水準(zhǔn)測量的幾點(diǎn)體會(huì)

張旭紅，常四海

黑龍江省有色金屬地質(zhì)勘查研究總院，黑龍江 哈爾濱 150046

1 緒論

1）水準(zhǔn)測量是建立測區(qū)基本高程控制系統(tǒng)的主要手段。觀測質(zhì)量將直接影響水準(zhǔn)點(diǎn)的高程精度。因此，認(rèn)真細(xì)致地做好水準(zhǔn)觀測工作，保證觀測的質(zhì)量是非常重要的。但由于控制測量工作具有階段性也連貫性，都有一定的時(shí)間要求，不可能慢慢地進(jìn)行，這里就存在一個(gè)速度問題。質(zhì)量和數(shù)量是一對矛盾，但只要我們掌握其特點(diǎn)，是能夠達(dá)到較為滿意結(jié)果的。

2）筆者自1995年以來一直進(jìn)行三等、四等水準(zhǔn)測量累達(dá)300km。這些地區(qū)有的是高山地，有的是山地，有的是丘陵平地。高山地效率達(dá)到日測330站；丘陵平地采用單程雙側(cè)法日測9km；單程施測高山地達(dá)4km；一般山地達(dá)6km。其質(zhì)量都在規(guī)定的限差1/3 以內(nèi)，獲得了較為理想的優(yōu)質(zhì)快速觀測成果。

2 水準(zhǔn)測量

1）水準(zhǔn)儀在投入作業(yè)前一定要按規(guī)定項(xiàng)目進(jìn)行檢驗(yàn)。特別是視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸相互關(guān)系的檢驗(yàn)與校正；投入作業(yè)的標(biāo)尺亦應(yīng)按規(guī)定項(xiàng)目進(jìn)行檢驗(yàn)，尤其是測水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃線每米分劃間隔真長；水準(zhǔn)標(biāo)尺上園水準(zhǔn)器安置正確性的檢校。因這幾項(xiàng)關(guān)系到尺長改正數(shù)及標(biāo)尺豎直程度問題。

2）嚴(yán)格掌握觀測時(shí)間，要在標(biāo)尺分劃線呈象清晰而穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行。水準(zhǔn)測量中最主要的一項(xiàng)系統(tǒng)誤差是大氣的垂直折光差的影響。光線通過大氣產(chǎn)生折光是由于大氣密度變化而引起的，近地面的大氣密度是受近地面大氣溫度影響，其溫度變化又隨地形植被和一天中時(shí)間的不同而變化。因此，一、二等水準(zhǔn)測量對，觀測的時(shí)間和溫度等作了明確規(guī)定。其它等級(jí)水準(zhǔn)測量雖未有此規(guī)定限制，但也明確指出觀測必須在標(biāo)尺分劃線呈象清晰穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行，如是晴天日出后和日落前半小時(shí)，太陽中天前后1.5h內(nèi)不宜觀測，因在上述時(shí)間內(nèi)標(biāo)尺呈象跳動(dòng)太大，當(dāng)然此時(shí)間也不是絕對的，因此呈象效果與視線長短有直接關(guān)系。

3）嚴(yán)格掌握操作規(guī)程。比如，儀器升沉的誤差可通過后一前一前一后的觀測次序以消除；尺子的升沉影響可采用往返觀測取平均值的措施減弱此項(xiàng)誤差。i角的誤差、零點(diǎn)高度不等差引起的誤差可通過偶數(shù)站到達(dá)所求點(diǎn)來消除。所以操作規(guī)程必須嚴(yán)格遵守。

4）晴天觀測過程中，應(yīng)用測傘遮擋陽光對儀器的直接照射，腳架如是伸縮型的，還應(yīng)注意螺旋是否擰牢。

以上幾點(diǎn)是為了保證觀測質(zhì)量所必須注意的，但水準(zhǔn)測量的誤差有的是與時(shí)間的長短成比例而決定其大小的，因而加快觀測速度會(huì)使各項(xiàng)外界影響的誤差大大減小。任務(wù)的緊迫性也要求我們要快速觀測。

3 幾點(diǎn)體會(huì)

1）設(shè)站時(shí)，腳架支好，儀器與腳架頭的連接螺絲不宜擰的過緊，過緊整平腳螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)費(fèi)勁影響平整速度。粗略平整時(shí)要用雙手操作，右手拇指、食指各轉(zhuǎn)意螺旋，左手拇指、食指合轉(zhuǎn)一螺旋。

2）觀測中調(diào)整符合氣泡的吻合程度可隨視線距離之遠(yuǎn)近而定。假設(shè)儀器無交叉誤差僅存有i角10〃,以視線長75m計(jì)，前后視距不等差以最大2m計(jì)，符合氣泡精密吻合可產(chǎn)生誤差0.1mm。如視線長50m不等差2m，氣泡精密吻合可引起0.1mm誤差。如75m視線長之i角10s，氣泡偏離2mm（一端符合，一端偏離）,可引起誤差11mm；如視線長5m，氣泡偏離2mm可引起誤差0.7mm。因而實(shí)際作業(yè)中在視線長時(shí)符合氣泡須嚴(yán)密吻合；當(dāng)視線短時(shí)，如坡度大前后視線總共只有5m時(shí)，這時(shí)氣泡吻合度可不必過究，吻合程度差2m，其引起的誤差僅0.4mm，人估讀最小數(shù)為1mm（指無測微器的水準(zhǔn)儀而定）?？傊鳛橛^測者要掌握自己所使用儀器的性能，做到心中有數(shù)，對于上述的數(shù)字不能硬套，其中關(guān)系到i角之大小、有無交叉誤差、距離遠(yuǎn)近、不等差大小等等因素的計(jì)算見附表。

3）觀測中讀數(shù)要準(zhǔn)、快而斷續(xù)（以3m木質(zhì)區(qū)格式水準(zhǔn)標(biāo)尺為例）。作為觀測者最容易讀錯(cuò)公分?jǐn)?shù)值，由于錯(cuò)誤加上記錄者未及時(shí)發(fā)覺會(huì)導(dǎo)致大量返工。所以，需要提高“條件反射”，讀數(shù)的本領(lǐng)是非常重要的。也就是象識(shí)字一樣，看到一個(gè)字就馬上認(rèn)識(shí)是啥，一眼看上去就可讀出中絲所處該位置的讀數(shù)值。不須一格一格去查。但仍須注意公分讀數(shù)的正確性。這就須要經(jīng)常練習(xí)，熟悉標(biāo)尺在望遠(yuǎn)鏡現(xiàn)場中中絲所在任意位置時(shí)的讀數(shù)。

4）標(biāo)尺豎直程度與其上的已調(diào)整好的園氣泡居中程度有關(guān)。但人扶尺中常因時(shí)間長而產(chǎn)生搖動(dòng)，致使尺前后傾斜，所以觀測者定要提高操作速度，特別是當(dāng)標(biāo)尺從黑面轉(zhuǎn)向紅面時(shí)的一剎那，要立即視之讀出，此時(shí)標(biāo)尺所處位置是較垂直的。

5）充分利用地形設(shè)站，減少一上一下再一上的多余性，如下圖地形可設(shè)站于A處后視B尺前視C尺，不需設(shè)站于1、2尺一下一上的設(shè)站，避免增加站數(shù)。

水準(zhǔn)測量實(shí)際就是求得兩點(diǎn)間高差值。如果一直是上山，那就應(yīng)盡量多測正高差，盡量避免出現(xiàn)負(fù)高差。也就是使用后視尺讀數(shù)盡量大（以視距時(shí)能有全絲讀數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)）三等以上要考慮最低視線高前尺讀數(shù)盡量小。

6）讀數(shù)要干脆利落。以無測微器儀器為例（如N2、N10.等）在區(qū)格式木質(zhì)水準(zhǔn)標(biāo)尺上讀數(shù)時(shí)，四位數(shù)要咬字清楚，準(zhǔn)而快斷續(xù)讀出。如0651，讀成“06”“51”，不須讀 出0米6公寸5公分1公里，也不要讀成0.651.讀數(shù)時(shí)的聲音要使立尺者也能聽見，以代替翻尺（黑面轉(zhuǎn)紅面）的口令，如距離遠(yuǎn)則在讀數(shù)時(shí)，同時(shí)作出手勢，示意立尺者翻尺。

7）標(biāo)尺上氣泡對標(biāo)尺是否豎直關(guān)系很大，特別是視線遠(yuǎn)時(shí)（見附表）。因而每日出工前都須檢校。為了檢校方便，我的做法是在尺端（3m注記一端），護(hù)尺角鐵兩側(cè)各有螺絲一枚，可將螺絲擰下幾扣，然后以細(xì)線繩繞在上面再擰緊，將其繩套吊在訂在離地面3m以上處的釘子上用重力使其垂直，然后改正氣泡，此法既快又可靠。

8）后尺移往前尺時(shí)要以步測至儀器步數(shù)，掌握前后視距離，使其大致相等，以減少因前后視距不等差超限，重新移動(dòng)尺墊而耽誤時(shí)間。做為觀測者更應(yīng)隨時(shí)注意下一站地形坡度等情況，要使設(shè)站至后視距及視距大致相等，不超出允許不等差的范圍，還要注意使所測高差盡量為最大。

4 結(jié)論

測量成果本身是集體的產(chǎn)物，單靠某個(gè)人是不行的。就水準(zhǔn)測量而言，記錄者與效率也是有密切關(guān)系的。