高程控制網(wǎng)發(fā)展歷史

我國高程控制網(wǎng)的布設(shè)按照其目的、完成年代、采用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和高程基準(zhǔn)等，基本上可以分為三期，第一期是1976年以前完成的，以1956黃海平均海水面起算的各等級(jí)水準(zhǔn)網(wǎng)，其中一等水準(zhǔn)布設(shè)超過20 000km，二等水準(zhǔn)130 000km；第二期是1976年至1990年完成的。

以1985國家高程基準(zhǔn)起算的一、二等水準(zhǔn)網(wǎng)，其中一等水準(zhǔn)布設(shè)93 360 km，二等水準(zhǔn)布設(shè)136 368 km。該期水準(zhǔn)建立了我國高程控制同的骨干和全面基礎(chǔ)；第三期又稱為國家二期一等水準(zhǔn)復(fù)測，設(shè)計(jì)方案復(fù)測94000 km，從1991年至1998年實(shí)際完成一等水準(zhǔn)復(fù)測88 452 km.

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、科學(xué)研究對(duì)國家高程控制網(wǎng)又有了新的要術(shù)：

①復(fù)測周期短，現(xiàn)勢性要強(qiáng)，能提供最新的數(shù)據(jù)；

②精度要高，能反映地殼垂直運(yùn)動(dòng)速率，以便滿足地震監(jiān)測預(yù)報(bào)及地學(xué)研究等需要。

國家水準(zhǔn)測量的任務(wù)，一方面是在全國領(lǐng)土上建立統(tǒng)一的高程控制網(wǎng)，為測制翻地形圖和各項(xiàng)工程建設(shè)提供必要的高程控制基礎(chǔ)；另一方面是為現(xiàn)代地殼垂直運(yùn)動(dòng)，平均海水面變化和大地水準(zhǔn)面形狀等地球科學(xué)研究提供精確的高程資料 。

高程控制網(wǎng)是大地控制網(wǎng)的一部分。在一個(gè)國家或一個(gè)地區(qū)范圍內(nèi)，測定一系列統(tǒng)一而精確的地面點(diǎn)的高程所構(gòu)成的網(wǎng)。國家高程控制網(wǎng)的布設(shè)方案一般采用從大到小、從整體到局部的原則，按控制次序和施測精度分為一、二、三、四等水準(zhǔn)測量。

等水準(zhǔn)測量所經(jīng)過的路線，稱為“水準(zhǔn)路線”。一等水準(zhǔn)路線構(gòu)成網(wǎng)形，每一閉合環(huán)為周長在1000～1500 km 之間，二等一般在500～750 km之 內(nèi)。

一等水準(zhǔn)路線是國家高程控制網(wǎng)的骨干，同時(shí)也是研究地殼和地面垂直運(yùn)動(dòng)及有關(guān)科學(xué)探討的主要依據(jù)，應(yīng)沿地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定、交通不太繁忙、路面坡度平緩的交通路線布設(shè)，并構(gòu)成網(wǎng)狀；二等水準(zhǔn)路線是國家高程控制的全面基礎(chǔ)，通常沿鐵路、公路或河流布設(shè)在一等水準(zhǔn)環(huán)內(nèi)，并構(gòu)成網(wǎng)狀。

三、四等水準(zhǔn)路線 直接提供地形測圖和各種工程建設(shè)所必須的高程控制點(diǎn)。

此外，為研究地殼垂直形變而布設(shè)的一、二等水準(zhǔn)路線，應(yīng)盡可能穿過活動(dòng)地質(zhì)構(gòu)造帶、活動(dòng)斷層等。為此可適當(dāng)加密，以使某些活動(dòng)構(gòu)造帶的水準(zhǔn)測量同國家精密水準(zhǔn)網(wǎng)聯(lián)系起來， 便于大范圍內(nèi)監(jiān)視地殼運(yùn)動(dòng)情況。

在各等水準(zhǔn)路線上，每隔一定距離， 埋設(shè)穩(wěn)固的水泥標(biāo)石，以標(biāo)定所測高程點(diǎn)的位置便于長期保存和使用。國家高程控制網(wǎng)的任務(wù)，是為測制地形圖和工程建設(shè)提供必需的高程控制基礎(chǔ)資料，并為地殼垂直運(yùn)動(dòng)和平均海水面變化等科學(xué)研究提供精確的高程資料 。

西部地區(qū)大開發(fā)高程測量

21世紀(jì)我國將在西部地區(qū)實(shí)施大開發(fā)戰(zhàn)略，在西部地區(qū)大開發(fā)中，測繪工作需要先行。及時(shí)提供西部開發(fā)地區(qū)精確的高程資料，是測繪工作者責(zé)無旁貸的責(zé)任。

目前，國家高程網(wǎng)在西部地區(qū)布測的密度不夠，為了支援西部地區(qū)大開發(fā)戰(zhàn)略，對(duì)西部地區(qū)高程控制網(wǎng)進(jìn)行調(diào)整和重新布設(shè)是必要的。此外，中西部地區(qū)也是我國大陸各板塊、地震斷裂帶活動(dòng)比較頻繁的地帶，而對(duì)板塊、地震斷裂帶垂直變化最有效的監(jiān)測手段，仍是精密水準(zhǔn)測量。

城市及沿海地區(qū)大面積沉降監(jiān)測

據(jù)有關(guān)方面的資料分析表明，我國部分城市由于地下水開采及各種大型工程建設(shè)，使城市出現(xiàn)大面積的沉降。在我國東部沿海地區(qū)，也出現(xiàn)大面積地表沉降。及時(shí)準(zhǔn)確地提供沉降速率，是制定減災(zāi)、防災(zāi)措施和地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略的重要依據(jù)，而及時(shí)準(zhǔn)確地獲取沉降速率的手段主要靠精密水準(zhǔn)測量。

地學(xué)研究及地震監(jiān)測預(yù)報(bào)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展．地學(xué)研究也進(jìn)人了新的層次，不但注重百萬年為單位研究地殼運(yùn)動(dòng)的歷史，而且也注重于現(xiàn)代地殼垂直運(yùn)動(dòng)狀況，以及地殼運(yùn)動(dòng)對(duì)人類生活環(huán)境產(chǎn)生的各種影響。揭示地殼垂直運(yùn)動(dòng)速率，仍需要進(jìn)行精密水準(zhǔn)鍘量。地殼斷層的形變速率的變化是地震工作者研究預(yù)報(bào)地震的重要參考資料，而精密水準(zhǔn)測量是測定斷層垂直形變的重要方法之一。

隨著空間和信息技術(shù)的快速發(fā)展 ，我國的地理空間基礎(chǔ)框架的主干之一，國家高程控制網(wǎng)也面臨更新和現(xiàn)代化。

國家高程控制網(wǎng)的現(xiàn)代化應(yīng)包括兩個(gè)部分：一是國家高精度水準(zhǔn)網(wǎng)，即毫米級(jí)的一等水準(zhǔn)網(wǎng)的定期更新；二是具有厘米級(jí)精度的 （似）大地水準(zhǔn)面的測定。

建議盡快組織施測國家三期一等水準(zhǔn)網(wǎng)，切實(shí)執(zhí)行《中華人民共和國大地測量法式》中“一等水準(zhǔn)網(wǎng)必須 2 5年復(fù)測一次”的規(guī)定 ，依法行政 ，以保證國家高程控制網(wǎng)毫米級(jí)高精度的可靠性和現(xiàn)勢性 ；另一方面應(yīng)結(jié)合 GPS水準(zhǔn)和重力測量，精化我國大陸的 （似 ）大地水準(zhǔn)面至厘米量級(jí)，以利用“GPS （似 ）大地水準(zhǔn)面”的技術(shù)取代國家二等水準(zhǔn)網(wǎng)。

采用這一技術(shù)可以節(jié)約大量人財(cái)物和時(shí)間 ，獲得考慮的高程時(shí)，其精度均勻一致，沒有水準(zhǔn)測量沿線逐站傳遞的積累誤差，在海島、山區(qū)等困難或甚至無法傳遞水準(zhǔn)測量高程的地區(qū)，采用這一技術(shù)不僅可以快捷地測得高程 ，而且其成果和國家高程基準(zhǔn)和高程系統(tǒng)是統(tǒng)一的和協(xié)調(diào)的，中國大陸國土的任何一點(diǎn)，利用這一技術(shù)可以獲得不低于原來二等水準(zhǔn)網(wǎng)所提供的相應(yīng)精度的高程 。2100433B

變形觀測控制網(wǎng)高程控制點(diǎn)的選設(shè)要求

高程控制網(wǎng)根據(jù)觀測任務(wù)要求和施工現(xiàn)場條件，可以設(shè)置成為閉合網(wǎng)和附合水準(zhǔn)網(wǎng)等形式。在一個(gè)變形觀測區(qū)內(nèi)，至少應(yīng)有三個(gè)固定高程控制點(diǎn)。高程控制網(wǎng)點(diǎn)的選設(shè)應(yīng)符合下列要求：

(1)為確?；鶞?zhǔn)點(diǎn)長久保存、永久使用，必須將其埋設(shè)堅(jiān)固，應(yīng)選在變形觀測區(qū)以外的巖石、堅(jiān)硬土質(zhì)或古老的建筑物上等穩(wěn)固的地方。

(2)工作基點(diǎn)既要考慮以方便觀測為主，又要考慮到其長期使用和穩(wěn)定性，一般應(yīng)選在二倍于建筑物寬度或三倍于基礎(chǔ)深度和影響范圍以外的穩(wěn)固位置。

(3)在觀測過程中，水準(zhǔn)測量路線的坡度要小，這樣不僅便于測量，而且可以避免出現(xiàn)測量誤差。

(4)高程控制點(diǎn)的設(shè)置，要避開交通干線、地下管線、倉庫、水井、河岸、新堆土、堆料處，埋設(shè)的標(biāo)志也要避開受振動(dòng)影響范圍內(nèi)易遭破壞和影響其穩(wěn)定性的地方。

(5)為使埋設(shè)的標(biāo)志充分完成沉降而穩(wěn)固，高程控制點(diǎn)的埋設(shè)應(yīng)在基坑開挖前至少15天完成。

變形觀測控制網(wǎng)高程控制點(diǎn)的標(biāo)志埋設(shè)

高程控制點(diǎn)可按照工程實(shí)際需要，分別采用深埋標(biāo)志和淺埋標(biāo)志，其型式一般有：深埋鋼管標(biāo)志、淺埋鋼管標(biāo)志、巖層標(biāo)石、混凝土標(biāo)石、墻上標(biāo)志等類型。在一般情況下，每個(gè)觀測區(qū)域內(nèi)應(yīng)至少埋設(shè)一個(gè)深埋式標(biāo)志。

基準(zhǔn)點(diǎn)是建筑物沉降變形觀測的依據(jù)，所有建筑物及其基礎(chǔ)的沉降均根據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)來確定，因此基準(zhǔn)點(diǎn)的構(gòu)造與埋設(shè)必須保證穩(wěn)定可靠和長久保存。

基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)盡可能埋設(shè)在基巖上，此時(shí)，如果地面的覆蓋層很淺，則基準(zhǔn)點(diǎn)可采用地表巖石標(biāo)類型。

對(duì)于測量精度要求很高的建筑物，為了避免溫度變化的影響，有時(shí)可以采用平峒巖石標(biāo)。工作時(shí)將水準(zhǔn)儀安置在平峒內(nèi)，關(guān)閉過渡室的外門，等到過渡室的溫度與平峒內(nèi)的溫度一致時(shí)，將室內(nèi)標(biāo)點(diǎn)的高程傳至室外標(biāo)點(diǎn)。此后關(guān)閉內(nèi)門，開啟外門，將儀器置于平峒外，待過渡室內(nèi)的溫度與外界溫度調(diào)和后，將高程傳至平峒外，這樣可避免由于通過不同溫度的空氣而產(chǎn)生的折光影響。