追忆重力测量

                       籍利平

                             （2016-06-23，更新，主要是添加了链接）

                   （图1 ——图5见：http://www.zgchb.com.cn/page/zazhi_detail.action?id=2016062215383516663）

1992年4月，我从西北军营调入河北丰润县某部，仍然从事大地测量，专业方向由导线测量改为重力测量。

用过一种从美国进口的沃尔登重力仪，也用过国产的ZSM-3重力仪。它们的核心部件都是石英弹簧、测程都是两百毫伽（地球赤道和两极的重力差近5190毫伽），每次作业都需要用两台仪器。按照规范的要求，这两种重力仪的格值每两年测一次。

一

我们在丰润的农村里驻训了一个来月，就去了北京昌平高崖口基线场，测格值。1983年5月基线场修建在省道219线边上，交通便利。这个基线场的选取很讲究，不过几公里的距离，落差足有百余米，重力差就达到了几十毫伽；这是为了更好地测量重力仪的格值。每次金杯牌面包车急速下坡时，都可以闻到山风卷入车窗里的浓烈焦糊味。重力仪的石英弹簧对震荡很敏感，仪器内筒里有减震海绵、外筒里也有减震措施；仪器运输时，还放置在大海绵垫上，有专人保护。有一个基线点正好在山口附近，即使修建了高高的挡风墙，也不能完全挡住山风。大约是1994年3月下旬，山风吹歪了沃尔登，吓得我赶紧扶好仪器、停止观测。等风头过去了，仪器稳定了，才继续观测。有一回，我中队进高崖口时，带了相机。副手张永河蹲在重力基线点石碑旁，我给他拍了照，积累了宝贵的业务和历史资料。

3月份，是仪器检测的高峰期，在基线场遇到过来自天津的同行。如果同时到了一个点上，就算仪器摆得开，为了避免互相影响，我们也不同时观测。他们使用的是金属弹簧拉科斯特重力仪，比我们的沃尔登测程大、精度高，还小巧玲珑。直到2005年夏天，我在研究院大地所短期负责技术服务的时候，才用上了这种重力仪。合作方是山东泰安的一家测绘公司，观测手选定在北京门头沟的灵山基线场检验仪器。这是我第一次到灵山基线场，也算弥补了一种缺憾。

北京昌平高崖口，我去了许多次。上高崖口最频繁的时候是1999年，单位一下子购入八台Z400重力仪。这种仪器的测程是四百毫伽，优点是测量重力差比较大的测线时，可以省去测程调整的麻烦，节约测量时间。当时，我已经离开外业队，在计算资料室任工程师，还是被抽调去进行八台重力仪的格值测定和格值试验。我们一次携带四台仪器进场，把仪器一字儿排开在基线点的水泥地上，我逐个观测。观测两台仪器是比较轻松的，连续观测四台仪器就比较累了。重力仪器比较小，安置在底盘上仍然很低——不到半米，我只能蹲着观测。蹲久了腿脚发麻，是难免的。

也许是担心我太累了吧，第二次携带四台重力仪进高崖口时，业务处增派了一位老工程师。这一回，我只观测两台仪器，轻松多了。

                         二

1992年8月，重力中队去桂林机场的重力基本点往湖南境内的雪峰山里引测二等点。我中队借住的连队，八点才开早饭，我们等不及。为了早点进机场，天刚亮我们就出发了。路过通道县城时简单吃了早点，就继续赶路了。

在停机坪上完成了测量后，正好有飞机起飞，螺旋桨旋转形成的旋风，吹跑了我们的小海绵垫。小海绵垫是圆形的，滚动得飞快。湖北仙桃兵胡纯中，他眼疾脚快，箭步追上去踩住了小海绵垫。中午饭是在桂林市的一家米粉店吃的，大家都渴坏啦，几乎把米粉店一保温桶的绿豆粥全消灭了。在旅馆里测完重力仪的静掉格，已经是晚上九点左右了。第二天，再次测静掉格，就直奔湖南驻地了。按照规范要求，我们必须完成两个测线的观测；这意味着，要进两次桂林机场。第二次到机场观测完毕后，二等重力测量就结束了。返程路过著名的象鼻山。

   从引测的二等点上开始，进行了若干个加密重力点的测量。任务持续了两个多月，建军节和国庆节都是在测区度过的。有人说，重力测量，功夫多半花跑车上。这话很有道理。在雪峰山区测量重力时，我就觉得全中队最累的是司机，一天跑车十几个小时，多半是崎岖山路，只有我观测的时候他才可以休息。那次测量的点位，都不在高山上，多数在山洞里。下车走到点位上，再返回车上，来回也就是二十来分钟。

    1993年，在屯溪附近完成了测重力的任务后，游览了黄山（图4）。同时去测区的还有一个导线中队，我们的重力测量任务完成后，时间有富裕，就协助导线中队。导线中队长姓张，六年后和我成了楼上楼下的邻居。去安徽测了好几次重力，任务量都不大，每次持续时间都不长。

三

我担任了五年多的重力中队队长，作业过程都比较顺利，也出现过一些不如意的情况。

有一回，在江西测区找重力点，点位没有找到。返回驻地时天色已晚，我中队的兵们几乎都迷糊着了。我带车，不敢打瞌睡。突然，我们的面包车紧急刹车，惊醒了迷迷糊糊的兵们。在拐弯处，面包车险些和迎面飞驰的货车撞上。司机反应很快，判断和操作都没有失误。不然，我们都得掉进鄱阳湖里喂鱼。幸好，仪器都在箱子里，防震。过了没有多大功夫，我们的面包车，又陷进了雨后的软土里。原来是一条新修的公路，看上去平整得很。我的司机，归营心切，看到没有车辙的新路，居然莽撞地开上去了。开上去，就后悔啦！越是挣扎，车轮陷得越深刻。只好向过路的司机求援。接连拦了三辆卡车，都说是没带钢丝绳，无法拖车。幸好，天无绝人之路，旁边有个露天煤矿，有几个人在通宵打牌。我们央求人家帮忙推车，人家牌兴正浓，不愿意浪费了好牌；他们提供了一根钢丝绳，这也帮了大忙！我们的车被拖出来后，已经是后半夜了。

   最豪放、最得意、最沮丧的一次测量，是1999年夏天在青海省海西州的怀头他拉做高原试验——我的任务是加密测量重力。说豪放，是因为使用的交通工具。进行重力测量，一般用小汽车做运输工具，从一个点到另一个点或者多个点，构成一条测线。那次，在高原上的试验，我们借用了驻地的军车。他们的后勤部门说，小轿车没有啦，连吉普车都没有啦，只有一辆“骊山”，可以派遣。于是，我们就乘坐可以容纳数十人的“骊山”，在芨芨草上行驶，看着受惊的黄羊在戈壁滩上飞驰。那次看上去得意的成果（闭合差为零），最终没有让我得意起来——回去后，我发现了一个原则性失误，好像读表的粗心人，分针秒针都看对了，却把时针看错了。    

2000年夏季，最失算的重力测量发生在去河北张家口康保农场的路上。离开重力中队三年了，临时带队外业，准备不充分。没有借地形图，不了解测区的地形情况，作业就难免失算。当时，我按照测线起始和结束点的高差来估算两点的重力差，想确定中途是否需要调整测程。单从起始和结束点的高差看，需要调整。问题是在什么地方调整。后来，事实证明，我的估算不符合事实。张北高原的地形，并非阶梯式的，而是波浪式起伏的。我选择的调整测程的中间点，正好在高处。在那里调测程不仅没有意义，还影响了以后的测量。我额外花费了时间，却做了无用功。当时的窘境，至今记忆犹新。

被不守信的人耽误时间，也是2000年夏季。有已知点在京西某场坪附近，点位就在旁边，我们也带了介绍信。那个谢顶主管上午答应得很好，才过了一顿午饭的功夫就变卦了，不允许我们进入场坪使用已知点。完成作业的时间，只好比原计划推迟一天。我无奈地放弃了辛苦多半天观测的重力测线，临时更换已知点开始观测。

首都机场老候机大厅的水泥地上，也有我们需要的重力基本点，这个点位非常好找。1993年，在金轮工程的重力测量中，我去过那里，位置记得很清楚。改变作业计划，我让司机驱车朝首都机场驶去。

（作者单位：中国测绘科学研究院）

（全文见《中国测绘》2016年第3期，72-75页。或：

http://www.zgchb.com.cn/page/zazhi_detail.action?id=2016062215383516663）

姊妹篇：镜里镜外，见：

http://www.zgchb.com.cn/page/zazhi_detail.action?id=141948

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附录：六篇重力文章

[1]籍利平. 20′×20′网格加密重力测量的点位布设[J]. 海洋测绘,2002,22（5）:46-47.

[2]籍利平. 六台Z400重力仪的格值试验[J]. 测绘技术装备,2002（1）:39-41.

[3]籍利平,李丹. 原子干涉仪——一种新型重力仪[J]. 测绘技术装备,2002（4）:32-33+36.

[4]籍利平. 给力的新一代重力卫星[J]. 百科知识,2012（19）:10-12.

[5]籍利平. 关于局部区域重力测量的若干问题[J]. 北京测绘,2001（2）:27-28+5.

[6]籍利平. 地球重力场的奥秘[J]. 百科知识,2008（24）:14-15.