摘要：隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷加快，普通的三四等水準(zhǔn)測(cè)量已經(jīng)滿足不了高精度的施工放線、變形監(jiān)測(cè)等項(xiàng)目的要求，越來(lái)越多的建設(shè)項(xiàng)目需要高等級(jí)的高程控制。水準(zhǔn)測(cè)量實(shí)施過程中，需要幾個(gè)人合作才能完成，誤差允許范圍內(nèi)的精度由于儀器和人為的影響而不容易控制，而且易出現(xiàn)隱蔽性錯(cuò)誤，如果不能及早發(fā)現(xiàn)，基礎(chǔ)資料是錯(cuò)誤的，從而水準(zhǔn)點(diǎn)高程不正確，直接影響下道工序的進(jìn)展。本文以二等水準(zhǔn)為例，初步探討高等級(jí)水準(zhǔn)的測(cè)量方法及其精度控制。
　　關(guān)鍵詞：高等級(jí)水準(zhǔn)，測(cè)量方法，誤差，精度控制
　　1. 二等水準(zhǔn)的測(cè)量方法
　　1.1測(cè)量方法
　　使用數(shù)碼或電子水準(zhǔn)儀進(jìn)行幾何水準(zhǔn)測(cè)量,測(cè)量模式應(yīng)采用多次（至少兩次）測(cè)量模式，計(jì)算值取用均值。水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)采用閉合環(huán)路線；水準(zhǔn)線路要往返測(cè)量，其往返較差、閉合差不得大于4㎜（L以公里計(jì)，不足一公里按一公里計(jì)）。安置水準(zhǔn)儀的測(cè)站至前、后視立尺點(diǎn)的距離，應(yīng)該量距使其相等，其觀測(cè)次序如下：往測(cè)奇數(shù)站的觀測(cè)程序：后前前后；往測(cè)偶數(shù)站的觀測(cè)程序：前后后前；返測(cè)奇數(shù)站的觀測(cè)程序：前后后前；返測(cè)偶數(shù)站的觀測(cè)程序：后前前后；一組往返測(cè)宜安排在不同的時(shí)間段進(jìn)行；由往測(cè)轉(zhuǎn)向返測(cè)時(shí)，應(yīng)互換前后尺再進(jìn)行觀測(cè)；晴天觀測(cè)時(shí)應(yīng)給儀器打傘，避免陽(yáng)光直射；扶尺時(shí)應(yīng)借助尺撐，使標(biāo)尺上的氣泡居中，標(biāo)尺垂直。在每區(qū)段內(nèi)，先連續(xù)進(jìn)行所有測(cè)往測(cè)隨后再連續(xù)進(jìn)行該區(qū)段的返測(cè)；同一測(cè)段的往測(cè)和返測(cè)應(yīng)在上下午進(jìn)行，在日間氣變化不大的陰天和觀測(cè)條件較好時(shí)，若干里程的往返測(cè)可同在上午或下午進(jìn)行。水準(zhǔn)儀i角校正要小于15″，每天出測(cè)前必須進(jìn)行，連續(xù)7天至i角穩(wěn)定，i角檢校要記錄在手簿中。
　　1.2水準(zhǔn)觀測(cè)技術(shù)要求
　　㈠．水準(zhǔn)觀測(cè)視距不得大于50m；視距差不得大于1m；累計(jì)視距差不得大于3m；視線高不小于0.3m。
　　㈡．水準(zhǔn)觀測(cè)的條件，在日出后和日落前30分鐘內(nèi)；太陽(yáng)中天前后約2小時(shí)；風(fēng)力影響儀器和標(biāo)尺不穩(wěn)的情況下不應(yīng)觀測(cè)。
　　㈢.水準(zhǔn)觀測(cè)方式：水準(zhǔn)路線往返測(cè)量，要沿同一條道路進(jìn)行；同一測(cè)段的往返測(cè)量。
　　1.3水準(zhǔn)高差外業(yè)改正計(jì)算
　　㈠．水準(zhǔn)標(biāo)尺長(zhǎng)度誤差改正。若出測(cè)前后水準(zhǔn)標(biāo)尺每名義米長(zhǎng)的變化不大于30μｍ,則取平均值進(jìn)行改正。
　　一測(cè)段高差改正數(shù)δ按下式計(jì)算：
　　δ＝f*h
　　式中f為標(biāo)尺改正系數(shù)。
　　h為往測(cè)或返測(cè)高差值。
　　㈡．正常水準(zhǔn)面不平行改正
　　一測(cè)段高差改正數(shù)ε按下式計(jì)算：
　　ε=-（γi+1-γi）*Hm/γm
　　式中γm為兩水準(zhǔn)點(diǎn)正常重力平均值，mm/s2,按γm=（γi-γi+1）/2-0.1543Hm式計(jì)算。
　　γi、γi+1分別為i點(diǎn)、i+1點(diǎn)在橢球面上的正常重力值，mm/s2,按γ=978030（1+0.005302sin2ф-0.000007sin3ф）式計(jì)算。
　　Hm為兩水準(zhǔn)點(diǎn)概略高程平均值。
　　ф為水準(zhǔn)點(diǎn)緯度。
　　㈢．重力異常改正
　　一測(cè)段高差改正數(shù)λ按下式計(jì)算：
　　λ=（g-γ）m*h/γm
　　式中（g-γ）m為兩水準(zhǔn)點(diǎn)空間重力異常平均值。
　　h為測(cè)段高差。
　　㈣每千米水準(zhǔn)測(cè)量的高差偶然中誤差不得大于1㎜，其計(jì)算公式
　　M=
　　1.4內(nèi)業(yè)計(jì)算內(nèi)業(yè)計(jì)算包括水準(zhǔn)測(cè)量的概算與平差計(jì)算。其概算包括水準(zhǔn)尺每米長(zhǎng)度誤差改正；正常水準(zhǔn)面不平行改正；重力異常改正（一般不作要求）；水準(zhǔn)路線閉合差計(jì)算與閉合差分配；計(jì)算各水準(zhǔn)點(diǎn)的概略高程。最后平差計(jì)算。
　　2. 誤差來(lái)源
　　二等水準(zhǔn)測(cè)量中的誤差主要來(lái)自：水準(zhǔn)儀本身的儀器誤差、人為的觀測(cè)誤差以及外界條件的影響。
　　3. 精度控制
　　3.1 儀器誤差
　　儀器誤差是由于儀器使用時(shí)間過長(zhǎng)或受到震動(dòng)后，使各軸線之間的關(guān)系發(fā)生變化，若不及時(shí)檢驗(yàn)校正，將會(huì)影響測(cè)量成果的質(zhì)量。所以，水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)前，應(yīng)對(duì)水準(zhǔn)儀進(jìn)行檢驗(yàn)，如不滿足要求，應(yīng)及時(shí)對(duì)儀器加以校正。水準(zhǔn)儀主要軸線有視準(zhǔn)軸、水準(zhǔn)管軸、儀器豎軸和圓水準(zhǔn)器軸，以及十字絲橫絲。根據(jù)水準(zhǔn)測(cè)量原理，水準(zhǔn)儀必須提供一條水平視線，才能正確的測(cè)出兩點(diǎn)間的高差。為此，水準(zhǔn)儀各軸線間應(yīng)滿足圓水準(zhǔn)器軸平行儀器豎軸，十字絲的橫絲垂直儀器豎軸和水準(zhǔn)管軸平行視準(zhǔn)軸。對(duì)于圓水準(zhǔn)器軸平行儀器豎軸的檢驗(yàn)校正，在安置儀器后，用腳螺旋調(diào)節(jié)圓水準(zhǔn)器氣泡居中，然后將望遠(yuǎn)鏡繞豎軸旋轉(zhuǎn)180°，如氣泡仍居中，表示此項(xiàng)條件滿足要求（圓水準(zhǔn)器軸與豎軸平行）；若氣泡不居中，則應(yīng)進(jìn)行校正。
　　3.2 人為觀測(cè)誤差
　　3.2.1水準(zhǔn)管氣泡居中誤差
　　設(shè)水準(zhǔn)管分劃值為τ″，居中誤差一般為±0.15τ″，采用符合式水準(zhǔn)器時(shí)，氣泡居中精度可提高一倍。
　　3.2.2讀數(shù)誤差
　　在水準(zhǔn)尺上估讀毫米數(shù)的誤差，與人眼的分辨能力、望遠(yuǎn)鏡的放大倍率以及視線長(zhǎng)度有關(guān)。
　　3.2.3視差影響
　　當(dāng)視差存在時(shí)，十字絲平面與水準(zhǔn)尺影像不重合，若眼睛觀察的位置不同，便讀出不同的讀數(shù)，因而也會(huì)產(chǎn)生讀數(shù)誤差。
　　3.3水準(zhǔn)尺傾斜誤差
　　水準(zhǔn)尺如果是向視線的左右傾斜，觀測(cè)時(shí)通過望遠(yuǎn)鏡十字絲很容易察覺而糾正。但是，如果水準(zhǔn)尺的傾斜方向與視線方向一致，則不易察覺。尺子傾斜總是使尺上讀數(shù)增大。它對(duì)讀數(shù)的影響與尺的傾斜角和尺上讀數(shù)的大小（即視線距地面的高度）有關(guān)。尺的傾斜角越大，對(duì)讀數(shù)的影響就越大；尺上讀數(shù)越大，對(duì)讀數(shù)的影響就越大。因此，在水準(zhǔn)測(cè)量中，立尺是一項(xiàng)十分重要的工作，一定要認(rèn)真立尺，使尺處于鉛垂位置。尺上有圓水準(zhǔn)的應(yīng)使氣泡居中。必要時(shí)可用搖尺法，即讀數(shù)時(shí)尺底置于點(diǎn)上，尺的上部在視線方向前后慢慢搖動(dòng)，讀取最小的讀數(shù)。當(dāng)?shù)孛嫫露容^大時(shí)，尤其應(yīng)注意將尺子扶直，并應(yīng)限制尺的最大讀數(shù)。
　　3.4地球曲率及大氣折光影響
　　由于大氣折光，視線并非是水平，而是一條曲線，曲線的曲率半徑為地球半徑的7倍。
　　如果前視水準(zhǔn)尺和后視水準(zhǔn)尺到測(cè)站的距離相等，則在前視讀數(shù)和后視讀數(shù)中含有相同的。這樣在高差中就沒有這誤差的影響了。因此，放測(cè)站時(shí)要爭(zhēng)取“前后視相等”

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