角度测量的误差来源

在角度测量过程中，造成测角误差的因素有三种：仪器误差、观测误差、外界条件的影响。

1．仪器误差

仪器虽经过检验及校正，但总会有残余的误差存在。仪器误差的影响，一般都是系统性的，可以在工作中通过一定的方法予以消除或减小。

仪器误差中的视线不垂直横轴、横轴不垂直竖轴、照准部偏心及竖盘的指标差等对测角造成的误差均可通过取盘左、盘右读数的平均值或取盘左、盘右观测角值的平均值的方法来加以抵消或大大减弱。

2．观测误差

观测误差主要有：对中误差(测站偏心)、目标偏心、照准误差及读数误差。

(1)对中误差

对中误差的大小，取决于仪器对中装置的状况及操作的仔细程度，它对测角精度的影响如图3－24所示。设O为地面标志点，O′为仪器中心，OO′的长度为对中时的偏心距e，则实际测得的水平角为β′而不是应测的β，两者差值为：

△β=β－β′=δ+δ

图3－24 对中误差对测角精度的影响

由于δ和δ很小，所以存在

式中 θ——观测方向与偏心方向夹角；

D——测站点到A的距离；

D——测站点到B的距离。

可得：

当β′=180°，θ=90°时，取D=D=D，则△β有最大值

当D=100m，e=3mm时，△β=12．4″；当D=50m，e=3mm时，△β=25″。

可见，边长越短，偏心距e越大，则对测角的影响也越大。所以在测水平角时，边长越短，对中的精度要求越高，对中时越需要仔细。

(2)目标偏心

在测角时，通常都要在地面点上设置观测标志，如花杆、垂球等。造成目标偏心的原因是标志与地面点对得不准，或者标志没有铅垂，而照准的标志上部与地面标志点偏移。

与测站偏心类似，偏心距越大，边长越短，则目标偏心对测角的影响越大。所以在观测角度时，标杆底部要对准地面点并且要竖直，在瞄准时应尽可能的瞄准目标的底部。短边测角时，尽可能用垂球作为观测标志。

(3)照准误差

照准误差大小与人眼的分辨能力、望远镜的放大率有关。人眼的分辨能力一般为60″，设望远镜的放大率为ν，则照准时的分辨能力为60″／ν。一般DJ6型光学经纬仪望远镜的放大倍率ν为25～30倍，因此，瞄准误差m，一般为2．0″～2．4″。另外，瞄准误差与目标的大小、形状、颜色和大气的透明度等也有关。因此，在观测中应尽量消除视差，选择适宜的照准标志，熟练操作仪器，掌握瞄准方法，并仔细瞄准以减小误差。对于粗的目标宜用双丝照准，细的目标则用单丝照准。

(4)读数误差

对于分微尺读法，主要是估读最小分划的误差；对于对径符合读法，主要是对径符合的误差所带来的影响，所以在读数时宜特别注意。一般读数时应读到最小刻度的1／10。

3．外界条件的影响

对测量成果产生影响的外界条件很多，如天气的变化、植被的不同、地面土质松紧的差异、地形的起伏，以及周围建筑物的状况等，都会影响测角的精度。有风会使仪器不稳，地面土松软可使仪器下沉，强烈阳光照射会使水准管变形，视线靠近反光物体则有折光影响等。这些情况在测角时应尽量予以避免。