2020地面沉降测量规范

地面沉降测量规范目 次前 言 III1范引文件 1语定和略语 1术和义 1缩语 23密准量 4一规定 4技设计 4建设 7观测 8数处理 11补和测 11GNSS12一规定 12技设计 126.3 建设 146.4 观测 15数处理 16补和测 17InSAR测量 17一规定 17技设计 177.3 建设 187.4 观测 19数处理 19补和测 20量果综分析 20参基及稳分析 20沉量算 20沉量度计 21地沉等线剖面的制 21地沉测数库要求 22I果交 22报编写 22验与果交 22附录A（料附） 地面沉降量法择 24附录B（范附） 地面降量术计编制 25附录C（范附） 水准埋设 28附录D（范附） 地球球参椭的关说明 31附录E（料附） GNSS结设与设求 32附录F（范附） GNSS测的之与视图 34附录G（范附） GNSS量簿式 36附录H（范附） 技术结纲 38参考献 39II地面沉降测量规范范围GNSSInSAR本标准适用于地面沉降及伴生地裂缝测量工作。GB/T12897国家一、二等水准测量规范GB/T18314全球定位系统（GPS）测量规范GB/T24356测绘成果质量检查与验收CH/T1004测绘技术设计规定CH/T2008全球导航卫星系统连续运行参考站网建设规范CH/T8016全球定位系统（GPS）测量型接收机检定规程DZ/T0283地面沉降调查与监测规范JJF1118 （GPS）GB/T12897GB/T18314GB/T24356CH/T1004CH/T2008CH/T8016DZ/T0283JJF11183.1.1地面降 landsubsidence[DZ/T0283-2015，定义3.1]3.1.2地面降测 landsubsidencemonitoring（3.1.31地裂缝 groundfracture3.1.4正常高 normalheight通过地面点的正常重力线到似大地水准面的距离。3.1.5全球导航卫星系统globalnavigationsatellitesystem基于卫星的定位、导航、授时系统，又称天基PNT系统。3.1.6天线高 antennaheight观测时GNSS接收机天线平均相位中心到测站中心标志面的距离。3.1.7大地高 geodeticheight地面点沿参考椭球面法线到参考椭球面的距离。3.1.8合成孔径雷达干涉测量InterferometricSyntheticApertureRadar利用合成孔径雷达(SAR)数据中的相位信息进行干涉测量处理，结合雷达参数和卫星位置信息反演地表三维及其变化信息的遥感技术。[DZ/T0283-2015，定义3.3]3.1.9人工反器涉术 CR-InSAR指仅在安装的人工角反射器像元上进行差分干涉解算，从而获取这些CR点之间的相对形变的一种InSAR新技术。缩略语下列缩略语适用于本文件。CGCS：中国大地坐标系（ChinaGeodeticCoordinateSystem）CORS:卫星定位连续运行基准站（ContinuouslyOperatingReferenceStation）CR：角反射器（CornerReflector）CST（ChinaStandardTime）GNSS（GlobalNavigationSatelliteSystem）SAR:（SyntheticApertureRadar）InSAR：合成孔径雷达干涉测量（InterferometricSyntheticApertureRadar）D-InSAR:差分合成孔径雷达干涉测量（DifferentialInSAR）PS-InSAR:永久散射体合成孔径雷达干涉测量（PersistentScattererInSAR）SBAS-InSAR:短基线集合成孔径雷达干涉测量（SmallBAselineSubsetsInSAR）2CR-InSAR:角反射器合成孔径雷达干涉测量（CornerReflectorInSAR）UPS:不间断电源（UninterruptedPowerSupply）UTC：协调世界时（CoordinatedUniversalTime）总则GNSSInSAR。工作流程包括下列内容：观测；图1给出了地面沉降测量工作流程示意图。图1 地沉测工程示图3收集资料应包括下列内容：1:500001:25000踏勘布设1表1 地沉水测等级测量等级测量控制网应用条件布设区域特等水准特级高程控制网基岩水准点之间的联测新建基岩水准点一等水准首级高程控制网重要地区或城市且沉降速率较缓地面沉降漏斗外围区4表1 地沉水测等级续）测量等级测量控制网应用条件布设区域二等水准次级（加密）水准监测网沉降速率较快地区在一等水准网（环线）内布设地面沉降及伴生地裂缝水准监测网、监测点、基岩标、分层标（组）布设应符合DZ/T02832表2 水路命及准编号则内容编号规则水准路线以起止地名的简称定为线名，顺序为起西止东、起北止南特、一、二等水准路线、水准网的等级，分别以T、Ⅰ、Ⅱ写于线号、网名号之前水准支线以其所测高程点名后加“支”字命名。支线上的水准点，按起始水准点到所测高程点方向，以数字1、2、3……顺序编号普通水准点应自该线起始水准点起，以数字1、2、3……顺序编定号数利用旧水准点，应使用旧水准点名号。若确需重新编号，应在新名号后以括号注明该点标石埋设时的旧名号基岩水准点以所在地命名，在地名后加“基岩标”三字基本水准点应在名号后加“基”字，上、下标志分别再加“上”或“下”字MWMMW3100km20表3 精水测每米误

单位为毫米等级特等一等二等△0.300.451.0MW0.701.02.05△）/R]/(4/R]/(4n)

................................(1)式中：M——每千米水准测量的偶然中误差，单位为毫米（mm）；——（mm）；R——测段长度，单位为千米（km）；n——测段数。/F]/N/F]/N式中：

MW

..................................(2)MW——（mm）；W——（mm）；F——（km）；N——水准环数。[]/(4n)M3中一等水准测量[]/(4n)M

...................................(3)式中：M——两次观测中数的中误差，单位为毫米（mm）；△——两测回高差不符值，单位为毫米（mm）；n——取样个数。观测中误差m按式（4）计算。m

[]/(2[]/(2n)式中：m——观测中误差，单位为毫米（mm）；△——两测回高差不符值，单位为毫米（mm）；n——取样个数。升降变量中误差△M按式（5）计算。M2M21 2

..................................(5)式中：△M——（mm）；M1——（mm）；M2——（mm）。测量频率应符合下列要求：1/61～2)次/（）1/4GB/T12897ii7i15i表4 仪指要求序号仪器名称最低精度附注特等一等二等1光学水准仪、数字水准仪DSO2DSZ05DSZ1DS05DS12水准标尺线条式因瓦标尺、条码式因瓦标尺3经纬仪、全站仪DJ1DJ1DJ1跨障碍测量4光电测距仪、全站仪Ⅰ级Ⅱ级Ⅱ级跨障碍测量5GNSS接收机大地型双频接收机大地型双频接收机大地型双频接收机用于跨河水准测量设计编审应符合下列要求：BCH/T1004建设选点水准路线、水准点、基岩标、分层标（组）选点应符合DZ/T0283的要求。埋设可根据测区自然地理特点确定地面沉降监测埋设的水准标石类型，包括普通混凝土水准标石（C.1）C.2）C.3a)）C.3b)）；C.4；70.15、口0.2m1h））GB/T12897规定执行。C.1）资料汇交应包括下述内容：网）观测测前准备应包括下列内容：30min2（））；3010%；8）；i)水准测量的其他要求应符合GB/T12897的有关规定。30min2h（5k200

2

cm2，452.85m5表5 观指要求

单位为米等级仪器类型视线长度前后视距差一测站前后视距差累积视线高度数字水准仪重复测量次数光学数字光学数字光学数字光学（读数数字特等DS02≤30≥4且≤30≤0.5≤1.0≤1.5≤3.0≥0.5≤2.80且≥0.65≥3一等DSZ05DS05≤30≥4且≤30≤0.5≤1.0≤1.5≤3.0≥0.5≤2.80且≥0.65≥3二等DSZ1DS1≤50≥3且≤50≤1.0≤1.5≤3.0≤6.0≥0.3≤2.80且≥0.55≥2注：下丝为近地面的视距丝。966（表6 测观限差

单位为毫米等级上下丝读数平均值与中丝读数的差基辅分划读数差基辅分划所测高差之差检测间歇点高差之差双转点前后测站左右桩高差之差特等0.50.5一等0.7---二等3.0---71km1km表7 高不值闭差限

单位为毫米等级测段、路线、往返、测高差不符值环闭合差及附合路线闭合差检测已测测段高差之差特等1.8 K1.4 F—一等1.8 K2F3R二等4K4F6R注：KF（km；R（km台20台35103cm8表8 分标降测差仪 器视距不等之差m基、辅读数差mm基辅高差之差mm两测回高差之差mmDS05≤0.5≤0.3≤0.4≤0.4DS02≤5.0—≤0.4≤0.4水准测量数据处理要求应符合GB/T12897和DZ/T0283的有关规定。a）b）11（）△MWGNSSGNSSGNSSGB/T18314AGNSSGNSSGNSS2000GB/T18314D。（CST）CSTUTCCSTUTC式中：

UTC

..................................(6)CST——北京时间，单位为小时（h）；UTC——世界协调时，单位为小时（h）。GNSS（CORS），并GNSSGNSSGNSS收集资料应包括下列内容：GNSS踏勘布设12GNSS测量控制网布设应符合DZ/T0283和GB/T18314的有关规定。测量精度应满足下列要求：GNSS20km～30km9表9 级GNSS测精求坐标年变化率中误差坐标年变化率中误差相对精度地心坐标各分量年平均中误差／mm水平分量/（mm／a）垂直分量/（mm／a）特级2310-80.5GNSS10表10 一级GNSS测度要求级别相邻点基线分量中误差相对精度相邻点平均边长／km水平分量／mm垂直分量／mm一级3610-710二级51010-65测量频率应符合DZ/T0283和GB/T18314的有关规定。各级GNSS11（ChokeRingAntenna）1mm表11 GNSS收技要求项目等级特级—级二级接收机类型双频/全波长双频/全波长双频/全波长每种模式GNSS系统中观测量至少有两个频率载波相位两个频率载波相位两个频率载波相位同步观测接收机数≥6≥6≥3GNSSCH/T8016JJF111813象仪表应符合GB/T18314设计编审应符合下列规定：B，其它要求应符合CH/T1004建设选点GNSS测量点位选择应符合DZ/T0283和GB/T18314的有关规定。埋设GNSS特级GNSS点建设应符合下列要求：天线墩建造应符合GB/T18314CH/T2008用于地面沉降GNSS1mm；（电力和信号通道），并具有防护动物损坏装置。GNSSUPS48UPSGB/T18314CH/T2008GNSS一、二级GNSS点观测墩建设应符合下列要求：14GNSSGNSS1.8mE；F)；GB/T18314资料汇交应包括下列内容：GNSS观测GNSSGNSSGNSS5º。3mmGNSSGNSS12CH/T2008GNSS12GNSSGNSS）GNSS表12 级GNSS观技求项目级别特级一级二级卫星截止高度角/(°)101015同时观测有效卫星数/颗≥4≥4≥415表12 级GNSS观技术求续）项目级别特级一级二级有效观测卫星总数/颗≥20≥20≥6观测时段数/个连续观测≥1≥1观测时段长度连续观测≥24h≥12h采样间隔/s303015或30注1：同时观测有效卫星数是指同一GNSS系统内能观测到的有效卫星数。注2：观测时段长度是指由开始记录数据到结束记录的时间段。G；GNSS2h4h；Rinex16数据处理应符合下列技术要求：GB/T24356GNSS测量手簿中GNSSGNSSGNSSDZ/T0283GB/T1831410InSARInSARSARInSAR收集资料应包括下列内容：SARCRIGSGNSS踏勘CRSAR布设DZ/T028317（CSAR的地区，则应采用LSARInSARSARSARDZ/T0283SARDEMDEMInSARMODIS、MERISGNSSD-InSAR、SBAS-InSAR监测雷达垂直向形变精度为±10mm，PS-InSAR监测垂直向形变精度为±5mm，CR-InSAR监测垂直向形变精度为±3mm。测量频率宜（1～2）次/年，可根据地面沉降速率及季节变化特点等情况进行调整。SARSAR数据的选择应符合下列要求：SARDZ/T0283InSAR）SARCRInSARInSARSARBCH/T10047.3 建设选点CR点的选择应符合下列要求：CR，CRGNSS5kmCRDZ/T028318埋设CR点的埋设应符合下列要求：CRDZ/T0283CRDZ/T0283资料汇交应包括下列内容：SARDEM7.4 观测应检查SAR数据预订计划落实情况。观测技术要求应符合DZ/T0283的有关规定。7.5 SARC500m，L1500m；0.3。数据处理应符合下列技术要求：DZ/T0283InSARSARDEM1/8D-InSARSBAS-InSARPS-InSARCR-InSARInSARPS-InSAR数据处理结果检校应符合DZ/T0283的有关规定。197.6 SARGNSS（7）,2mh (7)式中：——两期高程平差值的差值,单位为毫米（mm）；mh——沉降量中误差，单位为毫米（mm）。GNSS（7）水准点的沉降量由式（8）计算。hi,jHjHi

...................................(8)式中：hij——水准点在第ij（m）；Hi——水准点第i（m）；Hj——水准点第j期监测结果的正常高平差值，单位为米（m）；i，j为正整数1，2，……,n。由式（9）计算所得结果，若hi,j

的符号为“+”则代表上升，为“-”则代表下沉。20GNSS（8）计算，但符号H（7)（7m2i j监测点第i与第j两期之间的沉降量的精度由沉降量中误差mm2i j式中：

mh

....................................(9)mh——监测点第i与第j两期之间的沉降量中误差，单位为毫米（mm）；mi——监测点第i期正常高或大地高中误差，单位为毫米（mm）；m—— j nj （mm）；i,j——观测期数，为正整数1，2，……,。在编制地面沉降等值线图与剖面图前，应检查监测成果中是否存在异常点。一旦发现存在异常点，应进行实地调查，查明产生异常的原因，决定取舍。地面沉降监测点的位置分布图应符合下列要求：GNSSInSARGNSSInSARInSAR21剖面图的垂直与水平比例尺选择应以合理反映地面沉降现状为原则。地面沉降监测结果所获得的水准测量资料、分层标（组）测量资料、GNSS测量资料、InSAR测量资料、地面沉降综合研究资料等各类数据和图形资料，应经检查并按数据库要求格式进行系统整理后,方可输入地面沉降测量数据库。。GB/T24356（）；报告：InSAR附录：GNSS附图：（GNSS）；InSARDEM附表：2223附 录 A（）表A.1可用于地面沉降测量方法的选择。表A.1 沉监网测量法择按行政区划分类按区位功能、服务对象分类属性监测网性质监测设施采用测量方法用途国家级监测网区域骨干监测网点实时监测站GNSS地面沉降自动化监测站区域地面沉降监控中心优先采用GNSS测量、InSAR技术国家层面快速、全面获取行政区或跨行政区地面沉降信息线综合面GNSSGNSS基岩标、分层标组城市水准网点地下水动态监测井面骨干监测网GNSS国家级地下水动态监测井省（区、市）级监测网区域控制监测网点实时或人工基岩标、分层标组GNSS测量、InSAR技术为主，精密水准测量为辅在区域骨干监测网基础上的适当加密和完善面控制监测网GNSS精密水准监测网地区级监测网重点地区监测网点实时或人工基岩标、分层标组以精密水准测标组监测技术为主在区域控制监测网基础上的适当加密和完善面局部重点监测精密水准监测网络24附 录 B（规范性附录）地面沉降测量技术设计书编制地面沉降测量技术设计书应包括下列内容：任务概述部分应包括下列内容：测区自然地理概况和已有资料情况部分应包括下列内容：25主要技术指标包括下列内容：设计方案主要包括下列内容：选点：——测量线路、标志布设的基本要求；——点位选址、重合利用旧点的基本要求；——需要联测点的踏勘要求；——点名及其编号规定；——选址作业中应收集的资料和其他相关要求等；埋石：——测量标志、标石材料的选取要求；——石子、沙、混凝土的比例；——标石、标志、观测墩的数学精度；——埋设的标石、标志及其附属设施的规格、类型；——测量标志的外部整饰要求；——埋设过程中需获取的相应资料（地质、水文、照片等）及其他用注意的事项；——路线图、点之记绘制要求；——测量标志保护及其委托保管要求；——其他有关的要求；——基准点和监测点的布设方案、标石埋设规格、施测方法及其精度要求；——规定测量周期和观测要求；——规定数据处理方法、计算公式和统计检验方法等；——规定手簿、记录和计算的要求；——其他有关要求和规定；26——组织、人员结构；——控制架构；——工作进度（表）；——各类测量点的点之记（GNSS点含环视图）；——测量标志委托保管书；选点和埋石资料；——测量设备（水准仪、GNSS接收机等），气象仪器及其它设备的检验资料；——外业观测记录、测量手簿及其它记录；——数据处理中生成的文件、资料和成果表；——各类测量点的展点图；——本期地面沉降量测量成果表；——等值线图与剖面图；——地面沉降测量数据库电子文档；——技术总结和验收报告；27附 录 C（规范性附录）水准点埋设水准标石类型见图C.1、图C.2、图C.3，水准点标志设计见图C.4。单位为毫米图C.1 凝水标石图C.2 层准石28单位为米

单位为米通型 b) 土标石图C.3 管准石单位为毫米图C.4 准志计说明0.1′。29水准点点之记见表C.1。表C.1 准点记水准线名 准名和级水准点位置水准点断面图测 区标石类型经纬度标石材质所在地土地权属埋设点土质地下水深度交通路线提示水准点位置详细说明：保管单位保管者选点单位选点者埋石单位埋石者选点日期埋石日期维修记录维修单位： 维修日期： 维修者： 备注B30附 录 D（规范性附录）地球椭球和参考椭球的有关说明地球椭球和参考椭球的基本几何参数应符合表D.1的规定。表D.1 球球参椭球基几参数参数名称地 球 椭 球参 考 椭 球CGCS2000WGS841980西安坐标系1954北京坐标系长半轴a(m)6378137637813763781406378245长半轴b(m)6356752.31416356752.31426356755.28826356863.0188扁率1/298.2572221011/298.2572235631/298.2571/298.3第一偏心率平方e20.006694380022900.00669437999014130.006694384999590.006693421622966第二偏心率平方e'20.006739496775480.00673949674227640.006739501819470.00673852541468331附 录 E（资料性附录）GNSS点结构设计与建设要求GNSS（GNSSE.1、图E.1E.2