水准仪交叉误差
水准测量又称为“几何水准测量”,其原理是:用水准仪和水准尺测定地面上两点间高差 通常由水准原点或任一已知高程点出发,沿选定的水准路线逐站测定各点的高程。因此,水准仪视准轴与水准管轴必须满足相互平行这一重要条件。但是视准轴与水准管轴相互平行的关系是难以绝对保持的,而且这种相互平行的关系同测量时外业操作的环境有关,在测量过程中会发生变化。
基本信息
- 中文名
交叉误差
定义
水准仪进行检验目的是为了保证仪器性能的稳定性,并分析水准仪各种误差的特性及对水准测量成果的影响规律,从而在水准测量作业时采取一定的措施,来减弱或消除仪器误差对测量成果的影响;水准仪各部件之间的关系不正确,如视准轴和水准轴不平行,都将对水准测量成果造成影响。
水准仪的水准管轴与视准轴是空间的两直线,投影在垂直面上所形成的夹角称为 i 角误差,则投影在水平面上的夹角称为交叉误差。
性质
一般情况下,由于水准管轴与视准轴是空间两条交叉的直线,所以 i 角误差和交叉误差是同时存在的,虽然 i 角误差对测量成果的影响比交叉误差的影响要大一些,但是在精密测量中也不能忽视
水准仪交叉误差的检验
操作步骤
水准仪经过i 角的检验与校正,视准轴与水准管轴在垂直面上的投影直线已保持平行关系(严格地讲,只能说基本平行),但还不能保持在水平面上的投影直线平行,也就是说,还有可能存在交叉误差。如果存在交叉误差,当仪器的垂直轴略有倾斜时(特别是与视准轴正交方向的倾斜),即使水准轴水平,而视准轴却不水平,而产生了i 角,应该指出,由此产生的i 角是由有交叉误差在垂直轴倾斜时转化而形成的。具体检验步骤如下:
(1)将仪器安置在距水准标尺约 50 m 处,并使其中两个脚螺旋在望远镜照准水准标尺的垂直方向上。
(2)将仪器整平,旋转微倾螺旋时水准气泡精密符合。
(3)将照准方向一侧的脚螺旋 1升高两周,为了不改变视准轴的方向,应将另一侧的脚螺旋2作等量降低,保持楔形丝仍夹准水准标尺上原来的分划线。此时仪器垂直轴倾斜。注意观察并记录水准气泡的偏移方向和大小。
(4)旋转脚螺旋 1、2,使其回到原来位置,使楔形丝在夹准水准标尺上原分划线的条件下,水准气泡两端恢复符合的位置。
(5)将脚螺旋2升高两周,脚螺旋1作等量降低,使楔形丝夹准水准标尺上的原分划线,此时仪器相对于步骤 (3)向另一侧倾斜。注意并记录水准气泡偏移方向和大小。
结论
根据仪器先后向两侧倾斜时,气泡偏移的方向和大小来分析判断视准轴与水准管轴的相互关系。可能出现下列不同情况:
(1)水准气泡的影像仍保持符合,则说明仪器不存在i 角误差和交叉误差;
(2)水准气泡的影像同向偏移,且偏移量相等,则仅有i角误差,而没有交叉误差;
(3)水准气泡的影像同向偏移,且偏移量不等,则i 角误差大于交叉误差;
(4)水准气泡的影像异向偏移,且偏移量相等,则仅有交叉误差,而没有i 角误差;