三等水准测量技术在煤矿企业中的应用研究

摘 要：文章针对三等水准测量，结合大屯矿区实际情况，介绍了对矿区三等水准网联测的技术措施，包含选点与埋石及水准观测方法，并提出了几点观测中应该注意的事项及成果的取舍，对三等水准测量技术的应用具有一定的借鉴意义。

关键词：三等水准测量；高程控制；应用研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.065

0 引言

三等水准测量可为地形图测绘和各种工程建设提供高程控制。新中国成立不久我国就布设了覆盖整个国家的三等高程控制网，在过去的几十年中，基本满足了生产和科学研究的需求。但随着测绘科学技术的发展和人类活动的频繁，一方面，国家基本等级高程控制网表现出一定的局限性，如城市化进程的加快，原来沿着公路沿线布设的水准路线在公路改线后复测很不方便；测量标志保护不力，大量水准点遭到破坏，复测已失去意义。另一方面，随着我国经济建设的快速发展，对高程测量提出了更频繁的需求。

大屯矿区三等水准网是整个矿区首级高程控制网。受煤炭开采、地下水的抽取和地面生产生活等种种因素的影响，大屯矿区三等水准点受到不同程度的下沉或破坏，对矿区的生产和建设安全造成隐患。为满足大屯矿区四矿和中心区安全生产和发展规划的需要，对矿区三等水准网进行联测。

大屯矿区三等水准联测，采用矿区三个基岩二等水准点“BMJ1中”、“BMYJ”、“BMKJ”作为高程起算点，为1956年黄海高程系统。

1 测区概况

测区位于江苏省沛县和山东省微山县境内，东临昭阳湖和微山湖。测区内村庄密集，沟渠纵横，地势平坦，交通方便；沿线路面以沥青、碎石等公路、大车路为主。项目困难类别为I类地区。

本测区属于温带气候，季节分明，年最高气温为39℃，最低气温为-17℃，年平均气温为13.4℃；年平均降雨量为700毫米，且雨量多集中在夏季；年蒸发量为1570毫米，年平均相對湿度为72%。

2 选点与埋石

矿区三等水准点多沿公路、大堤、乡村道路两旁布设，对于不适合埋石桩的水准沿线上的过渡点、转点一般选择在地基牢固稳定，易于辨识的桥墩、水闸地基、广告牌的地脚螺杆、避雷针的底座基础等，并用红漆标注加以区别。而各矿内的三等水准点均以埋石为主。本年度矿区三等水准观测在往年大屯矿区三等水准联测的基础上进行复测，通过巡视三等水准线路中各水准点，发现井田内的“杨屯”、“地磅”、“龙西井”、“BM龙风”、“BMZ51”、“孔风南”、“研发中心”、“三角花园”、“I-5”点遭到破坏外，其余各水准点保存良好。对遭破坏的点及时进行补桩造点，如龙东风井大门旁的“龙风井”、和向南300米田埂上的“龙风南”各埋石桩等。调整的水准点均选在土质坚实、安全僻静、观测方便和有利于长期保存的地点。避免了将水准点选埋于易受水淹、潮湿及易发生土崩、滑坡、沉陷的地点。

3 水准观测

（1）观测方法。本次三等水准测量主要使用天宝Dini电子水准仪和3米条码式铟瓦水准标尺进行单程双转点观测。（2）设置测站。本次三等水准观测使用尺台作转点尺承；观测应在标尺分划线成像清晰稳定时进行，若成像欠佳，应酌情缩短视线长度。测站的视线长度、视线高度等按下表规定执行。

4 测站上观测顺序和操作程序

三等水准观测每测站照准标尺分划顺序为：后-前-前-后。

一测站操作程序如下：

（1）首先将仪器整平；（2）将望远镜对准后视标尺，用垂直丝照准条码中央，精准调焦至条码影像清晰，按测键；（3）显示读数后，旋转望远镜照准前视标尺条码中央，精准调焦至条码影像清晰，按测键；（4）显示读数后，重新照准前视标尺；（5）显示读数后，旋转望远镜照准后视标尺条码中央，精准调焦至条码影像清晰，按测量键。显示测站成果。测站检核合格后迁站。

5 观测中应遵守的事项

观测前30分钟，应将仪器置于露天阴影下，使仪器与外界气温直趋于一致；观测前须严格置平；在连续各测站上安置水准仪的三脚架时，应使其中两脚与水准路线的方向平行，第三脚轮换置于路线方向的左侧与右侧；除路线转弯处外，每一测站上仪器和前后视标尺的三个位置，尽量接近一条直线；观测前应对仪器的各项限差要求等设置进行检查和校对；应避免望远镜直接对着太阳；尽量避免视线被遮挡，遮挡不要超过标尺在望远镜中截长的20%；仪器只能在厂方规定的温度范围内工作；过桥时车辆震动较大，需确信震动源造成的震动消失后，才能启动测量键。

6 往返测高差不符值、环闭合差的限差

往返测高差不符值、环闭合差的限差应不超过下表的规定：

7 测量成果的重测与取舍

（1）单程双转点观测中，测段的左右路线高差不符值超限时，可只重测一个单程单线，并与原测结果中符合限差的一个取中数采用；若重测结果与原测结果均符合限差，则取三个单线结果的中数。当重测结果与原测两个单线结果均超限时，应分析原因，再重测一个单程；

（2）由往返高差（或左右路线高差）不符值计算的每公里水准测量的偶然中误差MΔ超限时，应重测不符值较大的某些测段；（3）环线闭合差超限时，应先重测路线上可靠程度较小的（往返测高差不符值较大或观测条件不佳者）测段。

参考文献：

[1]付小虎.浅谈数字水准仪在三等水准测量中的应用[J].江西测绘，2011（03）.

[2]贺利凯.三等水准测量技术设计探讨[J].科技情报开发与经济，2011（22）.

[3]陈小明.浅谈苏州高新区三等水准联测[J].测绘与空间地理信息，2010（02）.

作者简介：刘泰雄（1981-），男，湖南永州人，本科，工程师，从事测量工作。