式较为复杂。尤其是水准测量多属于低目 标观测，视线贴近地面在“反常层”中通过，总的视线呈 向下弯曲的形式，与高视线形式相反。由于大气折光不仅 随时间，温度的变化而变化，而且还与地面覆盖物、地面 坡度以及视线的悬空程度不同而异，仅仅用前后视距相等 或采用往返测的观测方法还不能完全消除大气折光的影响， 只有选择有利的观测时间，限制过低的视线等措施可以减 少大气折光的影响。
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如果仪器上升的速度是均匀的，且“后一前”和“前一 后”的观测时间又大致相等，则△1=△2， e 2 =0；由此可 见，采用“后一前—前一后”的观测顺序有利于消除和减 弱仪器升沉误差的影响。
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水准测量主要误差来源
三、尺台下沉误差