【地方标准(DB)】 地震地形变数字水准测量技术规范

ICS 91.120. 25
备案号：12287—2003
中华人民共和国地震行业标准
DB/T5—2003
地震地形变数字水准测量技术规范Specification for the digital leveling ofcrustal deformation for seismology本电子版不作为法定技术文件，请以地震出版社出版的正式标准文本为准。地你准
2003-09-05发布
中国地震局发布
2004-02-01实施
1范围
2规范性引用文件
3术语和定义
4水准网布设、选点埋石
水雅观测
测量记录裕式和结果转存
8外业计算
9上交资料
（规范性附录）检视
附录A
附录B
附录C
附录D
附录E
附录 F
附录G
附录 H
（规范性附录）
（规范性附录）
仪器圆水准器的检校
调焦透镜运行误差的测定
（规范性附录）视线距离测量误差的测定（规范性附录）
视线观测标准差（安置误差）的测定（规范性附录）视准线误差（角）的测定（规范性附录）补偿误差的测定（规范性附录）测站高差测量标准差和坚轴误差的测定（规范性附录）标尺条码名义米长及其条码分划偶然标准差的测定附录
（资料性附录）观测日志格式
附录」
（规范性附录）观测条件的注记标识和信息代码及格式附录K
参考文献
DB/T 5 -- 2003
DB/T 5 — 2003
本标准是在现有的数字水准仪和用此类仪器进行大量实测的基础上，按照GB12897一1991《国家二等水准测量规范》和中国地震局《跨断层测量规范》（1991年）的规定，结合数字水准仪的特点制定的。
本标准的附录 A、附录 B、附录 C、附录 D、附录 E、附录 F、附录 G、附录 H、附录 I 和附录 K都为规范性附录、附录」为资料性附录。本标推由中国地局提出。
本标准由全国地震标准化技术委员会（CSBTS/TC225）归口。本标准起草单位：中国地震局第二监测中心。本标雅主要起草人：任道胜、陈如丽罗官德、杨辉、陈文礼
地震标准
1范围
地震地形变数字水准测量技术规范DB/T 5—2003
本标准规定了使用数字水准仪进行测量的技术要求、施测和仪器检测方法及数据处理，本标准适用于地壳形变监测的区域和流动水准测量、定点水准测量，也适用于使用数字水准仪进行一、二等水准测量和精密工程测量。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标谁。GR12897一1991国家一二等水准测量规范JG8—1991水准标尺
JG425—2003水准仪
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1
digital leveling instrument
地震怀准
数字水准仪
区域水准测量region leveling
地壳形变监测中具有地域性或跨越地震构造带多个断层的水准测量，3.3
流动水准测量mobileleveling
地壳形变监测中具有周期性的跨断层水准测量。3.4
定点水准测量leveling at fixed place具有固定地点和点位，需要连续重复观测或小于一月的周期性水准测最。如地震台站、大型工程和建筑物的形变监测中的水准测量。3.5
数字水准测量digital levcling用数字水准仪或其它类似仪器自动采集和处理数据而进行的水准测量。4水准网布设、选点埋石
4.1区域水准测量
对于区域水准测量的水准网布设原则和标石的分类、选点造埋技术要求按GB12897一1991中第5章的规定执行。
4.2流动水准测册
4.2.1流动水准测量点网布设，应依据场地地质构造和地形跨越断层不同块体（主断面）布设测1
DB/T 5 - 2003
线网。
4.2.2多功能场地的测线一般为大地四边形或中点多边形，也可以是单线、多线或折线，测点间长度应不大于2km。一条测线（网）或环可由多个测段组成。4.2.3土层点位标石应埋设在冻土层以下，避开低洼处，埋设点位标石后须经定型期或稳定期方可施测，基岩点定型期不应少于一个月，土层点稳定期应至少经过一个雨季和解冻期。4.3测量点、线、网的选取
4,3.1测量点、线、网的选取，应避开车辆来往繁忙的公路、铁路以及有感震动的地段。4.3.2应避开沿高压输电线、电气化铁路供电线、发电站、变电站等大丁-二倍地磁场强度的地段和地点。
5仪器
5.1数字水准仪的选用
5.1.1用于一等水推测量的数字水准仪应满足JIG425一2003表1中DSZ05级仪器的要求，用于二等水准测量的数字水准仪应满足DSZ1级仪器的要求并配备相应级别的水准标尺。5.1.2仪器应具有精密水准测量模式、数据输出和参数选择、限差参数输人等功能，并具有通用标准接口（如串口RS232)。
5.1.3数据储存容量和电源供给，1应能满足两天以上连续外业水准测量的要求。5.2仪器的检验
5.2.1新购置的数字水准仪和条码标尺应进行全面检验，检验合格后方可投人使用。仪器和标尺检验项目如表1，对于使用中的仪器和标尺应定期一般不超过一年进行有关项目的检验。表1数字水准仪和条码标尺的检验项目序号
数字水准仪
条码标尺
注：“+\为必检项目。
地震标准
通电检视（见附录A）
圆水准器（见附录B）
调焦透镜运行误差（见附录C）
视线距离测量误差的测定（见附录D）视线观测标准差（安平精度）（见附录E）视准线误差（角）（见附录F）
望远镜分划板横丝与竖丝的垂直度补偿误差（见附录G）
磁致误差(0.05mT水平方问稳恒和交变磁场下）（见JJG425—2003中6.3.15款）测站高差测屋标准差（见附录II）：标尺检视
圆水器
标尺条码面的弯曲（见JG8—1991第3节第7条）标尺条码名义米长及其条码偶然标准差（见附录L)标尺温度膨胀系数
一副标尺零点差之差(见 JC8—1991第3节第9条)标尺中轴线与标尺底面垂直（见JG8—1591第3节第8条）
新仪器
作业期间
5.2.2经过修理和校正后的仪器应检验受其影响的相关项目。5.2.3每天工作开始前应检校仪器和标尺上的圆水准器。DB/T5—2003
5.2.4仪器视准线误差（i角）检验，对于区域水准测量，开始作业--周内应每天检测一次，若其值较稳定，可每隔15天检测一次。对于流动水准测量，应每隔15天检测一次。检测时应在接近其作业时段内的平均气温下进行。
5.2.5仪器及条码标尺的技术指标限差按表2执行。表2仪器和条码标尺的技术指标限差序号
视线距离量误差
补偿误差
视线观测标准差（安置精度）
调焦透镜运行误差
视准线误差
磁致误差
测站高差测量标准差
竖轴误差
标尺条码面弯曲差
（矢距）
一副标尺零点差之差
标尺条码名义米长偏差
指标限差
50 mm/30 m
50mm/30 m
0.02m（0.10mm/kam）)0.04m（0.2mmm/km）0.08m
地震标准
标尺条码分划偶然标准差
一副标尺条码名义米长偏差
使用前后一副标尺名义米长变化标尺中轴线与标尺底面垂直性误差6水准观测
6.1观测时间和气象条件
水准观测应在标尺条码呈像滑晰且稳定时进行，下列情况不应进行观测：超限差处理措施
退货或修理
禁止使用或调整后使用
更换仪器
退货或修理
退货或修理
使用前进行整形
使用中施加改正
禁止使用或返厂
禁止使用或返厂
调整后使用
分析后使用
a）白出后与日落前30min内；
b）太阳中天前、后各2h（区域水准：3月~5月、9月~11月，流动水准：4月～10月）、1h（区域水准：12月～2月，流动水准：11月～3月）内或2.5h（区城水准：6月～8月）内（按地区太阳月出日落时刻表执行，而浓重阴天时可向中天放宽1h)；c）标尺条码呈像不清或影像跳动或标尺面上有局部阴影而难于测量时；d）气温突变大于10℃时；
e）风力过大而使标尺与仪器不能稳定时；f）过强逆光和闪电时。
DB/T 5 — 2003
6.2设站
6.2.1标尺点应根据测线土质条件选用尺或尺台，尺台重量应大十或等于5g，作为转点尺承。所用尺桩或尺台数应不少于4个。特殊地段可用大帽钉，作为转点尺承。6.2.2仪器站应使用稳固可靠的脚架（或仪器瞰），设在便于操作处，做到等视距观测，其视距、前后视距差、视高等限差值应按表3规定输人仪器，仪器不能输入的，按其规定由观测员控制。在标尺的0.7m或0.5m和2.8m处应做出标记。表3输入参数限差值
6.3观测方法和程序
前后视距差
任一测站前后视距差暴计
单位：米（m）
视高（中丝位置）
20.7且≤2.8
#0.5且$2.8
6.3.1首先将仪器及三脚架安置稳固，用脚螺旋将仪器整平，使仪器圆气泡位于指标环中央。当仪器旋转180后气泡发生偏离时，用脚螺旋将气泡调至偏离量的一半，观测员应记住此时的气泡位置，或调校气泡使其在居中位置。
6.3.2打开电源进行测量之前，应完成下列准备工作：a）设置仪器基本参数（如高程单位、数位、日期、时间等），输入测量限差参数（如视距、视高、测站高差之差等）。在激活记录模式下，输人测量附加信息和注记。选择测量模式，输人测线编号和起始点高程值。
h）将仪器对准标尺（此时扶尺员用标尺上圆水准器整置标尺垂直），用调焦螺旋将标尺条码像调整清晰，川水平微动螺旋将仪器竖丝调至条码中间，然后按动测量键，即开始测量。6.3.3仪器照准标尺的观测顺序，往测时，奇数测站应用后前前后，偶数测站应用前后后前。返测时，奇数测站前后后前，偶数测站后前前后。在仪器内设置的测屋模式不能实现上述观测顺序时，观测顺序往测与返测也可相同。如选择aBFFB方式，即奇数站：后视1一前视1一前视2一后视2，偶数站：前视3一后视3后视4—前视4。6.3.4…条测线应进行往返测量，使用同一类型仪器和转点尺承，沿同一线路进行。同一测段应连续往测或返测，并且应将往测（或返测）与返测（或往测）分别在上午或下车对称进行。对于日气温变化不大的阴天或观测条件较好时，部分里程的往返测可同在上午或下午进行，但总站数不应超过20%。每-一测段的往测与返测，测站数均应为偶数。往测与返测转换时，两支标尺应互换位置。6.3.5同一站观测过程中，不允许两次调焦。6.3.6在作业过程中如温度变化大于10℃时（应在一个整站测量结束后），应及时用注记键（如Rem键）输入温度值，输人后继续测量。6.4间歇与检测
6.4.1·使用仪器内部间程序进行间歇和检测。6.4.2在使用仪器内部无间歇程序时，按以下步骤进行：）观测间歇宜选在水准点上结束，否则应在最后一站选择两个坚固可靠、圆滑突出、便于安置标尺的固定点，或者埋设两个稳固可靠的尺桩，并能妥善安置，作为问歇点；b）当准备间歇时，在问歇站上，应完整地完成测量程序后用注记键（如Rem键）在附加信息内输入字母ix和温度作为间的标志后关机（注意：不要按结束键，如Lend键。）；c）间歇后应对间歇点进行检测，其方法为：打开电源，用查询键（如Edit键）查寻最后地址的高差值并记录，然后回到测量状态（即开机时的晟示状态），按重测键（如Rpt键），重测间歇点这一站，4
DB/T 5 - 2003
将重测显示的高差值与记录值进行比较，若超限，应采用重测键再重测一次，若仍然超限，则应从水准点起测。
6.4.3若与光学自动安乎水准仪记簿程序衔接的接口程序解决后，可按GB12897一1991中的7.5条规定执行间歇。
6.5测站观测值限差
测站观测值限差应符合表4的规定。测站点高差之差的限差输入仪器，由仪器控制，间歇点高差之差限差，由观测员控制。表4测站高差之差限差
测站高差之差限差
单位：毫米（mm）
间歇点检测高差之差限差
6.6结点的观测
当结点站的完整测量完成后，按动结束键（如软键Lend）结束测量，仪器将显示测段总高差、后视距离总和、前视距离总和。在结点结束后，应输人附加信息，如结束时的温度等。6.7夜间观测
6.7.1一般情况，不得在夜间观测。只有穿越交通繁忙、车辆流量基大的桥梁或街区的水准测量难以正常观测时，方可在夜间进行。夜间观测成果作为同光段成果处理。6.7.2在夜间测量路线的两端应预先埋设水准点或选择固定点，并在路线上选定设置仪器和放置标尺的地点，并作出明显标记，在标尺点打入尺桩或帽钉。其视距长度可根据标尺照明的光源亮度及其照明范围而定，但不应超过25m。山6.7.3标尺处应有专人给标尺照明，其光源的频谱应类似于自然光，并保证使测量有效标尺段（如DiNi仪器应大于30cm）照明亮度均与。由6.7.4夜间水准测量的观测方法和各项限差均与相应的各等级的水准测量规定相同。6.7.5夜间作业后，应将仪器在干燥处晾置或擦干，不得将带有露水的仪器装人仪器箱内。6.8观测要求
6.8.1观测前应将仪器置于露天阴影下晾置，使仪器与外界气温趋于一致。仪器的晾置时间应不少于20min，提前3min打开电源预热，此时检查设置测量模式、各种参数和限差等。6.8.2设站时，应用白色测伞遮蔽阳光，迁站时，应罩上白色仪器罩。6.8.3每一测站仪器和前后标尺的设置，应尽量在一条直线上（路线拐弯处除外），连续各测站安置三脚架时，应使其中的两脚连线与路线平行，另一脚轮换置于路线两侧。禁止为增加标尺读数而将尺桩（台）安置在壕坑果。
6.8.4在高差甚大的地区（如山区），应选用尺长稳定、条码名义来长偏差较小的水谁标尺作业。6.8.5不应雨天作业。仪器受雨受潮后，应立即用干软布擦去水珠，晾干后放入干燥的仪器箱中。阳光过强时，仪器应装遮光罩。严禁强光（如阳光）直射仪器望远镜。6.8.6
在观测作业时，如遇突发性震动影响，应重测该站。6.8.7 ±
扶尺员应集中精力观察仪器的操作全过程，应及时、正确、稳固地安置标尺。6.8.8
6.8.9严禁使用仪器内设置的操作（硬、软）键和有关功能，以免影响和改动原始测量数据，6.8.10每次测量中，观测员应在现场记录观测日志。观测日志内容和格式见附录J6.9新旧路线连接时的检测
6.9.1新设的水准路线与已测的水准点连（接）测时，荞该水准点的前后观测时间超过3个月，应进5
DB/T 5 — 2003
行检测。
6.9.2对高等级路线的检测，按新设路线的等级进行；对低等级路线的检测，按已测路线的等级进行。
6.9.3检测时，应单程检测一已测测段。若单程检测超限，则应检测该测段另一单程，若高差中数仍超限，则继续往前检测，以确定稳固可靠的已测点作为连接点。6.9.4检测测段长度不应小于1km。6.10往返高差不符值、环线闭合差限差6.10.1测段往返测高差不符值、环线闭合差，以及每千米水准测量往返测高差平均值的标准差M等一般不应超过表5规定值。
表5测量精度和限差
测量等级及类型
测毁往返测高差不符值
环线闭合差W
附合路线闭合差
检测己测测段高差之差
区域水准测垦
单位：毫米（mm)
流动水准测量
注：R为测段长度，单位为千米（km）对于长度不足百米的以0.10km计算；F为环线长度，单位灼千
米（km）；Z为符合路线长度，单位为千米（km）：“表示该项不作限差。6.10.2检测已测测段高差之差的限差，对单程检测或往返检测均适用。6.10.3水准环线由不同等级线路构成时，环线闭合差的限差应按各等级线路长度及其限差分别计算，然后取其平方和的平方根为限差。6.10.4若连续若下测段的往返测高差不符值保持同一符号，且大于限值的20%时，则应在以后各测段的观测中采取酌情缩短视距、加强仪器隔热和防止尺桩（台）位移的措施。6.11成果的重测和取舍
6.11.1凡是超过6.2.2条、6.5条和6.10.1条规定限差的成果均应重测。在本站发现应立即重测，否则，应从水准点起重测。
6.11.2测段往返测高差不符值的超限，应先就可靠性较差的单程（往测或返测）进行整段重测，并按下列原划取舍：bzxZ.net
α）若重测的高差与同方向原测高差的不符值超过往返测高差不符值的限差，但与另一单程高差的不符值不超出限差，则取用重测结果；b）若重测的高差与同方向原测高差的不符值末超出限差，且其中数与另单程高差的不符值也卡超出限差，则取同方向中数作为该单程高差；若其中数与另一单程高差的不符值超出限差，而重测高差与另一单程高差的不符值不超限，则取用重测结果；c）若重测高差或两同方向高差中数与另一单程的高差不符值超出限差，应重测另·单程；）若超限测段经过两次或多次重测后，出现同向观测结果靠近而与异向观测结果不符值超限的分群现象时，如果同方向高差不符值小于限差之半，则取原测的往返测高差中数作为往测结果，取重测的往返测高差中数作为返测结果：6.11.3区段、路线往返测高差不符值超限时，应对往返测高差不符值与区段（路线）不符值同符号中数大的测段进行重测，若重测后仍超出限差，则须重测其他测段。6
DB/T5—2003
6.11.4符合路线和环线闭合差超限时，应对路线上可靠程度较小（往返测高差不符值较大或观测条件较差）的某些测段进行重测，若重测后仍超出限差，则须重测其他测段。6.11.5若每千米水准测量往返测高差平均值的标准差M。超限对，应分析原因、重测有关测段或路线，测段重测与原测时间超过3个月，并且重测高差与原测高差之差超过检测限差时，应进行测段两端点可靠性检测。
6.11.6当观测过程中各项限差均符合要求时，不应进行重测.6.11.7对于流动水准测量，其成果取舍原则一般只取用重测后合格成果，舍去原测超限成果。对长度超过1km以上的测线，按6.11.2、6.11.3、6.11.4款所述重测和取舍原则执行。年终计算每干米水准测量往返测平均值的标准差M。超限时，不应进行重测，应在成果表中注明。7测量记录格式和结果转存
7.1按仪器内记录格式
7.1.1原始数据格式应符合下列规定。a）在每一测线（或场地）开始观测前应输人观测条件的注记标识和附加信息，其代码和格式按附录K的规定执行；
h）数据行应包括：测站序号、测量时间、前后视距及前后视距分别累计、视高读数和高差累计。7.1.2数据的转存应满足下列要求：）对于定点和流动水准测量，可通过接口适时下载或将储存卡（或模块）记录的原始数据通过装有通讯程序的计算机转存其他存储介质或打印；b）对于区域水准测量，宜采用专用电缆将仪器输出接口与装有通讯程序的微型计算机直接连接起来进行适时下载压缩转存：
。）转存过程中任一原始数据不应丢失，数据的有效数字不应减少，小数点后数位要求：视高，单位为米（m），取小数点后5位；视距，单位为米（m），取小数点后2位。7.2用微型计算机记录格式工巾
用数字水准仪采集数据而由微型计算机记薄时，可按光学水准测量记簿和数据管理系统格式执行。8外业计算
8.1水准测量外业计算项目
计算项目包括：
&）外业高差和概略高程表；
）测段、测线往返测高差不符值和每于米水准测量往返测高差平均值的标准差：c）附合路线和环线闭合差；
d）按环线闭合差计算每于米水准测量平均值的标准差（流动水准测量不做此项)。8.2外业计算的实施
外业高差和概略高程表的编算，应由两人各白独立完成一份，并核对无误。流动水准测量成果和精度统计也应有两人进行，一人编算，另一人校核。8.3计算水准点高程的改正项目
计算水准点概略高程时，所用的高差应人下列改正：a）水推标尺尺长误差；
b）水准标尺温度；
）正常水准面不平行；
d）重力异常；
e】日月引力：
DB/T 5 —.2003
f）环线闭合差，
对丁定点和流动水准测量，测段高差只做水准标尺尺长误差和环闭合差的改正。8.4水准线路（或场地）每干米标准差的计算每完成一条水准线路（或场地）的测量，应进行往返测高差不符值及每千米水准测量往返测平均值的标准差M。的计算（小于100k㎡或测段数不足20个子样时，可纳人相邻路线或场地一并计算）。MA计算公式为：
Ma=TAA/R1/4n
式中：
测段往返测高差不符值，单位为毫求（mm）；测段长度，单位为千米（km）；测段数。
8.5按环闭合差计算每千米水准测量往返测平均值的标准差..()
每完成一个闭合环线的水推测量，应对观测高差施加水准标尺长度误差改正、水准标尺温度改正正常水推面不平行改正、重力异常正，日月引力改正，然后计算环线闭合差，并符合6.10.1条中限差规定。当构成水推网的水雅环数超过20时，还应按环线闭合差吸计算每千米水准测量往返测平均值的标准差Mw。
M的计算公式为：
式中：
YWWIFIN
函经过各项改正后的水准环线闭合差，单位为毫米（mm）F—水准环线长度，单位为千米（km)；N—水准环线数。
地震标准
8.6外业测量计算数据取位
表6外业测量计算数据取位
雅测量
9上交资料
往（返）测距离
总和/km
9.1区域水准测量
测段距离
中数/km
按 CB 12897 — 1991 中第 9.8 条规定执行。9.2流动水准测量
各测段
高差/mm
往(返)测高差
总和/mm
测段高差
中数/mm
水准点
高程/mm
经过有关技术人员检查验收的流动水准测最成果，应按场地（或线路）进行清点和整理，编制闫录，开列消单，上交资料管理部门。上交资料应包括：a）数字水准仪和条码标尺的检验资料；8
b）水准观测手簿（或软盘、光盘)；c）流动水准测量外业成果表两份；d）每千米水准测量往返测平均值的标准差计算资料：e）外业技术总结；
f）验收报告：
g）从其他单位收集的资料和观测日志。地震标准
DB/T 5—2003
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。