簡介
基線尺(baseline tape)是丈量三角網(鎖)中基線長度或其他精密邊長的一種測量工具。其長度由國家認定的部門定期檢定。 最初使用的基線尺是3米的木製桿尺,20世紀以來,大多採用因瓦基線尺。但在精度要求較低的測距工作中,也用鋼線尺或鋼捲尺作為基線尺。
基線測量
在面積不大、地勢較平坦的建築場地上,常常布設一條或幾條基準線作為施工測量的平面控制,這樣的基準線稱為建築基線。建築基線的布設形式是根據建築設計總平面圖上建築物的分布、現場地形條件以及原有測圖控制點的分布情況來確定的,常見的布設形式有直線形、直角形、丁字形或十字形等幾種。布設建築基線時應注意,建築基線應平行或垂直於主要建築物的軸線,以便於採用直角坐標法測設建築物軸線;建築基線相鄰點間應互相通視,點位不受施工影響,且能長期保存;基線點應不少於3個,以便檢測基線點有無變動。
尺長變化及影響
尺長的變化既有尺子本身的原因,也有使用過程中人為的原因。因此,除嚴格尺子的定期標定外,使用過程中必須精心維護。基線尺維護的基本出發點是避免引起尺長突變的因素:撞擊、振動、急劇的溫度變化、機械的彎曲、扭曲,並要防止氧化腐蝕等。實踐證明,維護良好的基線尺,其尺長變化比較小,在往換尺後無需進行改正。尺頭損傷,經過焊接後的尺子,相當於進行了局部熱處理,但並未進行人工時效處理,使用過程中變化甚大,在焊接後頭幾年應慎用。每根尺尺長變化的速率甚至符號各不相同,因此,反映在觀測成果上必有差異。觀測成果互差的大小及分布規律,在某種程度上反映了尺長變化的實際情況(當然,這種差異還包含著溫度係數誤差的影響等)。分析觀測值互差的變化規律,可以了解尺長變化的某些狀況。這也是需要用多根尺進行丈量的原因之一。
基線尺基準系統
我國的一、二等基線全是用24m線狀因瓦基線尺丈量的,部分一、二等起始邊是用電磁波測距儀測量的。新中國成立前沒有留下可用的大地測量數據。 全國基線測量是20世紀50年代開始的, 所用的24m線狀因瓦基線尺是從德國 、法國及蘇聯進口的 ,也進口了少量的24m及30m的帶狀尺基線丈量工作是分段分節進行的,按照一定的公式計算基線的全長。通常所說的基線尺長度是指在+20℃時, 尺子兩端以特定拉力(98N)水平引張於滑輪上且呈懸鏈狀情況下,基線尺兩端同名分劃線之間的水平弦長,因而還要知道其溫度線膨脹係數,才能確知在工作時的長度。
基線尺的溫度線膨脹係數
基線尺的長度是在一定的溫度條件下的長度(如檢定時是20℃),工作時的溫度常常與檢定時的溫度存在差異,因此,必須知道基線尺的溫度係數,基線尺才有可靠值。在安置光學機械比較儀時,同時安裝了用電熱法測量溫度係數的裝置,此法是蘇聯尤爾凱維奇於20世紀40年代提出的,即輸入線路與基線尺構成迴路,通過改變電阻使基線尺變溫,以測定基線尺長度的變化,其溫差則用系在基線尺上的數個熱電偶測取。該法測定溫度係數的不確定度為2×10 8℃ 1。在筆者與朱固瑞、鄧鎮鄣等主持和參與下,在20世紀70年代提出了以空氣調節法測定溫度係數的構想,並邀請中國建築科學研究院的專家設計和製造了一套專門的裝置,從而使溫度變化的區間從-5℃~35℃測定基線尺的線膨脹係數較之電熱法僅從+20℃~+45℃測定溫度係數更符合實際情況,準確度也更高。