15数字测图原理与方法第十五讲.ppt

* * § 5-4 水平角观测的误差和精度 一、水平角观测的误差 1、仪器误差：指仪器不能满足设计理论要求而产生的误差。 由于仪器制造和加工不完善而引起的误差。 由于仪器检校不完善而引起的误差。 （2）视准轴误差 望远镜视准轴不垂直于横轴时，其偏离垂直位置的角值C称视准差或照准差。 （3）横轴误差 当竖轴铅垂时，横轴不水平，而有一偏离值I ，称横轴误差或支架差。 （4）竖轴误差 观测水平角时，仪器竖轴不处于铅垂方向，而偏离一个δ角度，称竖轴误差。 （1）水平度盘偏心差 度盘分划线的中心与照准部旋转中心不重合所致。 消除或减弱上述误差的具体方法如下： （1）采用盘左、盘右观测取平均值的方法，可以消除视准轴不垂直于水平轴、水平轴不垂直于竖轴和水平度盘偏心差的影响； （2）采用在各测回间变换度盘位置观测，取各测回平均值的方法，可以减弱由于水平度盘刻划不均匀给测角带来的影响； （3）仪器竖轴倾斜引起的水平角测量误差，无法采用一定的观测方法来消除。因此，在经纬仪使用之前应严格检校，确保水准管轴垂直于竖轴；同时，在观测过程中，应特别注意仪器的严格整平。 2、仪器对中误差 O O′ A B D1 D2 δ1 δ2 β β′ θ e 在安置仪器时，由于对中不准确，使仪器中心与测站点不在同一铅垂线上，称为对中误差。 A、B为两目标点，O为测站点，O′为仪器中心， O O′的长度称为测站偏心距，用e表示，其方向与OA之间的夹角θ称为偏心角。 β为正确角值，β′为观测角值，由对中误差引起的角度误差△β为： 因δ1和δ2很小，故 分析上式可知，对中误差对水平角的影响有以下特点： （1）△β与偏心距e成正比，e愈大，△β愈大； （2）△β与测站点到目标的距离D成反比，距离愈短，误差愈大； （3）△β与水平角β′和偏心角θ的大小有关，当β′=180?，θ=90?时，△β最大。 例如，当β′=180?，θ=90?，e=0.003m， D1= D2= 100m时 对中误差引起的角度误差不能通过观测方法消除，所以观测水平角时应仔细对中，当边长较短或两目标与仪器接近在一条直线上时，要特别注意仪器的对中，避免引起较大的误差。一般规定对中误差不超过3mm。 3．目标偏心误差 A A′ D O ε α d 水平角观测时，常用测钎、测杆或觇牌等立于目标点上作为观测标志，当观测标志倾斜或没有立在目标点的中心时，将产生目标偏心误差。 O为测站，A为地面目标点，AA为测杆，测杆长度为L，倾斜角度为α，则目标偏心距e为： 目标偏心对观测方向影响为： 目标偏心误差对水平角观测的影响与偏心距e成正比，与距离成反比。为了减小目标偏心差，瞄准测杆时，测杆应立直，并尽可能瞄准测杆的底部。当目标较近，又不能瞄准目标的底部时，可采用悬吊垂线或选用专用觇牌作为目标。 4、照准误差及读数误差 瞄准误差主要与人眼的分辨能力和望远镜的放大倍率有关，人眼分辨两点的最小视角一般为60″。 一般DJ6型光学经纬仪望远镜的放大倍率V为25～30倍，因此瞄准误差mV一般为2.0″～2.4″。 瞄准误差与目标的大小、形状、颜色和大气的透明度等也有关。因此，在观测中我们应尽量消除视差，选择适宜的照准标志，熟练操作仪器，掌握瞄准方法，并仔细瞄准以减小误差。 读数误差主要取决于仪器的读数设备，同时也与照明情况和观测者的经验有关。 对于DJ6型光学经纬仪，用分微尺测微器读数，一般估读误差不超过分微尺最小分划的十分之一，即不超过±6″，对于DJ2型光学经纬仪一般不超过±1″。如果反光镜进光情况不佳，读数显微镜调焦不好，以及观测者的操作不熟练，则估读的误差可能会超过上述数值。因此，读数时必须仔细调节读数显微镜，使度盘与测微尺影像清晰， 也要仔细调整反光镜，使影像亮度适中，然后再仔细读数。使用测微轮时，一定要使度盘分划线位于双指标线正中央。