第五章 高程控制测量.

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1、/21/211控制测量学控制测量学第五章第五章高程控制测量高程控制测量2控制测量学控制测量学2022年5月30日22时13分一、高程基准面一、高程基准面 高程基准面：高程基准面：就是地面点高程的统一起算面，由于大地水准就是地面点高程的统一起算面，由于大地水准面所形成的体形面所形成的体形大地体是与整个地球最为接近的体形，大地体是与整个地球最为接近的体形，因此通常采用因此通常采用大地水准面大地水准面作为高程基准面。作为高程基准面。 大地水准面：大地水准面：与静止的平均海水面重合并延伸到大陆内部的与静止的平均海水面重合并延伸到大陆内部的包围整个地球的封闭的重力位水准面。包围整个地球的封闭的重力位水准

2、面。 事实上海洋受潮汐、风力等因素，不会处于完全静止，事实上海洋受潮汐、风力等因素，不会处于完全静止，怎么解决，通过怎么解决，通过验潮验潮。5.1 国家高程基准国家高程基准3控制测量学控制测量学2022年5月30日22时13分n验潮、验潮站验潮、验潮站：为掌握海水的变化规律而进行的长：为掌握海水的变化规律而进行的长期观测海水面水位升降的工作称为验潮，进行这项期观测海水面水位升降的工作称为验潮，进行这项工作的场所称为验潮站。工作的场所称为验潮站。n高程基准面的确定高程基准面的确定：在海洋近岸的一点处竖立水位：在海洋近岸的一点处竖立水位标尺，成年累月地观测海水面的水位升降，根据长标尺，成年累月地观

3、测海水面的水位升降，根据长期观测的结果可以求出该点处海洋水面的平均位置，期观测的结果可以求出该点处海洋水面的平均位置，假定大地水准面就是通过这点处实测的平均海水面。假定大地水准面就是通过这点处实测的平均海水面。5.1 国家高程基准国家高程基准4控制测量学控制测量学2022年5月30日22时13分5.1 国家高程基准国家高程基准5控制测量学控制测量学2022年5月30日22时13分n由于沿岸各地的平均海面并不是一致的，故每个验潮站只能由于沿岸各地的平均海面并不是一致的，故每个验潮站只能求出当地的平均海面。对于海岸线长的国家，一般需要建立求出当地的平均海面。对于海岸线长的国家，一般需要建立若干个验

4、潮站，选择其中若干个验潮站，选择其中较适合本国海面状况，并且具有整较适合本国海面状况，并且具有整体代表性的一个验潮站作为全国高程系统基准面体代表性的一个验潮站作为全国高程系统基准面，其他作为，其他作为参考。参考。n地面上的点相对于高程基准面的高度，通常称为绝地面上的点相对于高程基准面的高度，通常称为绝对高程或对高程或海拔高程海拔高程。如：珠穆朗玛峰高程为。如：珠穆朗玛峰高程为8844.43m8844.43m。n海洋的深度也是相对于高程基准面而言的，比如太平洋的平海洋的深度也是相对于高程基准面而言的，比如太平洋的平均深度为均深度为4000m4000m。5.1 国家高程基准国家高程基准6控制测量学

5、控制测量学2022年5月30日22时13分二、水准原点二、水准原点 为了长期、牢固地表示出高为了长期、牢固地表示出高 程基准面的位置，作为程基准面的位置，作为传递传递 高程的起算点高程的起算点，通常在国家，通常在国家 高程基准面验潮站附近建立高程基准面验潮站附近建立 稳固的稳固的国家水准原点国家水准原点，用，用精精 密水准测量方法密水准测量方法将它与验潮将它与验潮 站的水准标尺进行联测，以站的水准标尺进行联测，以 高程基准面为零推求水准原高程基准面为零推求水准原 点的高程。点的高程。5.1 国家高程基准国家高程基准7控制测量学控制测量学2022年5月30日22时13分 我国水准原点建我国水准原

6、点建在在青岛观象山青岛观象山，由，由一一个主点，两个附点，个主点，两个附点，三个参考点三个参考点组成水准组成水准原点网，网点设置在原点网，网点设置在地壳比较稳定，质地地壳比较稳定，质地坚硬的花岗岩基岩上。坚硬的花岗岩基岩上。5.1 国家高程基准国家高程基准8控制测量学控制测量学2022年5月30日22时13分19561956年黄海高程系年黄海高程系 以以19501950年至年至19561956年年7 7年间青岛验潮站的潮汐资料推求的年间青岛验潮站的潮汐资料推求的平均海水面作为我国的高程基准面。（潮汐变化周期为平均海水面作为我国的高程基准面。（潮汐变化周期为18.6118.61年）年） 其水准原

7、点的高程为其水准原点的高程为72.289m72.289m，19591959年正式启用。年正式启用。19851985国家高程基准国家高程基准 由于由于19561956高程系存在观测资料少、潮汐数据记录有个别高程系存在观测资料少、潮汐数据记录有个别错误、没有联测海南岛等原因，需确定新高程系。错误、没有联测海南岛等原因，需确定新高程系。 根据青岛验潮站根据青岛验潮站 1952195219791979年中取年中取1919年的验潮资料计年的验潮资料计算确定，并从算确定，并从19881988年年1 1月月1 1日开始启用。日开始启用。 其水准原点的高程为其水准原点的高程为72.260m72.260m5.1

8、 国家高程基准国家高程基准9控制测量学控制测量学2022年5月30日22时13分5.1 国家高程基准国家高程基准n由于确定大地水准面具有区域性，各国通过验潮由于确定大地水准面具有区域性，各国通过验潮确定的确定的大地水准面和高程基准点有较大差异大地水准面和高程基准点有较大差异。如。如珠穆朗玛峰的高度不一等。珠穆朗玛峰的高度不一等。n以黄海高程起算面珠穆朗玛峰的高度与以印度海以黄海高程起算面珠穆朗玛峰的高度与以印度海洋平面起算面的高度相差近洋平面起算面的高度相差近20cm20cm。n全球高程基准的统一全球高程基准的统一：采用精密重力测量，确定：采用精密重力测量，确定精确的大地水准面模型，采用卫星测

9、量确定各点精确的大地水准面模型，采用卫星测量确定各点精确的大地高，进而在统一的框架确定精确的正精确的大地高，进而在统一的框架确定精确的正高或正常高。高或正常高。10控制测量学控制测量学2022年5月30日22时13分 国家高程控制网是全国范围内施测各种比例尺地形国家高程控制网是全国范围内施测各种比例尺地形图和各类工程建设的图和各类工程建设的高程控制基础高程控制基础，并为地球科学研究，并为地球科学研究提供精确的高程资料。提供精确的高程资料。 主要是用主要是用水准测量水准测量方法进行国家水准网的布设。方法进行国家水准网的布设。水准原点水准原点 19561956年黄海高程系统年黄海高程系统: :水准

10、原点高程为水准原点高程为72.289m 72.289m 19851985国家高程基准国家高程基准: :水准原点的高程为水准原点的高程为72.26072.260米。米。 19871987年经国务院批准，于年经国务院批准，于19881988年年1 1月正式启用月正式启用5.2 国家高程控制网建立的基本原理国家高程控制网建立的基本原理11控制测量学控制测量学2022年5月30日22时13分一、一、国家高程控制网的布设原则国家高程控制网的布设原则 目的和任务有两个：目的和任务有两个： 1)1)建立统一的高程控制网，为地形测图和各项建设提供建立统一的高程控制网，为地形测图和各项建设提供必要的高程控制基础

11、；必要的高程控制基础； 2)2)为地壳垂直运动、平均海面倾斜及其变化和大地水准为地壳垂直运动、平均海面倾斜及其变化和大地水准面形状等地球科学研究提供精确的高程数据。面形状等地球科学研究提供精确的高程数据。 布设原则：布设原则： 1. 1. 从高到低、逐级控制从高到低、逐级控制 一等水准测量是国家高程控制网的骨干，同时也为相一等水准测量是国家高程控制网的骨干，同时也为相关地球科学研究提供高程数据；二等水准测量是国家高程关地球科学研究提供高程数据；二等水准测量是国家高程控制网的全面基础；三、四等水准测量是直接为地形测图控制网的全面基础；三、四等水准测量是直接为地形测图和其他工程建设提供高程控制点和