水平角测量误差来源及消减办法
水平角的观测方法（全）与误差改正全攻略
水平角的观测方法（全）与误差改正全攻略一、全站仪和经纬仪水平角观测方法共分为以下三种：（1）测回法：只有两个方向时采用。
测站应检核的限差有，半测回较差，测回间较差。
（2）方向观测法：用于三、四等三角网或二等低标三角网，测站应检核的限差有，半测归零差，一测回内2C 互差，同一方向各测回互差。
C 指的是视准轴不平行于水平轴误差，2C即2 倍视准轴误差。
方向观测法包括普通方向观测法、全圆方向观测法、分组方向观测法。
方向观测法1.普通方向观测法观测流程：选择目标清晰的方向为零方向，上半测回在盘左观测，先照准零方向，然后顺时针依次照准其他方向。
下半测回用盘右逆时针观测各方向，上下半测回合称一测回。
2.全圆方向观测法观测流程：上半测回依次观测了各方向之后再观测一次零方向。
当观测方向数大于 3 时应采用全圆方向观测法。
3.分组方向观测法：大于6 个方向时必须采用。
每组包含的方向数应大致相等；组之间要联测两个共同方向，其中一个方向应是共同的零方向。
（3）全组合测角法：是高精度水平角观测中必须采用的方法，应用在一等三角观测或高标上的二等三角观测。
指在测站周围应测的n 个方向中，每次取两个方向组成单角，用相同的测回数观测任意两个方向所能组成的全部单角的角度观测方法。
组合角个数：K=n(n-1)／2 （n为方向数）全组合观测法的基本要求二、成果超限观测值取舍：1.孤值与一大一小：除明显孤值（指某个观测值明显偏离其他观测值）外，应重测最大和最小的测回。
2.分群：观测成果随时间段不同而明显分群，则应重测全部测回。
三、重测和补测：因超限需要重新观测的完整测回称为重测。
因对错度盘、测错方向、读记错误或因中途发现条件不佳等原因而放弃的测回，重新观测时，称为补测。
•一测回中，如重测方向数超过所测方向总数的1/3 时，应重测全部测回。
•零方向超限时，需重测全部测回。
•在一个测站上，若基本测回重测的方向测回数，超过全部的方向测回总数的 1/3时，则该份成果全部重测。
角度测量误差分析与消除[精品文档]
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角度测量的误差分析及注意事项一、角度测量的误差角度测量的误差主要来源于仪器误差、人为误差以及外界条件的影响等几个方面。
认真分析这些误差，找出消除或减小误差的方法，从而提高观测精度。
由于竖直角主要用于三角高程测量和视距测量，在测量竖直角时，只要严格按照操作规程作业，采用测回法消除竖盘指标差对竖直角的影响，测得的竖直角既能满足对高程和水平距离的计算。
故而，我们只分析水平角的测量误差。
（一）仪器误差1．仪器制造加工不完善所引起的误差如照准部偏心误差、度盘分划误差等。
经纬仪照准部旋转中心应与水平度盘中心重合，如果两者不重合，即存在照准部偏心差，在水平角测量中，此项误差影响也可通过盘左、盘右观测取平均值的方法加以消除。
水平度盘分划误差的影响一般较小，当测量精度要求较高时，可采用各测回间变换水平度盘位置的方法进行观测，以减弱这一项误差影响。
2．仪器校正不完善所引起的误差如望远镜视准轴不严格垂直于横轴、横轴不严格垂直于竖轴所引起的误差，可以采用盘左、盘右观测取平均的方法来消除，而竖轴不垂直于水准管轴所引起的误差则不能通过盘左、盘右观测取平均或其他观测方法来消除，因此，必须认真做好仪器此项检验、校正。
（二）观测误差1．对中误差仪器对中不准确，使仪器中心偏离测站中心的位移叫偏心距，偏心距将使所观测的水平角值不是大就是小。
经研究已经知道，对中引起的水平角观测误差与偏心距成正比，并与测站到观测点的距离成反比。
因此，在进行水平角观测时，仪器的对中误差不应超出相应规范规定的范围。
2．整平误差若仪器未能精确整平或在观测过程中气泡不再居中，竖轴就会偏离铅直位置。
整平误差不能用观测方法来消除，此项误差的影响与观测目标时视线竖直角的大小有关，当观测目标与仪器视线大致同高时，影响较小；当观测目标时，视线竖直角较大，则整平误差的影响明显增大，此时，应特别注意认真整平仪器。
当发现水准管气泡偏离零点超过一格以上时，应重新整平仪器，重新观测。
测量学—水平角测量的误差
水平角测量误差的主要来源有
仪器误差 观测误差 外界条件的影响
一、仪器误差
1.视准轴误差
采用盘左、盘右观测取平均值的方法，可以消 除此项误差的影响。
2.横轴误差
采用盘左、盘右观测取平均值的方法，可以消 除此项误差的影响。
3.水平度盘的偏心差
采用盘左、盘右观测取平均值的方法，可以消 除此项误差的影响。
1 2
β
O θ eβ′
O′
B D2
δ2
1
e sin
D1
2
e
sin(
D2
)
1
2
e
sin
D1
sin( )
D21ຫໍສະໝຸດ 2esin
D 1
sin( )
D 2
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；
（2）△β与测站点到目标的距离D成反比；
（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。
4.水平度盘刻划不均匀误差
采用在各测回间变换水平度盘位置观测，取各 测回平均值的方法，可以减弱由此给测角带来的影 响。
5. 竖轴误差
仪器竖轴倾斜引起的误差无法采用一定的观测 方法加以消除。因此，在经纬仪使用之前应严格检 校仪器竖轴仪器竖与水准管轴的垂直关系。
二、观测误差
1．对中误差
A D1 δ1
2.目标偏心误差
目标偏心误差是由于观测标志倾斜或没有立在目标点
中心的原因，而产生的误差。
A′
e Lsin
e Lsin
D
D
α
L
目标偏心误差对
水平角观测的影响与
经纬仪测量的误差和注意事项(精)
一、仪器误差 仪器误差的来源主要有两个方面： （1）仪器检校后还存在着残余误差； （2）仪器制造、加工不完善而引起的误差。 可以采用适当的观测方法来减弱或消除其中一些误差。如视准轴不垂直于横 轴、横轴不垂直于竖轴及度盘偏心等误差，可通过盘左、盘右观测取平均值的方 法消除，度盘刻划不均匀的误差可以通过改变各测回度盘起始位置的办法削弱等。 二、仪器安置误差 1、仪器对中误差 右图所示，B为测站点，A、C为观测 目标，B′为仪器中心。BB′为对中误差， 其长度称为偏心距，以e表示。由图可知，观测角值β′与正确角值β之间的关系式 为 β=β′+（ε1+ε2） 因ε1、ε2很小，所以
面目标而产生目标偏心差。设照准点至地面的测杆长度为L，测杆与铅垂线的夹 角为γ，则照准点的偏心距为 ：
e' L sin
e′对水平角的影响，类似于对中误差的影响，边长越短，测杆越倾斜，瞄 准点越高，影响就越大。因此，在观测水平角时，测杆要竖直，并且尽量瞄准 其底部，以减小目标倾斜引起的水平角观测误差△β。
设D1=D2=D，则
1 1 ) D1 D2
2e D
''
设当D=100m，e=3mm时，ε=12.4″。可见，边越短，对中越要仔细。
2
2、整平误差 整平误差引起竖轴倾斜，且正、倒镜观测时的影响相同，因而不能消除。故 观测时应严格整平仪器。其影响类似于横轴与竖轴不垂直的情况，垂直角越大， 影响也越大。在山区观测时，一般垂直角较大，尤其要注意。当发现水准管气泡 偏离零点超过一格时，要重新整平仪器，重新观测。 三、目标偏心误差 如右图所示，水平角观测时，常用测杆立 于目标上作为照准标志。当测杆倾斜而又瞄准 测杆上部时，将使照准点偏离地
水准测量、水平角测量误差分析
观测误差
仪器对中误差
仪器中心与测站中心不在同一铅垂线上
严格对中
目标偏心误差
由于标杆倾斜引起的
标Байду номын сангаас应竖直，并尽可能瞄准底部
照准误差
由人眼通过望远镜瞄准目标引起的
选择适宜的观测标志及有利的观测时间
读数误差
由人眼的鉴别能力及读数设备引起的
根据观测精度要求选择相应等级的经纬仪
外界条件影响带来的误差
由于尺垫下沉引起的
采用往返观测的方法
地球曲率及大气折光误差
由于地球曲率及大气折光引起的
采用前后视距相等的方法
温度变化误差
由温度变化引起的
采用撑伞遮阳的方法并注意选择有利的观测时间
水平角测量误差分析
水平角测量误差
误差产生的原因
误差消除和消弱的方法（注意事项）
仪器误差
仪器校正后的残余误差
视准轴误差
由于视准轴不垂直于横轴引起的
由气候、松软的土质、温度的变化和大气折光引起的
选择有利的观测条件，尽量避免不利因素的影响
水准测量误差分析
水准测量误差
误差产生的原因
误差消除和消弱的方法（注意事项）
仪
器
误
差
水准仪误差
水准管轴与视准轴不平行引起的
采用前后视距相等的方法
水准尺误差
水准尺分划不准确、尺长变化、尺身弯曲
选用符合要求的水准尺
水准尺零点误差
水准尺底部磨损引起的
使测段的测站数为偶数
观
测
误
差
水准管气泡居中误差
水准管气泡没有居中引起的
采用盘昨、盘右观测取平均值的方法
横轴误差
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。
水平角观测中的主要误差和操作的基本规则
§3.5 水平角观测中的主要误差和操作的基本规则观测工作是在野外复杂条件下进行的，由于观测人员和仪器的局限性以及外界因素的影响，观测中会有误差。
为使观测结果达到一定的精度，需要找出误差的规律，研究和采取消除或减弱误差影响的措施，制定出观测操作中应遵守的基本规则，以保证观测成果的精度。
水平角观测误差主要来源于三个方面：一是观测过程中引起的人差；二是外界条件引起的误差；三是仪器误差。
仪器误差又包含仪器本身的误差和操作过程中产生的误差。
对于人差，主要是通过提高观测技能加以减弱，这里不进行讨论。
3.5.1 外界条件对观测精度的影响外界条件主要是指观测时大气的温度、湿度、密度、太阳照射方位及地形、地物等因素。
它对测角精度的影响，主要表现在观测目标成像的质量，观测视线的弯曲，觇标或脚架的扭转等方面。
1．目标成像质量观测目标是测角的照准标的，它的成像好坏，直接影响着照准精度。
如果成像清晰、稳定，照准精度就高；成像模糊、跳动，照准精度就低。
我们知道，目标影像是目标的光线在大气中传播一定距离后进入望远镜而形成的。
假如大气层保持静止，大气中没有水气和灰尘，目标成像一定是清晰、稳定的。
但实际的大气层不可能是静止的，也不可能没有水气和灰尘。
日出以后，由于阳光的照射，使地面受热，近地面处的空气受热膨胀不断上升，而远离地面的冷空气下降，形成近地面处空气的上下对流。
当视线通过时，使其方向、路径不断变化，从而引起目标影像上下跳动。
由于地面的起伏及土质、植被的不同，各处的受热程度也不同。
因此，空气不仅有上下对流，还会产生水平方向上的对流，当视线通过时，目标影像就左右摆动。
另外，随着空气的对流，地面灰尘、水气也随之上升，使空气中的灰尘、水气越来越多；光线通过时其亮度的损失也愈大，目标成像就愈不清晰。
由上可知，目标成像跳动或摆动的原因是空气的对流；目标成像是否清晰，主要取决于空气中灰尘和水气的多少。
为了保证目标成像的质量，应采取如下措施。
水平角观测中的误差分析和操作的基本规则(精)
昆明冶金高等专科学校测绘学院
4．照准目标的相位差 在二、三、四等水平角观测中，照准目标是觇标的圆筒。 理想的情况是，应照准圆筒的中心轴线。但由于日光的照射，圆 筒上会出现明亮和阴暗两部分，如图所示。如果背景是阴暗的， 往往照准其较明亮的部分；如果背景是明亮的，会照准其较暗的 部分。这样，照准的实际位置就不是圆筒的中心轴线，从而给方 向观测带来误差影响，这种误差叫做相位差。
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三、水平角观测操作的基本规则
水平角观测操作的基本规则，是根据各种误差对测角的影响规 律制定出来的，实践证明，它对消除或减弱各种误差影响是行之有效的， 应当自觉遵守。 （1）一测回中不得变动望远镜焦距。观测前要认真调整望远镜 焦距，消除视差，一测回中不得变动焦距。转动望远镜时，不要握住调 焦环，以免碰动焦距。 其作用在于，避免因调焦透镜移动不正确而引起视准轴变化。 （2）在各测回中，应将起始方向的读数均匀分配在度盘和测微 盘上。这是为了消除或减弱度盘、测微盘分划误差的影响。 （3）上、下半测回间纵转望远镜，使一测回的观测在盘左和盘 右进行。一般上半测回在盘左位置进行，下半测回在盘右位置进行。作 用在于消除视准轴误差及水平轴倾斜误差的影响，并可获得二倍照准差 的数值，借以判断观测质量。 （4）下半测回与上半测回照准目标的顺序相反，并保持对每一 观测目标的操作时间大致相等。
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（ 5 ）半测回中照准部的旋转方向应保持不变。这样可以 减弱度盘带动和空隙带动的误差影响。若照准部已转过所照准 的目标，就应按转动方向再转一周，重新照准，不得反向转动 照准部。因此，在上、下半测回观测之前，照准部要按将要转 动的方向先转1～2周。 （ 6 ）测微螺旋、微动螺旋的最后操作应一律“旋进”， 并使用其中间部位，以消除或减弱螺旋的隙动差影响。 （ 7 ）观测中，照准部水准器的气泡偏离中央不得超过 《规范》规定的格数。其作用在于减弱垂直轴倾斜误差的影响。 在测回与测回之间应查看气泡的位置是否超出规定，若超出， 应立即重新整平仪器。若一测回中发现气泡偏离超出规定，应 将该测回作废，待整平后，再重新观测该测回。
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二、观测误差
（1）对中误差：仪器中心与测站点不在同一铅垂线上，造成测 角误差。对中误差的影响与偏心距成正比，与边长成反比。所以
测水平角时要仔细对中，在短边测量时更要差引起的竖轴倾斜误差，在同一测站竖轴倾斜的方向不变，
它对水平角观测的影响与观测目标的倾角有关，倾角愈大，影响
气折光对瞄准目标的影响。
也愈大。竖轴倾斜误差不能通过盘左、盘右的观测方法加以消除。
因此，必须注意仪器照准部水准管轴与竖轴垂直的检校，在观测
中注意整平。一般规定，在观测过程中，水准管气泡偏离中央不
应超过一格。
• （3）目标偏心误差： 由标杆倾斜引起。
该误差与偏心距 e 成正比，与边长成反比。因此，在水平角观
测中，除注意把标杆立直外，还应尽量照准标杆的底部，尤其当 短边较短时，更应注意。
第七节、水平角测量误差来源及消减措施
• 一、仪器误差：
• （1）仪器制造和加工不完善引起的误差，如度盘分划不均匀，水平度盘
偏心等。 • （2）仪器检校不完善引起的误差 1）视准轴误差：由视准轴不垂直横轴引起的，对水平方向观测值的影 响为2c，可采用盘左、盘右观测值取平均的方法加以消除。 2）横轴误差：横轴不垂直于竖轴，盘左、盘右观测时对水平角影响为i 角误差，也可以采用盘左、盘右观测值取平均的方法消除。
•
（4）照准误差 照准误差与望远镜的放大倍率有关。正常人眼睛的最小分辨角为60″，当 所观察的两点对眼睛构成的视角小于60″时就不能分辨。通过放大率为V 的望远镜照准目标时，照准误差为60″/v。一般J6级光学经纬仪望远镜的 放大倍率为25-30倍，则最大的照准误差为2.0″-2.4″。此外，照准误差 还与目标的亮度及视差的消除程度有关。
•
（5）读数误差 读数误差主要取决于仪器读数设备。对于DJ6型光学经纬仪，用分微尺读
数，一般估读误差不超过分微尺上最小分划的十分之一，即不超过6″。
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，则估读误差可能超过6″。
• 三、外界条件的影响
如大风、日晒、土质对仪器稳定性及气泡居中的影响，大气热辐射、大
3）竖轴倾斜误差：由水准管轴不垂直于竖轴引起的误差，这种误
差无法用观测方法来消除，因此，在视线倾斜过大的地区观测水平 角，要特别注意仪器的整平。 4）度盘偏心差：由于度盘加工及安装不完善引起的，使照准部旋 转中心与水平度盘的圆心不重合。该误差可采用盘左、盘右读数取 平均的方法予以减小。 5）度盘刻划不均匀误差：由于仪器加工不完善引起的。在高精度 测量时，在各测回间变换度盘起始读数（ 180°/n），减小这项误 差的影响。 6）竖盘指标差：可以用盘左、盘右取平均的方法消除。