内容提要仪器及工具误差观测误差外界因素的影响.pptx

内容提要仪器及工具误差2.观测误差3.外界因素的影响

粗差及误差在测量工作中，如果作业人员疏忽大意就容易发生错误，这也叫粗差。例如读错、听错、写错、算错等。观测仪器自身构造的不精确或检校的不完善，观测者感觉器官局限以及观测时外界各因素的干扰会使得测量成果中总包含有误差，这是不可避免的。粗差可以避免，而仪器误差、观测者感觉器官局限以及观测时外界各因素干扰会使测量产生误差，并且不可避免。

仪器及工具误差

仪器及工具误差水准仪管水准器轴不平行于视准轴当管水准器气泡居中时，视准轴却处于倾斜位置，从而使水准尺上的读数产生误差。仪器离水准尺的距离越远，引起的误差也越大。消减方法：在观测时尽可能地将仪器安置于前、后视水准尺的中间（中点法）水准尺误差（1）水准尺刻画误差及尺长误差水准尺表面刻画不准确、尺长变化或尺身弯曲等消减方法：测量者对水准尺要进行检定，选用符合要求的水准尺（2）水准尺零点误差水准尺长期使用会使底部钢片磨损或松动，这就相当于改变了水准尺的零点位置，这称为水准尺的零点误差。消减方法：以两根水准尺交替进行且使每一测段的测站数为偶数

观测误差

观测误差管水准器气泡居中误差管水准器气泡没有精确居中，导致管水准器轴将有一微小倾角，从而引起视准轴不水平而产生误差，这种误差在前、后视读数中一般不相等，也不能在计算时相互抵消例如：设管水准器分划值τ=20″，视线长度为150m，如果气泡偏离半格，装有符合水准器的水准仪精度提高一倍，则由于管水准器气泡不居中而引起的读数误差为δ居=（0.5×20″×0.5／206265″）×150×103≈3.75（mm）这样大的误差是不允许的，因此，为了消减此项误差的影响，要求每次读数前一定要使管水准器气泡严格居中，且气泡居中后应立即在水准尺上读数。

观测误差读数误差读数误差是指在水准尺上估读毫米值的误差。此项误差与水准仪望远镜的放大倍率以及水准仪到水准尺的距离有关。由于一般人类分辨角度的极值为60″，望远镜的放大倍率为30倍，视线长度为150m，由此引起的读数误差为δ读=（60″/30／206265″）×150×103≈1.50（mm）这项误差只有通过控制视距，削弱这一误差的影响，因此规范规定普通水准测量视距不能超过150m，四等水准测量视距不能超过80m，三等水准测量视距不能超过65m。

观测误差水准尺的倾斜误差读数时水准尺倾斜，不论前倾、后仰其读数总比竖直时要大，此项误差与尺子倾斜程度以及视线高度有关例如当尺子倾斜角为3°，尺上读数为2m时，如图2-23所示，此时将产生约2.7mm的误差。消减方法：扶尺人认真地、尽量将尺子扶直，若水准尺上安装有圆水准器，扶尺时要注意使圆水准器气泡居中；若没有圆水准器时，特别是在读数超过2m或在有一定坡度的山坡上扶尺，可将水准尺前后徐徐摇动，即摇尺法，观测者读取一个最小的读数。

外界因素的影响

外界因素的影响地球曲率的影响大地水准面是一个曲面，如果水准仪的视线与大地水准面平行，对A、B两地面点上水准尺的读数为a和b，那么正确的高差应为h=a-b；但观测时是利用水准仪提供的水平视线进行读数的，即应该是a′和b′，因此，a′与a，b′与b之差就是受地球曲率影响而导致的误差。很显然，水准仪离水准尺距离越长，引起的误差也就越大。如果水准仪至A、B两点距离相等，即都等于D时，则a′-a=b′-b=c=D2/2R。于是，地球曲率的影响在计算高差时就可以相互抵消。即：h=a-b′=(a+c)-(b+c)=a-b。

外界因素的影响仪器和尺垫的下降或上升的影响在观测过程中，土质较松软和仪器、尺子自重的影响会导致仪器或尺垫下沉，从而使视线降低或抬高。使读数减小或增大。而在一些施工现场当载重汽车从仪器和尺垫附近经过时往往可将仪器和尺垫抬高，使视线升高，从而造成读数的减小或增大。消减方法：尽量将测站和转点选在土质较坚实的地方，踩实脚架和尺垫，尽快地进行观测，同时在每次读数后应将水准尺移离尺垫，待观测时再放上

外界因素的影响大气折光的影响由于地面以上空气层的密度不均匀，而光线通过不同密度的空气层时，将会产生折射现象，称为大气折光。大气折光一般较小，可忽略不计，但在强烈的阳光直射下，地面的温度较高，靠近地面处的空气温度与密度的变化也较大，导致靠近地面处的大气折光的影响也较大。消减方法：使视线距地面要有一定的高度，一般为0.3m以上，另外对不同等级的水准测量，视线离开的高度应按规范中的规定实施。阳光和温度的影响夏季强烈的阳光照射到水准仪上时，仪器中各部件会因受热不均匀而引起不规则的膨胀，从而导致仪器中各轴线之间位置关系不正确，使观测产生误差消减方法：注意撑伞遮阳，以防强烈阳光的直接照射