水平角觀測(cè)的誤差和精度

關(guān)于水平角觀測(cè)的誤差和精度一、水平角觀測(cè)的誤差

1.儀器誤差

(1)水平度盤(pán)偏心差

水平度盤(pán)偏心是度盤(pán)分劃線(xiàn)的中心與照準(zhǔn)部的旋轉(zhuǎn)中心不重合所產(chǎn)生的誤差。第2頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天水平度盤(pán)偏心差：度盤(pán)分劃中心：照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)中心：理論讀數(shù)：實(shí)際讀數(shù)說(shuō)明第3頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天

由于盤(pán)左，盤(pán)右觀測(cè)同一方向時(shí)，讀數(shù)相差180゜,故度盤(pán)偏心對(duì)水平方向讀數(shù)的影響，大小相等，符號(hào)相反，故取盤(pán)左，盤(pán)右讀數(shù)平均值可以消除水平度盤(pán)偏心差的影響。第4頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天(2)視準(zhǔn)軸誤差（2C）

視準(zhǔn)軸誤差：視準(zhǔn)軸不與橫軸垂直時(shí)產(chǎn)生的誤差。產(chǎn)生的原因包括：

1）十字絲分劃板安置不正確

2）調(diào)焦時(shí)透鏡在運(yùn)行過(guò)程中晃動(dòng)

3）氣溫變化引起部件脹縮（要求觀測(cè)時(shí)打傘的理由之一）第5頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天視準(zhǔn)軸誤差示意圖第6頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天、均為小角第7頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天

設(shè)盤(pán)左時(shí)視準(zhǔn)軸誤差對(duì)水平方向讀數(shù)的影響為，則盤(pán)左觀測(cè)時(shí)，正確讀數(shù)為，實(shí)際讀數(shù)（由于視準(zhǔn)軸誤差的影響）為盤(pán)右觀測(cè)時(shí)，同理有：第8頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天

觀測(cè)最終結(jié)果是盤(pán)左、盤(pán)右觀測(cè)實(shí)際讀數(shù)的中數(shù)，即：

即：取盤(pán)左盤(pán)右讀數(shù)的平均值可以消除視準(zhǔn)軸誤差的影響。

第9頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天(3)橫軸傾斜誤差

定義：儀器橫軸與豎軸不垂直產(chǎn)生的誤差。

原因：

1)兩端支架不等高

2)橫軸兩端軸半徑不等。

對(duì)水平方向值影響：視準(zhǔn)軸旋轉(zhuǎn)面(視準(zhǔn)面)是一個(gè)非豎直平面。則對(duì)方向的影響為：

第10頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天橫軸傾斜誤差示意圖第11頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天第12頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天

對(duì)于同一目標(biāo)，在豎軸豎直的情況下，若橫軸傾斜誤差盤(pán)左觀測(cè)時(shí)為正，則盤(pán)右時(shí)為負(fù)，故盤(pán)左盤(pán)右的為絕對(duì)值相等而符號(hào)相反。

所以盤(pán)左盤(pán)右水平方向觀測(cè)值平均值可以消除橫傾斜誤差對(duì)水平方向的影響。

大小與豎角有關(guān)，對(duì)于水平位置的目標(biāo)無(wú)影響。第13頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天豎軸傾斜誤差

由于儀器未嚴(yán)格整平而使豎軸不在豎直位置，豎軸偏離了鉛垂線(xiàn)一微小角度，這就是豎軸傾斜誤差。

第14頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天豎軸傾斜誤差示意圖第15頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天第16頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天

對(duì)同一測(cè)站來(lái)講，儀器整平一次，故可認(rèn)為值保持不變。若對(duì)同一目標(biāo)以盤(pán)左，盤(pán)右觀測(cè)，

值保持不變，即的符號(hào)不變，大小不變，故盤(pán)左，盤(pán)右讀數(shù)取平均值不能消除豎軸傾斜誤差對(duì)水平方向的影響。因此，在傾角較大的地區(qū)進(jìn)行水平角觀測(cè)時(shí)，要特別注意儀器的整平。第17頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.儀器對(duì)中誤差

第18頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天1）儀器對(duì)中誤差對(duì)水平角的影響與兩目標(biāo)的距離SAB成正比，故水平角在180゜時(shí)影響最大；

2）與測(cè)站至兩目標(biāo)的距離S1和S2的乘積成反比，故測(cè)站距目標(biāo)越近，影響越大。第19頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天3.目標(biāo)偏心誤差目標(biāo)偏心誤差：測(cè)量水平角時(shí)，必須在目標(biāo)點(diǎn)上豎立標(biāo)志桿，當(dāng)標(biāo)桿傾斜且望遠(yuǎn)鏡又無(wú)法瞄準(zhǔn)標(biāo)桿底部時(shí)，將使照準(zhǔn)點(diǎn)偏離地面目標(biāo)而產(chǎn)生目標(biāo)偏心誤差。第20頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天目標(biāo)偏心誤差示意圖第21頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天1）目標(biāo)偏心誤差對(duì)水平角的影響與測(cè)站至目標(biāo)的距離S1和S2有關(guān)，距離越短，影響愈大，但與

的大小無(wú)關(guān)；

2）瞄準(zhǔn)目標(biāo)下部，可以使e小一些，或者使覘標(biāo)立直一些，從而提高水平角觀測(cè)的精度。注：偏心誤差與對(duì)中誤差與測(cè)回?cái)?shù)無(wú)關(guān)。第22頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、照準(zhǔn)誤差測(cè)量角度時(shí)，人的眼睛通過(guò)望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)目標(biāo)不準(zhǔn)產(chǎn)生的誤差。影響照準(zhǔn)誤差的因素：望遠(yuǎn)鏡的放大倍數(shù)、人眼的分辨率、十字絲的粗細(xì)、標(biāo)志的形狀與大小、目標(biāo)影象的亮度與清晰度等。照準(zhǔn)誤差通常用眼睛的最小分辨視角（60

）和望遠(yuǎn)鏡的放大倍數(shù)V來(lái)衡量照準(zhǔn)精度的大小。第23頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天4、讀數(shù)誤差：與觀測(cè)者的習(xí)慣和技術(shù)熟練程度、讀數(shù)窗的清晰度和讀數(shù)系統(tǒng)有關(guān)。采用測(cè)微尺讀數(shù)的經(jīng)緯儀，讀數(shù)時(shí)的極限誤差為測(cè)微尺最小格值的十分之一，即讀數(shù)誤差為6

光學(xué)經(jīng)緯儀測(cè)微尺的最小格值為1

，則讀數(shù)誤差為

6。第24頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天5、外界條件影響1)松軟土壤和大風(fēng)影響儀器的穩(wěn)定。2)日曬和溫度變化影響水準(zhǔn)管氣泡居中。3)大氣層受地面熱輻射影響引起目標(biāo)影象跳動(dòng)等，會(huì)給水平角和豎直角觀測(cè)帶來(lái)誤差。一般選擇微風(fēng)多云、空氣清晰度好的條件下觀測(cè)，最適宜。第25頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、水平角觀測(cè)的精度

水平角觀測(cè)的精度與上述的各種誤差的綜合影響有關(guān)。對(duì)于水平角精度的評(píng)定，通?？砂茨车燃?jí)經(jīng)緯儀的標(biāo)稱(chēng)精度為基礎(chǔ)，應(yīng)用誤差傳播定律進(jìn)行分析，得出一些必要的數(shù)據(jù)；再結(jié)合大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；并經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，再考慮系統(tǒng)誤差的影響；就可以確定水平角觀測(cè)的某種指標(biāo)。第26