水準測量的幾點體會

張旭紅，常四海

黑龍江省有色金屬地質勘查研究總院，黑龍江 哈爾濱 150046

1 緒論

1）水準測量是建立測區基本高程控制系統的主要手段。觀測質量將直接影響水準點的高程精度。因此，認真細致地做好水準觀測工作，保證觀測的質量是非常重要的。但由于控制測量工作具有階段性也連貫性，都有一定的時間要求，不可能慢慢地進行，這里就存在一個速度問題。質量和數量是一對矛盾，但只要我們掌握其特點，是能夠達到較為滿意結果的。

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

2 水準測量

1）水準儀在投入作業前一定要按規定項目進行檢驗。特別是視準軸與水準軸相互關系的檢驗與校正；投入作業的標尺亦應按規定項目進行檢驗，尤其是測水準標尺分劃線每米分劃間隔真長；水準標尺上園水準器安置正確性的檢校。因這幾項關系到尺長改正數及標尺豎直程度問題。

2）嚴格掌握觀測時間，要在標尺分劃線呈象清晰而穩定時進行。水準測量中最主要的一項系統誤差是大氣的垂直折光差的影響。光線通過大氣產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間的不同而變化。因此，一、二等水準測量對，觀測的時間和溫度等作了明確規定。其它等級水準測量雖未有此規定限制，但也明確指出觀測必須在標尺分劃線呈象清晰穩定時進行，如是晴天日出后和日落前半小時，太陽中天前后1.5h內不宜觀測，因在上述時間內標尺呈象跳動太大，當然此時間也不是絕對的，因此呈象效果與視線長短有直接關系。

3）嚴格掌握操作規程。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誤差。i角的誤差、零點高度不等差引起的誤差可通過偶數站到達所求點來消除。所以操作規程必須嚴格遵守。

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

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

3 幾點體會

1）設站時，腳架支好，儀器與腳架頭的連接螺絲不宜擰的過緊，過緊整平腳螺旋轉動費勁影響平整速度。粗略平整時要用雙手操作，右手拇指、食指各轉意螺旋，左手拇指、食指合轉一螺旋。

2）觀測中調整符合氣泡的吻合程度可隨視線距離之遠近而定。假設儀器無交叉誤差僅存有i角10〃,以視線長75m計，前后視距不等差以最大2m計，符合氣泡精密吻合可產生誤差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。因而實際作業中在視線長時符合氣泡須嚴密吻合；當視線短時，如坡度大前后視線總共只有5m時，這時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，人估讀最小數為1mm（指無測微器的水準儀而定）。總之，作為觀測者要掌握自己所使用儀器的性能，做到心中有數，對于上述的數字不能硬套，其中關系到i角之大小、有無交叉誤差、距離遠近、不等差大小等等因素的計算見附表。

3）觀測中讀數要準、快而斷續（以3m木質區格式水準標尺為例）。作為觀測者最容易讀錯公分數值，由于錯誤加上記錄者未及時發覺會導致大量返工。所以，需要提高“條件反射”，讀數的本領是非常重要的。也就是象識字一樣，看到一個字就馬上認識是啥，一眼看上去就可讀出中絲所處該位置的讀數值。不須一格一格去查。但仍須注意公分讀數的正確性。這就須要經常練習，熟悉標尺在望遠鏡現場中中絲所在任意位置時的讀數。

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

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

水準測量實際就是求得兩點間高差值。如果一直是上山，那就應盡量多測正高差，盡量避免出現負高差。也就是使用后視尺讀數盡量大（以視距時能有全絲讀數為標準）三等以上要考慮最低視線高前尺讀數盡量小。

6）讀數要干脆利落。以無測微器儀器為例（如N2、N10.等）在區格式木質水準標尺上讀數時，四位數要咬字清楚，準而快斷續讀出。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.讀數時的聲音要使立尺者也能聽見，以代替翻尺（黑面轉紅面）的口令，如距離遠則在讀數時，同時作出手勢，示意立尺者翻尺。

7）標尺上氣泡對標尺是否豎直關系很大，特別是視線遠時（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），護尺角鐵兩側各有螺絲一枚，可將螺絲擰下幾扣，然后以細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）后尺移往前尺時要以步測至儀器步數，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，重新移動尺墊而耽誤時間。做為觀測者更應隨時注意下一站地形坡度等情況，要使設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 結論

測量成果本身是集體的產物，單靠某個人是不行的。就水準測量而言，記錄者與效率也是有密切關系的。