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国家第三期一等水准网施测方案的研究 1 1 1 2 张全德 张 鹏 陈现军 章 磊 （1、国家基础地理信息中心，北京 100830 2 、国家测绘产品质量检验测 试中心，北京 100830 ） 摘要：为适应国家经济建设和地学研究的需要，经过多年的准备，国家测绘地理 信息局将开展国家第三期一等水准网施测工作。本文主要介绍了对第三期一等水 准网施测开展的有关研究工作，论述了为达到工程设计目标，通过研究而采用的 施测技术路线和措施。 关键词：高程控制 施测方案 技术措施 1前言 目前，我国采用的是正常高系统，高程基准为1985国家高程基准。按照1985 [1] 国家高程基准起算，青岛国家水准原点高程为 72.260 米 。我国的高程基准和 高程系统主要由国家第二期一、二等水准网所构成的国家高程控制网以维持和实 现。国家第二期一等水准网共布设289条路线，总长度为93360千米，构成100 个水准环，埋设水准标石20190座，外业观测于1977年至1981年完成。国家二 等水准网共布设1139条路线，总长度136368千米，埋设水准标石33238座，外 业观测于1982年到1988年完成。国家第二期一、二等水准网建设前后历经十二 年完成[2] [8]。该高程控制网在相当长的一段时间里，为我国的各项建设和发展提 [2] 供了全国统一、协调、可靠的高程体系,是我国地理空间基础框架的主干之一 ， 是我国高程基准框架。 国家第二期一等水准网虽然在1991年至1998年进行过复测。但由于组成该 网的水准路线主要是沿20世纪50、60年代公路交通布设的。改革开放以来，我 国经济快速增长，公路交通建设得到飞速发展。20世纪50、60年代修建的公路， 基本上都已进行了拓宽或改建。公路交通路线的变化以及其它原因使公路沿线埋 设的水准标石毁坏或丢失十分严重。根据国家测绘地理信息局2006年对15个省、 市一等水准路线踏勘补埋统计，平均毁坏、丢失的水准标石达40%以上，严重地 [3] 段达到50%左右。也就是说我国高程基准框架有近一半的点位已不存在 。 而未遭破坏、幸存的水准点，其高程值可靠性也令人担忧，2003 年至 2007 年开展的 15 个省、市区域似大地水准面精化项目，需对新复测的二等水准路线 与一等水准路线连接，经统计大部分二等水准路线与一等水准路线连接不上，高 程值差异较大。例如：山西省二等水准点与一等水准点连测，有的点位观测的高 差与原成果相差0.4米－0.5米，河北沧州有的点位相差0.8米。类似这样的状 况在浙江、江苏等地区也普遍存在。经分析产生水准点高程变化的原因，主要是 近几年来地壳运动剧烈，以及经济建设快速发展，对地下矿产、地下水的开采， 使许多地区、城市的地面出现了大范围的沉降。例如天津市平均每年下沉 5－7 厘米，沿海一些地区每年下沉量达到 10 厘米以上。大范围的地面沉降使 50%左 右幸存的水准点高程值现势性极差[3]。 国家一等水准网主要担负国家高程系统维持和高程基准的传递，是国家高程 骨干控制框架。同时也是我国国民经济建设，国防建设，地学研究不可缺少的基 1 础数据。尽管现在空间大地测量技术使坐标测定出现革命性的变化，但是在精密 正常高测定和传递，还没有其它技术手段能够取代国家一等水准网。因此，重新 [3] 布测国家第三期一等水准网是维持国家高程系统和高程基准传递唯一的方法 。 按照《中华人民共和国测绘法》中“基础测绘成果应当定期更新，国民经济、