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二、觀測誤差

1、水準(zhǔn)氣泡居中誤差

水準(zhǔn)測量時(shí)，視線的水平是根據(jù)水準(zhǔn)氣泡居中來實(shí)現(xiàn)的。 由于氣泡居中存在誤差，致使視線偏離水平位置，從而帶來讀數(shù)誤差。為減小此誤差的影響，每次讀數(shù)時(shí)，都要使水準(zhǔn)氣泡嚴(yán)格居中。

2、估讀誤差

水準(zhǔn)尺估讀毫米數(shù)的誤差大小與望遠(yuǎn)鏡的放大倍率以及視線 長度有關(guān)。

在測量作業(yè)中，應(yīng)遵循不同等級(jí)的水準(zhǔn)測量對(duì)望遠(yuǎn)鏡放大倍率和最大視線長度的規(guī)定，以保證估讀精度。另外，由于十字絲平面與水準(zhǔn)尺影像不重合，只要眼睛的位 置不同，便讀出不同的讀數(shù)，而產(chǎn)生讀數(shù)誤差。因此，觀測時(shí)要仔細(xì)調(diào)焦，嚴(yán)格消除誤差。

3、水準(zhǔn)尺使用時(shí)傾斜產(chǎn)生的誤差

準(zhǔn)尺無論向哪一側(cè)傾斜都使讀數(shù)偏大。這種誤差隨尺的傾 斜角和讀數(shù)的增大而增大。例如，水準(zhǔn)尺有3°的傾斜，讀數(shù)為 1.5m時(shí)，可產(chǎn)生2mm的誤差。水準(zhǔn)尺上可以裝有水準(zhǔn)器，以用來檢查是否扶直。

一般情況下，塔尺是沒有水準(zhǔn)氣泡的，雙面尺和銦鋼尺等都帶有水準(zhǔn)氣泡，在做等級(jí)水準(zhǔn)測量用的。

三、外界條件影響誤差

1、儀器下沉引起誤差

在讀取后視讀數(shù)和前視讀數(shù)之間若儀器下沉了△,由于前視 讀數(shù)減少了△,從而使高差增大了△。在松軟的土地上，每一測站都可能產(chǎn)生這種誤差。

當(dāng)采用雙面尺或兩次儀器高時(shí)，第二次觀測可先讀前視點(diǎn)B,然后讀后視點(diǎn)A,則可使所得高差偏小，兩次高差的平均值可消除一部分儀器下沉的誤差。

2、尺墊下沉引起誤差

水準(zhǔn)尺墊下沉的誤差是指儀器從一個(gè)測站遷到下一個(gè)測站的過程中，轉(zhuǎn)點(diǎn)下沉，使下一測站的后視讀數(shù)偏大，高差增大。

在同樣情況下返測，可使高差的絕對(duì)值減小。所以取往返測的平均高差，可以減小此誤差影響。

四、地球曲率和大氣折光引起誤差

1、地球曲率引起的誤差

理論上水準(zhǔn)測量應(yīng)根據(jù)水準(zhǔn)面來求出兩點(diǎn)的高差，如下圖所示。但視準(zhǔn)軸是一條直線，因此使讀數(shù)中含有由地球曲率引起的誤差p:

式中，D為視線長；R為地球的半徑。

2、大氣折光引起的誤差

水平視線經(jīng)過密度不同的空氣層 被折射，一般情況下形成一條向下彎曲的曲線，它與理論上水平線所得讀數(shù)之差。就是由大氣折光引起的誤差。

由實(shí)驗(yàn)得出： 大氣折光誤差比地球曲率誤差要小，是地球曲率誤差的K倍，在通常大氣情況下：

所以，

因此水平視線在水準(zhǔn)尺上的實(shí)際讀數(shù)位于b'，它與按水準(zhǔn)面得出的讀數(shù)b之差，就是地球曲率和大氣折光總的影響值f:

五、氣候引起誤差

風(fēng)吹、日曬、溫度的變化及地面水分的蒸發(fā)等均對(duì)觀測產(chǎn)生影響，為了防止此類影響，水準(zhǔn)儀應(yīng)打傘保護(hù)，或選無風(fēng)又陰天的時(shí)間測量最好。