等水准观测与电子记录规定

水 准 观 测 与 电 子 记 录 规 定工 程 中 心 二 部 林 爽 20120409 QQ： 66210683 主 要 内 容 引 用 文 件1 水 准 观 测2 水 准 观 测 常 见 误 差 及 应 对 措 施3 电 子 记 录 规 定4 1 引 用 文 件计 量 法 规GB类 规 范 行 业 规 定参 考 文 献 水 准 标 尺 检 定 规 程一 、 二 等 水 准 测 量 规 范水 准 测 量 电 子 记 录 规 定相 关 书 籍 、 论 文 、 文 章 等顺 便 阐 述 这 样 排 列 的 道 理 ？ 强 制 性 规 范 和 推 荐 性 规 范 。 一 ， 二 ， 三 ， 四 等 水 准 测 量 细 则 国 家 水 准 测 量 规 范 GB12897-91 国 家 一 、 二 等 水 准 测 量 规 范 GB12897-2006 国 家 一 、 二 等 水 准 测 量 规 范 水 准 规 范 版 本 一 等 水 准 观 测 视 线 长 度 m 备 注58年 版 50 双 线 路 水 准 观 测74年 版 35 单 线 路 水 准 观 测91年 版 30 单 线 路 水 准 观 测68年 前 勘 测 处 规 定 40 单 线 路 水 准 观 测 1958年 国 家 测 绘 总 局 和 总 参 测 绘 局 编 定 的 一 、 二 、 三 、 四 等 水 准 测量 细 则 规 定 ： 一 等 水 准 标 准 视 线 长 度 50米 ， 特 殊 情 况 下 在 50 25米 之间 变 通 ； 由 中 丝 决 定 的 视 线 高 不 小 于 0 8米 ， 特 殊 情 况 下 在 0 8- 0 5米 之 间 变 通 。 1974年 国 家 测 绘 局 审 定 的 国 家 水 准 测 量 规 范 对 I958年 的 规 范 做 了若 干 重 大 改 进 ， 其 中 包 括 ： 一 等 水 准 视 距 由 50米 减 至 35米 ； 由 中 丝 决 定的 视 线 高 大 于 20米 时 不 小 于 0 8米 ， 视 距 小 于 2O米 时 ， 不 小 于 0 5米 。 1991年 国 家 技 术 监 督 局 发 布 的 国 家 一 、 二 等 水 准 测 量 规 范 又 对I974年 的 规 范 做 了 重 大 改 进 ： 一 等 水 准 视 距 由 35米 减 至 30米 ； 由 下 丝 决定 的 视 线 高 度 不 小 于 0 5米 。 2006年 国 家 技 术 监 督 局 发 布 的 国 家 一 、 二 等 水 准 测 量 规 范 又 对1991年 的 规 范 做 了 重 大 改 进 ： 一 等 水 准 由 下 丝 决 定 的 视 线 高 度 不 小 于0 55米 。 新 规 范 已 大 大 降 低 了 折 光 差 的 影 响 。 在 1 1O0的 坡 度 下 ， 如 果 梯 度 为一 0.5度 ， 每 站 折 光 改 正 不 大 于 +0.O0039mm， 则 100公 里 的 折 光 改 正总 和 不 大 于 +0.7mm， 此 时 无 须 进 行 改 正 。 当 坡 度 在 2 100,3 100时 ，1O0公 里 的 折 光 改 正 总 和 最 大 可 达 +11.Omm和 +47.5mm， 这 已 明 显 地增 大 了 。 我 国 绝 大 部 分 地 区 坡 度 不 会 有 持 续 大 于 1的 情 况 ， 因 此 绝 大 多 数路 线 均 不 须 加 此 改 正 。 对 个 别 路 线 ， 若 线 路 坡 度 持 续 接 近 或 大 于 2， 则 应 在 成 果 处 理 时 ， 加 折光 改 正 1991年 新 规 范 有 关 视 线 高 度 的 规 定 ,在 大 坡 度 的 情 况 下 ， 折 光 差 就更 不 能 忽 视 。 新 规 范 已 考 虑 到 了 折 光 改 正 的 问 题 ,记 录 程 序 都 已 保 留 了 每 个 测 站 的 信息 。 采 用 公 式 *可 以 方 便 地 进 行 计 算 重 要 的 是 要 找 出 需 要 进 行 改 正 的 路 线 ，以 进 行 必 要 的 资 料 准 备 。 2 水 准 观 测1.观 测 方 式 7.观 测 中 的 注 意 事 项2.观 测 的 时 间 和 气 象 条 件 8.各 类 高 程 点 的 观 测3.设 置 测 站 9.结 点 的 观 测4.测 站 观 测 的 顺 序 和 方 法 10.新 旧 线 路 连 测 或 接 测 时 的 检 测5.间 歇 与 检 测 11.往 返 高 差 不 符 值 环 闭 合 差 6.测 站 观 测 限 差 与 设 置 12.成 功 的 重 测 和 取 舍 3 水 准 观 测 常 见 误 差 及 应 对 措 施 1.温 度 对 I角 的 影 响2.大 气 折 光 的 影 响3.仪 器 和 水 准 标 尺（ 尺 垫 或 尺 桩 ） 垂直 位 移 的 影 响1.视 准 轴 与 水 准 轴不 平 行 的 误 差2.水 准 标 尺 每 米 长度 误 差 的 影 响3.两 水 准 标 尺 零 点差 的 影 响 1.水 准 气 泡 居 中 的误 差仪 器 误 差 外 界 条 件 观 测 误 差 3.1 仪 器 误 差11.视 准 轴 与 水 准 轴不 平 行 的 误 差2.水 准 标 尺 每 米 长度 误 差 的 影 响3.两 水 准 标 尺 零 点差 的 影 响 1i角 误 差 （ 视 准 轴 与 水 平 轴 不平 行 ）应 对 措 施 ：A. 限 定 前 后 视 距 差B. 限 定 前 后 视 距 累 计 差 4零 点 不 等 差应 对 措 施 ：A.测 段 测 站 数 为 偶 数B.相 邻 测 站 上 使 两 水 准标 尺 轮 流 作 为 前 后 尺 2交 叉 误 差 （ 垂 直 轴 倾 斜 ）应 对 措 施 ：A.对 水 准 器 上 的 圆 水 准 器进 行 检 验 和 校 正B.对 交 叉 误 差 进 行 检 验 和校 正 3条 码 标 尺 每 米 真 长 我 们在 野 外 操 作 无 检 查 设 备 .应 对 措 施 ：野 外 作 业 预 防 标 尺 变 形和 不 规 范 存 放 3.2 外 界 条 件 误 差1温 度 变 化 对 I角 的 影 响仪 器 周 围 温 度 每 变 化 1度 ， i角 平 均 变 化 约 为0.5秒 。应 对 措 施 ：A.打 伞 观 测B.观 测 前 将 仪 器 从 箱 中取 出 ， 使 仪 器 与 周 围 空 气 温 度 一 致C.快 尺 法 （ 奇 ： 后 前 前后 ， 偶 （ 前 后 后 前 ） 2大 气 折 光应 对 措 施 ：A.坡 度 较 大 时 ， 缩 短 视距B.日 出 前 半 小 时 和 日 落前 半 小 时 ， 不 宜 观 测C.太 阳 强 烈 照 射 ， 空 气对 流 剧 烈 ， 不 宜 观 测D.对 每 一 测 段 的 往 测 和返 测 分 别 在 上 下 午 进 行（ 观 测 高 差 的 平 均 值 ） 3仪 器 和 标 尺 沉 降 （ 系 统误 差 重 要 来 源 ）应 对 措 施 ：A.消 除 脚 架 的 沉 降 ， 一个 测 站 上 采 用 后 前 前 后或 前 后 后 前 顺 序 观 测B.往 返 测 可 以 削 弱 标 尺沉 降 的 影 响C.立 尺 位 置 在 中 等 坚 实的 土 地 上 ； 立 尺 后 至 少半 分 钟 后 观 测 3.3 观 测 误 差 1电 子 水 准 仪 观 测 误 差 的 削 弱 主 要在 于 团 队 合 作 的 默 契 和 每 个 人 员的 高 度 责 任 心 。 3* 水 准 观 测 主 要 误 差 来 源 与 作 业 措 施1 视 准 轴 误 差 2 水 准 尺 每 米 长 度 误 差 3 标 尺 零 点 不 等 差 4 温 度 引 起 的 视 准 误 差 5 大 气 折 光 影 响 6 仪 器 脚 架 升 沉 7 准 点 水 准 尺 垂 直 运 动 8 水 准 尺 不 垂 直 9 调 焦 运 行 误 差 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11前后视距差小于规定的限差 水准尺每米真长改正 测段测站数位偶数 快尺法 奇偶数站观测顺序相反 打伞观测 视线离地面足够高度 利用有利观测时间 往返测 检校圆水准器 用杆子支撑水准尺 4 电 子 记 录 规 定 地 质 构 造 的 重 建 ， 在 地 质 断 裂 带 处 形 成 地 震 ， 这 对 处 于 地 震 区 域范 围 内 的 一 等 水 准 观 测 和 成 果 将 造 成 如 何 的 影 响 ？板 块 运 动 改 革 开 放 以 来 我 国 经 济 快 速 增 长 ， 公 路 交 通 建 设 得 到飞 速 发 展 。 20世 纪 50， 60年 代 修 建 的 公 路 ， 基 本 上 都 已 进行 了 拓 宽 或 改 线 。 修 建 公 路 以 及 其 他 原 因 使 公 路 沿 线 埋 设的 水 准 标 石 毁 坏 或 丢 失 十 分 严 重 。 根 据 国 家 测 绘 局 在 15个省 、 市 一 等 水 准 路 线 踏 勘 补 埋 工 作 中 统 计 ， 平 均 毁 坏 、 丢失 率 达 40 左 右 ， 严 重 地 段 达 到 50 。 也 就 是 说 我 国 高 程基 准 框 架 有 近 一 半 的 点 位 已 不 存 在 。经 济 建 设 对 一 等 水 准 的 影 响 地 下 矿 产 、 地 下 水 的 开 采 使 许 多 地 区 、 城 市 的 地 面 出现 了 大 范 围 的 沉 降 。 例 如 天 津 市 平 均 每 年 下 沉 5 7 cm，沿 海 一 些 地 区 每 年 下 沉 量 达 到 10 cm以 上 。地 下 开 采 全 国 地 下 水 质 量 分 布 图 1.作 用 力 （ 尺 桩 下 沉 ； 土 壤 弹 性 上 升 ； 扶 尺 者 握 力 及标 尺 重 量 ； 谈 谈 各 种 土 质 之 间 的 作 用 力 ）2.作 用 过 程 _随 着 仪 器 越 来 越 先 进 和 数 据 记 录 工 具 的 更新 ， 观 测 速 度 明 显 提 高 。 这 样 的 情 况 下 会 产 生 ， 立 尺 的 时间 在 5秒 左 右 ， 这 个 时 候 标 尺 可 能 并 未 完 全 垂 直 ； 扶 “ 快尺 ” 者 由 于 快 速 迁 站 ， 体 力 消 耗 增 大 ， 会 使 标 尺 受 到 剧 烈震 动 ， 导 致 标 尺 长 度 变 化 。1 尺 桩 垂 直 位 移 一 是 往 返 测 闭 合 差 较 大 ， 可 能 是 上 错 点 或 是 把 标 尺 照反 产 生 的 ； 二 是 观 测 过 程 中 出 现 的 成 果 分 群 现 象 (同 一 测 段 往 返 测超 限 数 次 ， 数 测 段 往 返 闭 合 差 较 大 或 闭 合 差 符 号 相 同 出 现的 概 率 过 大 的 情 况 )。目 前 学 界 统 一 的 观 点 ： 转 点 尺 桩 的 上 升2 测 段 闭 合 差 不 符 值 同 号 累 积 严 重 东 西 走 向 水 准 路 线 误 差 同 号 积 累 的 研 究 。 东 西 走 向 的水 准 路 线 ， 在 晴 天 观 测 时 由 于 标 尺 明 暗 程 度 不 同 ， 测 段 往返 闭 合 差 误 差 同 号 积 累 的 情 况 明 显 ， 区 段 或 路 线 闭 合 差 往往 较 大 ， 甚 至 超 限 。 当 阳 光 照 射 到 物 镜 时 ， 直 接 影 响 作 业员 的 读 数 (即 使 用 上 自 制 的 遮 光 筒 )。 有 人 提 出 ： 早 上 观 测时 ， 所 得 尺 上 读 数 有 逐 渐 减 小 的 趋 势 ， 下 午 观 测 时 所 得 尺上 读 数 有 逐 渐 加 大 的 趋 势 ， 同 时 存 在 标 尺 单 面 热 力 作 用 的影 响 ， 但 影 响 大 小 不 得 而 知 ， 无 法 采 取 有 效 措 施 消 除 。3 东 西 走 向 水 准 路 线 误 差 同 号 积 累 施 测 二 等 以 上 的 精 密 水 准 测 量 时 ， 若 不 考 虑 大 气 折 光改 正 ， 观 测 结 果 将 可 能 呈 现 明 显 的 系 统 误 差 ， 从 而 使 测 量精 度 达 不 到 规 定 的 要 求 ， 或 使 所 获 取 的 信 息 产 生 失 真 。 近 百 年 来 ， 学 术 界 对 于 水 准 测 量 折 光 改 正 的 问 题 一 直相 当 重 视 ， 研 究 出 很 多 优 秀 的 改 正 模 型 ， 如 库 卡 梅 基 、 沃伦 、 AngusLeppan和 Holdahl等 。 我 国 学 者 李 延 兴 也 导出 了 严 密 的 公 式 。 但 应 用 时 都 要 求 前 视 与 后 视 方 向 的 地 面坡 度 基 本 一 致 ， 而 蒋 利 龙 推 倒 出 的 一 种 不 论 前 、 后 视 坡 度是 否 一 致 都 能 适 用 的 、 基 于 水 准 视 线 折 光 角 改 正 模 型 。 虽然 立 论 正 确 ， 但 其 可 靠 性 还 需 通 过 规 模 试 验 加 以 论 证 。4 山 区 或 起 伏 较 大 地 区 对 同 一 水 准 路 线 最 好 在 相 同 季 节 观 测 。 这 是 因 为 同 一水 准 路 线 ， 不 但 上 下 午 观 测 结 果 不 同 (包 括 室 内 短 水 准 )，而 且 有 明 显 的 周 日 季 节 性 摆 动 ， 在 一 个 大 的 环 内 ， 这 些 影响 很 显 著 。 水 准 标 石 除 去 周 日 和 季 节 性 摆 动 外 ， 全 部 处 于垂 直 运 动 状 态 中 ， 包 括 地 壳 的 垂 直 运 动 ， 表 层 的 下 沉 和 标石 的 自 身 的 不 稳 定 性 。 后 者 包 括 埋 设 初 期 的 位 移 、 灌 溉 和雨 水 的 影 响 、 地 下 水 位 的 变 化 以 及 基 岩 标 石 受 温 度 影 响 、人 为 因 素 等 影 响 。5 同 一 水 准 路 线 季 节 性 观 测 6 .1 新 旧 成 果 精 度 对 比 6.2 新 旧 成 果 精 度 对 比 6.3 新 旧 成 果 精 度 对 比 6.4 偶 然 中 误 差 逐 年 下 降