国家一、二等水准测量作业方法及相关问题的

国家一、二等水准测量作业方法及相关问题的国家一、二等水准测量作业方法及相关

问题的

国家一、二等水准测量作业方法及相关问题的研究 2011年10月27日

一、概述 1(研究范围参考椭球大地水准面 2(我国高程控制网现状目前，国家采用的高程基准和高程系统是黄海1985高程基准和正常高系统。类似于坐标框架，主要由国家二期一等和二等水准网构成国家高程控制网，以实现和维持这一高程基准和系统。国家第二期一、二等水准网分别于1977-1981年和1982^-1988年完成，前后耗时12年,一等水准网路线总长9.4万km，二等水准网路线总长13.6万km,国家高程控制网点(水准标石)总计约5.3万个，平均分布密度约为

1:15 kmX15 km。我国在20世纪建成的这一高程基准和高程控制网为我国的各项建设和发展提供了全国统一、协调、可靠的高程。当前国家高程控制网面临的问题主要表现在两个方面。第一方面，由于近20年经济的快速增长，公路交通建设飞速发展，沿交通干线埋设的国家一等水准点位平均毁坏、丢失率达40%以上，严重地段达到50%以上。此外，由于地震和地壳运动以及人类的各种活动，地下矿产、地下水的开采使许多地区、城市的地面出现了大范围的沉降，因此，目前国家高程控制网中的水准点位损毁严重，现势性差。 3.似大地水准面精化及其意义随着社会的发展和科学技术的进步，用于建立和维持大地测量基准的技术手段、工具和理论方法发生了巨大的变化。国家测绘局为满足新技术条件下国民经济建设、国防建设及地球科学研究对三维动态大地测量基准框架的需求，确定了我国大地测量在“十五”期间的发展目标，组织有关专家多次讨论，编写了国家地理空间信息基准框架工程(简称“框架工程”)建议书、可行性研究报告、项目设计书等。其目的是在21世纪初建立一个高精度、三维、动态、多功能的国家空间坐标基准框架、国

家高程基准框架、国家重力基准框架，以及由GPS、水准、重力等综合技术精化的高精度、高分辨率似大地水准面。该框架工程的建成，将为基础测绘、数字中国地理空间基础框架、区域沉降监测、环境预报与防灾减灾、国防建设、海洋科学、气象预报、地学研究、交通、水利、电力等多学科研究与应用提供必要的测绘服务，具有重大的科学意义和经济效益。 4.似大地水准面精化的实施各地区在从事区域大地水准面精化时，一定要考虑与今后建设国家现代化测绘基准和全国大地水准面精化目标的一致性。在“框架工程”项目设计中，国家、B级网布测。其中A级网点位主要布设在国家一等水准环GPS大地控制网分A

结点、水准基岩点、验潮站处，且满足GPS观测条件、能够长期保存。该类点位应重新埋设标石，满足GPS、水准、重力观测要求，尽量选埋在稳定的基岩上。B级网点位主要选择国家一、二等水准路线的结点、基本点处，在水准环内部均匀布点。采取上述点位布设的目的主要是:通过A级网的定期复测，与国家空间坐标基准实现精确、动态的传递;提高整个国家GPS大地控制网的成果精度、可靠性及图形强度;通过定期复测，加强一等水准网的大尺度稳定性沉降监测;结合精密水准测量、绝对重力测量等技术，完善我国多维大地基准框架。国家一、二等水准测量在似大地水准面精化工程中，有着重要的作用。本文主要叙述了其作业方法，以及在作业中遇到的相关技术问题的处理。二、作业前准备工作 1.作业依据 a .《国家一、二等水准测量规范》GB/T 12897-2006; b . 工程的《专业技术设计书》; c .《测量外业电子记录基本规定》ZBA76003-87; d .《水准测量电子记录规定》ZBA76005-87; e (《测绘产品检查验收规定》CH 1002-95; f .《测绘产品质量评定标准》CH 1003-95。 2.高程系统和高程基准水准点的高程采用正常高系统，按照1985国家高程基准起算。青岛国家原点高程为72.260米。 3.术语结点(node):水准网中至少连接三条水准测线的水准点。水准路线(leveling line):同

级水准网中两相邻结点间的水准测线。区段(section):水准路线中两相邻基本水准点间的水准测线。测段(leveling section):两相邻水准点间的水准测线。连测(connect levelling):将水准点或其他高程点包含在水准路线中的观测。支测(branch leveling):自路线中任一水准点起，至其他任何固定点的观测。接测(adjoining leveling):新设水准路线中任一点连接其他水准路线上水准点的观测。检测(check levelling):检查已测高差的变化是否符合规定而进行的观测。重测(repeated levelling):因成果质量不合格而重新进行的观测。复测(repetition leveling):每隔一定时间对已测水准路线进行的水准测量。 4.一、二等水准网选点依据及布网原则 a.一等水准路线尽量沿公路布设，水准路线应闭合成环，并构成网状，二等水准网在一等水准环内布设。 b.一等水准网每个15年复测一次，每次复测的起讫时间不超过5年。 c.水准路线附近的验潮站基准点、GPS基本网点、国家重力基本点、城市沉降观测基本点应列入

水准路线中予以连测，困难时可以支测，施测等级与布设路线的等级相同。 d.水准点布设密度:基岩水准点400km左右;基本水准点40km左右;普通水准点4至8 km左右。 e.水准路线以起止地名的简称为线名，起止地名的顺序为起西止东、起北止南。 f.新设的水准路线通过或靠近已测的一、二等水准点在4km以内，距已测的三、四等水准点在1km以内，测量新线时。应将已测水准点列入计划予以连测或接测。 g.水准网的布设一、二等水准网布设前，首先进行踏勘，收集水准测量、地质、水文、气象及道路资料。在已有的一、二等水准路线基础上进行技术设计，根据大地构造、工程地质、水文地质条件，兼顾各行各业需求，优选最佳路线构成均匀网形。一等水准网的观测，宜分区依次进行，每个区域应含三个或三个以上的卫星定位系统连续运行站。每个水准环线观测的起讫时间不应超过2年。同一环线中水准观测间断时间若超过6个月，应在基岩点或卫星定位系统连续运行站上间断和连接。若同一水准环中水准观测间断时间超过6个月的连接点均为卫星定