高程控制網(wǎng)是大地控制網(wǎng)的一部分,是在一個國家或一個地區(qū)范圍內(nèi),測定一系列統(tǒng)一而精確的地面點的高程所構(gòu)成的網(wǎng)。高程控制網(wǎng)用水準測量方法建立。一般采用從整體到局部,逐級建立控制的原則,按次序與精度分為一、二、三、四等水準測量 。
水準測量的施測路線,稱為“水準路線”,一等水準路線是高程控制骨干,是研究地殼垂直移動和解決科學研究的主要依據(jù)。各等水準路線上每隔一定距離埋設(shè)水準標石,該點稱為“水準點”,即高程控制點。
水準測量方法——施測路線、水準路線、應(yīng) 用、城市大比例尺測圖、城市工程測量
高程控制網(wǎng)是大地控制網(wǎng)的一部分。在一個國家或一個地區(qū)范圍內(nèi),測定一系列統(tǒng)一而精確的地面點的高程所構(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、四等水準測量。
等水準測量所經(jīng)過的路線,稱為“水準路線”。一等水準路線構(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)。
高程控制網(wǎng)
一等水準路線是國家高程控制網(wǎng)的骨干,同時也是研究地殼和地面垂直運動及有關(guān)科學探討的主要依據(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)在一等水準環(huán)內(nèi),并構(gòu)成網(wǎng)狀。
三、四等水準路線 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。
此外,為研究地殼垂直形變而布設(shè)的一、二等水準路線,應(yīng)盡可能穿過活動地質(zhì)構(gòu)造帶、活動斷層等。為此可適當加密,以使某些活動構(gòu)造帶的水準測量同國家精密水準網(wǎng)聯(lián)系起來, 便于大范圍內(nèi)監(jiān)視地殼運動情況。
在各等水準路線上,每隔一定距離, 埋設(shè)穩(wěn)固的水泥標石,以標定所測高程點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,并為地殼垂直運動和平均海水面變化等科學研究提供精確的高程資料。
國家水準測量的任務(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)代地殼垂直運動,平均海水面變化和大地水準面形狀等地球科學研究提供精確的高程資料。
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)標準和高程基準等,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水準網(wǎng),其中一等水準布設(shè)超過20 000km,二等水準130 000km;第二期是1976年至1990年完成的。
以1985國家高程基準起算的一、二等水準網(wǎng),其中一等水準布設(shè)93 360 km,二等水準布設(shè)136 368 km。該期水準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復(fù)測,設(shè)計方案復(fù)測94000 km,從1991年至1998年實際完成一等水準復(fù)測88 452 km.
隨著科學技術(shù)的發(fā)展,國民經(jīng)濟建設(shè)、科學研究對國家高程控制網(wǎng)又有了新的要術(shù):
①復(fù)測周期短,現(xiàn)勢性要強,能提供最新的數(shù)據(jù);
②精度要高,能反映地殼垂直運動速率,以便滿足地震監(jiān)測預(yù)報及地學研究等需要。
西部地區(qū)大開發(fā)高程測量
21世紀我國將在西部地區(qū)實施大開發(fā)戰(zhàn)略,在西部地區(qū)大開發(fā)中,測繪工作需要先行。及時提供西部開發(fā)地區(qū)精確的高程資料,是測繪工作者責無旁貸的責任。
高程控制網(wǎng)
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,對西部地區(qū)高程控制網(wǎng)進行調(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、地震斷裂帶活動比較頻繁的地帶,而對板塊、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。及時準確地提供沉降速率,是制定減災(zāi)、防災(zāi)措施和地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略的重要依據(jù),而及時準確地獲取沉降速率的手段主要靠精密水準測量。
地學研究及地震監(jiān)測預(yù)報
隨著科學技術(shù)的發(fā)展.地學研究也進人了新的層次,不但注重百萬年為單位研究地殼運動的歷史,而且也注重于現(xiàn)代地殼垂直運動狀況,以及地殼運動對人類生活環(huán)境產(chǎn)生的各種影響。揭示地殼垂直運動速率,仍需要進行精密水準鍘量。地殼斷層的形變速率的變化是地震工作者研究預(yù)報地震的重要參考資料,而精密水準測量是測定斷層垂直形變的重要方法之一。
現(xiàn)代化發(fā)展
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)包括兩個部分:一是國家高精度水準網(wǎng),即毫米級的一等水準網(wǎng)的定期更新;二是具有厘米級精度的 (似)大地水準面的測定。
高程控制網(wǎng)
建議盡快組織施測國家三期一等水準網(wǎng),切實執(zhí)行《中華人民共和國大地測量法式》中“一等水準網(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)毫米級高精度的可靠性和現(xiàn)勢性 ;另一方面應(yīng)結(jié)合 GPS水準和重力測量,精化我國大陸的 (似 )大地水準面至厘米量級,以利用“GPS+(似 )大地水準面”的技術(shù)取代國家二等水準網(wǎng)。
采用這一技術(shù)可以節(jié)約大量人財物和時間 ,獲得考慮的高程時,其精度均勻一致,沒有水準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,利用這一技術(shù)可以獲得不低于原來二等水準網(wǎng)所提供的相應(yīng)精度的高程 。