谈谈维塞拉标准基线

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1、北京长阳维塞拉标准基线测绘行业为了校准距离测量的仪器，如光电测距仪、全站仪、基线尺、钢卷尺等，通常在野外建立标准基线。一般采用24米基线尺测定它的长度。维塞拉标准基线就是其中的一种标准基线，不过它是用光干涉仪器测定长度的。维塞拉（D.Y.VaiSala）是芬兰大地测量研究所的测量专家，他在1923年用光干涉仪测量野外标准基线，因此，他研制的光干涉仪称为维塞拉光干涉仪，用这种仪器测量的标准基线称维塞拉标准基线。大约在1984年，芬兰大地测量研究所与我国家测绘局合作，在我国建立一条维塞拉标准基线。国家测绘局委托北京市测绘院负责标准基线建立工作。本文回忆这条基线建

2、立的过程。一．选址当时，通过踏勘选址，将基线选在北京市房山县长阳农场的长阳果园。主要理由是那里的土质是沙性的，透水性强。长阳果园南北长1000米，东西宽约600米，基线就建在果园的中部，东西向的防风带旁，很适合进行测量作业。这种选址的方案，当时，有些争论，但是，通过以后的沉降观测，点位的下沉很小。不过，通过基线的长度检测，长度有2~3毫米的变化，地面上的观测墩变化比较大，分析原因，果园夏季灌溉抽水影响点位的稳定。后来，检测表明，基线的全长非常稳定，变化小于0.01毫米。这条基线定名为北京长阳标准基线，全长432米，有6个地下标石和6个地上观测墩，5个观测棚。

3、由西向东，是零号、6号、24号、72号、216号、432号基线标志。二．建场施工选址方案确定后，国家测绘局和北京市房山县规划部门办理了用地的正式手续。工程的内容包括：1.在果园的办公区建一处接待室。包括会议室，接待室，一般情况下，接待外宾用。由果园管理。2.在标准基线场的旁边建工作室一处，有十三间平房的小院，以后这里常住着集线场的看守人员。3.标准基线全长432米，建造6个地下标志，为的是永久保存标准基线。地下标石的桩基打到20米。4.为了用维塞拉光干涉仪进行观测，在地下标志的一侧建造一排观测墩，观测墩距地下标志2米，观测墩高出地面1.5米，放置干涉仪的反射

4、镜的。5.光干涉的观测墩，放置观测光干涉的平行光管，光源设备。是2米长的混凝土平台。6.零米处的观测墩，它除了放置零米处和1米处的反射镜外，还放置一米石英尺，所以它比其他几个标志的观测墩要大一些。7.由于这条基线建造在果园内，所以每个观测墩都建造了观测棚，观测棚的四壁是铁丝网，便于通风。但能防雨。8.安装地下标石和标志的建造和其他类型的基线场测量标志的建设过程一样。观测墩的混凝土灌注到顶面时，要将放置反射镜支架的底座注在混凝土中。基线场的土建工程，到1985年完工，同年进行了落成典礼，当时，芬兰大使馆的驻华大使参加了典礼。三、沉降观测基线建成后，开始进行沉降

5、观测，地下标志的高程检测由测绘院进行，从1985年开始，一直到1994年，定期进行测量。基线的长度检测，由国家测绘局第一测量大队进行，用24米基线尺测量，按丈量标准基线场的精度作业。通过检测，地下标志的高程变化，没有超过水准测量的精度。也说明芬兰人选在沙质土层，有一定的道理。基线长度的测量结果，反映的基线长度的变化，都和光干涉测量的结果一致，两种仪器测量的结果，精确到0.1毫米。基线长度的检测结果表明，有2~3毫米的变化。到了1994年，基线趋于稳定。四、光干涉测量过程1光干涉测量的原理由光源发出两束光，如果它的光程相等，回发生光干涉现象。假如由一个小灯泡接

6、通电源，发出一束光，然后在光照射方向放置三个反光镜，由近向远，用A，B，C表示。其中A镜能透过光，又能向B镜反光，而B镜能透光，又能向A镜反光，C镜能向B镜反光。这样，当光源发出一束光，通过A镜，射向B镜，这时有一束光，由B镜反回，射向A镜，又有一束光，通过B镜，射向C镜，由镜反回，射向A镜，这两束光可以产生干涉现象。但是产生干涉的条件是，两束光的光程必须相等。为了满足这个条件，调整三块镜子的间距，使A镜和C镜的反射面的间距AC是B镜和A镜的反射面的间距AB的整倍数。利用这个原理，如果已知AB的间距，乘以它们的整倍数，得到AC的间距。维塞拉光干涉仪用这个原理

7、测量距离的。实际上，两束光的光程之差小于1.3微米时，才能产生光干涉现象，所以这种测量方法的精度是很高的。2.维塞拉光干涉仪维塞拉光干涉仪不像其他测量仪器，如全站仪，水准仪，全部的部件装在仪器的外壳内，一套维塞拉光干涉仪可以装5-6个大木箱。它包括：（1）石英尺：长度一米，温度膨胀系数很小，是维塞拉光干涉仪的长度标准。（2）光源灯泡，电池；观测光干涉的准直光管；这些设备安装在观测墩台上。（3）零米和一米的反射镜及支架，和一米石英尺一起安装在一米的观测墩上。（4）其他几个观测墩安装一块反光镜（6米，24米，72米，216米，432米）。（5）观测温度的水银温度

8、计，格值0.1℃，按照规定的距离挂光干涉线的一侧，间