Кратко, по пунктам.
Возможные причины
- Инструментальные:
- неправильная коллимация оптической трубы (наклон линии визирования);
- дефект или износ нивелирной рейки (индексные метки, прогиб);
- неполная центровка или неполная вирация штатива, «высокая»/«низкая» установка пузырька;
- температурные и атмосферные эффекты на прибор и рейку (тепловое расширение, рефракция);
- систематическая ошибка при отсчёте (смещение нулевой отметки дальномера/считывателя).
- Методические:
- односторонние хождения (все ходы в одном направлении) — накопление систематической ошибки;
- неправильное чередование длин визировок (постоянно большие/малые дальности);
- некорректная организация ходов (отсутствие периодических проверочных замкнутых ходов);
- ошибка в применении поправок (температуры, высоты инструмента, рефракции).
- Геодинамические / геотехнические:
- уплотнение и осадка грунтов под трассой (односторонняя суммарная просадка вдоль оси);
- гидрогеологические изменения (понижение уровня грунтовых вод, просадка);
- сезонные деформации (пучение, морозное пучение, осенне-весенние циклы);
- локальные просадки от работ (выемки, подземные разработки), тектонические смещения.
Необходимые дополнительные наблюдения (диагностика)
- Перепроверка нивелирования:
- повторное нивелирование в обратном направлении (reciprocal / reverse run);
- замыкание на контрольные петли/кольца (несколько замкнутых контуров разных размеров);
- двойной прогон (две независимые серии) с другим инструментом и другой рейкой.
- Инструментальные тесты:
- проверка и настройка коллимации (по визированию на два известные репера слева/справа);
- проверка рейки на вертикальность/прогиб и калибровка нулевой метки;
- проверка центровки и фиксации штатива, проверка пузырька.
- Регистрация условий:
- фиксировать температуру воздуха, температуру рейки, атмосферное давление, время суток (рефракция);
- чередование дальностей визирования и расстояний.
- Геодинамическая диагностика:
- повторные наблюдения по стабильным реперам в течение времени (серия в разные сезоны);
- установка и чтение инклинометров/зондов, маркеров осадки, пьезометров в проблемных участках;
- GNSS/RTK или статические решения на опорных точках для независимой оценки вертикальных смещений;
- при необходимости спутниковые данные InSAR для картирования осадок.
Корректирующие меры
- Если виновата коллимация/инструмент:
- исправить коллимационный угол; применить поправку коллимации к измерениям;
- заменить/откалибровать рейку; при расчётах учесть индексную поправку;
- Если методика:
- перейти на двойное/перепересеченное нивелирование: всегда делать ходы в обоих направлениях и замыкания;
- применять регулярные контрольные петли (не реже чем через N станций);
- ограничивать длину визирок и чередовать короткие/длинные визирования, учитывать температурные поправки.
- Если геодинамика / просадки:
- выделить и маркировать нестабильные реперы, временно исключить их из жесткой опорной сети;
- для проектных решений — переработать проектные отметки с учётом смещений (перенести трассу/поправить конструкцию);
- организовать мониторинг (периодический нивелир, GNSS, инклинометрия); при продолжающемся смещении — инженерно‑геологические мероприятия (укрепление грунта, дренаж, регулирование водопользования, устрашение конструктивной нагрузки).
- при однородном линейном тренде вдоль оси можно моделировать и применять аппроксимационную поправку: если по координате $x_i$ остатки (или разности отметок) равны $r_i$, оценить линейный тренд методом МНК
$$a=\frac{\sum (x_i-\bar{x})r_i}{\sum (x_i-\bar{x}{)}^2},$$ и скорректировать отметки по закону $\Delta H_{\text{корр}}(x)=ax$. Однако применение такой поправки допустимо только после исключения инструментальных и методических причин и подтверждения геодинамики устойчивыми наблюдениями.
Короткая алгоритмика действий на площадке
1. Немедленно выполнить обратный прогон и замкнуть петли.
2. Повторить с другим нивелиром и другой рейкой.
3. Проверить и отрегулировать коллимацию и реечные нулевые метки.
4. Параллельно начать временный геомониторинг (реперы, GNSS, пьезометры).
5. По результатам — либо применить инструментальные/методические поправки и пересчитать сеть, либо выделить нестабильные участки и принять инженерные меры.
Если нужно, могу дать шаблон проверок/протоколов измерений и формулы для вычисления поправок.