工程中遇到的科学或技术问题

                                           籍利平

27年之后，回想起那次在亚热带完成的水准测量任务，我仍然觉得“学费”不能白交，应该通过反思，得到一些启迪。

那段等级水准路线，也就几公里的长度。正常情况下，一个工作日（早出晚归）就可以完成往返测，拿到合格的观测数据。

我往返了两次都没有成功。

分析原因：水准路线经过的道路，有一段是和高压电线平行。高压线下面有较强的磁场。观测中使用的某型号自动安平水准仪的自动安平部分，是会受到较强磁场干扰的。也就是说，强磁场干扰下的自动安平水准仪获得的数据，难以符合规范的要求。

向上级汇报情况之后，得到了采用另一种观测技术的许可。另一种技术是EDM高程导线。很快，就获取了符合规范要求的数据。

这里，自然有一个问题。为何，起初不能采用EDM高程导线技术完成水准测量任务呢？这次工程的细则要求——平地上必须采用传统的水准测量技术采集数据，跨河或者上、下山路段，可以采用EDM高程导线技术。当时，有文章认为，EDM高程导线技术可以获得与三、四等水准精度相当的成果。

由于路线在平地上，必须首先使用水准测量技术，这才有两次观测数据无法合限的事情。接到报告后，外业队长来到现场观察。他看到：部分路段穿过县城城区。他走在正在修建的半边水泥路上，仰望着路边的高压线，确认采用EDM高程导线技术完成这一路段的水准测量任务。

这是工程实施中遇到的技术（路线）问题。

在以前的博文里，我曾经提到这样的想法：如果将三次测量的数据进行比较，探讨一下强磁场对于自动安平水准仪的影响，进行定量分析，就可以写论文。

若干年后，我和一位总工也提到过这个想法。

这个想法的实现，还需要面对这样的问题——那次出差亚热带的目的是完成工程，不是进行不同技术的比较，不是进行科学研究。如果要做研究，数据是不是太少了？需不需要补充多个往返测的数据？

研究可以发论文，可以促进测量科技的进步；虽然只不过是为科学（技术）大树培一锹土，不过是为大树结果提供很微弱的支持，可是付出的时间、经济代价，会不会太大了？一个作业组，不完成工程任务，改行做研究小组？

工程、技术、科研人员扮演的角色不同，思维方式也不同。

每到一个新的作业区域，工程人员自然是利用各种有利因素、避开不利因素，尽快完成应有的工程进度；技术人员会主要探讨工程中涉及的技术问题、方案、技术规范采用（隐含着科学理论的支撑等）问题；面对同样的外部条件，面对典型的环境（比如：正在修建的亚热带水泥路上方有高压），提出、解决问题（比如强磁场环境下，不同水准测量（含EDM）技术的差异），研究人员会是另一种思路和做法。

附录中的文献[5-6]，是在我亲历的工程之前发表的。从理论上说，稍微容易查到。可惜网络还不发达，纸质资料还需要到图书馆查。

文献[1] 写道：“地球磁场对精密补偿器水准仪补偿摆的影响就是一个明显的例子。我们知道，地球磁场是一个均衡的天然磁场，世间万物均被笼罩其中，无不受其影响。正常状态，补偿器水准仪的补偿摆始终铅垂于水平面，并受重力及其他力（ 如磁力） 的作用。由于补偿摆的金属材料是具有一定磁性的物质，所以，当它处在一定磁场中时，它就自然受到磁力作用。文献[5]给出了一些仪器受到磁场影响的定量分析。” (图1来自此文，提供了某自平仪的结构)。

地球磁场和高压线的磁场对于水准测量的影响，均需研究。

我使用的仪器，不在文献[1-5]的分析范围中，但研究思路可以借鉴。

                                图1   文献[1]提供的自动安平水准仪结构

            图2  文献[1]的实验描述

     图3     文献[5]的定量描述

不同型号的仪器，对于磁场的敏感度不同，引起的偏差不一样。

文献[7-8]都认为，在子午线和垂直于子午线方向的水准路线上，磁场对水准仪的影响不同。文献[8]还认为，磁性感应误差随着仪器的构造和型号不同而变化；某一型号的仪器，其改正系数并不一致。文献[1]谈到，“高精度自动安平水准仪受地球磁场影响的研究”课题组授权对来自测绘部门的100余台不同型号的精密补偿器水准仪磁致误差进行了检测。对于数字式自平仪，提到了室内检测均受到交、直流磁场影响。

我观测过的水准路线，既有近似于子午线方向的，也有垂直于子午线方向的。它们是交替出现的。真要进行研究，还不是多测几组数据那样简单。

可以参考的文献，当然不止附录中的8篇。

可以研究分析的仪器，也会不断涌现出来。

研究，做不完；文章，也写不完。

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附录：8篇参考文献

[6]梁振英.关于继续对Ni002磁效应进行研究的必要性[J].测绘科技动态,1988(6):1-4,36.

[7]李洪运.自动补偿式水准仪受磁场影响的初步分析[J].测绘通报,1984(2):13-14.

[8]张兰秀.致补偿器水准仪用户的公告[J].测绘科学,1983(1):11-13.