高程控制測量基本簡介

全國或某區(qū)域內(nèi)求得統(tǒng)一高程的控制測量工作。它主要由水準(zhǔn)路線組成的水準(zhǔn)網(wǎng)（即高程控制網(wǎng)）來體現(xiàn)。中國的國家高程控制測量分為一、二、三、四等水準(zhǔn)測量。一等水準(zhǔn)是國家高程控制網(wǎng)的骨干，是研究地殼垂直運(yùn)動(dòng)及有關(guān)科學(xué)問題的依據(jù)。二等水準(zhǔn)附合于一等水準(zhǔn)環(huán)上，是國家高程控制的全面基礎(chǔ)。三、四等水準(zhǔn)測量為直接求得平面控制點(diǎn)的高程供地形測圖和各種工程建設(shè)的高程需要。平面控制點(diǎn)的高程也可用三角高程法測定。水電工程的高程控制測量，為了控制整個(gè)流域或河流（河段）的開發(fā)治理，一般采用沿河布設(shè)水準(zhǔn)路線或組成環(huán)網(wǎng)等，并與國家水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測。特殊地區(qū)則可設(shè)臨時(shí)的近似高程或假定高程，埋設(shè)堅(jiān)固的標(biāo)石以待日后聯(lián)測。高程控制的測量方法有水準(zhǔn)測量、三角高程測量、氣壓高程測量和GPS高程測量等 。

①困難地區(qū)可以布設(shè)三角高程路線代替表中的五等水準(zhǔn)路線；②解析高程包括由解析邊構(gòu)成的三角高程測量和獨(dú)立交會(huì)點(diǎn)高程測量以及經(jīng)緯儀高程測量；③圖解高程包括由圖解邊構(gòu)成的三角高程測量和獨(dú)立交會(huì)點(diǎn)高程測量以及平板儀復(fù)覘導(dǎo)線高程測量與雙轉(zhuǎn)點(diǎn)高程導(dǎo)線測量（僅適于航測綜合法測圖時(shí)測定測站點(diǎn)高程）；④在保證上表規(guī)定的高程精度的前提下，可以減少布設(shè)層次，適當(dāng)放長路線長度；⑤1：2000測圖需采用2米基本等高距時(shí)，加密高程控制仍不得采用圖解高程 。

（1）測區(qū)的高程系統(tǒng)，宜采用國家高程基準(zhǔn)。在已有高程控制網(wǎng)的地區(qū)進(jìn)行測量時(shí)，可沿用原高程系統(tǒng)。當(dāng)小測區(qū)聯(lián)有困難時(shí)，亦可采用假定高程系統(tǒng)。

（2）高程測量的方法有水準(zhǔn)測量法、電磁波測距三角高程測量法等。常用水準(zhǔn)測量法。

高程控制測量水準(zhǔn)測量法

各等級(jí)的水準(zhǔn)點(diǎn)，應(yīng)埋設(shè)水準(zhǔn)標(biāo)石。水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)選在土質(zhì)堅(jiān)硬、便于長期保持和使用方便的地點(diǎn)。墻水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)選設(shè)于穩(wěn)定的建筑物上，點(diǎn)位應(yīng)便于尋找，應(yīng)符合規(guī)定。

水準(zhǔn)測量應(yīng)選擇連接洞口最平坦和最短的線路，以期達(dá)到設(shè)站少、觀測快、精度高的要求。每一洞口埋設(shè)的水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)不少于兩個(gè)，且以安置一次水準(zhǔn)儀即可聯(lián)測為宜。兩端洞口之間的距離大于1km時(shí)，應(yīng)在中間增設(shè)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)。

一個(gè)測區(qū)及其周圍至少應(yīng)有3個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)。水準(zhǔn)點(diǎn)之間的距離，應(yīng)符合規(guī)定。

水準(zhǔn)觀測應(yīng)在標(biāo)石埋設(shè)穩(wěn)定后進(jìn)行。兩次觀測高差較大超限時(shí)應(yīng)重測。當(dāng)重測結(jié)果與原測結(jié)果分別比較，其較差均不超過時(shí)限值時(shí)，應(yīng)取三次結(jié)果數(shù)的平均值數(shù)。

設(shè)備安裝過程中，測量時(shí)應(yīng)注意：最好使用一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)作為高程起算點(diǎn)。當(dāng)廠房較大時(shí)，可以增設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)，但其觀測精度應(yīng)提高。

水準(zhǔn)測量所使用的儀器，水準(zhǔn)儀視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸的夾角，應(yīng)符合規(guī)定。水準(zhǔn)尺上的米間隔平均長與名義長之差應(yīng)符合規(guī)定。

水準(zhǔn)測量是高程測量中的基本方法，利用水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺測定地面兩點(diǎn)之間的高差，又稱幾何水準(zhǔn)或直接水準(zhǔn)。根據(jù)不同的精度要求與作業(yè)方法，分為：①精密水準(zhǔn)測量。指一、二等水準(zhǔn)測量。施測時(shí)除應(yīng)用精密水準(zhǔn)儀和因瓦水準(zhǔn)尺之外，操作規(guī)定中嚴(yán)密考慮了系統(tǒng)誤差與偶然誤差的消除和防止積累。如應(yīng)用帶有測微器的水準(zhǔn)儀提高讀數(shù)精度；采用因瓦水準(zhǔn)尺減少氣溫變化影響；規(guī)定前后視距基本相等，以消除水準(zhǔn)軸與視準(zhǔn)軸不平行而產(chǎn)生的誤差，限制視距長度與視線離地面的高度等，以減少大氣折光影響；采用往返觀測并以奇數(shù)站按后、前尺（基礎(chǔ)分劃）和前、后尺（輔助分劃），偶數(shù)站按前、后尺（基本分劃）和后、前尺（輔助分劃）的觀測順序，以消除儀器與尺樁沉陷影響。按中國《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》（GB12897-91）規(guī)定，一等水準(zhǔn)測量每公里偶然中誤差不得超過士0.45mm；每公里全中誤差不得超過±1.0mm。二等水準(zhǔn)測量每公里偶然中誤差不超過±1.0mm，每公里全中誤差不超過±2.0mm。精密水準(zhǔn)測得的高差應(yīng)加入正常重力位水準(zhǔn)面不平行和重力異常改正，歸化為正常高。②普通水準(zhǔn)測量。一般指三、四等水準(zhǔn)測量，用于加密精密水準(zhǔn)網(wǎng)，或建立獨(dú)立測圖的高程控制和工程測量的高程控制，以及聯(lián)測大地控制點(diǎn)的高程。一般采用普通水準(zhǔn)儀和區(qū)格式雙（黑紅）面水準(zhǔn)尺中絲讀數(shù)法。三等水準(zhǔn)以“后前前后”，四等水準(zhǔn)以“后后前前”順序觀測，視距長度可視儀器精度不同適當(dāng)放寬。③特殊水準(zhǔn)測量。在水準(zhǔn)路線遇到不可避免的障礙，如江河、湖塘、寬溝、山谷等視距長度超過規(guī)范要求，不能應(yīng)用一般方法觀測，則可采用水準(zhǔn)儀過河水準(zhǔn)測量或傾斜螺旋法測量；也可采用經(jīng)緯儀傾角法或光學(xué)測微法。在寒冷地區(qū)，條件適合，也可采用冰上過河法等。四等水準(zhǔn)測量時(shí)可在平緩河流、靜水湖泊、池塘等沒有明顯橫比降地段用水面?zhèn)鬟f高程 。

高程控制測量三角高程測量

三角高程測量通過觀測兩點(diǎn)間的水平距離和天頂距(垂直角)求出兩點(diǎn)間的高差的方法，又稱間接高程法?？膳c平面控制測量同時(shí)進(jìn)行。多數(shù)應(yīng)用于地形起伏較大地區(qū)平面控制點(diǎn)的高程聯(lián)測。三角高程測量受大氣折光影響較大，宜采用對(duì)向觀測消除其影響，當(dāng)單向觀測時(shí)必須作折光系數(shù)K的改正。三角高程可采用單一路線、閉合環(huán)、結(jié)點(diǎn)網(wǎng)等形式布設(shè)，路線一般選擇邊長較短和高差較少的邊組成，起訖于水準(zhǔn)高程點(diǎn)上。在工程測量中還可代替五等水準(zhǔn) 。

高程控制測量氣壓高程測量

氣壓高程測量應(yīng)用氣壓計(jì)進(jìn)行高程測量的一種方法。大氣壓力以毫米水銀柱（mmHg）高度表示，隨高度而變化，每升高11 m，壓力減少1 mm。由于大氣壓受氣象變化影響很大，只用于低精度的高程測量或踏勘時(shí)的草測。其優(yōu)點(diǎn)是使用方便。中國國家法定壓力單位采用帕（Pa），它和毫米水銀柱（mmHg）間的換算關(guān)系為

高程控制測量GPS高程測量

GPS相對(duì)定位可以確定三維基線向量，利用其大地高差，結(jié)合水準(zhǔn)聯(lián)測資料可以確定計(jì)算點(diǎn)的高程異常，從而求得其正常高。這種區(qū)域性的GPS水準(zhǔn)高程方法的精度，取決于GPS測定大地高的精度、幾何水準(zhǔn)聯(lián)測的精度、坐標(biāo)變換精度和擬合計(jì)算精度。一般認(rèn)為在有嚴(yán)密技術(shù)設(shè)計(jì)的條件下可以達(dá)到四等幾何水準(zhǔn)測量的精度要求 。

高程是指由高程基準(zhǔn)面起算的高度，按選用的基準(zhǔn)面不同而有不同的高程系統(tǒng)。在工程勘察測量中，主要使用的高程系統(tǒng)有國家高程基準(zhǔn)和假設(shè)高程系統(tǒng)。

高程控制測量國家高程基準(zhǔn)

人們把處于自由靜止?fàn)顟B(tài)下的海洋、湖泊等的水面叫做水準(zhǔn)面，水準(zhǔn)面有無數(shù)個(gè)，其中與平均海水面相吻合并延伸到大陸內(nèi)部的水準(zhǔn)面，稱為大地水準(zhǔn)面。用它作為高程基準(zhǔn)面（高程的起算面）計(jì)算的高程稱為絕對(duì)高程或海拔高程，簡稱標(biāo)高或海拔。如圖1，A、B為地面兩點(diǎn)，P₀P₀為大地水準(zhǔn)面（高程基準(zhǔn)面），測A、B兩點(diǎn)高出P₀P₀的垂直距離H_A、H_B即分別為A、B點(diǎn)的絕對(duì)高程。A、B兩點(diǎn)高程之差稱為高差h。

中國國家高程基準(zhǔn)起算的高程基準(zhǔn)面為黃海的平均海水面，它的建立經(jīng)歷了兩個(gè)階段：在開始建立基準(zhǔn)面時(shí)，是用青島驗(yàn)潮站1950～1956年7年的潮汐觀測資料推算的，并在青島市觀象山上建立全國性的高程起算點(diǎn)，即國家水準(zhǔn)原點(diǎn)。1957年確定此水準(zhǔn)原點(diǎn)對(duì)于黃海平均海水面的高程為72.289m。由此基準(zhǔn)面起算的高程系統(tǒng)稱為“1956年黃海高程系統(tǒng)”。由于當(dāng)時(shí)條件的限制，1956年黃海平均海水面尚存在不足，于1986年重新確定高程基準(zhǔn)面，定名為“1985國家高程基準(zhǔn)”，由此基準(zhǔn)算得的國家水準(zhǔn)原點(diǎn)的新高程值為72.260m。新確定的高程基準(zhǔn)面采用中數(shù)法計(jì)算1952～1979年平均海水的平均值，比1956年黃海平均海水面穩(wěn)定、精確。1987年5月，中國國務(wù)院批準(zhǔn)啟用“1985國家高程基準(zhǔn)”和國家水準(zhǔn)原點(diǎn)的新高程值。

高程控制測量假設(shè)高程系統(tǒng)

由假設(shè)高程系統(tǒng)確定的高程稱為假設(shè)高程，又稱相對(duì)高程。某些偏僻地區(qū)，一時(shí)還不能與國家高程控制點(diǎn)連測，或?yàn)閷Ｓ酶叱炭刂凭W(wǎng)的特殊需要，可選定一個(gè)適當(dāng)?shù)乃疁?zhǔn)面作為基準(zhǔn)面，在此地區(qū)內(nèi)任何一點(diǎn)到此基準(zhǔn)面的垂直距離稱為該點(diǎn)的假設(shè)高程。如圖1中的P₁P₁為選定的水準(zhǔn)面，H_A、H_B即為A、B點(diǎn)的假設(shè)高程。

內(nèi)容介紹

《中華人民共和國測繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(CH/T 1021-2010):高程控制測量成果質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)程》由國家測繪局提出并歸口?！吨腥A人民共和國測繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(CH/T 1021-2010):高程控制測量成果質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)程》起草單位：四川省測繪產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站?！吨腥A人民共和國測繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(CH/T 1021-2010):高程控制測量成果質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)程》主要起草人：余銀普、曾衍偉、唐翼德、何文林、湯權(quán)、李東輝、王輝、華劼。

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