第5章(角度观测误差)讲述.ppt

§5.4 水平角观测的误差和精度 一、水平角观测的误差 仪器误差 （1）水平度盘偏心误差 即度盘分划中心与照准部旋转中心不重合。 由此公式可知： 度盘偏心对度盘不同位置读数的影响不同。 可知在度盘相差180°的度盘偏心误差的绝对值相等而符号相反。顾及到同一目标盘左、盘右读数和对径分划线读数相差180°，于是可知，通过盘左、盘右读数取平均值，或用对径符合读数进行水平角观测，均可减弱以至消除度盘偏心对水平方向观测值的影响。 （2）视准轴误差 视准轴不与横轴相垂直而对水平角观测的影响。 有此公式可以看出： （a） xC的大小与高度角有关，随高度角的增大而增大，当高度角为零时， xC=C （b）对于同一目标，若盘左观测时，视准轴右偏，设C值为正，将导致实际读数L比正确读数L0增大xC，即 并且，盘右观测时视准轴必然向左偏，C为负，这又将导致实际读数R比正确读数R0小xC ，即： 由此可见，取盘左、盘右读数的平均值可减弱以至消除该误差对水平方向观测值的影响。 但是，这个结论只有当C值在一测回中不变的情况下，才是正确的。因此，规范规定在一测回内不得重新调焦。 （c）当观测目标的竖角较小时， xC≈C，则： 因此，在高度角不大和视准轴误差不变的情况下，由各方向观测值所得的2C应该相等。但实际上由于受到瞄准误差、读数误差和外界条件影响，即使各方向高度角变化很小，它们的2C互差一般不等。由此看来， 2C互差一定程度上反映了观测成果的质量。故规范中对一测回中各方向2C互差的限差作了规定，例如，对于J2经纬仪， 2C互差不得超过13″。（ J6经纬仪则不作限差规定） （3）横轴误差 横轴误差是指横轴不相垂直竖轴而导致水平角观测值产生的误差。 有此公式可以看出： （a）当横轴误差一定时， xi的大小与高度角有关，且随高度角的增大而增大，当高度角为零时， xi=0，即视线水平时，横轴误差对水平角观测值没有影响。 （b）对于同一目标，若盘左观测时，横轴向左端倾斜，设i值为正，视准轴将偏向左方，将导致实际读数L比正确读数L0增大xi，即 而在盘右观测时横轴向右倾斜， i值为负，视准轴必然向右偏，这又将导致实际读数R比正确读数R0小xi ，即： 由此可见，取盘左、盘右读数的平均值可减弱以至消除该误差对水平方向观测值的影响。 （4）竖轴误差 竖轴误差是指横轴垂直于竖轴的情况下，由于竖轴倾斜而导致水平角观测值产生的误差。 有此公式可以看出： （a）竖轴误差对水平方向观测值的影响，不仅与竖轴倾斜角有关，还随着照准部目标的高度角和观测目标的方向变化而变化。 （b）由于竖轴倾斜角的大小和方向不因照准部转动而改变，因此竖轴倾斜而导致的横轴倾斜的方向在望远镜倒镜前后保持不变，则同一目标取盘左、盘右读数的平均值的方法，不能减弱该误差对水平方向观测值的影响。 2. 观测误差 （1）仪器对中误差 对中误差是由于对中不准确引起的，如下图：B为测站点标石中心，Y为仪器中心，T为目标中心，则以标石为中心的正确方向值为： 由此可见，c与偏心距成正比，与两点间距离成反比，且随照准方向而变。短边的水平角观测要特别注意对中。 （2）目标偏心误差 照准误差是由于实际照准点与目标点的标石中心未处于同一铅垂线上而引起的，如下图：B为测站点标石中心，Y为照准点标石中心，T为实际照准点，则消除照准误差后的正确方向值为： 由此可见，r与照准点偏心距成正比，与两点间距离成反比，且随照准方向而变。 照准目标时，尽可能瞄准目标的下部。 （3）照准误差与读数误差 影响照准精度的主要因素有：望远镜的放大率，目标与照准标志的形状以及人眼的判别能力，目标影像的亮度和清晰度等。 读数误差主要取决于仪器的读数设备、测微器的最小读数、度盘分划线和测微器分划线的清晰程度，当然也与作业员的技术水平有关。视差也是影响读数精度的重要误差源。 3. 外界环境的影响 风力、地面辐射、旁折光、温度、大气透明度、地面的松软度等。 选择有利的观测时间和避开不利的观测条件。 二、水平角观测的精度 衡量水平角观测精度的标准 衡量水平角观测精度的标准是测角中误差。计算方法（1）经测站平差计算；（2）菲列罗公式；（3）根据平差计算的改正数计算等。 2. 水平角观测限差的制定 水平角观测的精度通常以某经纬仪的标称精度为基础，应用误差传播定律进行分析，求得必要的数据，在结合大量实测资料经统计分析而求得的数据，考虑系统误差的影响而确定。 设J6经纬仪一测回的方向中误差为 ，则 一测回角值的中误差为： 一