【導讀】狀，第二部分總結整理了國家控制網(wǎng)和工程控制網(wǎng)的布設方法、布設原則等內容，法做出了精度分析。加趨向穩(wěn)定、精密。隨著現(xiàn)代電子計算機技術的發(fā)展，并逐漸應用于控制網(wǎng)布設，使得控制網(wǎng)的優(yōu)化更加簡單?？刂凭W(wǎng)分為平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)，而國家布設的平。面控制網(wǎng)跟工程上用的平面控制網(wǎng)也有著很大的區(qū)別，在文章里也有具體的闡述，建立地面控制網(wǎng)的作用.....

　　

【正文】 程，布測了全國高程控制系統(tǒng)，這個高程系 統(tǒng)被命名為“ 1956 年黃海高程系統(tǒng)”。 “ 1956 年黃海高程系統(tǒng)”統(tǒng)一了全國高程，對我國國防建設和經(jīng)濟發(fā)展起到了非常重要的作用，但是“ 1956 年黃海高程系統(tǒng)” 的平均海水面所選用的驗潮資料時間太短并且資料中存在粗差，因此， 1987 年國家采用青島驗潮站 1952 年到 1979 年之間的驗潮資料確定了“ 1985 國家高程基準”并沿用至今。 ： 水準原點可以用來傳遞高程，作為高程測量的起算點 ，并能夠 穩(wěn)固 表示出高程基準面位置 。 青島驗潮站是我國的基本驗潮站，測量水準原點高程以及高程基準面等有比較大的又是，所以我國的水準原點設置在青島 。 建立水準原點是一個精密的工作，必須通過精密的水準測量將水準原點與驗潮站的水準標尺進行聯(lián)測，用高程基準面推算出水準原點的高程，并且將水準原點的高程作為全國范圍內不同地區(qū)推算高程的依據(jù)，在“ 1985國家高程基準”系統(tǒng)中，我國水準原點高程為 。 水準網(wǎng)概述 ： 國家高程控制網(wǎng)是通過水準測量的方法建立的，而且精度要求非常高，所以， 國家水準網(wǎng)即國家高程控制網(wǎng)。國家高程控制測量主要是用水 準方法進行國家水準網(wǎng)的布測，全國范圍內的比例尺地圖的繪制以及各種工程高程的控制都需要國家水準網(wǎng)作為基礎 ；與此同時國家水準網(wǎng) 還 為地球科學的研究提供了 精準 的高程資料。 內蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 （畢業(yè)論文） 23 國家高程網(wǎng)的布設概況 、二等水準網(wǎng)的布設 : 我國 第一期的一、二等水準網(wǎng)的起算高程基準是 1956年黃海高程基準，水準原點高程是 ，其布設始于 1951年結束于 1976年。 我國的一期一、二等水準網(wǎng)是全國范圍施測各種比例尺的地形圖以及各類工程建設的高程控制基礎，同時也為為地球科學研究提供科學的高程資料。 、二等水準網(wǎng)布設 : 由于一期一、二等水準網(wǎng)的布設存在缺陷和不足，我國于 1976年開始布設新的國家一、二等水準網(wǎng)的布設。高程基準是 1985國家高程基準，水準原點的高程 。國家一等水準網(wǎng)總共布設了 289條路線，埋設的水準標石 2萬多座，二等水準網(wǎng)布設了 1139條，埋設的表示約有 33000座。 : 為了滿足國民經(jīng)濟建設以及更高精度的需求，國家有關部門在 1988年進行了一等水準網(wǎng)復測。復測方案中水準網(wǎng)共有 273條路線，共埋設了水準點 2萬點?，F(xiàn)在已經(jīng)完成所有工作 ，成果已經(jīng)公布啟用。 圖 國家一等水準網(wǎng) 國家水準網(wǎng) 的 布設 ： （ 1） 從高到低、逐級控制 由于我國 國土面積大，幅員遼闊的 特點， 在全國布測最高精度的水準路線是不切實際的，所以先在全國范圍內 整體布測一等水準路線，在分散到局部 ， 布設二、三、四等內蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 （畢業(yè)論文） 24 水準路線，路線等級從高級到低級，實行逐級控制，依次進行加密工作。 （ 2） 應滿足一定的密度 在各等級水準路線上，都需要按照國家規(guī)范按照不同的距離間隔埋設標石，以便于長期保存和使用。 國家各級水準點的標石類型以及間距見表 ： 表 水準標石類型 間距（ km） 一般地區(qū) 發(fā)達地區(qū) 荒漠地區(qū) 基巖水準標石 500 基本水準標石 40 20～ 30 60 普通水準標石 4～ 8 2～ 4 10 （ 3） 應達到足夠的精度 每個等級的水準路線都要有規(guī)定的精度要求，來保證水準路線的使用價值。 各等級水準測量精度，用 ?M 和 WM 來表示。其中 ?M 表示每公里高差中數(shù)的偶然中誤差， WM 表示每公里高差中數(shù)的全中誤差。他們的限差見表 ： 表 各等級水準測量精度限差 水準測量等級 一等 二等 三等 四等 ?M 限差 ≤177。 ≤177。 ≤177。 ≤177。 WM 限差 ≤177。 ≤177。 ≤177。 ≤177。 （ 4） 一等水準網(wǎng)要做到按時復測 為了使國家高程控制網(wǎng)的精度日益提高 ， 我國的一等水準路線要按時復測，時間間隔一般是 15年至 20年 ， 二等水準網(wǎng)沒有規(guī)定必須定期復測，可以根據(jù)需要進行復測 。 ： 我國的 水準網(wǎng) 按照不同的精度要求 分為一、二、三、四等四個等級。 我國水準點的高程是按照“ 1985國家高程基準”進行起算的。 （ 1） 一等水準網(wǎng) 一等水準網(wǎng)作為我國高程一級控制網(wǎng)，是我國高程控制網(wǎng)的骨干，同時也為我國研內蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 （畢業(yè)論文） 25 究地球科學提供主要的高程依據(jù) ， 一等水準網(wǎng)一般鋪設在地質構造穩(wěn)定，坡度平緩的交通路線附近且必須閉合成環(huán)并構成網(wǎng)狀。 一等水準 路線需按時進行復測，時間間隔一般在 15年至 20年 ，環(huán)線周長 在不同地區(qū)要求不用， 一般在 1000～ 2020km之間。 我國現(xiàn)在有289條路線，它們共同組成了我國一等水準網(wǎng) ，其中 的 284條路線 可以組成 100個閉合環(huán)。 （ 2） 二等水準網(wǎng) 二等水準網(wǎng)依靠一等水準路線做基礎，并布設在一等水準環(huán)內 。二等水準路線 作為我國高程控制的全面基礎， 應該盡量沿省級或者縣級公路進行鋪設，在特殊情況下也可以跨越鐵路、湖泊等障礙進行鋪設。根據(jù)不同的地形， 環(huán)線周長 500～ 750km之間。 我國現(xiàn)有二等水準路線 1138條 ， 總長度可達到 km， 一共可以構成 793個二等環(huán)。 （ 3） 三、四等水準網(wǎng) 三、四等水準路線就是根據(jù)工程建設的需要，在一、二等水準路線上進行加密，在一、二等水準網(wǎng)內布設水準路線，為工程建設提供高程。 一條獨立的三等或者四等附和導線，其長度、環(huán)線周長和同級網(wǎng)的結點距離都有相應的范圍限制，在山區(qū)等條件差、困難多的地區(qū)可以適當?shù)姆艑捯?，但仍不能超過普通地區(qū)指標的 。 （ 1） .點位盡量遠離土質松軟，人跡嘈雜處 。 （ 2） .點位選擇要做到利于長期保存，減少磨損，利于長期觀測 。 （ 3） .水準點應盡量選在路線附近的校園、公園等地方。 （ 4） .埋設水準標石時要盡量遠離土質松軟地區(qū) 。 （ 5） .不宜在地勢隱蔽的地點埋設標石。 （ 6） .基巖水準點以及基本水準點應選在距地面不深的地方。 城市和工程建設高程控制測量 高程控制測量有兩種方法分別是水準測量和三角高程測量，這兩種方法都可應用于城市高程控制測量和工程施工所需的高程控制測量。 則： 城市高程控制測量不同于國家水準測量，城市高程測量只分為二、三、四等三個等級 。 對于高程控制測量而言，首級高程控制網(wǎng)最低 不能低于三等水準的規(guī)格，通常一般需要閉合為環(huán)狀 ， 在進行加密時我們可以按照工程項目要求，將它布設成為附和水準路內蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 （畢業(yè)論文） 26 線 ， 在布設城市水準網(wǎng)時， 各個等級 所測水準精度，應與國家規(guī)定 各等級 水準精度 相同[8]。 ： （ 1） 在圖紙上設計將要布設的水準網(wǎng)。 （ 2） 出野外選擇確定水準點。 （ 3） 按照要求再水準點處埋設水準標石。 （ 4） 進行高程觀測測量。 （ 5） 進行內業(yè)平差計算，將測量成果編織成表。 ： （ 1） 由于實際測量中存在前后視折光的誤差干擾， 所以在選擇水準路線時應盡量避免坡度陡峭的道路。而且盡量不要將水準路線選在湖泊、沼澤等不利于水準測量的地形。 （ 2） 水準路線最好避免靠近 輸電線，如果水準路線與電壓線平行，就應該在電壓線50m以外鋪設水準路線 。 （ 3） 在布設首級高程控制網(wǎng)之前，為了方便接下來的測量，我們往往需要考慮如何進一步加密 。 （ 4） 布設水準網(wǎng)時要注意，盡量將它閉合成環(huán)狀 ， 在個別特殊情況 下 也 可 可以鋪設成 附和路線。 在一般測區(qū)，兩個水準點間距離要控制在 2km到 4km之間。 （ 5） 如果所測的測區(qū)有 已經(jīng)測好的測量成果，要做到盡量應用 。 ： 建立工程高程控制網(wǎng)還可以用三角高程測量的方法，三角高程方法，需要在平面控制網(wǎng)的基礎上布設成高程導線附和路線，閉合環(huán)或者三角高程網(wǎng)。如果在有條件的測區(qū)，還可以布設成光電測距三維控制網(wǎng)，檢測高程導線各邊高差的方法最好采用對向觀測。如果僅僅是為了布設高程導線，也可以采用在兩個標志點中間設站的形式。 水準測量 及儀器使用 水準測量原理 水準測量不是直接測定地面點的高程，而是測出兩點間的高差。即在兩個點上分別豎立水準尺，利用水準測量的儀器提供的一條水平視線，瞄準并在水準尺上讀數(shù)，求得兩點間的高差，從而由已知點高程推求未知點高程 。 內蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 （畢業(yè)論文） 27 如圖 44所示，設已知 A 點高程為 AH ，用水準測量方法求未知點 B 的高程 BH 。在A 、 B 兩點中間安置水準儀，并在 A 、 B 兩點上分別豎立水準尺，根據(jù)水準儀提供的水平視線在 A 點水準尺上讀數(shù)為 a ，在 B 點的水準尺上讀數(shù)為 b ， 圖 水準測量示意圖 則 A 、 B 兩點間的高差為： bahAB ?? 式 （ ） 設水準測量是由 A 點向 B 點進行，如圖 44中箭頭所示，則規(guī)定 A 點為后視點，其水準尺讀數(shù) a 為后視讀數(shù)； B 點為前視點，其水準尺讀數(shù) b 為前視讀數(shù)。由此可見，兩點之間的高差一定是“后視讀數(shù)”減“前視讀數(shù)”。如果 a b ，則高差 ABh 為正 ,表示 B 點比 A 點高；如果 a b ，則高差 ABh 為負，表示 B 點比 A 點低。 在計算高差 ABh 時，一定要注意 ABh 的下標 A B 的寫法： ABh 表示 A 點至 B 點的高差，BAh 則表示 B 點至 A 點的高差，兩個高差應該是絕對值相同而符號相反，即 BAAB hh ＝－ 式 （ ） 測得 A 、 B 兩點間高差 ABh 后，則未知點 Ｂ 的高程 BH 為： )( baHhHH AABAB ????? 式（ ） 由圖 44 可以看出， B 點高程也可以通過水準儀的視線高程 iH （也稱為儀器高程）來計算，視線高程 iH 等于 A 點的高程加 A 點水準尺上的后視讀數(shù) a ，即 aHH Ai ?＝ 則 bHbaHH iAB ????? )( 式（ ） 內蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 （畢業(yè)論文） 28 一般情況下，用 )( baHhHH AABAB ????? 式計算未知點 B 的高程 BH ，稱為高 差 法。 當安 置一 次水 準儀 需要 同時 求出 若干 個未 知 點的 高程 時， 則 用bHbaHH iAB ????? )( 式計算較為方便，這種方法稱為視線高法。即每一個測站上測定一個視線高程作為該測站的常數(shù)，分別減去各待測點上的前視讀數(shù)，即可求得各待測點的高程。這在建筑工程中經(jīng)常用到。 在實際水準測量中， A 、 B 兩點間高差可能較大或相距較遠，不可能安置一次（一測站）水準儀即能測定兩點間的高差。此時可在沿 A 點至 B 點的水準路線上增設若干個必要的臨時立尺點，稱為轉點，根據(jù)水準測量原理依次連續(xù)地在兩個立尺點中間安置水準儀來測定相鄰各點間高差，最后取各個測站高差的代數(shù)和，即求得兩點間的高差值，這種方法稱為連續(xù)水準測量。如圖 45 所示，欲求 ABh ，在 A 點至 B 點水準路線上增設1?n 個臨時立尺點（轉點） 11 ~ ?nTPTP ，安置 n 次水準儀，依次連續(xù)地測定相鄰兩點間高差 1h ～ nh ，即 111 bah ?? 222 bah ?? ? ? ? nnn bah ?? 則 nAB hhhh ??????? 21 ＝ h? ＝ a? － b? 式（ ） 式中， a? 為后視讀數(shù)之和， b? 為前視讀數(shù)之和，則未知點 Ｂ 的高程為 ???? AABAB HhHH ??a( )b? 式 （ ） 內蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 （畢業(yè)論文） 29 圖 水準測量示意圖 A 、 B 兩點間水準路線上增設的轉點起著傳遞高程的作用。為了保證高程傳遞的正確性，在連續(xù)水準測量過程中，不僅要選擇土質穩(wěn)固的地方作為轉點位置（宜安放尺墊），而且在相鄰測站的觀測過程中，要保持轉點（尺墊）穩(wěn)定不動；同時要盡可能保持各測站的前后視距大致相等；還要盡可能通過調節(jié)前、后視距離保持整條水準路線中的前視視距之和與后視視距之和相等，這樣有利于消除（或減弱）地球曲率和儀器某些誤差對高差的影響。 內蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 （畢業(yè)論文） 30 第 五 章 工程平面控制網(wǎng)的精度分析 工程實例分析 大地四邊形間接平差 ： 該實例采用的是大中礦區(qū)大地四邊形控制網(wǎng)的布設方式， 如圖 圖 大地四邊形控制網(wǎng) 現(xiàn)將其進行間接平差： （