DB15 T 1815—2020 精密三角高程测量规程.pdf

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1、ICS 07.040 A 76 DB15 内 蒙 古 自 治 区 地 方 标 准 DB15/T 1815 2020 精密三角高程测量规程 Rules for precise trigonometric leveling 2020-01-03发布 2020-02-03实施 内蒙古自治区市场监督管理局 发布 DB15/T 1815 2020 I 目 次 前言 . III 引言 . IV 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 基本要求 . 2 4.1 高程系统和高程基准 . 2 4.2 测量精度 . 2 4.3 布设原则 . 2 4.4 布设密度 . 2 4.5

2、路线命名及水准点编号 . 3 5 选点与埋石 . 3 5.1 选点 . 3 5.2 埋石 . 3 6 仪器 . 3 6.1 仪器的选用 . 3 6.2 仪器的校验 . 4 7 观测 . 4 7.1 观测方式 . 4 7.2 观测的时间和气象条件 . 4 7.3 设置测站 . 4 7.4 对向观测测回数 . 4 7.5 观 测顺序和方法 . 5 7.6 间歇 . 5 7.7 测站观测限差与设置 . 5 7.8 观测中应遵守的事项 . 6 8 外业成果的记录、整理与计算 . 7 8.1 记录方式与要求 . 7 8.2 外业计算 . 7 9 外业成果的检查验收与资料上交 . 8 9.1 检查验收与质

3、量评定 . 8 9.2 技术总结 . 8 9.3 成果资料的上交 . 8 DB15/T 1815 2020 II 附录 A（ 资料性附录） 仪器检验方法 . 9 附录 B（规范性附录） 三角高程计算公式 . 11 附录 C（规范性附录） 精密三角高程测量反射棱镜的改装 . 13 DB15/T 1815 2020 III 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准 由内蒙古自治区测绘地理信息局提出。 本标准由内蒙古自治区测绘地理信息标准化技术委员会（ SAM/TC 27）归口。 本标准起草单位：内蒙古自治区测绘地理信 息局、内蒙古自治区测绘院、内蒙古自治区航空遥感测

4、绘院、内蒙古自治区地图院。 本标准主要起草 人：魏富恒、葛卫斌、贾中甫、张利生、杨俊杰、杨郁、樊建强、李锁乐、方民、 薛永军、巩瑞清、谭荣杰、柴玉坤、王海祥、陈长欢、冯志明、张俊、魏纪成、常志骐。 DB15/T 1815 2020 IV 引 言 随着测绘科学技术的进步，使用精密三角高程测量已达到国家二、三等水准测量的精度要求。针对 内蒙古自治区境内山地、 丘陵、水域、湿地等地形地貌实际情况，使用几何水准进行国家二、三等水准 测量比较困难。为此编制本标准，对精密三角高程测量进行国家二、三等水准测量的技术要求、施测方 法和精度指标等进行规范。 DB15/T 1815 2020 1 精密三角高程测量

5、规程 1 范围 本标准规定了使用精密三角高程测量进行国家二、三等水准测量的技术要求 、施测方法和精度指标 。 本标准适用于内蒙古自治区境内国家二 、三等水准 施测困难的 地区 。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括 所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 12897-2006 国家一、二等水准测量规范 GB/T 12898-2009 国家三、四等水准测量规范 GB/T 24356 测绘成果质量检查与验收 CH/T 1001 测绘技术总结编写规定 CH/T 1004 测绘技术设计

6、规定 CH/T 1021 高程控制测量成果质量检验技术规程 3 术语和定义 下列术语和定义适应于本文件。 3.1 智能型全站仪 robotic total station 一种配合棱镜进行自动目标识别、自动照准、自动测角与测距、自动目标跟踪 、自动记录于一体的 测量集合。 3.2 精密三角高程测量 precise trigonometric leveling 使用智能型全站仪按三角高程测量原理，采用对向观测，精度达到国家二、三等水准测量的三角高 程测量。 3.3 自动照准 automatic target recognition (ATR) 用伺服机构自动完成目标搜素、目标照准和测量的过程。

7、DB15/T 1815 2020 2 3.4 水准点 benchmark 使用精密三角高程测量连测的大地控制点。 3.5 转点 turning point 在精密三角高程测量路线 中，除起、末水准点外的其他设站点。 4 基本要求 4.1 高程系统和高程基准 水准点的高程采用正常高系统，按照 1985国家高程基准起算。青岛国家原点高程为 72.260 m。 4.2 测量精度 每千米精密三角高程测量的偶然中误差 和每千米精密三角高程测量的全中误差 不应超过 表 1规定的数值。 表 1 测量精度 测量等级 二等 三等 1.0 mm 3.0 mm 2.0 mm 6.0 mm 4.3 布设原则 4.3.

8、1 精密三角高程测量路线尽量沿交通便利、视野开阔的山地及河流布设。 4.3.2 二等精密三角高程测量附合路线，长度应不超过 350 Km。结点之间的距离不超过 160 Km，在山 区和困难地区可适当放宽，但不应大于上述各指标的 1.5倍。特殊困难地区可进行支测，长度应不超过 150 Km。 4.3.3 三等精密三角高程测量附合路线，长度应不超过 150 Km；结点之间的距离不超过 70 Km，在山 区和困难地区可适当放宽，但不应大于上述各指标的 1.5倍。特殊困难地区可进行支测，长度应不超过 80 Km。 4.4 布设密度 精密三角高程测量路线水准点的布设密度，按照 GB/T 12897 20

9、06第 4.4条和 GB/T 12898 2009 第 4.4条布设。 DB15/T 1815 2020 3 4.5 路线命名及水准点编号 精密三角高程测量路线命名及水准点编号，按照 GB/T 12897 2006第 4.5条和 GB/T 12898 2009 第 4.5条执行。 5 选点与埋石 5.1 选点 5.1.1 路线选定 路线选定应： a) 尽量沿道路选定； b) 避开土质松软和磁场甚强的地段； c) 避开高速公路、铁路； d) 尽量避免通过大的河流、湖泊、峡谷与无人区。 5.1.2 点位选定 水准点 应选在地基稳定、到达方便、视野开阔，具有地面高程代表性的地点，并且利于长期保存和

10、高程连测，便于卫星定位技术测定坐标的地点。 下列地点，不应选定水准点： a) 易受水冲或地下水位较高的地点； e) 易发生土崩、滑坡、沉陷、隆起等地面局部变形的地点； f) 道路上填方的地段。 5.2 埋石 埋石按照 GB/T 12897 2006第 5.2条和 GB/T 12898 2009第 5.2条的规定执行。 6 仪器 6.1 仪器的选用 精密三角高程测量中使用的仪器按表 2规定执行。 表 2 仪器选用要求 序 号 仪 器 名 称 技术指标 备 注 1 智能型全站仪 测角精 度不低于 1.0 测距误差不低于（ 1 2 10-6 D） mm D为距离，以千米为单位 2 棱镜 与仪器匹配的

11、棱镜，常数为零 3 棱镜架 安装误差不得大于 0.1 见附录 C 4 对中棱镜杆 固定长度 5 三脚架 木质，稳固性好 DB15/T 1815 2020 4 6.2 仪器的校验 6.2.1 用于精密三角高程测量的智能型全站仪应送法定计量检定单位进行检定和校准，并在检定和校 准的有效期内使用。 6.2.2 作业期间仪器应进行自检，检验项目按表 3规定执行，检验方法和技术要求按附录 A和随仪器 的用户手册执行。 表 3 仪器自检项目 序号 仪器名称 检验项目 备注 1 智能 型全站仪 竖直角指标差 根据作业情况随时检验 2 ATR校准误差 3 校准仪器水准器 4 高低棱镜 棱镜同轴性及间距 7 观

12、测 7.1 观测方式 7.1.1 精密三角高程测量采用单程观测。 7.1.2 支线采用往返观测。 7.2 观测的时间和气象条件 下列情况下，不应进行观测： a)日出后与日落前 30 min内； b)太阳中天前后各约 2 h内（可根据地区、季节和气象情况，适当增减，最短间歇时间不少于 2 h）； c)反射棱镜的影像跳动剧烈时； d)气温突变时； e)风力过大而使反射棱镜与仪器不能稳定时。 7.3 设置测站 7.3.1 精密三角高程观测，应 在设站时对加装的棱镜进行检查 ,棱镜的反射面尽量与仪器的视线垂直。 7.3.2 测站的对向观测边长度、视线高度按表 4规定执行。 表 4 对向观测边长度及视线

13、高度 等级 对向观测边长度 视线高度 二等 1000 m 1.5 m 三等 1200 m 1.2 m 7.4 对向观测测回数 精密三角高程测量中应观测的测回数，按表 5规定执行。 DB15/T 1815 2020 5 表 5 对向观测测回数 等级 对向观测边长 D（ m） 测回数 二 等 D 100 2 100 D 500 4 500 D 800 6 800 D 1000 8 三 等 D 200 2 200 D 700 4 700 D 1200 6 注： 一测回是指仪器分别盘左、盘右观测高低棱镜各一次。 7.5 观 测顺序和方法 7.5.1 测站 操作程序如下： a) 首先将仪器整平，然后再通

14、过全站仪的电子气泡进行精密整平； b) 将后站望远镜对准前棱镜方向，启动自动观测程序，再进行后续观测； c) 观测记录校核合格后，按 b)进行操作； d) 一条边观测完成后，前站仪器不动，后站继续向前设站进行观测； e) 观测时应进行气象改正，气温读至 1.0 ，气压读至 1.0 hPa。 7.5.2 在测段起、末水准点附近（应在 20 m以内，并要求起、末点距仪器的距离尽量相等）架设仪器， 在水准点上架设棱镜杆（起、末点为同一个棱镜杆，高度不变），进行距离和竖直角观测，测回数不少 于 2测回。 7.5.3 转点 观测测回数不大于 4时，其顺序为： a) 后低棱镜； b) 后高棱镜； c) 前

15、低棱镜； d) 前高棱镜。 7.5.4 转点观测测回数大于 4时，其顺序为： a) 后低棱镜； b) 前低棱镜； c) 前高棱镜； d) 后高棱镜。 7.6 间歇 观测间歇时，应在偶数边结束并选择一个坚稳可靠，便于放置棱镜杆的固定点，作为 间歇点。 7.7 测站观测限差与设置 7.7.1 测站观测限差 测站观测限差应不超过表 6的规定。 DB15/T 1815 2020 6 表 6 测站观测限差 等级 各测回竖直角及 指标差较差 测距读数差 各测回测距较差 高低棱镜高差较差 二等 5 3 3 4 三等 5 3 5 12 注： S为观测边长，单位为。 7.7.2 测段起始测站设置 7.7.2.1

16、 仪器设置 仪器设置如下 ： a）测量的距离单位和记录到内存的单位为米（ m）； b) 测量的角度单位和记录到内存的单位为度、分、秒（）； c) 距离最小显示位为 0.0001 m； d) 角度最小显示位为 0.1； e) 设置日期格式为实时年、月、日； f) 设置时间格式为实时 24小时制。 7.7.2.2 测站限差参数设置 测站参数设置如下 ： a) 各测回竖直角及指标差互差限差； b) 测距读数差限差； c) 各测回测距互差限差； d) 高低棱镜高差之差限差。 7.7.2.3 作业设置 作业设置如下： a) 建立工程文件； b) 建立测段名； c) 输入起始点参考高程； d) 输入点号（

17、点名）； e) 输入其他测段信息。 7.7.2.4 通讯设置 按仪器说明书操作。 7.8 观测中应遵守的事项 7.8.1 观测前 30 min，应将仪器置于露天阴影下，使仪器与外界气温趋于一致；设站时，应用 测伞遮 蔽阳光；迁站时，应罩以仪器罩。 7.8.2 每一测段的观测，其对向观测的边数均应为偶数。 DB15/T 1815 2020 7 7.8.3 自动照准观测，视场内不能有遮挡物。若有异常，则应检验。 7.8.4 视线不能通过烟火上空，不能穿过飘动的雾团。 7.8.5 对向观测时，如一站观测时间过长，应重测对向观测。 7.8.6 竖直角一般不超过 10。 8 外业成果的记录、整理与计算

18、8.1 记录方式与要求 8.1.1 记录方式 精密三角高程测量的外业成果，应采用电子记录。 8.1.2 记录项目 记录项目如下： a) 每测站应记录观测日期、时间、天气、气压、温度和前后站棱镜号数； b) 每测站应记录一测回盘左盘右竖直角和斜距读数、指标差、竖 直角。 8.1.3 观测记录的整理和检查 观测工作结束后应及时整理和检查外业观测手薄。 8.2 外业计算 8.2.1 高差计算 一条精密三角高程路线测量完成后，应进行测段高差和路线高差的计算。计算公式按照附录 B执行。 8.2.2 正常水准面不平行改正 精密三角高程测量正常水准面不平行改正计算按照 GB/T 12897 2006附录 D

19、.2.3和 GB/T 12898 2009附录 D.2.2执行。 8.2.3 重力异常改正 二等精密三角高程测量重力异常改正计算，按照 GB/T 12897 2006附录 D.2.4执行。 8.2.4 闭合差改正 精密三角高程测量符合路线或环线闭合差改正计 算，按照 GB/T 12897 2006附录 D.2.7和 GB/T 12898 2009附录 D.2.3执行。 8.2.5 外业计算取位 按表 7规定执行。 DB15/T 1815 2020 8 表 7 外业计算取位 等级 测段距离中数 各测站高差 往（返）测 高差总和 测段高差中数 水准点高程 二等 0.1 0.01 0.01 0.1

20、1 三等 0.1 0.1 0.1 1 1 9 外业成果的检查验收与资料上交 9.1 检查验收与质量评定 按照 GB/T 24356和 CH/T 1021执行。 9.2 技术总结 按照 CH/T 1001执行。 9.3 成果资料的上交 成果资料的上交 内容有： a) 技术设计书； b) 水准路线图； c) 水准点点之记； d) 仪器检定资料； e) 观测手簿； f) 计算手簿； g) 检查报告； h) 技术总结； i) 验收报告。 DB15/T 1815 2020 9 A A 附 录 A （资料性附录） 仪器检验方法 A.1 棱镜杆上圆水准器的检校 A.1.1 悬挂铅垂线，使用两脚对中杆支架，使

21、棱镜杆的中线（或边缘）与铅垂线平行，检查棱镜杆上 圆水准器泡的位置。 A.1.2 如果圆水准气泡居中，转动棱镜杆上的圆水准器泡 位置 90，检 查棱镜杆上圆水准器泡的位置， 若居中则不需要校准。如果圆水准器泡不居中，使用校正工具拨动调 整螺丝，使其居中。 A.1.3 如此反复检校多次，使棱镜杆能按棱镜杆上圆水准器准确地位于垂直位置。 A.2 三脚架的检视 A.2.1 金属和木材连接位置应稳固牢靠。 A.2.2 用六角扳手适度紧固架腿帽螺钉。 A.2.3 适当拧紧三脚架头的连接螺旋，使当从地面上提起脚架时，脚架腿仍能保持张开的状态。 A.2.4 拧紧脚架腿上的六角固定螺丝。 A.3 仪器的检视

22、A.3.1 外观 各部件是否清洁；有无碰伤、划痕、污点、脱胶、镀膜脱落等现象。 A.3.2 转动部件 转动部件、各转动轴和调整制动 螺旋等转动是否灵活、平稳；各部件有无松动、失调、明显晃动； 螺纹的磨损程度等。 A.3.3 光学性能 望远镜视场呈像是否明亮、清晰、均匀，调焦性能是否正常等。 若距离 100 m 150 m的棱镜呈像模糊，则此望远镜不能使用。 A.3.4 电子性能 屏幕及各按键的电子功能是否正常；充电电池及充电设备是否正常；数据存储卡及数据传输接口是 否正常。 A.3.5 设备件数 仪器部件及附件和备用零件是否齐全。 DB15/T 1815 2020 10 A.4 照准部上概略水

23、准器的检验 A.4.1 用脚螺旋将概略水准气泡导至中央，然后旋转仪 器 180。此 时， 若气泡偏离中央，则用水准 器改正螺丝改正其偏差的一半，用脚螺旋改正另一半，使气泡回到中央。 A.4.2 如此反复检校，直到仪器无论转在任何方向，气泡中心始终位于中央时为止。 DB15/T 1815 2020 11 B B 附 录 B （规范性附录） 三角高程计算公式 B.1 正向观测高差的计算公式为： B.2 反向观测高差的计算公式为： B.3 正反观测高差取平均值可得同时对向观测高差的计算公式： DB15/T 1815 2020 12 DB15/T 1815 2020 13 C C 附 录 C （规范性附录 ） 精密三角高程测量反射棱镜的改装 C 棱镜架连接板及连接器的制作 C.1 棱镜架连接板用不易变形的铝及其它金属或硬质塑料制作，厚度不小于 3，宽度与所用仪器的 配套小棱镜架的宽度相同。整个棱镜架的结构如图 C.1所示。 C.2 连接头与所用仪器的配套小棱镜架的连接头相同，与仪器提把的连接夹具用不锈钢制作。整个连 接器的结构如图 C.2所示。 图 C.1 棱镜架连接板的制作 图 C.2 棱镜架连接器的制作 _