南寧市二等水準網的數據處理與精度分析

曾祥新，邱 蕾，王澤民

（1.南寧市勘測院,廣西 南寧 530021；2.深圳市地籍測繪大隊，廣東深圳 518055；3.武漢大學測繪學院，湖北武漢 430079）

南寧市二等水準網的數據處理與精度分析

曾祥新1，邱 蕾2，王澤民3

（1.南寧市勘測院,廣西 南寧 530021；2.深圳市地籍測繪大隊，廣東深圳 518055；3.武漢大學測繪學院，湖北武漢 430079）

介紹了南寧市城市二等水準測量的概況,通過二等水準網的數據處理與精度分析，認為南寧市二等水準網成果在精度上較好地滿足了規范要求，不僅可在市域范圍作為三、四等及等外水準測量等級各種高程控制測量的基準,而且可用于南寧市區域似厘米級大地水準面確定。

控制基準；水準網；布設；實施

為了滿足南寧市區域似大地水準面精化的高程控制的需求，在南寧市布設覆蓋測區近6 500 km2的的水準網，全網由394個水準點，29條閉合環線，40條水準支線組成。觀測水準路線78條，水準支線40條，測段455個，總計水準里程達1671.9km，經過平差計算，獲取高精度的水準數據。

1 測區概況

南寧市2003年行政區劃調整，調整后城區南北向約 90 km，東西向約 100 km，城區面積擴大為 6 500 km2，城區介于北緯22°19′～23°06′,經差約58′,海拔高在60m～500m間;屬濕潤的亞熱帶季風氣候，陽光充足，雨量充沛，霜少無雪，氣候溫和，夏長冬短，年平均氣溫在21.60左右。圖1為南寧市水準網布設圖。

圖1 南寧市水準網布設圖

2 水準網計算

南寧市大地水準面精化水準網的觀測過程嚴格按照《國家一、二等水準測量規范》GB/T 12897-2006中的二等水準觀測的技術要求執行，記錄軟件采用國家測繪局第三大地測量隊編制、通過四川測繪局鑒定合格的、由國家基礎地理信息中心確定為國家大地水準面精化水準測量使用的專用軟件，即《水準測量外業記錄軟件包》。該程序能根據點位的經緯度自動計算和控制每天觀測開始和結束時間，計算觀測過程中的前后尺視距、視距差、視線高等各項限差，當觀測數據超限時，自動發出警告；在觀測過程中，原始觀測數據被軟件及時加密，同時電子記薄器自動生成往返觀測二進制文件，使觀測者無法修改原始數據，避免了人為因素的影響。標尺的尺承使用5 kg重的鑄鐵尺臺。

南寧市大地水準面精化水準網共有29個水準閉合環、78條水準觀測路線、40條水準支線、455個觀測測段，在外業觀測完成后，對所有測段觀測數據進行了外業概算和統計，水準路線往返測高差不符值統計表如表 1所示，測段往返觀測高差不符值情況統計如表 2所示，對外業觀測高差進行各項改正后，經概算29個水準環線閉合差精度統計（如表3所示），從3個表中可以看出，各種不符值都在限差之內。

表1 水準路線往返測高差不符值統計表

表2 測段往返測高差不符值統計表

3 平差計算

南寧市大地水準面精化水準網的數據處理分為預處理與平差計算兩部分，數據預處理軟件為國家測繪局第三大地測量隊編制的《水準測量外業記錄軟件包》，平差計算軟件為清華山維平差軟件。

由于測區采用單點起算，高程系統分別采用1985國家高程基準和1956黃海高程系統進行平差。南寧市大地水準面精化水準網外業觀測測段高差在進行了標尺尺長誤差改正、正常水準面不平行改正、重力異常改正等項改正后，作為平差元素，按測段距離定權以間接平差法進行全網數據處理。

根據水準網平差計算，平差結果的主要精度指標如表4所示。相對起算點最弱高程點位中誤差為±5.41 mm，滿足《城市測量規范》規定最弱點高程中誤差不超過±20mm的要求。

表4 平差結果統計表

在以一個Ⅰ南廉1甲上為起算點進行全網平差后，對其他已知水準成果的點位兼容性進行檢查，采用國家已有水準點成果高程與本項目平差后高程的較差，分析起算點可靠性。

表5 1985國家高程基準平差各已有高程點較差表/m

從上表5,可以看出，Ⅰ南廉1甲上1985國家高程基準成果與Ⅰ南廉8基上、Ⅰ南廉15、Ⅰ田南39點兼容性較好。

表6 1956年黃海高程系統與各已有高程點較差表/m

從上表6可以看出，Ⅰ南廉1甲上1956年黃海高程系統成果與Ⅰ南睦3、Ⅰ南廉15、Ⅰ柳南43點兼容性都比較好。

4 結論與建議

南寧市大地水準面精化水準網技術設計合理，水準點的布網選埋滿足規范和城市建設發展的需要，第一次實現了全市域精密水準的全覆蓋。觀測使用儀器設備均按規范要求進行檢校，外業數據采集正確齊全，起算數據來源可靠，數據處理方案合理，點位精度均勻，平差計算的成果精度符合《國家一、二水準測量規范》及《南寧市現代測繪基準體系建設項目總體技術方案》的要求，可以提供使用。

南寧市大地水準面精化水準網作為首級高程控制網，可作為南寧市大地水準面精化的高程基準，并作為三、四等及等外水準高程起算的依據，為市域范圍內各種高程控制測量提供基準。

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Data Processing and Precision Analysis of the Second Grade Level Net in Nanning

by ZENG Xiangxin

s The Second Grade Level Net in Nanning were described in this article. The precision results of the Second Grade level better met regulatory requirements through the data processing and precision analysis.It not only provided the basis for a variety of vertical control survey in the city,and can be used to determine the regional centimeter geoid.

control datum,level network,layout,implementation （Page:21）

P224

B

1672-4623(2011)02-0021-02

2010-04-19

項目來源：南寧市科學研究與技術開發計劃資助項目（200902016A）。

曾祥新，高級工程師，主要從事工程測量工作。