簡述水平角觀測的(水平角測量誤差與注意事項)

1.水平角測量誤差與注意事項

在水平角測量中影響測角精度的因素很多，主要有儀器誤差、觀測誤差以及外界條件的影響。

一、儀器誤差 儀器誤差的來源有兩方面：一方面是儀器檢校不完善所引起的，如視準軸不垂直于橫軸，以及橫軸不垂直于豎軸等；另一方面是由于儀器制造加工不完善所引起的，如度盤偏心差、度盤刻劃誤差等。1.視準軸不垂直于橫軸的誤差 盡管儀器進行了檢校，但校正不可能絕對完善，總是存在一定的殘余誤差。

在觀測過程中，通過盤左、盤右兩個位置觀測取平均值，可以消除此項誤差的影響。2.橫軸不垂直于豎軸的誤差 與視準軸不垂直于橫軸的誤差一樣，橫軸不垂直于豎軸的誤差通過盤左、盤右觀測取平均值，可以消除此項誤差的影響。

3.豎軸傾斜誤差 由于水準管軸垂直于儀器豎軸的校正不完善而引起豎軸傾斜誤差不能用盤左盤右取平均值的方法來消除。這種殘余誤差的影響與視線豎直角的正切成正比。

因此，在山區(qū)進行測量時，應特別注意水準管軸垂直于豎軸的檢校。在觀測過程中，應特別注意儀器的整平。

圖3-23 度盤偏心差4.度盤偏心差 照準部旋轉(zhuǎn)中心與水平度盤分劃中心不重合，使讀數(shù)指標所指的讀數(shù)含有誤差，稱為度盤偏心差，如圖3-23所示。采用對徑分劃符合讀數(shù)可以消除度盤偏心差的影響。

對于單指標讀數(shù)的儀器，可通過盤左、盤右取平均值的方法來消除此項誤差的影響。在圖3-23中，由于O與O′不重合，當盤左瞄準某目標時，經(jīng)緯儀一側(cè)的水平度盤讀數(shù)Ⅰ′（實線箭頭讀數(shù)）比無偏心時的讀數(shù)Ⅰ（虛線箭頭讀數(shù)）大一個小角度x。

在盤右位置，仍瞄準該目標時，實線箭頭讀數(shù)Ⅱ′比無偏心時的虛線箭頭讀數(shù)Ⅱ小一個同樣大小的x小角度。因此，若盤左盤右觀測同一目標時，讀數(shù)不相差180°，就可能存在有照準部偏心誤差，取盤左盤右讀數(shù)的平均值，可消除其影響。

5.度盤刻劃誤差 度盤的刻劃總是或多或少存在誤差。在觀測水平角時，多個測回之間按一定方式變換度盤起始位置的讀數(shù)，可以有效地削弱度盤刻劃誤差的影響。

二、觀測誤差1.儀器對中誤差 如圖3-24，設C為測站點，A、B為兩目標點。由于儀器存在對中誤差，儀器中心偏至C′，設偏離量CC為e，β為無對中誤差時的正確角度，β′為有對中誤差時的實測角度。

設AC′C為θ，測站C至A,B的距離分別為S1,S2。由于對中誤差所引起的角度偏差為 Δβ=β-β′=ε1+ε2 而 建筑工程測量 建筑工程測量 則 建筑工程測量 由上式可知，儀器對中誤差對水平角觀測的影響與下列因素有關(guān)：1）與偏心距e成正比，e愈大，Δβ愈大；2）與邊長成反比，邊長愈短，誤差愈大；3）與水平角的大小有關(guān)，θ，β′-θ愈接近90°，誤差愈大。

圖3-24 儀器對中誤差 【例3-1】當e=3mm，θ=90°，β′=180°，S1=S2=100m時，由對中誤差引起的角度偏差是多少？解 建筑工程測量 因此，在觀測目標較近或水平角接近180°時，應特別注意儀器對中。2.目標偏心誤差 圖3-25 目標偏心誤差 如圖3-25,O為測站點，A,B為目標點。

若立在A點的標桿是傾斜的，在水平角觀測中，因瞄準標桿的頂部，則投影位置由A偏離至A′，產(chǎn)生偏心距e，所引起的角度誤差為 建筑工程測量 由式（3-12）可知，Δβ與偏心距e成正比，與距離S成反比。偏心距的方向直接影響Δβ的大小，當θ=90°時，Δβ最大。

【例3-2】當e=10mm,S=50m，θ=90°時，目標偏心引起的角度誤差是多少？解 建筑工程測量 可見，目標偏心差對水平角的影響不能忽視。尤其是當目標較近時，影響更大。

因此，在豎立標桿或其他照準標志時，應立在通過測點的鉛垂線上。觀測時，望遠鏡應盡量瞄準目標的底部。

當目標較近時，可在測站點上懸吊錘球線作為照準目標，以減少目標偏心對角度的影響。3.儀器整平誤差 水平角觀測時必須保持水平度盤水平、豎軸豎直。

若氣泡不居中，導致豎軸傾斜而引起的角度誤差，不能通過改變觀測方法來消除。因此，在觀測過程中，應特別注意儀器的整平。

在同一測回內(nèi)，若氣泡偏離超過1格，應重新整平儀器，并重新觀測該測回。4.照準誤差 望遠鏡照準誤差一般用下式計算：建筑工程測量 式中：V——望遠鏡的放大率。

照準誤差除取決于望遠鏡的放大率以外，還與人眼的分辨能力，目標的形狀、大小、顏色、亮度和清晰度等有關(guān)。因此，在水平角觀測時，除適當選擇經(jīng)緯儀外，還應盡量選擇適宜的標志、有利的氣候條件和觀測時間，以削弱照準誤差的影響。

5.讀數(shù)誤差 讀數(shù)誤差與讀數(shù)設備、照明情況和觀測者的經(jīng)驗有關(guān)，其中主要取決于讀數(shù)設備。一般認為，對DJ6經(jīng)緯儀最大估讀誤差不超過±6″，對DJ2經(jīng)緯儀一般不超過±1″。

但如果照明情況不佳，顯微鏡的目鏡未調(diào)好焦距或觀測者技術(shù)不夠熟練，估讀誤差可能大大超過上述數(shù)值。三、外界條件影響帶來的誤差 外界環(huán)境的影響比較復雜，一般難以由人力來控制。

大風可使儀器和標桿不穩(wěn)定；霧氣會使目標成像模糊；松軟的土質(zhì)會影響儀器的穩(wěn)定；烈日曝曬可使三腳架發(fā)生扭轉(zhuǎn)，影響儀器的整平；溫度變化會引起視準軸位置變化；大氣折光變化致使視線產(chǎn)生偏折等。這些都會給角度測量帶來誤差。

因此，應選擇有利的觀測條件，盡量避免不利因素對角度測量的影響。

2.經(jīng)緯儀水平角測量有哪些注意事項?

經(jīng)緯儀水平角測量的注意事項如下： （1）儀器要安穩(wěn)，標志要立直。

儀器腳架要安穩(wěn)，且每支架腿均不在測線方向上，對中誤差要小于Imm，整平偏差要小于1/2分劃，在盤左、盤右觀測之間不得再進行對中定平。 目標上所立標志要對準中心且鉛直。

（2） 目標要照準。在盤左、盤右觀測時，應使用十字絲交點照準目標的同一部位。

測水平角時，若目標標志為測釬，應盡量照準測釬的底部；若目標標志為垂球架，應盡量照準垂球線上部。測豎直角時，要用十字絲橫絲切準目標的固定點位。

（3）觀測要校核。測角必須取盤左、盤右觀測的平均值。

這樣做首先可以檢查觀測中有無錯誤（若盤左、盤右誤差超限，則需重新觀測）；其次，可以抵消或減弱儀器的視準軸不垂直橫軸和橫軸不垂直豎軸的誤差，測豎直角時還可以抵消豎盤指標差的影響，提高觀測精度。