讲述人:测量队退休职工乔师傅
我于 1975 年参加工作,最初被分配到地震队,两年后调入测量队,直至退休。我们单位成立之时,正值国家急需铁矿和煤矿资源的时期,因而国家发起了邯邢地质大会战,在邯郸、邢台地区大力开展地质找矿战略。我队便是在这样的历史背景下筹建起来的,其主要任务便是为河北省的煤炭资源勘察和煤矿开采提供服务。那时,测量队分为一分队和二分队。我们测量的主要职责,除了为地震勘察提供测量服务外,重点工作就是为已建成的省内各矿区提供控制测量和地形图测绘服务。
当时,既没有全站仪,也没有 GPS。全站仪是 1995 年以后才逐渐出现的,而 GPS 最早是 1997 年左右,单位自筹资金购置了三台纯进口的天宝 GPS,不过只能用于静态测量,尚不具备动态功能。这三台 GPS 可是立下了汗马功劳,让我们的控制测量工作实现了质的飞跃,不但节省了大量的人力物力,还显著提高了控制测量的精度。它们大约持续服役了二十多年,后来随着俄罗斯、欧盟纷纷建设导航系统,我国也构建了自己的北斗导航系统,这三台仅能接收美国 GPS 信号的仪器才逐步被替代。
在全站仪和 GPS 出现之前,测量主要依靠测角度的经纬仪、测高差的水准仪。测距方面,起初连测距仪都没有,那时使用一种叫“基线尺”的东西,估计你们见都没见过。其使用方式与现在的钢尺或皮尺类似,不过精度要高得多,也是20—30米一段,就是要将控制网的边长一尺一尺地测量出来。可想而知,这种仪器仅能用于平原地区边长较短的控制测量。到了 1984 年左右,有了测距仪,长距离、大范围的三角控制测量才得以开展观测。
那时候,各个矿区的测量工作基本各自为阵,缺乏统一的基础和标准。随着仪器改进,能够进行大范围的三角控制测量后,我们便开始大量承接各矿区的基础控制测量工作。承德兴隆矿区、张家口宣化—下花园矿区、石家庄井陉矿区、邢台矿区、邯郸矿区、峰峰矿区等各矿区的基础测量和联合测量,基本都是由我队完成的。
受矿区范围和地形条件所限,那时主要采用的是三角控制测量,导线控制测量很少。三角控制测量要求相邻点之间必须通视,像承德、张家口地区,多为山区,要保证通视,就得把三角点尽量选在高处。那时没有卫星影像,甚至连汽车都没有,单位给测量配备了一辆吉普车,但光靠一辆车根本跑不过来,最主要的交通工具就是二八大杠自行车,自行车上不去的地方就只能靠双腿。平原地区的三角控制点也需寻找制高点以保证通视,当时楼房稀少,常见的是水塔。所以如今保留的不少老旧水塔上面还能看到铁制的三角标,大部分都是在顶部设置了测量控制点。可以想象,当时在那上面,有限的空间,直径不足两米,通常水塔顶都是中间高、周边低的圆台,操作是何等危险。故而那时的项目周期较长,一个三角控制网的建立,从选点、埋点到测量,往往需要半年乃至更长时间。
那时的控制点基本是现场浇筑,点位选定后,通常依靠人力肩扛背驮,将沙子、水泥、工具、材料运至山顶。对了,还有一项工作是埋设三角标。为了便于观测,要在浇筑的三角控制点上方搭建一个三脚架,顶端固定观测标志。观测时,若看不到架腿支的覘标,就要观测三角标上的标志,通过三角标和控制点的关系,计算出三角点的平面和高程成果。三角标有用三角铁制作的,也有用木头制成的,高度从3到5米,乃至10米不等,依通视情况而定。观测也是一项颇为费时的工作。当时使用的最为先进、精密的仪器当属瑞士的威特 T2、T3 经纬仪,搭配瑞士威特 D120 测距仪。那时的精密仪器普遍特点是较为笨重,而且为保护仪器,配置的仪器箱也是又大又重的方箱。即便如此,这些仪器也并非谁都能够操作,得经过选拔、培训,具备一定经验的技术人员方可操作。观测受自然条件影响较大,有雾不行,地面温度过高不行,逆光也不行,即便条件良好,没有经验的话,目标都得找寻半天。所以,有时会在晚上进行观测,借助手电照明打光,反而比白天更易于观测。因此,后来有了 GPS 之后,点之间通视的要求降低,大大节省了人力物力。
除了三角控制测量,主要工作还有测绘地形图和为地震勘察放线。相较而言,地震放线要简单许多。因为地震测量的主要工作是线放样,将设计的线路放样至实地。有时为赶进度,会用经纬仪给定一个方位,然后用绳子沿测线方向拉距离,这对测量员的方向感是极大的考验。在地形复杂或植被茂密需要绕行的地方,有时两条平行的测线放着放着就交叉了,这时就必须毁掉标志,重新检核方向,重新标定。
那时测地形图完全依靠人工。先做图根导线,从已知三角控制点通过导线形式布设测区的图根导线,同样使用经纬仪和测距仪,后来使用全站仪。然后从图根点上架设仪器,进行碎部点数据采集。那时没有电脑,更没有绘图软件,地形图均为现场绘制。使用的大平板仪、小平板仪,操作起来极为繁琐。平板仪需要通过对点、定向等复杂步骤来确定位置和方向,测量人员要小心翼翼地调整仪器,稍有偏差就得重新来过。而且,平板仪的视距有限,需要频繁移动仪器,在复杂地形中,往往为了找到一个合适的观测点,要爬上爬下,耗费大量的体力和时间。尤其在山区或者地形起伏较大的地方,平板仪的使用更是困难重重。有时为了测一个碎部点,要在陡峭的山坡上艰难攀爬,稍有不慎就有滑落的危险。遇到茂密的植被,还得先清理出一片空地,才能放置平板仪进行测量。遇到恶劣天气,比如暴雨或者狂风,不仅测量工作无法进行,还得时刻担心仪器受损。一个矿区1∶2000的地形图,一个分队可能要耗费一两年时间。记得在八十年代测量井陉矿区的地形图时,由于没有交通工具,加之道路不好走,分队雇佣了当地老百姓的牛车,拉我们进山测图。
尽管那时条件艰苦,但我们的工作为邯邢大会战提供了坚实保障。特别是1989—1991年完成的石家庄—磁县三角控制网联网改造和石家庄—武安高程控制网联网改造项目。测量成果通过了河北省煤炭工业管理局、河北省测绘局组织的鉴定、验收,其成果至今仍被多个矿区所沿用。我们的工作获得了各方认可,1995 年我队成为首批获得测绘甲级资质证书的单位。
后来,全站仪、RTK以及计算机绘图软件逐步出现,工作效率大幅提升,人力物力极大节省。如今我队已拥有多台航摄飞机,几十台的GNSS接收机,还有了先进的激光扫描仪,我们那时候当宝贝疙瘩的全站仪几乎都不怎么用了。一个矿区的地形图,两三个人,十几天就能完成外业数据采集,这在过去简直难以想象。我队的业务也从单一的服务煤炭勘察和矿山开采,发展为服务农业,服务国土资源,服务雄安新区建设,服务城市地质等多领域发展。短短四五十年间,技术设备的进步日新月异,我队的发展也是突飞猛进。我们应当感恩单位为我们提供的发展平台,感恩这个伟大的时代赋予我们的机遇!让我们能够在不断变革的浪潮中,凭借科技的力量,为测绘事业创造更多的辉煌!年轻人,奋斗吧!
(作者:张景文)