沉降观测中对于固定仪器必要性的探讨

在成绵乐客运专线的线下工程沉降实施细则中，对仪器、设备的要求如下：在每次沉降观测前，首先要对所使用的仪器以及设备进行检验和校正，并且要保留检校记录。沉降观测使用满足相应测量精度等级的电子水准仪，不得使用光学水准仪。为了能够提高沉降的观测精度，各次沉降观测应采用同一台仪器和设备，前后视观测最好使用同一水准尺。

在实际的观测过程中，有些工区会因为个别原因而无法完全按照以上要求进行。比如有时测量过程中，仪器意外发生碰撞，需要对仪器进行检测，不得不使用别的仪器代替。所以沉降观测所用仪器、设备有无必要保持固定需要进行验证、探讨。

1.仪器、设备的误差来源

通常各个工区在沉降观测中使用的水准仪都是同一型号的仪器，即标称精度相同。在仪器使用前，都必须对仪器进行检校。在沉降观测中使用的是电子水准仪，来自水准仪本身的误差包括：视准轴与水准管轴不平行的误差即i角误差、补偿器误差、信号分析处理误差等等。这些误差主要来源于仪器的光学和机械部件引起的误差、自动补偿装置引起的误差、电子设备引起的误差。来自水准尺的误差包括：铟瓦尺每米长度误差、两铟瓦尺零点差等等[1]。在观测过程中，可以通过控制测站前后视距差、多次读数、常数改正等方法来减弱仪器设备误差的影响。电子水准仪本身属于精密仪器，这些误差本身非常小，通过仪器的标称精度就可以看出。在使用仪器前，通过检验校正，特别要保证i角误差不超过15″，能进一步减小仪器产生的误差。

2.仪器、设备的误差对精密水准的影响

我们可以得出结论，水准仪的观测精度m对M、MW的影响很小，水准仪的差异对水准测量误差的影响微乎其微。这得益于现代精密水准仪器在光学性能和机械性能上已经非常优良。

3.实例分析

下面是成绵乐某一工区的沉降观测情况，由于在沉降过程中所使用的天宝DINI03遇到故障，但是沉降工作不能停止，不得不使用了一台新的天宝DINI03来替代。在使用新的水准仪前，对其进行了检验校正。在测量的过程中，测量人员是固定的，测量环境条件基本一致，水准基点和工作基点是固定的，测量路线和方法是固定的，只是测量仪器在测量过程中更换，下面分别是两台相同型号仪器观测的结果。

通过以上对比分析，我们可以得出结论：在其他条件固定的情况下，采用两台相同型号的仪器对沉降观测结果并没有产生显著性的差异。因此，沉降观测中可以允许使用另一相同型号的仪器进行替代观测。 [科]

【参考文献】

[1]林君强.数字水准仪在二等水准测量应用的探讨[J].闽西职业技术学院学报，2010，12（2）：116-120.

[2]2006GBT.国家一，二等水准测量规范[S][D].2006.