摘 要：本文作者介紹了三等水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)原則，探討了三等水準(zhǔn)測(cè)量中的技術(shù)設(shè)計(jì)部分，供同行參考。

　　關(guān)鍵詞：三等,水準(zhǔn)測(cè)量技術(shù),分析

　　在三等水準(zhǔn)外業(yè)觀測(cè)時(shí)我們還應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：觀測(cè)時(shí)，必須用遮陽(yáng)傘遮蔽陽(yáng)光，遷站時(shí)應(yīng)一手抱住儀器一手抱住腳架，不準(zhǔn)把儀器扛在肩上;儀器若架設(shè)在較為松軟的地方觀測(cè)時(shí)，必須踩實(shí)腳架腿，以減小儀器下沉引起的誤差;遷站時(shí)，只能將儀器和后視尺向前移動(dòng)，本站的前視尺的尺墊不動(dòng)，作為下一測(cè)站的后視尺;除線路轉(zhuǎn)彎處，每一測(cè)站上儀器和前后視水準(zhǔn)尺應(yīng)盡量在一條直線上。本文對(duì)三等水準(zhǔn)測(cè)量中的技術(shù)設(shè)計(jì)部分的探討，對(duì)測(cè)量生產(chǎn)中高程控制測(cè)量技術(shù)設(shè)計(jì)具有參考意義。

　　1 三等水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)原則

　　三等水準(zhǔn)測(cè)量的路線一般應(yīng)根據(jù)需要在測(cè)區(qū)高級(jí)水準(zhǔn)網(wǎng)內(nèi)加密，布設(shè)成附合路線，并盡可能互相交叉，構(gòu)成閉合環(huán)。單獨(dú)的附合路線長(zhǎng)度應(yīng)不超過 200 km;環(huán)線周長(zhǎng)應(yīng)不超過 300 km。在水準(zhǔn)測(cè)量中其網(wǎng)形布設(shè)應(yīng)盡量遵循下述原則：

　　1.1 水準(zhǔn)路線應(yīng)盡量沿坡度小的道路布設(shè)，以減弱前后視折光誤差的影響。盡量避免跨越河流、湖泊、沼澤等障礙物。

　　1.2 水準(zhǔn)路線若與高壓輸電線或地下電纜平行，則應(yīng)使水準(zhǔn)路線在輸電線或電纜 50 m 以外布設(shè)，以避免電磁場(chǎng)對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量的影響。

　　1.3 布設(shè)首級(jí)高程控制網(wǎng)時(shí)，應(yīng)考慮留有余地，以便在后面的工作中能夠進(jìn)一步加密。

　　1.4 水準(zhǔn)網(wǎng)應(yīng)盡可能布設(shè)成環(huán)形網(wǎng)或結(jié)點(diǎn)網(wǎng)，個(gè)別情況下亦可布設(shè)成附合路線。水準(zhǔn)點(diǎn)間的距離：一般地區(qū)為 2 km～4 km;城市建筑區(qū)和工業(yè)區(qū)為 1 km～2 km。

　　1.5 測(cè)區(qū)水準(zhǔn)路線應(yīng)與國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，以使高程系統(tǒng)保持統(tǒng)一，并注意對(duì)測(cè)區(qū)已有水準(zhǔn)成果的利用。

　　2 野外選點(diǎn)和埋石

　　2.1 選點(diǎn)

　　在地形圖上設(shè)計(jì)好高程點(diǎn)控制點(diǎn)后，還應(yīng)到實(shí)地選點(diǎn)，最終確定水準(zhǔn)路線。選點(diǎn)時(shí)應(yīng)遵循以下原則：一是盡量沿公路、鐵路以及其他坡度較小的道路;二是應(yīng)盡量避開土質(zhì)松軟的地段;三是應(yīng)避免通過大城市、大火車站和來往車輛與行人較多的道路;四是盡量避免跨過湖泊、沼澤、山谷、較寬的河流及其他障礙物。

　　同時(shí)，水準(zhǔn)點(diǎn)位置的選定需能保證埋設(shè)標(biāo)石的穩(wěn)定、安全和長(zhǎng)久保存，并便于觀測(cè)利用。因此，下列地點(diǎn)不應(yīng)埋設(shè)水準(zhǔn)標(biāo)石：一是地勢(shì)隱蔽、不便于觀測(cè)之處，或易于淹沒、潮濕或地下水位甚高的地點(diǎn);二是有土崩、滑坡、沉陷、隆起等地殼局部形變較大的地點(diǎn);三是土堆、河堤、沖積層河岸以及其他土質(zhì)松軟、地下水位變化較大(如油井、機(jī)井附件)之處;四是距鐵路 50 m、公路 20m(特殊情況可酌情處理)以內(nèi)，或其他易受劇烈震動(dòng)的地點(diǎn);五是不堅(jiān)固或準(zhǔn)備拆修的建筑物上，或短期內(nèi)將因修建而可能毀掉標(biāo)石或阻礙觀測(cè)的地點(diǎn)。

　　2.2 埋石

　　基本水準(zhǔn)標(biāo)石和普通水準(zhǔn)標(biāo)石，根據(jù)其制作材料和埋設(shè)規(guī)格的不同，可分為：基本水準(zhǔn)標(biāo)石和普通水準(zhǔn)標(biāo)石兩種。所埋設(shè)的水準(zhǔn)標(biāo)石的類型和規(guī)格應(yīng)根據(jù)地區(qū)及土質(zhì)情況決定，一般遵循下述原則：一是在土壤不凍或凍土深度不大于 0.8 m 的地區(qū)，埋設(shè)混凝土水準(zhǔn)標(biāo)石;二是在翻漿、沼澤、鹽堿地區(qū)埋設(shè)混凝土水準(zhǔn)標(biāo)石時(shí)，須加涂瀝青，以防腐蝕;三是在凍土深度大于 0.8 m 的地區(qū)，應(yīng)按凍土地區(qū)的埋石規(guī)定進(jìn)行埋石;四是在堅(jiān)硬巖石層露出地面或在地面下不超過 1.5 m 的地點(diǎn)，可埋設(shè)巖層水準(zhǔn)標(biāo)石;五是確實(shí)需要在沙漠地區(qū)埋設(shè)水準(zhǔn)標(biāo)石時(shí)，須埋設(shè)螺旋鋼管標(biāo)石，埋石地點(diǎn)必須選于植物叢生之處;六是凡在堅(jiān)固建筑物(房屋、紀(jì)念碑、塔、橋基等)和堅(jiān)固石崖處，應(yīng)盡可能埋設(shè)墻腳水準(zhǔn)標(biāo)志。

　　為了長(zhǎng)期保存和便于尋找水準(zhǔn)點(diǎn)，水準(zhǔn)標(biāo)石埋設(shè)后，應(yīng)按下列要求進(jìn)行水準(zhǔn)點(diǎn)的外部整飾：一是埋在地下的水準(zhǔn)標(biāo)石，均應(yīng)在點(diǎn)位正北方 1.5 m 處埋設(shè)一指示牌，既做到對(duì)點(diǎn)位的保護(hù)宣傳，也作為后續(xù)測(cè)量人員找點(diǎn)的標(biāo)志;二是埋設(shè)在工廠、機(jī)關(guān)、學(xué)校、住宅院內(nèi)的地下水準(zhǔn)標(biāo)石可不埋設(shè)指示牌，不挖護(hù)溝，但應(yīng)在點(diǎn)位上方埋設(shè)指示牌;三是三等水準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)在地下水準(zhǔn)標(biāo)石(明標(biāo))時(shí)，僅在水準(zhǔn)標(biāo)石的四周(距水準(zhǔn)標(biāo)石中心 1.0 m 以內(nèi))挖一護(hù)溝;四是基巖水準(zhǔn)標(biāo)石埋設(shè)后，應(yīng)在其四周砌筑圍墻，在砌筑時(shí)應(yīng)注意不妨礙觀測(cè)。

　　埋石過程中應(yīng)向當(dāng)?shù)貜V大群眾和干部宣傳保護(hù)測(cè)量標(biāo)志的重大意義和注意事項(xiàng)，埋石結(jié)束后應(yīng)將有關(guān)事項(xiàng)填注于點(diǎn)之記中，并向當(dāng)?shù)卣�府機(jī)關(guān)辦理委托保管手續(xù)。

　　3 水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)標(biāo)尺的檢校

　　水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)標(biāo)尺是進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量的主要工具，水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)標(biāo)尺是否合乎要求，直接關(guān)系到成果精度的好壞。因此，對(duì)于水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺必須定期按規(guī)定進(jìn)行檢校，平時(shí)應(yīng)注意保管和維護(hù)，使儀器和標(biāo)尺經(jīng)常保持良好狀態(tài)，以保證測(cè)量任務(wù)的順利完成。

　　3.1 水準(zhǔn)儀檢校項(xiàng)目

　　水準(zhǔn)儀的檢校項(xiàng)目包括：檢驗(yàn)水準(zhǔn)儀及腳架各部件;望遠(yuǎn)鏡光學(xué)性能的檢驗(yàn);圓水準(zhǔn)器(概略整平用的水準(zhǔn)器)安置正確性的檢驗(yàn)校正;符合水準(zhǔn)器分劃值、符合精度的測(cè)定及符合水準(zhǔn)質(zhì)量的檢驗(yàn)，或補(bǔ)償式自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀補(bǔ)償性能與自動(dòng)安平精度的測(cè)定;傾斜螺旋效用的正確性和分劃值的測(cè)定;十字絲的檢查及視距絲和分劃值的測(cè)定;光學(xué)測(cè)微器效用的正確性和分劃值的測(cè)定;調(diào)焦透鏡運(yùn)行正確性的檢驗(yàn);視準(zhǔn)軸與水平軸相互關(guān)系(交叉誤差和 i 角)的檢驗(yàn)與校正，或補(bǔ)償式自動(dòng)安平水平儀的視準(zhǔn)軸位置正確性的檢驗(yàn);按三等水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)方法和限差測(cè)試一條不短于 2 km 的水準(zhǔn)路線。

　　3.2 水準(zhǔn)標(biāo)尺檢校項(xiàng)目

　　水準(zhǔn)標(biāo)尺的檢校項(xiàng)目包括：檢視水準(zhǔn)標(biāo)石各部分是否牢固無損;水準(zhǔn)標(biāo)尺上圓水準(zhǔn)器安置正確性的檢驗(yàn)與校正;水準(zhǔn)標(biāo)石分劃面彎曲差(矢距)的測(cè)定;水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃線每米分劃間隔真長(zhǎng)的測(cè)定;水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃線分米分劃誤差的測(cè)定;一對(duì)水準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)差及基、輔分劃讀數(shù)差常數(shù)的測(cè)定;水準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)差及水準(zhǔn)標(biāo)尺中軸線與標(biāo)尺底面垂直性的測(cè)定。

　　4 水準(zhǔn)觀測(cè)限差規(guī)定和超限處理

　　4.1 限差規(guī)定

　　對(duì)表 2 的說明：

　　4.1.1 表 2 中的 R、L、F 分別為測(cè)段、路線、環(huán)線長(zhǎng)度，以 km 為單位，K 為路線或區(qū)段、測(cè)段長(zhǎng)度，以 km 為單位。

　　4.1.2 表 2 中“檢驗(yàn)已測(cè)測(cè)段高差之差”的限差對(duì)單程檢測(cè)和雙程(往、返)檢測(cè)均使用。

　　4.1.3 當(dāng)一個(gè)測(cè)段的長(zhǎng)度小于 1 km 時(shí)，表 2 中的 R 按 1 km 計(jì)算。

　　4.2 誤差超限的處理

　　當(dāng)觀測(cè)結(jié)果超限時(shí)，作業(yè)人員須對(duì)超限的原因進(jìn)行客觀的具體分析，并遵循下列原則進(jìn)行重測(cè)和取舍：

　　4.2.1 凡超出表 1 和表 2 規(guī)定限差的結(jié)果，均應(yīng)進(jìn)行重測(cè)。

　　4.2.2 因測(cè)站觀測(cè)限差超限，在本站檢查發(fā)現(xiàn)后可立即重測(cè)，若遷站后才檢查發(fā)現(xiàn)，則應(yīng)從水準(zhǔn)點(diǎn)或間歇點(diǎn)(須經(jīng)檢測(cè)符合限差)起測(cè)，重新觀測(cè)。

　　4.2.3 測(cè)段往返測(cè)高差不符值超限，應(yīng)先就可靠程度較小的往測(cè)或返測(cè)進(jìn)行整測(cè)段重測(cè)。若重測(cè)的高差與同方向原測(cè)高差的不符值不超過往返測(cè)高差不符值的限值，且其中數(shù)與另一單程原測(cè)高差的不符值亦不超出限差，則取此中數(shù)作為該單程高差結(jié)果(若同向超限則取重測(cè)結(jié)果)。若該單程重測(cè)后仍超出限差，則重測(cè)另一單程。如果出現(xiàn)同向不超限，但異向間超限的分群現(xiàn)象時(shí)，要進(jìn)行具體分析，找出產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因，采取有效措施(如縮短視距、加強(qiáng)腳架與尺臺(tái)的穩(wěn)固、選擇最有利的觀測(cè)時(shí)間等)，再進(jìn)行觀測(cè)，以達(dá)到符合限差要求。

　　4.2.4 路線和閉合差超限時(shí)，應(yīng)先就路線上可靠程度較小的(往返測(cè)高差不符值較大或觀測(cè)條件不佳者)某些測(cè)段進(jìn)行重測(cè)，如重測(cè)后仍不符合限差時(shí)，則應(yīng)重測(cè)該路線上的其余有關(guān)路段。

　　5 結(jié)束語(yǔ)

　　三等水準(zhǔn)測(cè)量可為地形圖測(cè)繪和各種工程建設(shè)提供高程控制。新中國(guó)成立不久我國(guó)就布設(shè)了覆蓋整個(gè)國(guó)家的三等高程控制網(wǎng)，在過去的 60 年中，基本滿足了生產(chǎn)和科學(xué)研究的需求。但隨著測(cè)繪科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人類活動(dòng)的頻繁，一方面，國(guó)家基本等級(jí)高程控制網(wǎng)表現(xiàn)出一定的局限性，如城市化進(jìn)程的加快，原來沿著公路沿線布設(shè)的水準(zhǔn)路線在公路改線后復(fù)測(cè)很不方便;測(cè)量標(biāo)志保護(hù)不力，大量水準(zhǔn)點(diǎn)遭到破壞，復(fù)測(cè)已失去意義。另一方面，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，對(duì)高程測(cè)量提出了更頻繁的需求。

　　參考文獻(xiàn)：

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