第一章大地测量

§1.3 高程控制网

知识点

一、建立高程控制网的方法

二、建立高程控制网的基本原则

三、高程控制网的布设

技术设计 布设原则  选点  埋石  外业观测技术要求

数据处理 精度指标

gb12897—2006《国家一、二等水准测量规范》

gb12898—2009《国家三、四等水准测量规范》

知识点一、建立高程控制网的方法

ø  高程控制测量分为水准测量、三角高程测量

ø  水准测量的等级依次分为一、二、三、四等

ø  光电测距三角高程测量可代替四等水准测量

ø  经纬仪三角高程测量主要用于山区的图根高程控制和山区以及位于高建筑物上平面控制点高程的测定

知识点二、建立高程控制网的基本原则

ø  水准测量按照精度分为一、二、三、四等。

ø  高程控制网主要采用水准测量方式布设,按逐级控制原则,分为一、二、三、四等水准网。

ø  水准点的点间距离为48 km

国家一等水准网

国家一等水准网是国家高程控制网的骨干,主要目的是实现国家高程基准的高精度传递。国家一等水准网的布设应充分顾及地质构造背景,选择最适当的路线。

国家一等水准路线应闭合成环形,并构成网状;环的周长不应超过2000km

国家一等水准水准测量用往返测量不符值计算的每千米偶然中误差应不超过0.45mm,用环闭合差计算的每千米全中误差应不超过1.0 mm

国家一等水准网每15年复测一次,每次复测执行时间不超过5年。

国家二等水准网

国家二等水准网是国家一等水准网的加密,在国家一等水准网内布设成附合路线或环形。国家二等水准环线的周长,平原和丘陵地区应不大于750 km

山区和困难地区经批准可适当放宽。

国家二等水准网的布设应充分顾及地质构造背景,选择最适当的路线。一等水准路线应闭合成环形,并构成网状;环的周长不应超过2000 km

国家二等水准测量用往返测量不符值计算的每千米偶然中误差应不超过1.0mm,用环闭合差计算的每千米全中误差应不超过2.0mm

国家二等水准网应根据需要进行复测,复测周期最长不超过20年。

三、四等水准网

三、四等水准网是国家一、二等水准网的进一步加密。三等水准路线一般应构成环形或闭合于高等级水准路线。四等水准路线应闭合于高等级水准路线间或形成支线。

三、四等水准测量用往返测量不符值计算的每千米偶然中误差应分别不超过3.0mm5.0mm,用环闭合差计算的每千米全中误差应分别不超过6.0mm10.0mm

三、四水准网应根据需要进行布测、复测或更新。

知识点三、高程控制网的布设

高程控制网的布设过程:

技术设计书编制

选点埋石

     

数据处理

质量保证

技术依据

提交成果

技术设计书编制

充分利用区域内已有的测绘资料,在此基础上进行初步设计;实地踏勘对初步设计进行落实或修正,形成设计的布网方案;根据测量任务,按照有关规范和技术规定制定作业方法、精度等级、作业要求等技术要求;按照编写设计书的要求编制技术设计书。

选点埋石

地面水准点位应选设在坚实稳固与安全僻静之处,点位应便于寻找、长期保存和引测。

要对埋石过程中各个环节拍摄照片。水准点标石可根据需求选择不同类型的标石,各等级水准标石要经过一定的稳定期后方可进行水准测量。

各等水准点埋石结束后应提交测量标志委托保管书、水准点之记及路线图、标石建造关键工序照片或数据文件及埋石工作技术总结。

   

仪器必须送国家计量部门认可的仪器检定单位检定,。

严格控制观测时间,选择最佳观测条件,观测、记录时间采用北京时间,电子记簿器内时间在出测时统一调整,记录的观测时间不得随意改动;

测区水准观测中天为记录器根据经、纬度计算的当地中天。

二等水准观测采用单路线往返测量,同一区段的往返测,应使用同一类型仪器和转点尺承,沿同一道路进行。

同一测段的往测(或返测)与返测(或往测)应分别在上午、下午进行,在日间观测条件较好时,若干里程的往返测可同在上午或下午进行,但这种里程的总站数,二等水准测量不应超过该区段总站数的30%。受旁折光影响大的路段,其同一测段的往返测应特别注意分别在上午、下午进行。

三等水准测量可采用往返测或单程双转点的方法观测。

外业工作结束后的工作:

ü  外业数据整理和检查

ü  计算规范要求的各种测段高差改正项

ü  进行每千米偶然中误差和每千米全中误差的计算

ü  编写观测工作技术总结

数据处理

水准网的起算数据:采用国家第二期一等水准网复测成果,正常重力采用iag75椭球相应公式。

观测量与定权:水准网数据处理以观测高差为元素,二等按测站数定权,三等按距离定权。

高差改正:

二等观测高差中按照规范要求加入水准标尺长度误差改正、正常水准面不平行改正、重力异常改正、日月引力改正。

三等观测高差中加入水准标尺长度误差改正和正常水准面不平行改正。使用技术部门认可的平差软件和改正量计算软件进行数据处理。按照编写设计总结的要求编制总结。

质量保证

质量控制执行两级检查一级验收制度。采用中队、队(院)、局三级控制,即作业组200%自检、中队100%详查、队(院)级30%检查、局级验收,以保证生产环节所提供的产品质量。

技术依据

gb12897—2006《国家一、二等水准测量规范》。

gb12898—2009《国家三、四等水准测量规范》。

3)《数字水准仪检校及一、二等水准测量规程》(试行)。

ch/t 8019—2009《数字水准仪检定规程》。

ch/t 1004—2005《测绘技术设计规定》。

ch/t 1001—2005《测绘技术总结编写规定》。

gb/t 24356—2009《测绘成果质量检查与验收》。

项目设计书。

专业设计书。

提交成果:

技术设计书

埋石工作技术总结

水准观测数据及成果

数据处理资料

高程控制点成果(点之记、网图、高程成果)

技术总结、              图表

检查验收报告

案例样题

任务概况

主要工作内容包括二等水准观测1177km,三等水准观测717km,全网进行统一的平差计算,高程基准采用1985国家高程基准。

目标

按照统一规划、整体设计、逐级控制的原则,利用水准测量技术建立区域大地高程控制网。

指标要求

二等水准网的指标要求。二等水准测量每千米偶然中误差应不超过1.0mm,二等水准测量每千米全中误差应不超过2.0mm

三等水准测量的指标要求。三等水准测量每千米偶然中误差应不超过3.0mm,三等水准测量每千米全中误差应不超过6.0mm

基础条件

图件资料。     水准资料。

测区原有一等水准路线2条。

高程成果为1985国家高程基准,有3个基本点和1个基岩点设计为本市二、三等水准网的起算点。

选点和埋石资料。       人员。

设备。作业单位有×套经过检定合格的dsz05dsz1型数字水准仪,可同时满足×个水准测量班组作业的需求。

[问题]

1.影响水准测量成果的因素有哪些误差?如何减弱其影响?

2.什么是大地高、正高、正常高?大地高和正常高有什么关系?

 [参考答案]

1-影响水准测量精度的因素有:

1)仪器误差,如i角误差、水准标尺每米真长误差、一对水准标尺零点不等差等;

2)外界因素引起的误差,如温度变化对i角的影响、大气垂直折光的影响、仪器及尺承沉降影响所引起的误差等;

3)观测误差,指人的因素引起的误差;

4)客观因素的误差,如日月引力产生的误差、重力产生的误差、温度变化产生的误差等。

为了减弱这些误差的影响,作业中应注意:

1)严格控制观测时间,选择最佳观测条件;作业前把仪器放在阴凉处半小时,设站时用测伞遮阳;

2)每测段设为偶数站,奇数站和偶数站采用相反观测程序

3)每站前后视距尽量相等,视线离开地面足够高度,坡度较大的地段应适当缩短视线;

4)往返测应沿同一路线进行,并使用同一仪器和尺承;

5)对于客观因素产生的误差只能通过改正数的办法予以减弱。

2-大地高的定义是由地面点沿通过该点的椭球面法线到椭球面的距离。

正高以大地水准面为高程基准面。地面上任意一点的正高是指该点沿垂线方向至大地水准面的距离。

正常高以似大地水准面为高程基准面。地面上任意一点的正常高是指该点沿垂线方向至似大地水准面的距离。

大地高=正常高+高程异常。

技术设计 布设原则  选点  埋石 (各等级埋石要求)

外业观测技术要求(二等  四等;测站、测段)

外业测量误差及注意事项,

数据处理(改正项 、平差) 

精度指标(千米偶然中误差  全中误差)

教材:案例分析辅导教材   测量学教材  

gb12897—2006《国家一、二等水准测量规范》

gb12898—2009《国家三、四等水准测量规范》