水准测量误差来源及消除方法的研究(4)
1.3.5 四等水准测量技术要求
视线长度 前 后
视距差 前后视距
累积差 黑红面
读数差 黑红面高差
之差 高差
闭合差≤80m ≤5.0m
≤10.0m ≤3.0mm ≤5.0mm
≤±20 其中，L为水准路线总长，单位为km。
2 水准测量误差来源分析及实验验证
2.1 仪器误差
2.1.1 视准轴与水准管轴不平行的误差
一、误差来源
在现实情况下视准轴与水准管轴很难做到严格的平行，即使水准仪经过检验和校正。视准轴和水准管轴之间存在一个i角，它指的是视准轴和水准管轴在竖直平面上投影的夹角。如下图所示，设点A为一测站的后视点，点B为同一测站的前视点，后视和前视分别用SA、SB表示，并且因为视准轴和水准管轴不平行引起的读数误差用xA、xB。那么，点A到点B的高差如下（不考虑地球曲率以及大气折光的影响）：
hAB = ( ɑ - xA ) - ( b - xB ) = ( ɑ - b ) - ( xA - xB )
因为 x = Stani
所以 hAB =（ ɑ - b ）-（ SA - SB ）tani
=（ ɑ - b ）-（ SA - SB ）
这样，对于一测段则有：
SA-SB）
二、削弱视准轴与水准管轴不平行的误差（i角误差）的方法
由上述公式可以看出，要避免i角误差，则应使得xA =xB ，那么就要控制使得SA = SB。但在实际的测量中，做到后视距离与前视距离完全相等时完全没有必要的，还会严重影响测量的效率。因此，我们按照不同等级的精度要求，把每个测站的前后视距差以及前后视距的累计差设定一个限值。这样，i角误差的影响就能被控制在较小的范围内。此外，i角误差不是固定的，它会随着太阳光的改变而改变。所以我们在观测时需要为仪器打伞，并且在同一测站时避免调焦。
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