4.5.8.1 仪器误差

仪器误差主要是视准轴和水准轴不平行产生的夹角,在水平分量和垂直分量上分别导致两个误差影响。

4.5.8.1.1 i角误差

视准轴和水准轴不平行在垂面分量上夹角导致的误差叫i角误差。

减弱措施:

  • 严格限制每站前后视距差
  • 严格限制测段前后视距累积差。

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4.5.8.1.2 Φ角误差

视准轴和水准轴不平行在垂面分量上夹角导致的误差叫Φ角误差,也叫交叉误差。
垂直轴不垂直且在与视准轴正交的方向上倾斜某一角度时,Φ角误差会带来影响。

减弱措施:

  • 减少垂直轴倾斜。
  • 检校和校正。
  • 仪器架设时,脚架的两脚与前进路线平行,另一脚每换一站在路线左右轮换。

4.5.8.1.3 水准标尺每米真长误差

水准标尺每米真长误差为水准标尺实际尺长与理论尺长(归算到一米)的误差。
减弱措施:

  • 检定水准标尺,并禁用超限的水准标尺。
  • 计算水准标尺误差改正数。

4.5.8.1.4 一对水准标尺零点不等差

每个测站用到的一对水准标尺刻度零点不相等产生的误差。

减弱措施:

  • 测段间保持偶数站数。
  • 相邻两测站前后水准标尺互换位置。

以上两个条件要同时满足,才能消去一对水准标尺零点不等差。
若第一站后视采用标尺A,前视采用标尺B;则第二站后视采用标尺B,前视采用标尺A;在实际操作中,两位标尺员以后视换前视,前视换后视的跑尺顺序反复行进。

4.5.8.2 外界引起的误差

4.5.8.2.1 温度变化引起的误差

温度变化时仪器受热膨胀会造成结构变化使得i角发生微小变化。

减弱措施:

  • 避免仪器被阳光直射或受热。
  • 相邻测站观测顺序相反。
  • 各测站的往返测分别安排在上午和下午进行。


4.5.8.2.2 大气垂直折光影响

近地面处,大气在垂直方向上的密度变化相对较大,造成视线在垂直方向上往上或往下偏,称为大气垂直折光。

减弱措施

  • 前后视距尽量相等。
  • 视线离开地面应有足够的高度。
  • 在坡度较大的地段应适当缩短视线。
  • 选择适合的观测时间,日出后(日落前)半小时不进行水准测量。

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大气垂直折光系数一般在0.09~0.16之间,具有周日变化规律,中午附近较小较稳定,日出日落前后变化剧烈,如图所示,每日最佳的观测时间在10~16时之间。

4.5.8.2.3 大气抖动的影响

近地面空气受热上升,冷空气下沉填充,形成不规则的流动,会造成视线抖动。

减弱措施:

  • 选择适合的观测时间,中午不进行水准测量。
  • 选择视线通过温度稳定的地表物。

4.5.8.2.4 仪器脚架和尺台升降的影响

脚架插入土中由于土地的反弹力会产生升降变化。

减弱措施:

  • 选择良好土质的水准路线。
  • 精密水准测量尽量用尺桩和尺垫。
  • 在立尺20~30秒后才进行观测。
  • 相邻测站观测顺序相反。
  • 安置脚架时使其自然伸展,观测员应绕第三脚走动。
  • 往返测应沿同一路线进行,并使用同一仪器和尺承。

4.5.8.3 其他误差

4.5.8.3.1 观测误差

观测误差有整平误差、照准误差、读数误差等。
数字水准仪主要是作业员照准标尺的调焦误差。

减弱措施:作业员规范、认真操作。

4.5.8.3.2 客观因素误差

如重力产生的误差等。

减弱措施:通过改正数予以减弱。

4.5.8.4 固定观测程序操作

采取固定的观测程序操作可以削弱水准测量误差,主要措施有:

  • 选择合理的观测时间。
  • 采取措施使水准仪免受温度变化影响。
  • 测站数设为偶数,奇数偶数站用相反观测程序。
  • 相邻测站观测顺序相反。
  • 每站前后视距大致相等。
  • 视线离地面足够高,视线不能过长。
  • 往返测按同一路线,使用一套仪器和尺承,分别于上下午实施。