水準測量誤差調整方法

① 水準測量的誤差校正

一、儀器誤差
1．儀器校正後的殘余誤差
在水準實驗前雖然儀器經過了嚴格的檢驗校正，但仍然存在殘余的角殘差。理論上水準管軸應與視准軸平行，若兩者不平等，雖經校正但仍然殘存誤差。即兩軸線不平行形成角，這種誤差的影響與儀器至水準尺的距離成正比，屬於系統誤差。可以在測量中採取一定的方法加以減弱或消除。若觀測時使前、後視距相等，可消除或減弱此項誤差的影響。
2．水準尺誤差
由於水準尺刻劃不準確、尺長發生變化、尺身彎曲等原因，會對水準測量造成影響，因此水準尺在使用之前必須進行檢驗。此外，由於水準尺長期使用導致尺底端零點磨損，或者是水準尺的底端粘上泥土改變了水準尺的零點位置，則可以在一水準測段中把兩支水準尺交替作為前後視讀數，或者測量偶數站來消除。
二、觀測誤差
1．水準管氣泡居中誤差
設水準管分劃值為τ″，居中誤差一般為±0.15τ″，採用符合式水準器時，氣泡居中精度可提高一倍。
2．讀數誤差
在水準尺上估讀毫米數的誤差，與人眼的分辨能力、望遠鏡的放大倍率以及視線長度有關。
3．視差影響
當視差存在時，十字絲平面與水準尺影像不重合，若眼睛觀察的位置不同，便讀出不同的讀數，因而也會產生讀數誤差。
4．水準尺傾斜影響
水準尺傾斜將使尺上讀數增大。
三、外界條件的影響
1．儀器下沉
由於儀器下沉，使視線降低，從而引起高差誤差。採用「後、前、前、後」的觀測程序，可減弱其影響。
2．尺墊下沉
如果在轉點發生尺墊下沉，將使下一站後視讀數增大。採用往返觀測，取平均值的方法可以減弱其影響。
3．地球曲率及大氣折光影響
由於大氣折光，視線並非是水平，而是一條曲線，曲線的曲率半徑為地球半徑的7倍。
如果前視水準尺和後視水準尺到測站的距離相等，則在前視讀數和後視讀數中含有相同的 。這樣在高差中就沒有這誤差的影響了。因此，放測站時要爭取「前後視相等」
接近地面的空氣溫度不均勻，所以空氣的密度也不均勻。光線在密度不勻的介質中沿曲線傳布。這稱為「大氣折光」。總體上說，白天近地面的空氣溫度高，密度低，彎曲的光線凹面向上；晚上近地面的空氣溫度低，密度高，彎曲的光線凹面向下。接近地面的溫度梯度大大氣折光的曲率大，由於空氣的溫度不同時刻不同的地方一直處於變動之中。所以很難描述折光的規律。對策是避免用接近地面的視線工作，盡量抬高視線，用前後視等距的方法進行水準測量
除了規律性的大氣折光以外，還有不規律的部分：白天近地面的空氣受熱膨脹而上升，較冷的空氣下降補充。因此，這里的空氣處於頻繁的運動之中，形成不規則的湍流。湍流會使視線抖動，從而增加讀數誤差。對策是夏天中午一般不做水準測量。在沙地，水泥地……湍流強的地區，一般只在上午10點之前作水準測量。高精度的水準測量也只在上午10點之前進行。
4，溫度對儀器的影響
溫度會引起儀器的部件漲縮，從而可能引起視准軸的構件（物鏡，十字絲和調焦鏡）相對位置的變化，或者引起視准軸相對與水準管軸位置的變化。由於光學測量儀器是精密儀器，不大的位移量可能使軸線產生幾秒偏差，從而使測量結果的誤差增大。
不均勻的溫度對儀器的性能影響尤其大。例如從前方或後方日光照射水準管，就能使氣泡「趨向太陽」——水準管軸的零位置改變了。
溫度的變化不僅引起大氣折光的變化，而且當烈日照射水準管時，由於水準管本身和管內液體溫度升高，氣泡向著溫度高的方向移動，影響儀器水平，產生氣泡居中誤差，觀測時應注意撐傘遮陽。