簡(jiǎn)述水平角觀(guān)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(guān)測誤差以及外界條件的影響。

一、儀器誤差 儀器誤差的來(lái)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(pán)偏心差、度盤(pán)刻劃誤差等。1.視準軸不垂直于橫軸的誤差 盡管儀器進(jìn)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(guān)測過(guò)程中，通過(guò)盤(pán)左、盤(pán)右兩個(gè)位置觀(guān)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(guò)盤(pán)左、盤(pán)右觀(guān)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(pán)左盤(pán)右取平均值的方法來(lái)消除。這種殘余誤差的影響與視線(xiàn)豎直角的正切成正比。

因此，在山區進(jìn)行測量時(shí)，應特別注意水準管軸垂直于豎軸的檢校。在觀(guān)測過(guò)程中，應特別注意儀器的整平。

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

對于單指標讀數的儀器，可通過(guò)盤(pán)左、盤(pán)右取平均值的方法來(lái)消除此項誤差的影響。在圖3-23中，由于O與O′不重合，當盤(pán)左瞄準某目標時(shí)，經(jīng)緯儀一側的水平度盤(pán)讀數Ⅰ′（實(shí)線(xiàn)箭頭讀數）比無(wú)偏心時(shí)的讀數Ⅰ（虛線(xiàn)箭頭讀數）大一個(gè)小角度x。

在盤(pán)右位置，仍瞄準該目標時(shí)，實(shí)線(xiàn)箭頭讀數Ⅱ′比無(wú)偏心時(shí)的虛線(xiàn)箭頭讀數Ⅱ小一個(gè)同樣大小的x小角度。因此，若盤(pán)左盤(pán)右觀(guān)測同一目標時(shí)，讀數不相差180°，就可能存在有照準部偏心誤差，取盤(pán)左盤(pán)右讀數的平均值，可消除其影響。

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

二、觀(guān)測誤差1.儀器對中誤差 如圖3-24，設C為測站點(diǎn)，A、B為兩目標點(diǎn)。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(wú)對中誤差時(shí)的正確角度，β′為有對中誤差時(shí)的實(shí)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(guān)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(cháng)成反比，邊長(cháng)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(shí)，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(guān)測目標較近或水平角接近180°時(shí)，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(diǎn)，A,B為目標點(diǎn)。

若立在A(yíng)點(diǎn)的標桿是傾斜的，在水平角觀(guān)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(shí)，Δβ最大。

【例3-2】當e=10mm,S=50m，θ=90°時(shí)，目標偏心引起的角度誤差是多少？解 建筑工程測量 可見(jiàn)，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(shí)，影響更大。

因此，在豎立標桿或其他照準標志時(shí)，應立在通過(guò)測點(diǎn)的鉛垂線(xiàn)上。觀(guān)測時(shí)，望遠鏡應盡量瞄準目標的底部。

當目標較近時(shí)，可在測站點(diǎn)上懸吊錘球線(xiàn)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(guān)測時(shí)必須保持水平度盤(pán)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(guò)改變觀(guān)測方法來(lái)消除。因此，在觀(guān)測過(guò)程中，應特別注意儀器的整平。

在同一測回內，若氣泡偏離超過(guò)1格，應重新整平儀器，并重新觀(guān)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(guān)測時(shí)，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(guān)測時(shí)間，以削弱照準誤差的影響。

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

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

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

因此，應選擇有利的觀(guān)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，標志要立直。

儀器腳架要安穩，且每支架腿均不在測線(xiàn)方向上，對中誤差要小于Imm，整平偏差要小于1/2分劃，在盤(pán)左、盤(pán)右觀(guān)測之間不得再進(jìn)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(pán)左、盤(pán)右觀(guān)測時(shí)，應使用十字絲交點(diǎn)照準目標的同一部位。

測水平角時(shí)，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(xiàn)上部。測豎直角時(shí)，要用十字絲橫絲切準目標的固定點(diǎn)位。

（3）觀(guān)測要校核。測角必須取盤(pán)左、盤(pán)右觀(guān)測的平均值。

這樣做首先可以檢查觀(guān)測中有無(wú)錯誤（若盤(pán)左、盤(pán)右誤差超限，則需重新觀(guān)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(shí)還可以抵消豎盤(pán)指標差的影響，提高觀(guān)測精度。