测量仪器的制造不可能完美,仪器校正后也不能完全满足理想的几何条件;同时,由于观测人员感官的局限和外界环境因素的影响,使观测数据不可避免地存在误差。为了保证应有的观测精度,测量工作者应对测量误差产生的原因、性质及防止措施有所了解,以便将误差控制在最小程度。测量误差主要来源于仪器误差、观测误差和外界环境因素的影响3个方面。水准测量仪器也不例外。
仪器误差 1.视准轴不平行于水准管轴的误差
仪器经校正后,仍有残余误差。当仪器受震或使用日久,两轴线间会产生微小i角。即使水准管气泡居中,视线也不会水平,从而在标尺上的读数产生误差。
2.望远镜调焦透镜运行的误差
物镜对光时,调焦镜应严格沿光轴前后移动。南于仪器受震或仪器陈旧等原因,使得调焦镜不沿光轴运动,造成目标影像偏移,不能正常读数。这项误差随调焦镜位置的不同而变化,根据同距离等影响的原则,采用中间法前后视仅作一次对光,可削弱或消除其误差。
3.水准尺的误差
这项误差包括尺长误差、分划误差和零点误差,它直接影响读数和高差精度。经检定不符合尺长误差、分划误差规定要求的水准尺应禁止使用。尺长误差较大的尺,对二F精度要求较高的水准测量,应对读数进行尺长误差改正。零点误差是由于尺底不同程度磨损而造成的,成对使用的水准尺可在测段内设偶数站消除。这是因为水准尺前后视交替使用,相邻两站高善的影晌信大小相等,符号相反。
观测误差 1.水准管气泡居中的误差
水准测量读数前,必须使水准管气泡严格居中。南于水准管内壁的粘滞作用和观测者眼睛分辨能力局限,使气泡未严格居中而产生误差。实践证明,水准管气泡居门的误差与水准管分划值r有关,一般为±0.15r,并与视线长D成正比。当采用符合水准器时.居中精度可提高2倍,即有
2.估读误差
观测者用望远镜在标尺上估读不足分划值的微小读数,产生的估读误差与人眼分辨能力(一般为60”)、视线长度D、望远镜放大倍率V有关。可按下式计算。
当V=28倍,D分别为100m、75m时,mv分别为1.0mm、0.8mm。
3.水准尺倾斜的误差
水准尺左右倾斜.在望远镜中容易发现,可及时纠正。若沿视线方向前后倾斜艿角,会导致读数偏大m8。,其大小与读数大小有关,如图所示,若读数为b′,而应读数为b.则
由上述可知,观测误差对测量成果影响较大,而且是不可避免的偶然误差。因此,观测者应按照操作规程认真操作,快速观测,准确读数,借助标尺的水准器立直标尺。同时仔细调焦,消除视差,以尽量减小观测误差的影响。