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经实践检验，水准测量的误差主要包括仪器误差、观测误差和外界条件的影响三个方面。
（一）仪器误差
水准仪经检验和校正后，仍存有视准轴不平行于水准管轴的残余误差。因此造成水准管气泡居中，水准管轴居于水平位置而望远镜视准轴却发生倾斜，致使读数误差。这种误差大多是系统性的，观测时可通过保持前后视距相等的方法消除或减弱此项误差的影响，在实际操作过程中，立尺人是关键，通过应用普通皮尺测距离，之后立尺，简单易行。如在某地区无法做到前后视距相等时，也可采用相邻几个测站的前视距离总和等于后视距离总和的方法，此方法较为繁琐，并且不容易掌握。
（二）观测误差
1.水准管气泡的居中误差
由于符合水准气泡未能做到严格居中，造成望远镜视准轴倾斜，产生读数误差。读数误差的大小与水准管的灵敏度有关，主要是水准管分划值τ的大小。此外，读数误差与视线长度成正比。
2.估读水准尺的误差
由于观测者眼睛的鉴别能力有限，而十字丝又有一定的宽度，所以在估读毫米数时，不可能十分准确。在水准尺上估读毫米数的误差与人眼的分辨能力、望远镜的放大倍率以及视距长度有关。
3.视差的影响
当存在视差时，尺像不与十字丝平面重合，观测时眼睛所在的位置不同，读出的数也不同，因此，产生读数误差。所以在每次读数前，控制方法就是要仔细进行物镜对光，消除视差。
4.水准尺倾斜的影响
水准尺如果是向视线的左右倾斜，观测时通过望远镜十字丝很容易察觉而纠正。但是，如果水准尺的倾斜方向与视线方向一致，即水准尺前后倾斜，则不易察觉。尺子倾斜总是使尺上读数增大。它对读数的影响与尺的倾斜角和尺上读数的大小（即视线距地面的高度）有关。尺的倾斜角越大，对读数的影响就越大；尺上读数越大，对读数的影响就越大。
（三）外界条件的影响
温度、太阳光及风力的影响
温度的变化可引起大气折光的变化，当强烈的日光照射水准仪时，仪器各部分受热不均匀而引起变形，特别是水准气泡因烈日照射而缩短，使观测产生误差。另外，由于水准管本身和管内液体温度的升高，气泡向着温度高的方向移动，从而影响仪器水平，产生气泡居中误差。所以当日照较强时，应随时注意撑伞保护仪器。由于大风可使水准尺竖不直，使水准仪的水准气泡不稳定，故应避免在大风的天气时进行水准测量。
四、结语
减小和消除误差的方法都是以增加时间或采取更多的步骤为代价的。在测量过程中，操作熟练才能提高观测的速度；采取规范的办法，严格执行正确步骤，司仪与立尺互相配合，才能得到正确结果。通过实践证明，将控制方法应用到实际工作中后，没有或极少出现过错误，杜绝了勘测的返工，为公路设计保质保量的完成奠定了基础。
