测量误差产生的原因

出处：按学科分类—工业技术 中国建材工业出版社《工程测量实用技术手册》第92页（1238字）

引起测量误差的原因很多，概括起来有仪器误差、观测者和外界条件的影响三个方面。

1．仪器误差

测量工作是通过仪器进行的，而任何一种仪器都具有制造工艺上的局限性，尽管仪器通过检验和校正，但都会有一些剩余误差，使观测结果的精度受到一定的限制。例如水准仪的视准轴难以绝对平行于水准管轴，水准尺有分划误差等。当然，不同类型的仪器具有不同精度，使用不同精度的仪器引起的误差大小也不相同。

2．观测者的影响

观测者是通过自身的感觉器官来进行工作的，由于人的感觉器官鉴别能力有一定的局限性，使得在安置仪器、瞄准、读数等方面都会产生误差。此外，观测者的技术水平、熟练程度和工作态度也会直接影响观测成果的质量。

3．外界条件的影响

由于观测时所处的外界自然环境与仪器所要求的标准状态不一致，引起测量仪器和被测物体本身的变化，这些环境因素与温度、湿度、风力、日照、气压、振动、电磁场、空气的透明度、空气的含尘量、大气折光等有关，必然使观测结果带有误差。

通常把观测误差来源的三个方面称为观测条件，观测条件的好坏与观测成果的质量有着密切的联系。一般情况下，观测误差的大小受观测条件的制约。观测条件好时，误差就小，所获得的观测结果的质量就高；反之，误差就大，观测结果的质量就低。因此，评定观测结果的质量高低，应根据观测条件的好坏和观测误差的大小进行综合考虑。

在测量中，除了误差之外，有时还可能发生错误。例如测错、读错、算错等，这是由于观测者的疏忽大意造成的。例如，一个三角形三个内角和的理论值等于180°，为了确定该三角形的形状，只要测量其中的任意两个内角，第三个内角就可以用180°减去已测得的两个内角和求得。因此确定一个三角形形状的必要观测个数为2，但是如果测某个内角时经纬仪对中对错了点，则测得的内角就存在粗差，因没有检核条件，则该粗差不可能被发现，也不可能被消除。如果测量了第三个内角，则第三个内角就是多余观测，这时三个内角之和就构成了一个检核条件，若存在粗差，测量成果必然超过限差要求，因此，粗差可以通过多余观测来发现，并通过重新观测含有粗差的观测量来消除。只要观测者仔细认真地作业并采取必要的检核措施，错误就可以避免。

测量仪器在使用前都应进行检验和校正，操作时必须严格按照规范的要求进行。一般认为，当严格按照规范的要求进行测量工作时，系统误差和粗差是可以消除的，即使不能完全消除，也可以将其影响减到最小。