水平角观测的误差和精度

关于水平角观测的误差和精度一、水平角观测的误差

1.仪器误差

(1)水平度盘偏心差

水平度盘偏心是度盘分划线的中心与照准部的旋转中心不重合所产生的误差。第2页,共28页，2024年2月25日，星期天水平度盘偏心差：度盘分划中心：照准部旋转中心：理论读数：实际读数说明第3页,共28页，2024年2月25日，星期天

由于盘左，盘右观测同一方向时，读数相差180゜,故度盘偏心对水平方向读数的影响，大小相等，符号相反，故取盘左，盘右读数平均值可以消除水平度盘偏心差的影响。第4页,共28页，2024年2月25日，星期天(2)视准轴误差（2C）

视准轴误差：视准轴不与横轴垂直时产生的误差。产生的原因包括：

1）十字丝分划板安置不正确

2）调焦时透镜在运行过程中晃动

3）气温变化引起部件胀缩（要求观测时打伞的理由之一）第5页,共28页，2024年2月25日，星期天视准轴误差示意图第6页,共28页，2024年2月25日，星期天、均为小角第7页,共28页，2024年2月25日，星期天

设盘左时视准轴误差对水平方向读数的影响为，则盘左观测时，正确读数为，实际读数（由于视准轴误差的影响）为盘右观测时，同理有：第8页,共28页，2024年2月25日，星期天

观测最终结果是盘左、盘右观测实际读数的中数，即：

即：取盘左盘右读数的平均值可以消除视准轴误差的影响。

第9页,共28页，2024年2月25日，星期天(3)横轴倾斜误差

定义：仪器横轴与竖轴不垂直产生的误差。

原因：

1)两端支架不等高

2)横轴两端轴半径不等。

对水平方向值影响：视准轴旋转面(视准面)是一个非竖直平面。则对方向的影响为：

第10页,共28页，2024年2月25日，星期天横轴倾斜误差示意图第11页,共28页，2024年2月25日，星期天第12页,共28页，2024年2月25日，星期天

对于同一目标，在竖轴竖直的情况下，若横轴倾斜误差盘左观测时为正，则盘右时为负，故盘左盘右的为绝对值相等而符号相反。

所以盘左盘右水平方向观测值平均值可以消除横倾斜误差对水平方向的影响。

大小与竖角有关，对于水平位置的目标无影响。第13页,共28页，2024年2月25日，星期天竖轴倾斜误差

由于仪器未严格整平而使竖轴不在竖直位置，竖轴偏离了铅垂线一微小角度，这就是竖轴倾斜误差。

第14页,共28页，2024年2月25日，星期天竖轴倾斜误差示意图第15页,共28页，2024年2月25日，星期天第16页,共28页，2024年2月25日，星期天

对同一测站来讲，仪器整平一次，故可认为值保持不变。若对同一目标以盘左，盘右观测，

值保持不变，即的符号不变，大小不变，故盘左，盘右读数取平均值不能消除竖轴倾斜误差对水平方向的影响。因此，在倾角较大的地区进行水平角观测时，要特别注意仪器的整平。第17页,共28页，2024年2月25日，星期天2.仪器对中误差

第18页,共28页，2024年2月25日，星期天1）仪器对中误差对水平角的影响与两目标的距离SAB成正比，故水平角在180゜时影响最大；

2）与测站至两目标的距离S1和S2的乘积成反比，故测站距目标越近，影响越大。第19页,共28页，2024年2月25日，星期天3.目标偏心误差目标偏心误差：测量水平角时，必须在目标点上竖立标志杆，当标杆倾斜且望远镜又无法瞄准标杆底部时，将使照准点偏离地面目标而产生目标偏心误差。第20页,共28页，2024年2月25日，星期天目标偏心误差示意图第21页,共28页，2024年2月25日，星期天1）目标偏心误差对水平角的影响与测站至目标的距离S1和S2有关，距离越短，影响愈大，但与

的大小无关；

2）瞄准目标下部，可以使e小一些，或者使觇标立直一些，从而提高水平角观测的精度。注：偏心误差与对中误差与测回数无关。第22页,共28页，2024年2月25日，星期天3、照准误差测量角度时，人的眼睛通过望远镜瞄准目标不准产生的误差。影响照准误差的因素：望远镜的放大倍数、人眼的分辨率、十字丝的粗细、标志的形状与大小、目标影象的亮度与清晰度等。照准误差通常用眼睛的最小分辨视角（60

）和望远镜的放大倍数V来衡量照准精度的大小。第23页,共28页，2024年2月25日，星期天4、读数误差：与观测者的习惯和技术熟练程度、读数窗的清晰度和读数系统有关。采用测微尺读数的经纬仪，读数时的极限误差为测微尺最小格值的十分之一，即读数误差为6

光学经纬仪测微尺的最小格值为1

，则读数误差为

6。第24页,共28页，2024年2月25日，星期天5、外界条件影响1)松软土壤和大风影响仪器的稳定。2)日晒和温度变化影响水准管气泡居中。3)大气层受地面热辐射影响引起目标影象跳动等，会给水平角和竖直角观测带来误差。一般选择微风多云、空气清晰度好的条件下观测，最适宜。第25页,共28页，2024年2月25日，星期天二、水平角观测的精度

水平角观测的精度与上述的各种误差的综合影响有关。对于水平角精度的评定，通常可按某等级经纬仪的标称精度为基础，应用误差传播定律进行分析，得出一些必要的数据；再结合大量实测数据；并经统计分析，再考虑系统误差的影响；就可以确定水平角观测的某种指标。第26