[科普中国]-高程控制网

术语简介

高程控制网是大地控制网的一部分。在一个国家或一个地区范围内，测定一系列统一而精确的地面点的高程所构成的网。国家高程控制网的布设方案一般采用从大到小、从整体到局部的原则，按控制次序和施测精度分为一、二、三、四等水准测量。

等水准测量所经过的路线，称为“水准路线”。一等水准路线构成网形，每一闭合环为周长在1000～1500 km 之间，二等一般在500～750 km之 内。

一等水准路线是国家高程控制网的骨干，同时也是研究地壳和地面垂直运动及有关科学探讨的主要依据，应沿地质构造稳定、交通不太繁忙、路面坡度平缓的交通路线布设，并构成网状；二等水准路线是国家高程控制的全面基础，通常沿铁路、公路或河流布设在一等水准环内，并构成网状。

三、四等水准路线 直接提供地形测图和各种工程建设所必须的高程控制点。

此外，为研究地壳垂直形变而布设的一、二等水准路线，应尽可能穿过活动地质构造带、活动断层等。为此可适当加密，以使某些活动构造带的水准测量同国家精密水准网联系起来， 便于大范围内监视地壳运动情况。

在各等水准路线上，每隔一定距离， 埋设稳固的水泥标石，以标定所测高程点的位置便于长期保存和使用。国家高程控制网的任务，是为测制地形图和工程建设提供必需的高程控制基础资料，并为地壳垂直运动和平均海水面变化等科学研究提供精确的高程资料2。

作用国家水准测量的任务，一方面是在全国领土上建立统一的高程控制网，为测制翻地形图和各项工程建设提供必要的高程控制基础；另一方面是为现代地壳垂直运动，平均海水面变化和大地水准面形状等地球科学研究提供精确的高程资料3。

发展历史我国高程控制网的布设按照其目的、完成年代、采用技术标准和高程基准等，基本上可以分为三期，第一期是1976年以前完成的，以1956黄海平均海水面起算的各等级水准网，其中一等水准布设超过20 000km，二等水准130 000km；第二期是1976年至1990年完成的。

以1985国家高程基准起算的一、二等水准网，其中一等水准布设93 360 km，二等水准布设136 368 km。该期水准建立了我国高程控制同的骨干和全面基础；第三期又称为国家二期一等水准复测，设计方案复测94000 km，从1991年至1998年实际完成一等水准复测88 452 km.

随着科学技术的发展，国民经济建设、科学研究对国家高程控制网又有了新的要术：

①复测周期短，现势性要强，能提供最新的数据；

②精度要高，能反映地壳垂直运动速率，以便满足地震监测预报及地学研究等需要。

应用西部地区大开发高程测量21世纪我国将在西部地区实施大开发战略，在西部地区大开发中，测绘工作需要先行。及时提供西部开发地区精确的高程资料，是测绘工作者责无旁贷的责任。

目前，国家高程网在西部地区布测的密度不够，为了支援西部地区大开发战略，对西部地区高程控制网进行调整和重新布设是必要的。此外，中西部地区也是我国大陆各板块、地震断裂带活动比较频繁的地带，而对板块、地震断裂带垂直变化最有效的监测手段，仍是精密水准测量。

城市及沿海地区大面积沉降监测据有关方面的资料分析表明，我国部分城市由于地下水开采及各种大型工程建设，使城市出现大面积的沉降。在我国东部沿海地区，也出现大面积地表沉降。及时准确地提供沉降速率，是制定减灾、防灾措施和地区经济发展战略的重要依据，而及时准确地获取沉降速率的手段主要靠精密水准测量。

地学研究及地震监测预报随着科学技术的发展．地学研究也进人了新的层次，不但注重百万年为单位研究地壳运动的历史，而且也注重于现代地壳垂直运动状况，以及地壳运动对人类生活环境产生的各种影响。揭示地壳垂直运动速率，仍需要进行精密水准铡量。地壳断层的形变速率的变化是地震工作者研究预报地震的重要参考资料，而精密水准测量是测定断层垂直形变的重要方法之一。

现代化发展随着空间和信息技术的快速发展 ，我国的地理空间基础框架的主干之一，国家高程控制网也面临更新和现代化。

国家高程控制网的现代化应包括两个部分：一是国家高精度水准网，即毫米级的一等水准网的定期更新；二是具有厘米级精度的 （似）大地水准面的测定。

建议尽快组织施测国家三期一等水准网，切实执行《中华人民共和国大地测量法式》中“一等水准网必须 2 5年复测一次”的规定 ，依法行政 ，以保证国家高程控制网毫米级高精度的可靠性和现势性 ；另一方面应结合 GPS水准和重力测量，精化我国大陆的 （似 ）大地水准面至厘米量级，以利用“GPS+（似 ）大地水准面”的技术取代国家二等水准网。

采用这一技术可以节约大量人财物和时间 ，获得考虑的高程时，其精度均匀一致，没有水准测量沿线逐站传递的积累误差，在海岛、山区等困难或甚至无法传递水准测量高程的地区，采用这一技术不仅可以快捷地测得高程 ，而且其成果和国家高程基准和高程系统是统一的和协调的，中国大陆国土的任何一点，利用这一技术可以获得不低于原来二等水准网所提供的相应精度的高程 4。