1、儀器誤差之一是水準儀的望遠鏡視準軸不平行於水準管軸所產生的誤差。

儀器雖在測量前經過校正，仍會存在殘餘誤差。因此造成水準管氣泡居中，水準管軸居於水平位置而望遠鏡視準軸卻發生傾斜，致使讀數誤差。這種誤差與視距長度成正比。觀測時可透過中間法（前後視距相等）和距離補償法（前視距離和等於後視距離總和）消除。針對中間法在實際過程中的控制，立尺人是關鍵，透過應用普通皮尺測距離，之後立尺，簡單易行。而距離補償法不僅繁瑣，並且不容易掌握。2、儀器誤差之二是水準尺誤差。主要包含尺長誤差（尺子長度不準確）、刻劃誤差（尺上的分劃不均勻）和零點差（尺的零刻劃位置不準確），對於較精密的水準測量，一般應選用尺長誤差和刻劃誤差小的標尺。尺的零誤差的影響，控制方法可以透過在一個水準測段內，兩根水準尺交替輪換使用（在本測站用作後視尺，下測站則用為前視尺），並把測段站數目佈設成偶數，即在高差中相互抵消。同時可以減弱刻劃誤差和尺長誤差的影響。3、觀測誤差之一是符合水準管氣泡居中的誤差。由於符合水準氣泡未能做到嚴格居中，造成望遠鏡視準軸傾斜，產生讀數誤差。讀數誤差的大小與水準管的靈敏度有關，主要是水準管分劃值τ的大小。此外，讀數誤差與視線長度成正比。水準管居中誤差一般認為是0.1·τ，根據公式m居=0.1·τ·S/ρ，DS3級水準儀水準管的分劃值一般為20″，視線長度S為75m，ρ=206265″，那麼，m居=0.4mm。由此看來，只要觀測時符合水準管氣泡能夠認真仔細進行居中，且對視線長度加以限制，與中間法一致，此誤差可以消除。4、觀測誤差之二是視差的影響。當存在視差時，尺像不與十字絲平面重合，觀測時眼睛所在的位置不同，讀出的數也不同，因此，產生讀數誤差。所以在每次讀數前，控制方法就是要仔細進行物鏡對光，消除視差。5、觀測誤差之三是水準尺的傾斜誤差。水準尺如果是向視線的左右傾斜，觀測時透過望遠鏡十字絲很容易察覺而糾正。但是，如果水準尺的傾斜方向與視線方向一致，則不易察覺。尺子傾斜總是使尺上讀數增大。它對讀數的影響與尺的傾斜角和尺上讀數的大小（即視線距地面的高度）有關。尺的傾斜角越大，對讀數的影響就越大；尺上讀數越大，對讀數的影響就越大。所產生的讀數誤差為Δa=a（1-cosγ）。當γ=3o，a=1.5m時，Δa=2mm，由此可以看出，此項影響是不可忽視的，通常我們立鏡高度是1.7m, 則Δa=2.33mm，。因此，在水準測量中，立尺是一項十分重要的工作，一定要認真立尺，使尺處於鉛垂位置。尺上有圓水準的應使氣泡居中。必要時可用搖尺法，即讀數時尺底置於點上，尺的上部在視線方向前後慢慢搖動，讀取最小的讀數。當地面坡度較大時，尤其應注意將尺子扶直，並應限制尺的最大讀數。最重要的是在轉點位置。6、外界條件和下沉的影響。用水平面代替水準面對高程的影響，可以用公式Δh=D2/（2R）表示，地球半徑R=6371Km，當D=75m時，Δh=0.44cm；當D=100m時，Δh=0.08cm；當D=500m時，Δh=2cm；當D=1Km時，Δh=8cm；當D=2Km時，Δh=31cm；顯然，以水平面代替水準面時高程所產生的誤差要遠大於測量高程的誤差。所以，對於高程而言，即使距離很短，也不能將水準面當作水平面，一定要考慮地球曲率對高程的影響。實測中採用中間法可消除。大氣折光使視線成為一條曲率約為地球半徑7倍的曲線，使讀數減小，可以用公式Δh=D2/（2x7R）表示，視線離地面越近，折射越大，因此，視線距離地面的角度不應小於0.3m，並且其影響也可用中間法消除或減弱。此外，應選擇有利的時間，一日之中，上午10時至下午4時這段時間大氣比較穩定，便於消除大氣折光的影響，但在中午前後觀測時，尺像會有跳動，影響讀數，應避開這段時間，陰天、有微風的天氣可全天觀測。儀器下沉是指在一測站上讀的後視讀數和前視讀數之間儀器發生下沉，使得前視讀數減小，算得的高差增大。為減弱其影響，當採用雙面尺法或變更儀器高法時，第一次是讀後視讀數再讀前視讀數，而第二次則先讀前視讀數再讀後視讀數。即“後、前、前、後”的觀測程式。這樣的兩次高差的平均值即可消除或減弱儀器下沉的影響。水準尺下沉的誤差是指儀器在遷過程中，轉點發生下沉，使遷站後的後視讀數增大，算得的高差也增大。如果採取往返測，往測高差增大，返測高差減小，所以取往返高差的平均值，可以減弱水準尺下沉的影響。最有效的方法是應用尺墊，在轉點的地方必須放置尺墊，並將其踩實，以防止水準尺在觀測過程中下沉。比較穩定，便於消除大氣折光的影響，但在中午前後觀測時，尺像會有跳動，影響讀數，應避開這段時間，陰天、有微風的天氣可全天觀測。儀器下沉是指在一測站上讀的後視讀數和前視讀數之間儀器發生下沉，使得前視讀數減小，算得的高差增大。為減弱其影響，當採用雙面尺法或變更儀器高法時，第一次是讀後視讀數再讀前視讀數，而第二次則先讀前視讀數再讀後視讀數。即“後、前、前、後”的觀測程式。這樣的兩次高差的平均值即可消除或減弱儀器下沉的影響。水準尺下沉的誤差是指儀器在遷過程中，轉點發生下沉，使遷站後的後視讀數增大，算得的高差也增大。如果採取往返測，往測高差增大，返測高差減小，所以取往返高差的平均值，可以減弱水準尺下沉的影響。最有效的方法是應用尺墊，在轉點的地方必須放置尺墊，並將其踩實，以防止水準尺在觀測過程中下沉。