《國家三、四等水準測量規范》新、舊版本的變化分析

何宗友

(廣東省國土資源廳測繪院,廣東廣州 510500)

《國家三、四等水準測量規范》新、舊版本的變化分析

何宗友

(廣東省國土資源廳測繪院,廣東廣州 510500)

從《國家三、四等水準測量規范》(GB/T 12898—2009和 GB 12898—91)對建立三、四等水準網的布設原則、施測方法、精度指標和技術要求環節出發,對新、舊規范進行比較,分析兩者之間的變化,進而說明新規范的發布和實施對今后水準測量的開展提供了新的技術方向和技術支持。

三、四等水準測量;規范;數字水準儀

一、引 言

《國家三、四等水準測量規范》(GB 12898—91) (以下簡稱舊規范)于 1991年 5月 5日發布,自1992年 1月 1日施行。舊規范自施行以來,為國家水準測量開展提供了依據和技術指導。隨著社會進步及測量技術的不斷更新發展,舊規范已遠遠不能滿足測繪技術發展的需要,因此,國家測繪局測繪標準化研究所起草了《國家三、四等水準測量規范》(GB/T 12898—2009)(以下簡稱新規范),2009年 5月 6日發布,自 2009年 10月 1日施行。考慮到《國家三、四等水準測量規范》在水準測量中的普遍運用,本文結合實際中遇到的情況,分析新規范與舊規范的變化點,以便使用者更好地了解和使用新規范。

二、舊規范存在的主要缺點

舊規范自發布施行以來,為水準測量提供了技術指導和技術支持,但隨著測繪技術的發展和現代測繪作業的需求,舊規范已無法滿足現代測繪的需要,其主要缺點有:

1)舊規范中對測量儀器的使用要求仍停留在早期的光學水準儀。因早期光學水準儀設備陳舊,精度不高,作業效率低,難以適應現代水準測量工作的需要,對現在大量使用的數字水準儀和 GPS接收機的技術要點仍是空白,不能滿足現代水準測量的需求。

2)舊規范中對標石的規格、埋設的技術要求方法陳舊,不利于水準點的維護和使用。

三、新舊規范的變化點

新規范基本延續了舊規范的技術和依據,尤其是在布設原則、施測方法、精度指標和技術要求上都未作大的調整。分析新規范與舊規范的變化點,主要體現在以下幾個方面:

1.新規范要求更標準、更全面

新規范在舊規范基礎上,根據 GB/T 1.1—2000《標準化工作導則第 1部分:標準的結構和編寫規則》,對原標準進行修改。舊規范從 9個方面描述了國家三、四等水準測量的技術要求,新規范則從10個方面詳盡描述水準測量的技術要點。增加了部分規范性引用文件和水準術語的定義,如結點、水準路線和測段等,明確了水準概念,使初次接觸水準測量的作業人員有了更好的認識。

2.新規范提供新技術支持

隨著社會的發展和數字化測繪技術的推廣,數字水準儀以其輕便靈巧、操作簡便、數據安全、精度高等優點在水準測量中越來越顯示出其優越性,在日常水準測量中得到廣泛使用。新規范充分考慮到數字水準儀在水準測量中的運用,在儀器類型、技術指標、觀測要點、檢驗等項目上都充分加以說明。因此,數字水準儀在水準測量中有技術標準可依,在今后的水準測量中將會得到充分發展。

新規范中新技術的使用還體現在跨河水準測量中 GPS接收機的使用。隨著城市化進程的不斷發展,許多城市相繼建立了自己的似大地水準面精化模型,有的甚至達到 1厘米級精度。在充分利用GPS技術和似大地水準面相結合的情形下,大江大河之間的跨河水準已經不再是水準測量中的難題。

3.新規范更實際、更準確

新規范在充分考慮現實情況和水準測量的實用情形下,修改了部分水準點標石的規格、埋石的技術要求并增加了新標石的規格、埋石的技術要求等內容。在標石類型使用上刪除了爆破性混凝土柱普通水準標石,增加了道路水準標石,并對道路水準標石造埋進行文字和圖解說明。在標石外部整飾上,過去的作業模式一般是采用挖掘防護溝、埋設指示碑。由于指示碑在居民地附近埋設后,受當地民俗的影響,指示碑很難埋設或長期保存,而僅僅用指示盤也不利于點位的保存,很多點的指示盤被當地群眾隨意移動后很難找到。新規范充分考慮到實際情況和點位的利用保存情況,對標石的埋石要求作了統一規定。新規范要求,標石埋設后,一般應按照規范中的規格建造保護井,加蓋保護盤。根據一般作業經驗,保護井宜采用建造方形保護井加蓋指示盤(形狀形似日常路邊見到的中國電信方形保護井),井內填充細沙,這種結構是在埋設好水準標石后,采用磚石砌成方形或事先預制好的混凝土保護井,然后采用事先預制好的指示盤蓋住保護井。這種保護井易保存、易尋找,值得推廣,其優點主要體現在以下幾個方面:①豎井結構堅固、標志明顯,群眾不會輕易破壞;②水準觀測方便實用,在觀測時只需揭開指示蓋,弄開細沙就可觀測;③造價適中,值得推廣。

新規范在規定如何埋石的同時,增加了關鍵工序的控制,在標石埋設的現場,對標石坑、標石安置、標石整飾后、標石埋設位置遠近景照片進行拍攝,對標石在埋設過程中的質量進行跟蹤,對今后標石的找尋提供可靠資料。新舊規范的變化還體現在標石柱體預制時水準標石頂面壓印水準點信息的樣式上。

4.新規范內容更細化

新規范在充分利用舊規范的原有內容前提下,對每一個環節和操作都詳細描述操作步驟和內容。這點主要體現在水準點之記的繪制上。新規范對水準點之記詳細描述了每一個欄目應該和怎樣記錄的內容。其中與舊規范主要的區別是要求圖幅欄填寫點位所在的 1∶100 000地形圖圖幅號,經緯度欄填寫在點位實測的經緯度,標注至整秒(舊規范要求點位經緯度從1∶100 000或1∶50 000地形圖上量取至0.1′)。對交通路線欄和點位詳細說明欄中所涉及的方位名詞進行具體說明,對點位距離的取位進行說明。

縱觀新舊水準規范的變化,概括起來主要體現在如表1所列的內容。

表 1 《國家三、四等水準測量規范》(GB/T 12898—2009和 GB 12898—91)變化點比較

四、新規范仍有待完善的地方

1)在水準觀測方法上,新規范中三等水準采用的單程雙轉點觀測仍局限于光學測微器的水準儀和線條式因瓦水準標尺。數字水準儀是數字化測量的產物,無論從精度還是從效率上,三等水準測量采用單程雙轉點觀測時使用數字水準儀配合條形碼因瓦標尺觀測都是一個完美的選擇,只不過在觀測過程時需要采用外掛的記錄程序。

2)新規范在設置測站的要求上,數字水準儀視線高度三絲能讀數存在有歧義的地方。數字水準儀(如蔡司D iNi系列)不同于光學水準儀,它是基于對 15個 2 cm間隔的編碼尺段進行測量并取平均值,得到視線高度和長度,因此上下絲能讀數在數字水準儀中已沒有實在意義。只要對稱于視線軸各長 30 cm的編碼尺段在標尺面上,就能測定視線高度和長度,因此即使有時上絲或下絲不在尺上,數字水準儀也能讀數。

3)新規范中未涉及手持 GPS的運用,隨著手持 GPS接收機在日常測繪中的廣泛運用,在水準埋石過程中攜帶一臺手持 GPS接收機,測出水準點的概略坐標或經緯度,便于今后找點,也能對測量工作起到很大的幫助作用。

4)新規范中在水準點之記繪制中,經緯度要求標注至整秒,而水準點之記樣板中經緯度仍標注至0.1′,兩者表述矛盾。

五、結束語

通過上述新舊規范變化點的分析,新規范基本延續了舊規范的基本理論與要點,如水準布設原則、施測方法、精度指標和技術要求都未作大的調整,但也修改了與現代測繪技術不符合要求的內容,如水準點標石的規格、埋設的技術要求等,增加了新標石的規格、埋設的技術要求及數字水準儀觀測、檢驗等技術要求。新規范的發布和施行無疑對今后水準測量的開展提供了新的技術方向和技術支持。

[1] 國家質量監督檢驗檢疫總局.GB/T 12898—2009國家三、四等水準測量規范 [S].北京:中國標準出版社,2009.

[2] 國家技術監督局.GB 12898—91國家三、四等水準測量規范[S].北京:中國標準出版社,1992.

[3] 武漢測繪科技大學《測量學》編寫組.測量學[M].北京:測繪出版社,1979.

[4] 徐國宏.2008版 GB/T 17941和 GB/T 18316的變化分析:以數字線劃圖的檢查驗收為例 [J].測繪通報, 2009(6):69-71.

Change Analysis ofthe Specifications for the Third and Fourth O rder Leveling(GB/T 12898—2009 and GB 12898—91)

HE Zongyou

0494-0911(2010)07-0037-03

P201

B

2010-04-21

何宗友(1976—),男,安徽樅陽人,工程師,技師,主要從事水準測量、GPS測量、數字化地形圖測量及其他基礎測繪工作。