高程控制测量

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量系统误差的积累和便于在高等级的水准环中布设低等级
的水准路线。。
一等闭合环线周长,平原和丘陵地区为1 000 -1500km,
一般山区为2 000 km左右。二等闭合环线周长,在平原地
区为500-750km,山区一般不超过1 000km。
一、二等环线周长在地形条件和困难、经济不发达的
地区可酌情适当放宽。
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据这个高程基准面作为全国高程的统一起算面,称为 “1985国家高程基准”。
二、水准原点
➢ 为长期、牢固地表示出高程基准面的位置,作为传递高 程的起算点,必须建立稳固的水准原点。用精密水准测量方 法将它与验潮站的水准标尺进行联测,以此高程作为全国各 地推算高程的依据。
➢ “1985国家高程基准”系统,水准原点的高程为 72.2604m。
结点接测图。
3.埋石 按用途区分,水准标石有基岩水准标石、基本水准标 石和普通水准标石三种类型。 基岩水准标石是与岩层直接联系的永久性标石,它是 研究地壳和地面垂直运动的主要依据,经常用精密水准测 量联测和检测基岩水准标石和高等级水准点的高差,研究 其变化规律,可在较大范围内测量地壳垂直形变,为地质 构造、地震预报等科学研究服务。 基本水准标石的作用在于能长久地保存水准测量成果, 以便根据它们的高程联测新设水准点的高程或恢复已被破 坏的水准标石。 普通水准标石的作用是直接为地形测量和其他测量工 作提供高程控制,要求使用方便。 15 /9 各类水准标石的制作材料和埋设规格及其埋设方法在 2 《国家一、二等水准测量规范》中有具体的规定和说明。
1986年完成国家一等水准网的平差计算,求得每公里测量 中误差为1.15mm。
1976年 ~ 1990年完成的水准网称为国家第二期水准网。 17 /2环9 长在一5等00水~ 准75网0k的m之环间长在1000 ~ 2000km之间,二等水准网的
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3.3 城市和工程建设高程控制测量
一、水准测量建立城市和工程控制网
在易受震动和地势隐蔽而不易观测的地方埋石。
基岩水准点与基本水准点,应尽可能选在基岩露头或
距地面不深处。选定基岩水准点,必要时应进行钻探;选设
土层中基本水准点的位置,应注意了解地下水位的深度、
地下有无孔洞和流沙、土质是否坚实稳定等情况,确保标
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石稳固。 水准点点位选定后,应填绘点之记,绘制水准路线图及
二是为地壳垂直运动、平均海面倾斜及其变化和大地 水准面形状等地球科学研究提供精确的高程数据。
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一、国家高程控制网的布设原则
1.从高到低、逐级控制 国家水准网采用从高到低,从整体到局部,逐级控制, 逐级加密的方式布设。分为一、二、三、四等水准测量。 ✓ 一等水准测量是国家高程控制网的骨干,同时也为相 关地球科学研究提供高程数据; ✓ 二等水准测量是国家高程控制网的全面基础; ✓ 三、四等水准侧量是直接为地形测图和其他工程建设 提供高程控制点。
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三、水准路线的设计、选点和埋石
1.技术设计 技术设计是根据任务要求和测区情况,在小比例尺地图 上,拟定最合理的水准网或水准路线的布设方案。 设计前应充分了解测区情况,收集有关资料(如测区现 有地形图,已有水准测量成果),然后在1: 50万或1: 100万 的地形图上设计一、二等水准路线。 一等水准路线应沿路面坡度平缓、交通不太繁忙的交通 路线布设,二等水准路线尽量沿公路、大河及河流布设, 沿线交通较为方便。 水准路线应避开土质松软的地段和磁场甚强的地段,并 应尽量避免通过大的河流、湖泊、沼泽与峡谷等障碍物。 当一等水准路线通过大的岩层断裂带或地质构造不稳定 13 /9 的地区时,应与地质地震等有关科研单位,共同研究决定
高程控制测量
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测绘工程系
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3.1 国家高程基准
一、高程基准面
高程基准面:地面点高程的统一起算面。通常采用大地水准
面作为高程基准面,其高程为零。 在海洋近岸的一点处竖立水位标尺,长期观测海水面的水位 升降,求出该点处海洋水面的平均位置,假定大地水准面就是 通过这点处实测的平均海水面。
验潮站:长期观测海水面水位升降的工作称为验潮,进行这
3、水准点的选定 实地选线和选点,除了考虑图上设计要求外,还应注意 使水准路线避开土质松软地段,确定水准点位置时,应考 虑到水准标石埋设后点位的稳固安全,并能长期保存,便 于施测。为此: 水准点应设置在地质上最为可靠的地点,避免设置在水 滩、沼泽、沙土、滑坡和地下水位高的地区; 埋设在铁路、公路近旁时,一般要求离铁路的距离应大 于50m,离公路的距离应大于20m,应尽量避免埋设在交 通繁忙的岔道口; 墙上水准点应选在永久性的大型建筑物上。
150m的地区,一等水准路线上重力点间平均距离应小于l l
km;二等水准路线[应小于23km。
在我国西北、西南和东北边境等有较大重力异常的地
区,一等水准路线上每个水准点均应测定重力。
在由青岛水准原点至国家大地原点的一等水准路线上,
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应逐点测定重力,以便精确求得大地原点的正常高。 水准点上重力测量,按加密重力点要求施测。
从潮汐变化周期来看,确立“1956年黄海高程系统”的平 均海水面所采用的验潮资料时间较短,还不到潮汐变化的 一个周期(一个周期一般为18.61年),又发现验潮资料中 含有粗差,因此有必要重新确定新的国家高程基准。
“1985国家高程基准”:新的国家高程基准面是根据青
岛验潮站1952~1979年19年间的验潮资料计算确定,根
2.水准点分布应满足一定的密度 国家各等级水准路线上,每隔一定距离应埋设稳固的水 8 /9 准标石,以便于长期保存和使用。
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3.水准测量达到足够的精度 足够的测量精度,是保证水准测量成果使用价值的头等
重要问题。特别是一等水准测量应当用最先进的仪器、最 完善的作业方法和最严格的数据处理,以期达到尽可能高 的精度。
四、水准路线上的重力测量
因精密水准测量成果需进行重力异常改正,故在一、二等
水准路线沿线要进行重力测量。
高程大于4000m或水准点间的平均高差为150- 250m
的地区,一、二等水准路线上每个水准点均应测定重力。
高差大于250m的测段,在地面倾斜变化处应加测重力。
高程在1 500-4 000m或水准点间的平均高差为50一
五、高程控制网的布设的概况
国家高程控制网自1951年开始分以下几个阶段: 1951 ~ 1975:一等水准长度50000公里,精度2 ~3mm/km
二等水准长度140000公里,精度4mm/km 1976 ~ 1984:一等水准路线289条,构成100个闭合环,
联测42个验潮站,长度93000公里,按环闭 合差估算的精度1.03mm/km 1981 ~ 1990:重新布设国家二等水准路线136000公里, 由822闭合环或附合到一等点的附合路线构 成。由环闭合差求得精度为1. 54mm/km
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埋设水准标石时,一定要将底部及周围的泥土夯实, 标石埋设后,应绘制点之记,并办理托管手续。
二、三角高程测量建立城市及工程高程控制网
宜在平面控制网的基础上布设成高程导线附合路线、闭合 环或三角高程网。 若布设成光电测距三维控制网,高程导线各边的高差测定 宜采用对向观测。 当仅布设高程导线时,也可采用在两标志点中间设站的形 式(即中间法)。 代替四等水准的光电测距高程导线,应起闭于不低于三等 的水准点上。其边长不应大干1km。 高程导线的最大长度不应超过四等水准路线的最大长度。 经纬仪三角高程导线,应起闭于四等水准联测的高程点上。 三角高程网中应有一定数量的高程控制点作为高程起算数据, 高程起算点应布设在锁的两端或网的边缘。 24 /9 各等级平面控制网用三角高程测量测定高程时,计算的 2 高差经地球曲率和大气折光改正后,应满足有关规定。
4.一等水准网应定期复测
国家一等水准网应定期复测,复测周期主要取决于水准
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测量精度和地壳垂直运动速率,一般为15 - 20年复测一次。 二等水准网按实际需要可进行不定期复测。
二、国家水准网的布设方案及精度要求
各等级水准测量路线必须自行闭合或闭合于高等级的
水准路线上,与其构成环形或附合路线,以便控制水准测
城市和工程建设高程控制网一般按水准测量方法建立。
城市测量和工程测量技术规范规定:水准测量依次分为 二、三、四等3个等级。首级高程控制网,一般要求布设成 闭合环形,加密时可布设成附合路线和结点图形。测量的 精度和国家水准测量相应等级的精度一致。联测2个以上的 国家精密水准点,起始高程应采用稳定的基岩点。
➢ “1985国家高程基准” 从1988年1月1日开始启用。
➢ 由于新布测的国家一等水准网点是以“1985国家高程基 准”起算的,因此,今后凡进行各等级水准测量、三角高程 测量以及各种工程测量,尽可能与新布测的国家一等水准网 点联测,如不便于联测时,可在“1956年黄海高程系统” 4 /9 的高程值上改正一固定数值,而得到以“1985国家高程基 2 准”为准的高程值。
项工作的场所称为验潮站。
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位置适中
海底平坦,水深在10m以上
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半日潮有规律
不在江河入海口
海面开阔、无岛礁
不同地点平均海水面之间还存在着差异,因此,对于一个 国家来说,只能根据一个验潮站所求得的平均海水面作为全 国高程的统一起算面——高程基准面。
“1956年黄海高程系统” :以青岛验潮站站1950年至 1956年7年间的潮汐资料推求的平均海水面作为我国的高 程基准面。以此高程基准面作为我国统一起算面的高程系 统名谓“1956年黄海高程系统”。
水准原点------青岛观象山
主点—原点、参考点和副点共6个 点组成水准原点网。
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3.2 高程控制网的建立
5.2 国家高程控制网的建立
国家高程控制测量主要是用水准测量方法进行国家水准 网的布测。 国家高程控制网布设的目的和任务有两项:
一是在全国领土上建立统一的高程控制网,为地形测 图和各项建设提供必要的高程控制基础;
2、图上设计应遵循原则: (1)应尽量沿坡度小的道路布设,以减弱前后视折光误 差的影响。尽量避免跨越河流、湖泊、沼泽等障碍物。 (2)水准路线若与高压输电线或地下电缆平行,则应使 水准路线在输电线或电缆50m以外布设,以避免电磁场对 水准测量的影响。 (3)布设首级高程控制网时,应考虑便于进一步加密。 (4)水准网应尽可能布设成环形网或结点网,个别情况 下亦可布设成附合路线。水准点间的距离:一般地区为2~ 20 /9 4km;城市建筑区和工业区为1~2km。 2 (5)应与国家水准点进行联测,求得高程系统的统一。 (6)注意测区已有水准测量成果的利用。
城市和工程建设水准测量是各种大比例尺测图、城市工 程测量和城市地面沉降观测的高程控制基础,又是工程建 设施工放样和监测工程建筑物垂直形变的依据。
1、水准测量实施的工作程序:水准网的图上设计、水
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准点的选定、水准标石的埋设、水准测量观测、平差计算 和成果表的编制。
水准网设计前,首先要对测区情况进行调查研究,搜集 和分析测区已有的水准测量资料,从而拟定出比较合理的 布设方案。如果测区的面积较大,则应先在1:25 000 ~1: 100 000比例尺的地形图上进行图上设计。
三、四等水准在一、二等水准环中加密,根据高等级
水准环的大小和实际需要布设,其中环线周长、附合路线
长度和结点间路线长度,三等水准分别为200km,150km和
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70km;四等水准分别为100km, 80km和30km。
水准路线附近的验潮站基准点、沉降观测基准点、地 壳形变基准点以及水文站、气象站等应根据实际需要按 相应等级水准进行联测。
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4、水准标石的埋设 水准点的高程是指嵌设在水准标石上面的水准标志顶面
相对于高程基准面的高度,如果水准标石埋设质量不好, 容易产生垂直位移或倾斜。
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首级水准路线上的 结点应埋设基本水 准标石
墙上水准标志,一般嵌设在 地基已经稳固的永久性建筑物 的基础部分,水准测量时,水 准标尺安放在标志的突分。
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2.选点
图上设计完成后,需进行实地选线,其目的在于使设计
方案能符合实际情况,以确定切实可行的水准路线和水准
点的具体位置。
选定水准点时,必须能保证点位地基稳定、安全僻静,
并利于标石长期保存与观测使用。
水准点应尽可能选在路线附近的机关、学校、公园内。
不宜在易于淹没和土质松软的地域埋设水准标石,也不宜
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