第23講高程控制測量

第八章高程控制測量課時：24學(xué)時第23講高程基準(zhǔn)面和高程系統(tǒng)知識目標(biāo)技能目標(biāo)了解高程基準(zhǔn)面的確定方法了解高程系統(tǒng)的確定方法了解國家高程控制網(wǎng)的布設(shè)原則掌握工程高程控制網(wǎng)布設(shè)、觀測的相關(guān)規(guī)定能夠描述高程基準(zhǔn)面和高程系統(tǒng)的確定方法能夠按照工程高程控制網(wǎng)布設(shè)規(guī)定進(jìn)行控制網(wǎng)的布設(shè)一、國家高程基準(zhǔn)1.高程基準(zhǔn)面地面點高程的統(tǒng)一起算面，通常采用大地水準(zhǔn)面作為高程基準(zhǔn)面;

大地水準(zhǔn)面與平均海水面不同;

由于大地水準(zhǔn)面高的確定精度，低于水準(zhǔn)測量的精度，各國通過驗潮確定一個起始高程點，作為高程基準(zhǔn)點；不同高程起算點構(gòu)成不同的系統(tǒng)，它們之間的高程相差可能達(dá)到米級。第23講高程基準(zhǔn)面和高程系統(tǒng)（1）1956年黃海高程基準(zhǔn)（1956年黃海高程系統(tǒng)）

1957年確定青島驗潮站為我國基本驗潮站，以該站1950年至1956年7年間的潮汐資料推求的平均海水面作為高程基準(zhǔn)面的系統(tǒng)。1956年黃海高程基準(zhǔn)（2）1985國家高程基準(zhǔn)（1985國家高程系統(tǒng)）

1988年啟用的國家高程基準(zhǔn)面是根據(jù)青島驗潮站1952—1979年19年間的驗潮資料計算確定，根據(jù)這個高程基準(zhǔn)面作為全國高程的統(tǒng)一起算面，稱為“1985國家高程基準(zhǔn)”。

2.水準(zhǔn)原點

為了長期、牢固地表示出高程基準(zhǔn)面的位置，必須建立穩(wěn)固的作為傳遞高程的起算點，這個固定點稱為水準(zhǔn)原點。用精密水準(zhǔn)測量方法將它與驗潮站的水準(zhǔn)標(biāo)尺進(jìn)行聯(lián)測，以高程基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)求水準(zhǔn)原點的高程，以此高程作為全國各地推算高程的依據(jù)。

局部高程基面的確定主要采用驗潮方法。我國先后采用過的驗潮站有：吳淞、達(dá)門、青島、大連等，目前使用青島驗潮站；青島驗潮站的優(yōu)勢：位置適中；半日潮有規(guī)律；不在江河入?？?；海面開闊、無島礁；海底平坦；水深10米以上。我國的水準(zhǔn)原點網(wǎng)建于青島附近，其網(wǎng)點設(shè)置在地殼比較穩(wěn)定、質(zhì)地堅硬的花崗巖基巖上，水準(zhǔn)原點網(wǎng)由主點（原點）、參考點和附點共6個點組成。1956年黃海高程基準(zhǔn):

水準(zhǔn)原點的高程為72.289m；1985國家高程基準(zhǔn)：水準(zhǔn)原點的高程為72.260m；絕對高程或海拔高程：（標(biāo)高或高程）地面上的點相對于高程基準(zhǔn)面的高度。二、國家高程控制網(wǎng)布設(shè)原則及布網(wǎng)方案

國家水準(zhǔn)網(wǎng)是全國范圍內(nèi)施測各種比例尺地形圖和各類工程建設(shè)的高程控制基礎(chǔ)，并為地球科學(xué)研究提供精確的高程資料。主要是用水準(zhǔn)測量方法進(jìn)行國家水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)。

（一）布設(shè)原則

1)高級到低級、逐級控制（一、二等精密水準(zhǔn)）

2)水準(zhǔn)點滿足一定的密度

3)水準(zhǔn)測量達(dá)到足夠的精度

4)一等水準(zhǔn)網(wǎng)應(yīng)定期復(fù)測（15-20年）國家高程控制網(wǎng)自1951年開始分以下幾個階段：1951~1975：一等水準(zhǔn)長度50000公里，精度2~3mm/km

二等水準(zhǔn)長度140000公里,精度4mm/km1976~1984：一等水準(zhǔn)路線289條，構(gòu)成100個閉合環(huán)，聯(lián)測42個驗潮站，長度93000公里，按環(huán)閉合差估算的精度1.03mm/km1981~1990：重新布設(shè)國家二等水準(zhǔn)路線136000公里，由822閉合環(huán)或附合到一等點的附合路線構(gòu)成。由環(huán)閉合差求得精度為1.54mm/km（二）布設(shè)方案國家高程控制網(wǎng)自1951年開始分以下幾個階段(續(xù)）：1986年：完成國家一等水準(zhǔn)網(wǎng)的平差計算，求得每公里測量中誤差為1.15mm。1976年-1990年:完成的水準(zhǔn)網(wǎng)稱為國家第二期水準(zhǔn)網(wǎng)。一等水準(zhǔn)網(wǎng)的環(huán)長在1000-2000km之間，二等水準(zhǔn)網(wǎng)的環(huán)長在500-750km之間。一等水準(zhǔn)網(wǎng)由289條路線組成，其中284條路線構(gòu)成100個閉合環(huán)，環(huán)線周長般在1000—2000km之間，共計埋設(shè)各類標(biāo)石近2萬余座。二等水準(zhǔn)網(wǎng)在一等水準(zhǔn)網(wǎng)的基礎(chǔ)上布設(shè)。我國已有1138條二等水準(zhǔn)測量路線，環(huán)線周長般在500—1000km之間，總長為13.7萬公里，構(gòu)成793個二等環(huán)。三等水準(zhǔn)測量路線一般可根據(jù)需要在高級水準(zhǔn)網(wǎng)內(nèi)加密，布設(shè)附合路線，并盡可能互相交叉，構(gòu)成閉合環(huán)。單獨(dú)的附合路線長度應(yīng)不超過200km；環(huán)線周長應(yīng)不超過300km。四等水準(zhǔn)測量路線一般以附合路線布設(shè)于高級水準(zhǔn)點之間，附合路線的長度應(yīng)不超過80km。三、工程高程控制網(wǎng)的布設(shè)（1）水準(zhǔn)測量依次分為二、三、四等3個等級。（2）首級高程控制網(wǎng)，一般要求布設(shè)成閉合環(huán)形，加密時可布設(shè)成附合路線和結(jié)點圖形，聯(lián)測2個以上的國家精密水準(zhǔn)點，起始高程應(yīng)采用穩(wěn)定的基巖點。（3）各等級水準(zhǔn)測量的精度和國家水準(zhǔn)測量相應(yīng)等級的精度一致。城市和工程建設(shè)水準(zhǔn)測量是各種大比例尺測圖、城市工程測量和城市地面沉降觀測的高程控制基礎(chǔ)，又是工程建設(shè)施工放樣和監(jiān)測工程建筑物垂直形變的依據(jù)。四、水準(zhǔn)測量的實施工作程序

水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)力求做到經(jīng)濟(jì)合理，因此，首先要對測區(qū)情況進(jìn)行調(diào)查研究，搜集和分析測區(qū)已有的水準(zhǔn)測量資料，從而擬定出比較合理的布設(shè)方案。

（1）水準(zhǔn)網(wǎng)的圖上設(shè)計（2）水準(zhǔn)點的選定（3）水準(zhǔn)標(biāo)石的埋設(shè)（4）水準(zhǔn)測量觀測（5）平差計算和成果表的編制。五、水準(zhǔn)網(wǎng)圖上設(shè)計要求

（1）水準(zhǔn)路線應(yīng)盡量沿坡度小的道路布設(shè)，以減弱前后視折光誤差影響，盡量避免跨越河流、沼澤等障礙物；（2）水準(zhǔn)路線若與高壓輸電線或地下電纜平行，則應(yīng)使水準(zhǔn)路線在輸電線或電纜50m以外布設(shè)，以避免電磁場對水準(zhǔn)測量的影響。（3）布設(shè)首級高程控制網(wǎng)時，應(yīng)考慮到便于進(jìn)一步加密。（4）水準(zhǔn)網(wǎng)應(yīng)盡可能布設(shè)成環(huán)形網(wǎng)或結(jié)點網(wǎng)，個別情況下亦可布設(shè)成附合路線。水準(zhǔn)點間的距離：一般地區(qū)為2～4km；城市建筑區(qū)和工業(yè)區(qū)為1～2km。（5）應(yīng)與國家水準(zhǔn)點聯(lián)測，以求得高程系統(tǒng)的統(tǒng)一。（6）注意測區(qū)已有水準(zhǔn)測量成果的利用。

六、水準(zhǔn)點的布設(shè)在實地選線和選點時，應(yīng)注意使水準(zhǔn)路線避開土質(zhì)松軟地段，