水准测量的几点体会

张旭红，常四海

黑龙江省有色金属地质勘查研究总院，黑龙江 哈尔滨 150046

1 绪论

1）水准测量是建立测区基本高程控制系统的主要手段。观测质量将直接影响水准点的高程精度。因此，认真细致地做好水准观测工作，保证观测的质量是非常重要的。但由于控制测量工作具有阶段性也连贯性，都有一定的时间要求，不可能慢慢地进行，这里就存在一个速度问题。质量和数量是一对矛盾，但只要我们掌握其特点，是能够达到较为满意结果的。

2）笔者自1995年以来一直进行三等、四等水准测量累达300km。这些地区有的是高山地，有的是山地，有的是丘陵平地。高山地效率达到日测330站；丘陵平地采用单程双侧法日测9km；单程施测高山地达4km；一般山地达6km。其质量都在规定的限差1/3 以内，获得了较为理想的优质快速观测成果。

2 水准测量

1）水准仪在投入作业前一定要按规定项目进行检验。特别是视准轴与水准轴相互关系的检验与校正；投入作业的标尺亦应按规定项目进行检验，尤其是测水准标尺分划线每米分划间隔真长；水准标尺上园水准器安置正确性的检校。因这几项关系到尺长改正数及标尺竖直程度问题。

2）严格掌握观测时间，要在标尺分划线呈象清晰而稳定时进行。水准测量中最主要的一项系统误差是大气的垂直折光差的影响。光线通过大气产生折光是由于大气密度变化而引起的，近地面的大气密度是受近地面大气温度影响，其温度变化又随地形植被和一天中时间的不同而变化。因此，一、二等水准测量对，观测的时间和温度等作了明确规定。其它等级水准测量虽未有此规定限制，但也明确指出观测必须在标尺分划线呈象清晰稳定时进行，如是晴天日出后和日落前半小时，太阳中天前后1.5h内不宜观测，因在上述时间内标尺呈象跳动太大，当然此时间也不是绝对的，因此呈象效果与视线长短有直接关系。

3）严格掌握操作规程。比如，仪器升沉的误差可通过后一前一前一后的观测次序以消除；尺子的升沉影响可采用往返观测取平均值的措施减弱此项误差。i角的误差、零点高度不等差引起的误差可通过偶数站到达所求点来消除。所以操作规程必须严格遵守。

4）晴天观测过程中，应用测伞遮挡阳光对仪器的直接照射，脚架如是伸缩型的，还应注意螺旋是否拧牢。

以上几点是为了保证观测质量所必须注意的，但水准测量的误差有的是与时间的长短成比例而决定其大小的，因而加快观测速度会使各项外界影响的误差大大减小。任务的紧迫性也要求我们要快速观测。

3 几点体会

1）设站时，脚架支好，仪器与脚架头的连接螺丝不宜拧的过紧，过紧整平脚螺旋转动费劲影响平整速度。粗略平整时要用双手操作，右手拇指、食指各转意螺旋，左手拇指、食指合转一螺旋。

2）观测中调整符合气泡的吻合程度可随视线距离之远近而定。假设仪器无交叉误差仅存有i角10〃,以视线长75m计，前后视距不等差以最大2m计，符合气泡精密吻合可产生误差0.1mm。如视线长50m不等差2m，气泡精密吻合可引起0.1mm误差。如75m视线长之i角10s，气泡偏离2mm（一端符合，一端偏离）,可引起误差11mm；如视线长5m，气泡偏离2mm可引起误差0.7mm。因而实际作业中在视线长时符合气泡须严密吻合；当视线短时，如坡度大前后视线总共只有5m时，这时气泡吻合度可不必过究，吻合程度差2m，其引起的误差仅0.4mm，人估读最小数为1mm（指无测微器的水准仪而定）。总之，作为观测者要掌握自己所使用仪器的性能，做到心中有数，对于上述的数字不能硬套，其中关系到i角之大小、有无交叉误差、距离远近、不等差大小等等因素的计算见附表。

3）观测中读数要准、快而断续（以3m木质区格式水准标尺为例）。作为观测者最容易读错公分数值，由于错误加上记录者未及时发觉会导致大量返工。所以，需要提高“条件反射”，读数的本领是非常重要的。也就是象识字一样，看到一个字就马上认识是啥，一眼看上去就可读出中丝所处该位置的读数值。不须一格一格去查。但仍须注意公分读数的正确性。这就须要经常练习，熟悉标尺在望远镜现场中中丝所在任意位置时的读数。

4）标尺竖直程度与其上的已调整好的园气泡居中程度有关。但人扶尺中常因时间长而产生摇动，致使尺前后倾斜，所以观测者定要提高操作速度，特别是当标尺从黑面转向红面时的一刹那，要立即视之读出，此时标尺所处位置是较垂直的。

5）充分利用地形设站，减少一上一下再一上的多余性，如下图地形可设站于A处后视B尺前视C尺，不需设站于1、2尺一下一上的设站，避免增加站数。

水准测量实际就是求得两点间高差值。如果一直是上山，那就应尽量多测正高差，尽量避免出现负高差。也就是使用后视尺读数尽量大（以视距时能有全丝读数为标准）三等以上要考虑最低视线高前尺读数尽量小。

6）读数要干脆利落。以无测微器仪器为例（如N2、N10.等）在区格式木质水准标尺上读数时，四位数要咬字清楚，准而快断续读出。如0651，读成“06”“51”，不须读 出0米6公寸5公分1公里，也不要读成0.651.读数时的声音要使立尺者也能听见，以代替翻尺（黑面转红面）的口令，如距离远则在读数时，同时作出手势，示意立尺者翻尺。

7）标尺上气泡对标尺是否竖直关系很大，特别是视线远时（见附表）。因而每日出工前都须检校。为了检校方便，我的做法是在尺端（3m注记一端），护尺角铁两侧各有螺丝一枚，可将螺丝拧下几扣，然后以细线绳绕在上面再拧紧，将其绳套吊在订在离地面3m以上处的钉子上用重力使其垂直，然后改正气泡，此法既快又可靠。

8）后尺移往前尺时要以步测至仪器步数，掌握前后视距离，使其大致相等，以减少因前后视距不等差超限，重新移动尺垫而耽误时间。做为观测者更应随时注意下一站地形坡度等情况，要使设站至后视距及视距大致相等，不超出允许不等差的范围，还要注意使所测高差尽量为最大。

4 结论

测量成果本身是集体的产物，单靠某个人是不行的。就水准测量而言，记录者与效率也是有密切关系的。