【輔導】2013年《管理與法規》備考輔導
2013-07-04 19:00:26 來源: 測繪網
大地測量概論
1、大地測量的任務
主要任務是建立國家或者大范圍的精密控制測量網，內容包括三角測量、導線測量、水準測量、天文測量、重力測量、慣性測量、衛星大地測量以及各種大地測量數據處理等。它為大規模地形圖測制及各種工程測量提供高精度的平面控制和高程控制，為空間科學技術和軍事用途提供精確的點位坐標、距離、方位及地球重力資料，為研究地球形狀和大小、地殼形變及地震預報等科學問題提供資料。
2、現代大地測量的特點
1）長距離、大范圍；2）高精度；3）實時、快速；4）四維；5）地心；6）學科融合。
3、大地測量的作用
大地測量師組織、管理、融合和分析地球海量時空信息的一個數理基礎，也是描述、構建和認知地球，進而解決地球科學問題的一個時空平臺。各種測繪只有在大地測量基準的基礎上，才能獲得統一、協調、法定的平面坐標和高程系統，才能獲得正確的點位和海拔高以及點之間的空間關系和尺度。
4、大地測量系統與參考框架
大地測量系統規定了大地測量的起算基準、尺度標準以及實現方式（包括理論、模型和方法）。大地測量參考框架時通過大地測量手段，由固定在地面上的點所構成的大地網（點）或其他實體（靜止或者運動的物體）按相應于大地測量系統的規定模式構建的，是對大地測量系統的具體實現。大地測量系統是總體概念，大地測量參考框架是大地測量系統的具體應用形式。大地測量系統包括：坐標系統、高程系統、深度基準和重力系統。對應的大地參考框架有：坐標參考框架、高程參考框架和重力參考框架。
5、大地測量坐標系統合大地測量常數
大地測量坐標系統是非慣性坐標系統，根據原點位置不同，可以分為地心坐標系統和參心坐標系統，從表現形式可以分為空間直角坐標系統和大地坐標系統；空間直角坐標一般用（X,Y,Z）表示，大地坐標一般用（經度λ，緯度φ，大地高H）表示。
注：大地高是指空間點沿橢球面法線方向至橢球面的距離。
大地常數是指地球橢球幾何和物理參數，它分為基本常識和導出常數。
6、參心坐標框架
參心坐標框架是一種區域性、二維靜態的地球坐標框架，是由天文大地網實現和維持的。20世紀，世界上絕大部分國家或者地區都采用天文大地網來實現和維持各自的參心坐標框架。我國在20世紀50~80年代完成了全國天文大地網，分別定義了1954北京坐標系統和1980西安坐標系統。
7、地心坐標框架
國家地面參考框架（ITRF）是國際地面參考系統（ITRS）的具體實現。它以甚長基線干涉測量（VLBI）、衛星激光測距（SLR）、激光測月（LLR）、GPS和衛星多普勒定軌定位（DORIS）等空間大地測量技術構成全球觀測網點，經數據處理，得到ITRF點（地面觀測點）站坐標和速度場等。目前，ITRF已成為國際公認的應用最廣泛、精度最高的地心坐標框架。
2000國家大地控制網是定義在ITRS2000地心坐標系統中的區域性地心坐標框架。
8、高程基準
高程基準定義了陸地上高程測量的起算點，區域性的高程基準可以用驗潮站的長期平均海面來確定，通常定義該平均海平面的高程為零。1954年，我國確定用青島驗潮站計算的黃海平均海水面作為高程基準面，并在青島市觀象山修建了國家水準原點。1956年計算出我國水準原點高程為72.289m，我國現行的1985年國家高程基準為72.2604m。
9、高程系統
我國高程系統采用正常高系統，正常高的起算面是似大地水準面。
10、高程框架
高程框架是高程系統的實現。高程框架分四個等級：國家一、二、三、四等水準控制網。另外一種高程框架形式是通過（似）大地水準面精化來實現的。
11、重力系統和重力框架
重力測量就是測定空間一點的重力加速度。重力參考系統則是指采樣的橢球常數及其相應的正常重力場。重力測量框架是由分布在各地的若干絕對重力點和相對重力點構成的重力控制網，以及用作相對重力尺度標準的若干條長短基線。
12、深度基準
深度基準面的選擇與海區潮汐情況相關，常采用當地的潮汐調和常數來計算，由于各地潮汐性質不同，計算方法不同，一些國家和地區的深度基準面也不同。我國1956年以前采用最低低潮面、大潮平均低潮面和實測最低潮面等為深度基準，1957年起采樣理論深度基準為深度基準面。
13、時間系統與時間系統框架
空間和時間一起構成四維大地測量。
時間系統規定了時間測量的參考標準，包括時刻參考標準、時間間隔的尺度標準。
時間系統框架是某一區域或者全球范圍內，通過守時、授時和時間頻率測量技術，實現和維持統一的時間系統。
14、常用的時間系統
1）世界時（UT）2）原子時（AT）3）力學時（DT）4）協調時（UTC）5）GPS時（GPST）。
15、時間系統框架
時間系統框架是對時間系統的實現，包括以下幾方面的內容：1）采用的時間頻率基準；2）守時系統；3）授時系統4）覆蓋范圍。
傳統大地控制網
1、傳統大地控制網的建設
傳統大地測量技術建立平面大地控制網就是通過測角、側邊推算大地控制網點的坐標的，具體的方法有：三角測量法、導線測量法、三邊測量法和邊角同測法。我國建立天文大地網主要采用三角測量法，在西藏等困難地區采用導線測量法。
2、三角網布設的原則
1）分級布網、逐級控制；2）具有足夠的精度；3）具有足夠的密度；4）要有統一的規格。
3、全國天文大地網整體平差
全國天文大地網整體平差于1978年至1984年期間完成，1984年6月通過技術鑒定。建立的我國自己的1980國家大地坐標系，并為精化地心坐標提供了條件。全國天文大地網整體平差技術原則如下：1）地球橢球參數IAG-75橢球；2）坐標系統，1980國家大地坐標系和地心坐標系；3）橢球定位于坐標軸指向，1980國家大地坐標系的橢球短軸應平行于由地球質心指向1968.0地極原點（JYD）的方向，首子午面應平行于格林尼治平均天文臺的子午面，橢球定位參數以我國范圍內高程異常值平均和最小為條件求定。
4、經緯儀種類
經緯儀一般分為光學經緯儀、電子經緯儀及全站型電子測速儀。
5、光學經緯儀檢驗
作業前由具有儀器檢驗資質的機構按照行業標準《光學經緯儀》（JJG414-2003）的有關規定執行。
6、電子經緯儀或者全站儀檢驗
作業前由具有儀器檢驗資質的機構按照行業標準《全站型電子測速儀》（JJG100-2003）的有關規定執行。
7、光電測距儀
光電測距儀按測程分類，分為短程（小于3KM）、中程（3KM至15KM）、長程（15KM至60KM）。
光電測距儀檢定：作業前由具有儀器檢驗資質的機構按照行業標準《光電測距儀》（JJG703-2003）的有關規定執行。
8、水平角觀測的主要誤差影響
使用經緯儀在野外進行觀測時，其觀測誤差主要來源于：1）觀測人員引起的誤差；2）外界觀測條件引起的誤差，如大氣條件、太陽方位、地形、地物等；3）儀器精度引起的誤差。
9、水平角觀測方法
1）方向觀測法；2）分組方向觀測法；3）全組合測角法
三角測量觀測與外業驗算
1、觀測程序
1）準備：安裝儀器、確定儀器整置中心、測定測站點和照準點歸心元素、設置測傘、整置儀器、選擇零方向、編制觀測度盤表等。
2）觀測，具體要求見《國家三角測量和精密導線測量規范》。
3）觀測完成，離開本點之前，應對成果進行詳細的檢查、整理和計算，埋封好標石。
2、三角測量外業驗算
1）檢查外業資料，包括觀測手簿、觀測記簿、歸心投影用紙等。
2）編制已知數據表和繪制三角鎖網圖。
3）三角形近似球面邊長計算和球面角超計算。
4）歸心改正計算，并將觀測方向值化至標石中心。
5）分組的測站平差。
6）三角形閉合差和測角中誤差的計算。
7）近似坐標和曲率改正計算。
8）極條件閉合差計算，基線條件閉合差計算，方位角條件閉合差計算等。
三角高程測量
1、垂直角觀測方法
垂直角觀測方法有兩種：中絲法和三絲法，這兩種方法本質上是一樣的，在實際作業中可以靈活選用。
1）中絲法：以望遠鏡十字絲的水平中絲為準，照準目標測定垂直角。
2）三絲法：以望遠鏡三根水平絲為準，依次照準同一目標來測定垂直角。
當測站上均有若干個觀測方向時，應將所有方向分成若干組，每組包括2~4個方向。每組一測回的觀測方法是：盤左時，依次照準改組中所有方向，并分別讀取垂直度盤讀數；在盤右時，依相反的次序照準該組中所有方向，讀取垂直度盤讀數。根據規定，各等級三角點上每一方向按中絲法觀測時應測四測回，三絲法觀測時應測兩測回。
2、高差計算公式
1）單向觀測高差計算實用公式
在A點觀測B點的高程為：
h12 = S0tanα12 + CS02 + i1 - a2
式中：S0：A、B兩點間的水平距離
C：垂直折光差與地球彎曲差綜合影響的系數，又稱球氣差系數；
α12：A點觀測B點的垂直角；
i1：A點儀器高；
a2：B點覘標高。
2）用斜距d計算高差的單向公式
h12 = dsinα12 +（(1-K）/2R)d2cos2α12 +（1-H2/R）+ i1 - a2
式中：H2：照準點的大地高；
d：A、B點之間的傾斜距離；
K：折光系數
α12：A點觀測B點的垂直角；
i1：A點儀器高；
a2：B點覘標高。注冊測繪師
導線測量
1、導線測量的布設
導線是布設國家水平大地控制網的方法之一，導線測量分一、二、三、四等，其布設原則與三角測量類似。一、二、三、四等導線測角、測邊的精度要求，應使導線推算的各元素精度與相應等級三角鎖網推算精度大體一致。
一、二等導線一般沿主要交通干線布設，縱橫交叉構成較大的導線環，幾個導線環連接成導線網。三、四等導線是在一、二等導線網（或者三角鎖網）的基礎上進一步加密，應布設為符合導線。
GPS控制網等級
1、控制網等級及其用途
按照國家標準《全球定位系統（GPS）測量規范》（GB/T13814-2009），GPS測量按其精度分為A、B、C、D、E五級。其中：
1）A級GPS網由衛星定位連續運行基站構成，用于建立國家一等大地控制網，進行全球性的地球動力學研究、地殼變形測量和衛星精密定軌測量。
2）B級GPS測量主要用于建立國家二等大地控制網，建立地方或者城市坐標基準框架、區域性的地球動力學研究、地殼變形測量和各種精密工程測量等。
3）C級GPS測量用于建立三等大地控制網，以及區域、城市及工程測量的基本控制網等。
4）D級GPS測量用于建立四等大地控制網。
5）E級GPS測量用于測圖、施工等控制測量。
2、精度要求
3、衛星定位連續運行基準站網的布設
1）布設原則
CORS依據管理形式、任務要求和應用范圍，劃分為國家基準站網、區域基準站網和專業應用站網。
（1）國家基準站網
國家基準站網的布設應顧及社會發展、經濟建設和自然條件因素。在即將實施的國家大地基準基礎設施建設項目中，我國將在全國范圍內建設360個地基穩定、分布均勻的連續運行基準站（其中：新建150個、改造60個、直接利用已有的站150個）。
（2）區域基準站網
區域基準站網是指在省、市地區建立的連續運行基準站網，主要構成高精度、連續運行的區域坐標基準框架，為省、市區域提供不同精度的位置服務和相關信息服務。區域基準站網的布設按實時定位精度而選擇基準站間的距離，當采用網絡RTK技術滿足厘米級實時定位，其區域基準站布設間距不應超過80KM。
（3）專業應用站網
專業應用站網是由專業部門或者機構根據專業需求建立的基準網站，用于開展專業信息服務。它的布設間距主要根據專業需求，當滿足實時定位分米級要求，則基準站布設間距一般在100~150KM之間。
2）基準站設計與選址
基準站設計時應根據基準站網布設原則，在圖上標出設計基準站站址，同時標明基準站及其周圍地區的主要地質構造、地震活動，與設計有關的地震臺、人衛站，以及可以利用的GPS、大地測量網站點。
設計完成后應進行實地踏勘選址。選址小組應由熟悉GPS、水準測量的工程師和地質工程師共同組成。基準是投資大并且需要長期穩定使用的基礎設施，應該選擇地質結構穩定、安全僻靜、交通便利，并利用測量標志長期保存和觀測的地方。同時基站周圍需要有穩定、安全可靠的電源，用于接入公用和專業通訊網絡。
站點應距離易產生多路徑效應的地物不小于200M，應有10度以上地平高度角的衛星通視條件，距離電磁干擾區的距離不小于200M，同時要避開易產生振動的地帶。
站址選定后，應設立一個標注有站名、站號、標石類型的點位標記，拍攝點位的遠景、近景照片各一張，并填繪基準站點之記。
3）基礎設施建設
基礎設施的建設主要是依據基準站建筑整體設計及專項防護設計（如防風、防雷）完成觀測墩、觀測室的建造，以及電力線、通訊線等管線敷設。觀測墩一般為鋼筋混凝土結構，依據站址地質環境，觀測墩可建為基巖觀測墩或者土層觀測墩。專業應用網站，根據情況也可建造屋頂觀測墩。觀測室面積不宜過小，設計時應考慮防水、排水、防風、防雷等因素。電力和信號管線應分別布設，預埋兩種管道，并進行動物防護處理，觀測室內的溫度和相對濕度應滿足儀器設備正常運行的要求。
4）設備配置與安裝
基站設備主要由全球衛星導航系統接收機、天線、氣象設備、不間斷電源、通信設備、雷電防護設備、計算機和集成柜等組成。部分GPS基準站配置原子鐘、衛星通信設備及空調等設備。各種設備的要求應該符合有關規范和CORS系統設計的要求。
5）數據中心
數據中心以計算機及網絡技術為基礎，用于數據存儲、處理分析和產品服務。建設時應考慮：安全性、可靠性、保密性和可恢復性。數據中心主要由基準站網管理系統，數據處理分析系統和產品服務系統組成。其產品可以分為位置服務、時間服務、氣象服務、源數據服務等類型。
6）數據通信網絡
基準站網應在專用網絡上構建數據通信網絡，應采用TCP/IP作為數據通信協議。連接基準站的通信鏈路可以采用數據專線、無線擴頻等通信方式，連接數據中心的通信鏈路可采用數據專線、衛星通信等通信方式。國家基準站網的基準數據應每日定時傳輸，區域基準站網和專業應用站網需要提供實時服務時，應該具備數據實時傳輸能力。
GPS網布設
1、GPS網技術設計
GPS B、C、D、E級網主要是建立國家二、三、四等大地控制網，以及測圖控制點。由于點位多，布設工作量大，布設前應進行設計，以獲取最優的布設方案。在技術設計前應該根據任務的需要，收集測區范圍內已有的衛星定位連續運行基準站、各種大地點位資料、各種圖件、地質資料，以及測區總體建設規劃和近期發展方面的資料。技術設計時應對上述資料分析研究，必要時進行實地勘察，然后進行圖上設計。圖上設計主要依據任務中規定的GPS網布設的目的、等級、邊長、觀測精度等要求，綜合考慮已有的資料、測區地形、地質和交通狀況，以及作業效率等情況，按照優化設計原則在設計圖上標出新設計的GPS點的點位、點名、點號和級別，還應標出相關的各類測量站點、水準路線及主要的交通路線、水系和居民地等。制定出GPS聯測方案，以及與已有的GPS連續運行基準站，國家三角網點、水準點聯測方案。設計后應上交野外踏勘技術總結和測量任務書與專業設計書。
2、GPS網點選址與埋石
1）GPS網選點基本原則
GPS B級點必須選在一等水準路線結點或者一等與二等水準路線結點處，并建在基巖上，如果原有水準點附近3KM處無基巖，可選在土層上。
GPS C級點作為水準路線的結點時應選建在基巖上，如結點處無基巖或不利于今后水準聯測，可選在土層上。
點位應均勻布設，所選點位應該滿足GPS觀測和水準聯測條件。點位占地應該得到土地使用者或者管理者的同意。
2）選點的基本要求
選點人員應由熟悉GPS、水準測量的測繪工程師和地質工程師組成。選點前應該充分了解測區的地理、地質、水文、氣象、交通、通信和水電等信息。實地勘察點位時，點位確定后用手持GPS接收機測定大地坐標，同時考察衛星通視環境與電磁干擾環境，確定可用標石類型，記錄點之記的相關內容，樹立標志牌，拍攝照片。點位應該選擇在穩定的基巖、巖石、土層、建筑物頂部等能夠長期保存及滿足觀測、擴展、使用條件的地點，并做好選點標記。選點時應該避開環境變化大、地質環境不穩定的地區，遠離反射功率強大的無線電發射源、微波信道、高壓線等，距離不小于200米。選點時應該避開多路徑影響，點位周圍應保證高度角15度以上無遮擋。繪制水準聯測示意圖，完成后提交選點圖、點之記信息、實地選點情況說明、對埋石工作的建議。
3）GPS點建造
B級點：基巖GPS、水準共用標石；C級點：基巖GPS、水準共用標石，或者土層GPS、水準共用標石；E級：基巖GPS、水準共用標石，或者土層GPS、水準共用標石，或者樓頂GPS、水準共用標石。
3、GPS接收機檢驗
作業所使用的GPS接收機及天線都必須送國家計量部門認可的儀器檢定單位檢定，檢定合格后在有效期內使用。在某些特殊情況下或者在使用過程中發現儀器有異常情況，可以依照行業標準《全球定位系統（GPS）測量型接收機檢定規程》（CH/T8016）所述方法進行檢驗。
4、GPS觀測實施
GPS土層點埋石結束后，一般地區應該經過一個雨季，凍土深度大于0.8M的地區還應該過一個凍、解期，巖層上埋設的標石應經過一個月，方可進行觀測。
1）技術要求：
最少觀測4顆星，采樣間隔30秒；靜態觀測模式，觀測衛星截止高度角10度，坐標和時間系統為WGS84和UTC；B級點連續觀測3個時間段，每個時間段不少于23小時；C級點連續觀測不少于2個時間段，每個時間段不少于4小時；D級點連續觀測不少于1.6個時間段，每個時間段不少于1小時；E級點連續觀測不少于1.6個時間段，每個時間段不少于40分鐘。
2）各等級大地控制網觀測均要求采用雙頻大地型GPS接收機。
3）觀測方案：
（1）基于GPS連續運行站的觀測模式；（2）同步環邊連接GPS靜態相對定位觀測模式：同步觀測儀器臺數不少于5臺，同步環邊數不大于6條，環長應不大于1500KM。
4）作業要求
架設天線時要嚴格整平、對中，天線定向線應指向磁北，定向誤差不大于±5度；檢查儀器、天線及電源的連接情況，確認無誤后方可開機觀測；開機后輸入測站編號、天線高等測站信息；在每個時間段的觀測前后各量測一次天線高，讀數精確至1MM；觀測手簿必須在觀測現場填寫，嚴禁事后補記和涂改編造數據；觀測員應該定時檢查接收機的各種信息，并在手簿中記錄需填寫的信息，有特殊情況時應在備注欄中注明；觀測員要認真、細心操作儀器，防止人或者牲畜碰動儀器、天線和遮擋衛星信號；雷雨季節觀測時，儀器、天線要注意防雷擊，雷雨過境時應關閉接收機并卸下天線。
5）數據下載與存儲
觀測時段結束后，應及時將觀測數據下載；每天的原始數據使用一個子目錄，每天的RINEX數據使用另一個子目錄；原始數據域RINEX數據必須在微機硬盤中保存到上交的數據檢查驗收完成后，并在不同的介質上備份。
6）外業數據檢查與技術總結
數據質量檢查應該采用專門的軟件進行，檢查內容包括：觀測衛星總數，數據可利用率，L1、L2頻率的多路徑效應影響MP1、MP2應小于0.5m，GPS接收機時鐘的穩定性不低于10-8等。
技術總結編寫執行CH/T1001-2005，應該包括的內容：任務的來源、任務內容、完成情況、測區概況、作業依據、采用的基準及已有資料利用情況、作業組織實施、儀器檢驗、質量控制、技術問題的處理、存在的問題和建議，體積成果內容等。
GPS RTK測量
1、臨時基站RTK測量
1) GPS RTK測量過程
GPS RTK測量過程一般包括：基準站選擇和設置、流動站設置、中繼站的設立等。1）基準站的觀測點位的選擇和系統設置
（1）GPS RTK定位的數據處理過程是基準站和流動站之間的單基線處理過程，基準站和流動站的觀測數據質量好壞、無線電的信號傳播質量好壞對定位結果的影響很大。實際野外工作時，流動站作業點是由測量任務決定的，因此基準站的選擇就顯得尤為重要了。
（2）基準站的設置包括：建立項目和坐標系統管理、基準站電臺頻率的選擇、GPS RTK工作方式的選擇、基準站坐標輸入、基準站工作啟動等。
2）流動站GPS的設置
流動站GPS的設置包括：建立項目和坐標系統管理、流動電臺頻率的選擇、有關坐標的輸入、GPS RTK工作方式的選擇、流動站RTK工作啟動、使用RTK流動站測量地形點等。
3）中繼站電臺的設立
中繼電臺只是轉發信號，只要中繼電臺能夠接收基準站電臺信號，同時能夠將其發送給流動站使用，可以按需安排隨時任意安排位置。
2、網絡RTK測量
實時網絡RTK服務，是利用基準站的載波相位觀測數據與流動站的觀測數據進行實時差分處理，并解算整周模糊度，由于通過差分消去了絕大部分的誤差，因而可以達到厘米級定位精度。網絡RTK不需要架設基準站，并傳統的RTK測量效率提高30%左右。網絡RTK根據解算模式可以分為：
1）單基站RTK技術
CORS站網由若干給CORS站組成，GPS差分信號可從各個CORS站發出，也可以從數據中心發出。在這種網絡RTK模式下，每個基準站服務于一定作用半徑的GPS用戶，對于一般的RTK應用，服務半徑可以達到30KM。GPS差分數據播發的數據鏈，可以用無線電臺，也可以用公用無線通信網絡。
2）虛擬基準技術（VRS）
VRS技術是現有RTK技術的代表。采用VRS技術，基準站網子系統必修包括三個以上的連續運行基準站，數據中心通過組合所有基準站的數據，確定整個CORS覆蓋區域的電離層誤差、對流層誤差、軌道誤差模型等。作業時，首先通過GPRS或者CDMA無線通信網絡向數據中心發出服務請求，并將流動站的概略位置回傳給數據中心，數據中心利用與流動位置最接近的三個基準站的觀測數據及誤差模型，生成一個對應于流動站概略位置的虛擬基準站（VRS），然后將這個虛擬基準站的改正數據信息發送給流動站，流動站再結合自身的觀測數據實時解算其所在位置的精確坐標。
3）主副站技術（MAC）
主副站技術，首先選擇一個基準站作為主站，并將主站所有的改正數及坐標信息傳送給流動站，而網絡中其他基準站只是將其相對與主站的改正數變化及坐標差信息傳送給流動站，從而減少了傳送的數據量。
VRS和MAC技術服務半徑一般可以達到40KM左右。
高程控制網
1、水準網的布設原則及其精度
大國家高程控制網主要是指國家一、二、三、四等水準網。我國水準點的高程采用正常高系統，按照1985國家高程基準起算，青島國家原點高程為72.260m。水準網的布設原則是由高級到低級，從整體到局部，逐級控制，逐級加密。
一等水準路線是國家高程控制網的骨干，同時也是研究地殼和地面垂直移動及有關科學研究的主要依據。一等水準路線應該沿著地質結構穩定、路面坡度平緩的交通路線布設。水準路線應該合成環，構成網狀。二等水準路線是國家高程控制的全面基礎，應在一等水準環內布設，二等水準路線盡量沿省、縣級公路布設，如有特殊需要可以跨鐵路、公路及河流布設。三、四等水準網是在一、二等水準網的基礎上進一步加密，根據需要在高等級水準網內布設成附合路線、環線或者結點網，直接提供地形和各種工程建設的高程控制點。
2、水準路線的選擇和水準標石的埋設
（1）圖上設計
（2）實地選線和選點
（3）標石埋設
3、水準測量作業方法及誤差來源
（1）儀器誤差
（2）外界因素引起的誤差
（3）觀測誤差
4、水準觀測的程序和基本要求
（1）觀測前30分鐘，應將儀器置于露天陰影下，使儀器與外界的氣溫趨于一致；設站時，應用測傘遮蔽陽光，遷站時，應罩以儀器罩。使用數字水準儀前，還應該進行預熱，預熱不少于20次單次測量。
（2）對氣泡式水準儀，觀測前應測出傾斜螺旋的置平零點，并作標記，隨著氣溫變化，應隨時調整零點位置。對于自動安平水準儀的圓水準器，應嚴格置平。
（3）在連續各測站上安置水準儀的三腳架時，應使其中兩腳與水準路線的方向平行，而第三腳輪換置于路線方向的左側與右側。
（4）除路線轉彎處，每一測站上儀器與前后視標尺的三個位置，應接近一條直線。
（5）不應為了增加標尺讀數，而把尺樁安置在壕坑中。
（6）轉動儀器的傾斜螺旋和測微鼓時，其最后旋轉方向，均應為旋進。
（7）每一測段的往返，其測站數均為偶數。由往測轉向返測時，兩支標尺應互換位置，并應重新整置儀器。
（8）在高差甚大地區應選用長度穩定，標尺名義米長度偏差和劃分偶然誤差較小的水準尺作業。
（9）對于數字水準儀，應避免望遠鏡直接對準太陽，盡量避免視線被遮擋，遮擋不要超過標尺在望遠鏡中截長的20%，儀器只能在廠方規定的溫度范圍內工作，確信震動源造成的震動消失后才能啟動測量鍵。
5、水準測量外業計算
（1）觀測數據的檢查
（2）外業高差和概略高程表的編算
（3）每千米水準測量的偶然中誤差計算
（4）每千米水準測量的全中誤差計算
6、水準網平差
水準網平差最常用的方法是間接平差和條件平差，即[pvv] = 最小條件下，求出觀測值的改正數和平差值，并對觀測值、平差值及其函數進行精度評定。
重力測量設計
1、重力控制測量等級
重力控制網采用逐級控制方法，首先在全國范圍內建立各級重力控制網，然后在此基礎上根據各種不同目的和用途再進行加密重力測量。國家重力控制網測量分為三級：國家重力基本網，國家一等重力網，國家二等重力點。此外還有國家級重力儀標定基線。
重力基本網是重力控制網中最高級控制，它由重力基準點和基本點以及引點組成。重力基準點經多臺、多次的高精度絕對重力儀測定。基本點以及引點由多臺高精度的相對重力儀測定，并與國家重力基準點聯測。一等重力網是重力控制網中次一級控制，由一等重力點組成，重力點由多臺高精度的相對重力儀測定，并與國家重力基準點或國家重力基本點聯測。二等重力點是重力控制中的最低級控制，主要是為加密重力測量而設定的重力控制點，其點位可由一臺高精度的相對重力儀測定，并與國家重力基本點或一等重力點聯測。
國家級重力儀標定基線主要是為標定施測所用的相對重力儀格值，分為長基線和短基線兩種。重力標定基線點具有較高的精度，可以作為重力控制點使用，但在控制網中無級別。
2、重力控制測量設計原則
重力測量的目的，是建立國家重力基準和重力控制網。國家重力基準是由一定數量分布合理的重力基準點組成的重力基準網，以構成控制全國的重力測量的基準框架。重力基準點的設計首先應該先根據國家絕對重力測量的能力，確定點數，其次應該考慮點位的區域均勻分布，選擇地殼板塊穩定，無較大質量搬遷地區，交通便利，并遠離震動的基巖上。基本重力控制點應在全國構成多邊形網，點距應在500KM左右。
一、二等重力點的布設應該滿足各部門進行區域重力測量的需要，在全國范圍內分布，點間距應在300KM左右，由基本重力點開始聯測，可不設成附和形式、閉合形式。在條件苦難地區，也可以聯測成支線形式。
長基線應基本控制全國范圍內重量差，大致沿南北方向布設，兩端重力值之差應大于2000×10-5ms-2，每個基線點應為基準點；短基線按區域布設，兩端站重力值之差應大于150×10-5ms-2。段差相對誤差應小于5×10-5。短基線至少一個端點與國家重力控制點聯測。
3、加密重力測量設計原則
加密重力測量主要是測定地球重力場的精細結構，為大地測量、地球物理學、地質學、地震學、海洋學和空間技術等領域所需的重力異常、垂線偏差、高程異常和空間擾動引力場等提供地球重力場數據。目前，加密重力測量的主要任務及服務對象：
（1）在全國建立5′×5′的國家基本格網的數字化平均重力異常模型；
（2）為精化大地水準面，采用天文、重力、GPS水準測量方法確定全國范圍的高程異常值；
（3）為內插大地點求出天文大地垂直線偏差；
（4）為國家一、二等水準測量提供正常高系統改正。
重力測量儀器及檢驗
1、FG5型絕對重力儀檢查和調整
FG5型絕對重力儀安裝要點：
（1）首先將超長彈簧三腳基座安置于測點儀器墩上，使儀器墩的測量標志位于基座中心，將超長彈簧筒置于基座上。
（2）將激光干涉儀置于超長彈簧上方。
（3）將落體艙基座安裝三條支撐腿，然后架在激光干涉儀上方。將塑膠墊塊置于支撐腿下方的墩面上，在塑膠墊塊上分別安放托墊及瑪瑙球。轉動相應托墊螺旋，使落體艙頂部的兩個相互垂直的水準器泡居中。
（4）根據儀器說明書的操作說明，連接各部件之間的連線，包括光纖連線，依次接通各部件電源。
FG5型絕對重力儀在工作之前主要進行以下檢查和調整：
檢查和調整激光穩頻器、激光干涉儀和時間測量系統；
調整測量光路的垂直性；
調整超長彈簧的參數；
熟人檢驗程序和觀測計算程序；
輸入測點有關數據（測點編號、經緯度、高程、重力垂直梯度等）；
運行檢驗程序，檢查計算機運行狀態。
2、拉科斯特型相對重力儀檢驗與調整
我國使用拉科斯特型（簡稱LCR）相對重力儀，用于測定基本重力點和一等重力點。儀器在作業前及作業期間需定期對重力儀進行檢驗和調整：
（1）光學位移靈敏度的測定與調整；
（2）正確讀數線的檢驗與調整；
（3）橫水準器的檢驗與調整；
（4）電子讀數零位與檢流計零位的檢驗與調整；
（5）電子靈敏度的測定與調整；
（6）光學位移線性度的檢驗；
（7）電子讀數線性度的檢驗。
3、石英彈簧重力儀檢驗和調整
測定二等重力點及加密重力點的相對重力儀，可以采用石英彈簧重力儀或者金屬彈簧重力儀，對于石英彈簧重力儀進行如下檢驗和調整：
（1）面板位置的檢查與調整；
（2）縱、橫水準器的檢驗與調整；
（3）亮線靈敏度的檢驗與調整；
（4）量測范圍的調整。
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