控制测量课件第五章高程控制测量1
《高程控制》课件
目前，高精度高程测量技术已经取得了长足的进步，如激光雷达、合成孔径雷达干涉测量等技术已经 广泛应用于高程测量中。未来，随着技术的不断创新，高精度高程测量技术将更加成熟，为高程控制 提供更加精准的数据支持。
智能化高程控制技术发展
总结词
随着人工智能技术的不断发展，智能化 高程控制技术也成为了未来的发展趋势 ，能够实现更加高效、智能的高程控制 。
水利工程规划与建设
在水电站、水库、灌溉系统等水利工程中，高程控制测量为水利资 源的合理开发和利用提供数据支持。
城市规划与建设
在城市规划和建设中，高程控制测量为城市布局、道路设计、排水 系统建设等提供基础地理信息。
军事领域应用
军事地理信息系统
高程控制测量数据是军事 地理信息系统的重要组成 部分，为军事决策和行动 提供地理信息支持。
未来，随着人工智能、大数据等新技术的应用，高程控制将更加精准、 高效和智能化，为土地资源的可持续利用和社会经济的可持续发展提供 更加有力的支撑。
02
高程控制原理
大气折射原理
总结词
大气折射原理是高程控制中重要的基本原理之一，它涉及到 光线在大气中的传播速度变化对高程测量结果的影响。
详细描述
大气折射是指光线在大气中传播时，由于大气的密度和温度 变化，导致光线传播速度发生变化，进而影响光线的方向和 路径。在高程控制测量中，大气折射会对测量结果产生影响 ，因此需要进行修正。
GPS高程测量原理
总结词
GPS高程测量原理是利用全球定位系统（GPS）技术，通过接收卫星信号，推算出地球上各点的高程值的方法。
详细描述
GPS高程测量利用了GPS接收机接收卫星信号，通过解析信号传播时间、距离等信息，结合地球重力场模型和地 球模型，推算出地球上各点的高程值。GPS高程测量具有精度高、覆盖范围广、自动化程度高等优点，广泛应用 于地形测绘、工程测量等领域。
测量学第16讲-高程控制测量
（四）单结点水准网平差计算 单结点水准网平差的基本思路是： 单结点水准网平差的基本思路是：先求出结点的 高程平差值，将其视为已知值， 高程平差值，将其视为已知值，然后将单结点水 准网分解成若干条单一附合水准路线， 准网分解成若干条单一附合水准路线，并按单一 附合水准路线进行平差， 附合水准路线进行平差，求出各路线上待定点的 高程平差值，进而评定其精度。 高程平差值，进而评定其精度。 1、 计算结点高程的最可靠值 、
f h = h1 + h2 + ⋅ ⋅ ⋅ + h n
− fh vhi = ⋅ si [ s] − fh 或 vhi = ⋅ ni [ n]
hi = hi + vhi
H i = H A + h1 + h2 + ⋅ ⋅ ⋅ + h i
2 、精度评定 单位权中误差的计算
[ Pvv] µ =± N −t
2、 精度评定 、 单位权中误差的计算
[ Pvv] µ =± N −t
N为测段数，t为未知点个数。 N为测段数，t为未知点个数。 为测段数 为未知点个数 任一点的高程中误差
mi =
µ
Pi
C C Pi = i + n [ s ]1 [ s ]i +1
（二）闭合水准路线平差计算 1 、 计算待定点高程的最或然值
路 Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 线 观测高差 （m ） +9.279 -9.262 +1.108 -12.169 +5.386 线路长度 （km） 25 20 40 30 25 水准点 A B C D 高 程（m ） 34.260 52.780 47.776 61.073
由A、B经由Z1、Zபைடு நூலகம்两条路线算出的E点高程及其权 分别为：
高程控制测量
高程控制测量一、国家高程基准•高程基准面------通常采用大地水准面作为高程基准面•大地水准面•验潮站，（浙江）坎门，吴淞口，青岛，大连•1956年黄海高程系统，•1985年国家高程基准。
• 5.1.2水准原点------青岛1956年黄海高程系统，水准原点的高程值72.289m1985年国家高程基准，水准原点的高程值72.2604m两系统相差-0.0286m二、高程控制网的布设(一)国家高程控制网由高级到低级、从整体到局逐级控制、逐级加密的原则。
一二三四等。
我国国家水准网布设情况分三期：第一期，1976年以前完成，以1956年黄海高程系统为基准。
第二期，1976年至1990年完成，以1985年国家高程基准为基准的一二等网。
1990年后进行的国家一等水准网的复测和局部地区二等水准。
•国家一等水准网共布设289条路线，总长度93360km，全网有100个闭合环和5条单独路线，共埋设固定水准标石2万多座。
•国家二等水准网共布设1139条路线，总长度136368km，全网有822个闭合环和101条附合路线和支线，共埋设固定水准标石33000多座。
•国家一二等水准网分等级平差，一等水准网先将大陆的进行平差，再求海南岛的结果。
二等是以一等水准环为控制进行平差计算的。
•一等水准网每隔15～20年复测一次。
•三四等水准，加密，布设成附合路线，并尽可能互相交叉，构成闭合环。
(二)城市和工程建设高程控制网•分二三四等3个等级，首级高程控制网，一般要求设成闭合环。
三、正常水准面(一) 水准面不平行性1水准面不平行性2 重力加速度的变化可分成两部份：重力加速度随纬度的不同而变化的，在赤道g有较小的值，而在两极g 值较大，因此水准面相互不平行，且为向两收敛的、接近椭园的曲线；重力异常，不规则的变化。
3水准面的不平行性，对水准测量的影响⑴因为水准面不平行性，如果沿水准面观测高差不等于零（应该等于零），要加改正数。
⑵用水准测量测得两点间的高差随路线不同而有差异⑶环形路线闭合差不等于零，理论闭合差。
《控制测量电子教案》课件
《控制测量电子教案》PPT课件第一章：控制测量概述1.1 控制测量的定义与目的解释控制测量的概念讨论控制测量在工程和科研中的应用1.2 控制测量的方法与类型介绍常见的控制测量方法（如角度测量、距离测量、高程测量等）探讨不同类型的控制测量（如静态测量、动态测量、连续测量等）1.3 控制测量的基本原理介绍控制测量的基本原理，包括测量误差、数据处理、精度分析等第二章：测量仪器与设备2.1 测量仪器的基本原理介绍测量仪器的工作原理，如电子测距仪、全站仪、GNSS接收机等2.2 测量设备的选择与使用讨论测量设备的选择标准，如测量范围、精度、稳定性等演示测量设备的正确使用方法2.3 测量仪器的维护与校准解释测量仪器的维护与校准的重要性提供测量仪器维护与校准的方法和步骤第三章：控制测量数据采集与处理3.1 控制测量数据采集介绍控制测量数据采集的方法和技巧，如测站点设置、观测时间选择等3.2 控制测量数据处理解释控制测量数据处理的基本流程，包括数据清洗、平差计算、精度评估等3.3 控制测量数据的应用探讨控制测量数据在工程和科研中的应用，如地形测绘、建筑施工等第四章：控制测量误差分析4.1 测量误差的基本概念解释测量误差的概念和分类，如系统误差、随机误差等4.2 测量误差的来源与影响分析测量误差的来源，如仪器误差、环境干扰等讨论测量误差对测量结果的影响4.3 测量误差的处理与减小介绍测量误差的处理方法，如误差传播、补偿等探讨减小测量误差的方法，如改进测量设备、优化观测方案等第五章：控制测量的应用案例5.1 控制测量在建筑工程中的应用分析控制测量在建筑工程中的具体应用，如基础施工、建筑立面测量等5.2 控制测量在地质勘探中的应用探讨控制测量在地质勘探中的作用，如地形测绘、钻孔定位等5.3 控制测量在交通工程中的应用解释控制测量在交通工程中的应用，如道路设计、桥梁施工等第六章：现代控制测量技术6.1 概述现代控制测量技术介绍现代控制测量技术的发展趋势探讨现代控制测量技术在工程和科研中的应用6.2 全球导航卫星系统（GNSS）解释GNSS的工作原理及其在控制测量中的应用讨论GNSS的优点和局限性6.3 遥感技术在控制测量中的应用探讨遥感技术在控制测量中的应用，如卫星影像测量、激光雷达测量等第七章：控制测量数据处理软件7.1 控制测量数据处理软件概述介绍常见的控制测量数据处理软件，如Leica Geo Office、Trimble Geomatics Office等7.2 控制测量数据处理软件的操作演示控制测量数据处理软件的基本操作，如数据导入、编辑、平差计算等7.3 控制测量数据处理软件的应用案例分析控制测量数据处理软件在实际项目中的应用案例第八章：控制测量的质量控制8.1 控制测量质量控制的重要性讨论控制测量质量控制的重要性及其对工程和科研的影响8.2 控制测量质量控制的方法介绍控制测量质量控制的方法，如内部检查、外部检查、全流程质量控制等8.3 控制测量质量控制的应用案例分析控制测量质量控制在不同行业中的应用案例第九章：控制测量安全管理9.1 控制测量安全管理的重要性讨论控制测量安全管理的重要性及其对人员安全和设备保护的影响9.2 控制测量安全措施的制定与实施介绍控制测量安全措施的制定方法，如安全操作规程、应急预案等探讨控制测量安全措施的实施，如安全培训、现场监督等9.3 控制测量安全管理的应用案例分析控制测量安全管理在实际项目中的应用案例第十章：未来控制测量技术的发展趋势10.1 控制测量技术的创新与发展探讨控制测量技术的创新点和发展方向，如、大数据等10.2 控制测量技术在新技术领域的应用解释控制测量技术在新技术领域的应用，如无人驾驶、智慧城市等10.3 控制测量技术的发展对行业的影响讨论控制测量技术的发展对相关行业的影响和挑战重点和难点解析重点环节1：控制测量的定义与目的控制测量是工程和科研中不可或缺的部分，理解其定义和目的对于后续学习至关重要。
建筑施工控制测量-施工高程控制测量
建筑施工控制测量-施工高程控制测量
1
场区的高程控制网，应布设成结点水准网、闭合水准环线或附合水准路线，其精度一般不低于四等水准测量精度要求。
对于大中型建筑物施工项目高程测量控制的精度一般不低于三等水准测量精度要
3个。
水准点间距应不大于1km。
距离建筑物、构筑物应大于25m；距离回填土边线应大于15m 2
建筑物高程控制测量主要采用水准测量，水准测量的精度应不低于四等水准测量的精度要求。
建筑物高程控制的水准点，可设置在建筑物的平面控制网的标桩上或外围的固定地物上，也可单独埋设。
水准的个数不应少于2个。
当场地高程控制点距离施工建筑物小于200m 时，可直接利用。
其密度应尽量满足安置一次仪器就能测设出所需的
水准点标桩不能保存时，应将其高程引测至稳固的建筑物或构筑物上，引测的精度，应不低于四等水准测量。
高程控制测量的方法和注意事项
高程控制测量的方法和注意事项随着现代社会对基础设施建设的不断发展，高程控制测量在土木工程、建筑工程以及住宅区规划中起着重要作用。
高程控制测量是利用地球重力势能或大气压力的变化来测量海拔高度的一种技术手段。
本文将介绍高程控制测量的方法和注意事项。
一、高程控制测量的方法1.水准测量法水准测量法是常用的高程控制测量方法。
利用水准仪和水准尺等测量工具，通过测量目标点与基准点之间的高差来确定高程。
在进行测量时，需要注意准确放置水准仪的水平度，同时要校正仪器本身的误差，确保测量结果的准确性。
2.全站仪法全站仪法是一种集测量角度和高差于一体的综合测量方法。
全站仪能以高度准确的方式测量目标点的水平角度、垂直角度以及斜距等数据。
通过现场测量获取的数据，可以计算出目标点的高程。
全站仪法相对于传统的水准测量法，具有操作简便、测量速度快等优点，因此在实际的工程测量中得到了广泛的应用。
3.差水法差水法是一种利用流体静力学原理进行高程控制测量的方法。
在进行测量时，使用差压传感器测量目标点与基准点的大气压差，再结合流体静力学公式，可以计算出目标点的高度差。
差水法的测量精度较高，且不受大气压力的变化影响，因此在特定的场合下也得到了应用。
二、高程控制测量的注意事项1.选择正确的基准点高程控制测量的结果与基准点的选择紧密相关。
基准点应该是稳定、准确的，同时要具备合适的位置和高程。
选择不合适的基准点可能会导致高程测量结果的误差，影响工程设计和实施。
2.校正仪器误差在进行高程控制测量前，需要对测量设备进行校正。
仪器误差的存在会使测量结果产生偏差，因此需要利用校正点和校正值对仪器进行修正，确保测量结果的准确性。
3.注意环境因素影响高程控制测量过程中，环境因素的影响也不能忽视。
例如大气压力的变化、温度的变化等都会对测量结果产生影响。
因此，在实际测量中需要对环境因素进行考虑，并进行相关的修正。
4.合理安排测量路线在进行高程控制测量时，需要在目标点和基准点之间合理安排测量路线。
高程控制测量的原理
高程控制测量的原理
高程控制测量是指利用仪器设备测量地物点的精确高程数值，用于确定地物点的垂直位置关系。
它的原理主要有以下几个方面：
1. 大地水准面原理：高程控制测量是基于大地水准面的基准面测量，大地水准面是一个由水平面转为垂直面的概念，它是通过对遥远天体的观测和水准点测量所确定的理论上的参考面，可近似认为是地球上各点的平均海平面。
2. 水准仪原理：高程控制测量的仪器设备主要是水准仪，水准仪是一种测量仪器，利用其精密的光学系统和气泡管测量仪的水平，通过观测目标点和基准点的水平线差，并利用观测前基准点的高程值，计算出目标点的高程差。
3. 基准面传递原理：高程控制测量中，通常会设置一个基准面，也就是一个已知高程的参考点，通过测量基准点的高程和目标点与基准点的高差，通过传递测量的方式，计算出目标点的高程。
4. 环闭差原理：为了保证高程控制测量的准确性，通常会采用环闭差的方法，通过将测量线路形成闭合环路，并对闭合环路内的高程差进行校验，以保证测量结果的准确性。
总之，高程控制测量的原理就是通过测量仪器测量目标点的水准线差，并结合基准面传递和环闭差的方法计算出目标点的准确高程值。
第五章控制测量
xB xA
xAB AB DAB A
O yA
yB
y
（2） 坐标反算（由X、Y，求α、D， ）
已知A（ xA, yA ）、B（xB, yB ）
x
求 DAB,AB 。
yAB
B
AB arctan
y AB x AB
xAB AB DAB
xB
arctan y B y A
A xA
为已知。外业观测资料为导线边距离和各转折角。
（1）计算角度闭合差：
A AB
f 测 理 B
3
如图：以右转折角为例
12
3
1 B
2
4
CD
C
4 C
D
计算 理
。
B 1 AB 180 B
一般公式：
终 始 n 1 8 0理
3.导线角度测量
——观测导线各转折角、连接角。
DJ6一个测回(图根导线)。 左 右40
边长较短时，采用光学对点。
全部测左角，或全部测右角；闭合导线测内角。
4.导线连接测量
—导线定向
B
（包括连接角
和连接边测量）
A
2 1
5
3
4
三.导线测量的 内业计算
三.导线测量的内业计算
导线计算目的：计算各导线点的坐标。 要求：合理分配测量误差，评定导线测量的精度。
f 测 理 测 （ n 2 ） 180
（2）坐标增量闭合差的计算
根据闭合导线本身的特点：
北
理论上 实际上
x理 0 y理 0
f x
x
测
f y y测
5.控制测量学教案5
第五章高程控制测量教学要点一、教学内容（1）、水准原点、国家高程基准面概念，国家高程控制网的建立、作用；（2）高程控制网的布设原则、等级、精度要求；（3）精密水准仪与水准尺；（4）补偿式自动安平水准仪；（5）精密水准仪和水准标尺的检验；（6）精密水准测量的主要误差来源及其影响；（7）精密水准测量的实施；（8）跨河精密水准测量；（9）正常水准面的不平行性及其改正数的计算（10）水准测量的概算；（11）三角高程测量的公式、观测方法、精度等；（12）三角高程测量的应用前景。
二、重点和难点（1）重点水准原点、国家高程基准面的概念；高程控制网的布设原则、等级、精度要求；精密水准仪和水准标尺的检验；精密水准测量的主要误差来源及其影响；正常水准面的不平行性原理及其改正数的计算、水准测量概算的内容、方法、；三角高程测量的公式、观测方法、精度等。
（2）难点精密水准仪和水准标尺的检验；正常水准面的不平行性及其改正数的计算；光水准测量的概算。
三、教学要求（1）了解水准原点、国家高程基准面的概念；了解高程控制网的布设原则、等级、精度要求；了解精密水准仪与水准尺的特点；了解补偿式自动安平水准仪结构特点、补偿原理；了解跨河精密水准测量的实施；了解三角高程测量的应用前景。
（2）掌握精密水准仪和水准标尺的检验；掌握精密水准测量的主要误差来源及其影响；掌握水正常水准面的不平行性原理及其改正数的计算、水准测量概算的内容、方法、；三角高程测量的公式、观测方法、精度等。
四、教学方法多媒体课件教学。
五、作业7第五章第一讲学习目标：了解精密水准仪与水准尺的特点；了解补偿式自动安平水准仪结构特点、补偿原理；掌握水准原点、国家高程基准面的概念；高程控制网的布设原则、等级、精度要求；重点和难点：重点：国家高程基准面的概念；难点：高程控制网的布设；教学内容：课前讲授：讲授学习目标。
5.1 国家高程基准面引言：布测全国统一的高程控制网，首先必须建立一个统一的高程基准面，所有水准测量测定的高程都以这个面为零起算，也就是以高程基准面作为零高程面。
高程控制测量步骤
高程控制测量步骤嘿，朋友们！今天咱就来讲讲高程控制测量那些事儿。
你说啥是高程控制测量？这就好比是给大地量身高呀！咱得准确知道各个地方的高低起伏，这样才能在盖房子、修马路啥的的时候心里有底呀。
要做好高程控制测量，第一步得选好测量点。
这就跟咱找朋友一样，得找靠谱的呀！这些点得稳定，不能今天在这明天就跑了。
而且还得分布均匀，这样才能全面了解这片区域的情况呢。
然后呢，就得把测量仪器架起来啦。
这仪器就像是咱的眼睛，可得好好伺候着。
要把它调得稳稳当当的，不能歪七扭八的，不然看到的“风景”可就变形啦！接着就开始测量啦！你看，仪器那小眼睛一眨一眨的，就把数据给咱记下来了。
这时候咱可得仔细着，不能有一点马虎。
就好像你做数学题，一个小数字错了，那结果可就差十万八千里咯。
测完了一组数据可不算完，还得反反复复多测几次呢。
这就像你考试检查试卷，多检查几遍心里才踏实呀，不然万一有个小错误没发现，那不就白费功夫啦？等所有数据都测完了，还得好好整理分析呢。
这就像是把一堆乱麻给理清楚，得有耐心，还得有方法。
把那些数据一个个排好队，看看有没有啥不对劲的地方。
你想想，如果高程没测好，盖的房子一边高一边低，那多难看呀！走的马路坑坑洼洼的，那得多别扭呀！所以说呀，高程控制测量可不是小事，得认真对待呢。
咱再打个比方，这高程控制测量就像是给大地做美容，得把每个地方都弄得漂漂亮亮的，让人看着舒服，用着也方便。
咱可不能马马虎虎，随便糊弄一下就完事儿了。
总之呢，高程控制测量虽然听起来有点复杂，但只要咱一步一步认真做，就肯定能做好。
咱得对大地负责，对咱要干的事儿负责呀！大家说是不是这个理儿呀！。
高程控制测量方法
高程控制测量方法一、引言高程控制测量是地理信息系统（GIS）中非常重要的一项内容，它是指确定地球表面上不同位置的高度差的过程。
在地理测量、土地测量、水利工程、建筑工程等领域中，高程控制测量都是必不可少的工作。
本文将介绍高程控制测量的方法及其应用。
二、高程控制测量方法1.水准测量法水准测量法是一种通过测量水平线与地球表面的交点之间的高差来确定高程的方法。
这种方法需要使用水准仪、水平仪等仪器设备进行测量。
测量者在一定距离上设置一系列的水准点，然后利用水准仪测量各个水准点之间的高差，最后通过计算可以确定各个位置的高程。
2.大地水准测量法大地水准测量法是一种通过测量地球表面上的一系列基准点的高差来确定其他位置的高程的方法。
这种方法需要使用大地水准仪等仪器设备进行测量。
测量者首先在一个已知高程的基准点上设置大地水准仪，然后测量其他基准点与该基准点之间的高差，通过计算可以确定其他位置的高程。
3.平面测量法平面测量法是一种通过测量地球表面上不同位置的坐标来确定高程的方法。
这种方法需要使用全站仪、GPS等仪器设备进行测量。
测量者首先在一个已知高程的控制点上设置仪器，然后测量其他位置与该控制点之间的坐标，通过计算可以确定其他位置的高程。
4.重力测量法重力测量法是一种通过测量地球表面上的重力加速度来确定高程的方法。
这种方法需要使用重力仪、重力计等仪器设备进行测量。
测量者在不同位置上测量地球表面上的重力加速度，然后通过计算可以确定各个位置的高程。
三、高程控制测量方法的应用1.地理测量在地理测量中，高程控制测量方法被广泛应用于制图、地形分析、地理信息系统等方面。
通过高程控制测量，可以确定地球表面上不同位置的高程，从而绘制出详细的地形图，帮助人们了解地球表面的地貌特征。
2.土地测量在土地测量中，高程控制测量方法被用于确定土地的高程差，从而进行土地分级、土地规划等工作。
通过高程控制测量，可以确定土地的起伏情况，为土地的合理利用提供依据。
高程控制点布设课件
布设技术要求
标石材料
标石应采用坚硬、耐久、不易变形的材料制 成，如花岗岩、混凝土等。
点位标志
高程控制点应设置明显的标志，方便识别和 寻找。
标石尺寸
标石的尺寸应符合规范要求，保证其稳定性 和耐久性。
数据精度
采集的高程控制点数据应满足精度要求，误 差应在允许范围内。
03
高程控制点的选址与建设
选址原则
设备要求
高程控制点的测量精度需满足相关规范和 标准的要求。
根据测量任务和精度要求选择合适的测量 设备。
操作要求
安全要求
对测量人员进行专业培训，确保其具备正 确的操作技能和知识。
在基础建设和设备安装过程中，应采取必 要的安全措施，确保人员和设备安全。
04
高程控制点布设的优化与改进
布设方案的优化
方案对比分析
高程控制点的应用领域
水利工程
用于水库、水电站等水 利设施的高程测量和控
制。
交通工程
用于道路、桥梁、隧道 等交通设施的高程测量
和控制。
城市规划
用于城市规划、建筑、 市政工程等的高程测量
和控制。
土地利用
用于土地资源调查、土 地利用规划等的高程测
量和控制。
高程控制点的重要性
确定高程基准面
高程控制点是确定某一地区高 程基准面的基础，对于高程测
高程控制点布设课件
• 高程控制点布设概述 • 高程控制点的布设方法 • 高程控制点的选址与建设 • 高程控制点布设的优化与改进 • 高程控制点布设的案例分析
01
高程控制点布设概述
高程控制点的定义
高程控制点
在某一高程基准面以上，具有统 一高程基准面，作为高程测量控 制的起算点。
测量与工程测量(高程控制测量)
一个测回。
三角高程测量
光电测距三角高程测量主要技术要求
三
角
高
程
测
量
注：D为光电测距边长度（km）
算 （2）、同一水准尺红、黑面读数差的检核
和 K为水准尺红、黑面常数差，一对水准尺的常数差K分别为4.687和4.787。 对于四等水准测量，红、黑面读数差不得数差不得超过3mm；对于三等
检 水准测量，不得超过2mm。
核 （3）、高差的计算和检核
对于四等水准测量，黑、红面高差之差不得超过5mm；对于三等水准测 量，不得超过3mm。
角
hAB S sin A iA B f
高
➢精度较高，且可提高工效，故应用较广。
程
技术要求
测
高程路线应起闭于高级水准点，高程网或高程导线的边长应
量
不大于1km，边数不超过6条。竖直角用DJ2级经纬仪，在四等高
程测3个测回，五等测2个测回。距离应采用标称精度不低于
（5mm+5×10-6）的测距仪，四等高程测往返各一测回，五等测
（4) 、计算平均高差
四等水准测量记录表
三角高程测量
定义
根据两点间的水平距离或斜距离以及竖直角来求出两点间的高差。 三角高程测量又可分为经纬仪三角高程测量和光电测距三角高程测量。 三
角 优缺点
高
这种方法较之水准测量灵活方便，但精度较低，主要用于山区的高经纬仪三角高程测量
测 ➢为减少垂直折光变化的影响，应避免在大风或雨后初睛时观测，也
量 不宜在日出后和日落前2h内观测，在每条边上均应作对向观测。
➢觇标高和仪器高用钢尺丈量两次，读至毫米，其较差对于四等三角
高程不应大于2mm，对于五等三角高程不大于4mm。
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一、二等水族测量统称为精密水准测量。 二等水准网在一等水准网的基础上布设。 三、四等水准测量直接提供地形测图和各种工程建设所必须的高程控
制点。
5.2国家高程控制网建立的基本原理
5.3 城市和工程建设高程控制测量
点位的稳固安全，并能长期保存，便于施测。 一般要求离铁路的距离应大于50m，离公路的距离应大于 20m。
工程测量中常用的普通水准标石是由柱石和盘石两 部分组成，标石上面嵌设有铜材或不锈钢金属标志。
5.4 精密水准仪与水准尺
５.4.１ 精密水准仪的构造特点 ５.4.２ 精密水准标尺的构造特点 ５.4.３ Wild N3精密水准仪 ５.4.４ Zeiss Ni 004精密水准仪 ５.4.５ 国产S1型精密水准仪
因此，在实际作业中规定：只有在符合水准气泡两端影像的 分离量小于lcm时（垂直轴基本在垂直位置），才允许使用 倾斜螺旋来进行精确整平视准轴。但有些仪器转轴的装置， 位于过望远镜中心的垂直几何轴线上。
5.4.2 精密普通水准仪
2) N3精密水准仪的测微器装置
光学测微器由平行玻璃板、测微器分划尺、传动杆和测微螺旋等部件组成。 测微分划尺上有100个分格，它与10mm相对应，即每分格为0.lmm，可估 读至0.0lmm。每10格有较长分划线并注记数字，每两长分划线间的格值为 lmm。
Wild பைடு நூலகம்3精密水准仪
5.4.2 精密普通水准仪
水准尺读数148 测微器读数653(即6.53mm)， 全部读数为148.653cm。
N3读数方法
5.4.2 精密普通水准仪
1） N3精密水准仪的倾料螺旋装置
转动范围是7周
仪器转轴位于靠近物镜的 一端。使用倾斜螺旋精确整 平视准轴时，将会引起视准 轴高度的变化。如果前后视 精确整平视准轴时，倾斜螺 旋的转动量不等，就会在高 差中带来这种误差的影响。
5.2国家高程控制网建立的基本原理
国家控制网布设的目的和任务： 一是在全国领土上建立统一的高程控制网，为地形图测绘
和各项建设提供必要的高程控制基础。 二是为地壳垂直运动、平均海面倾斜及其变化和大地水准
面形状等地球科学研究提供精确的高程数据。
5.2国家高程控制网建立的基本原理
一、国家高程控制网的布设原则： 1.从高级到低级、逐级控制；
2 水准点应该有足够的密度；
5.2国家高程控制网建立的基本原理
3 水准测量应达到足够的精度
各等级水准测量的精度，是用每公里高差中数的偶然
中误差和每公里高差中数的全中误差来表示的。
5.2国家高程控制网建立的基本原理
每公里高差中数的偶然中误差
M / R/(4 n)
M ---测段往返高差不符值，mm R ---测段长度，km n ---测段数。
5.4.1 精密水准仪和水准尺的构造特点
（4）在精密水准标尺的尺身上应附有圆水准器装置，作 业时扶尺者借以使水准标尺保持在垂直位置。在尺身上一般 还应有扶尺环的。
（5）为了提高对水准标尺分划的照准精度，水准标尺分 划的形式和颜色与水准标尺的颜色相协调。
在精密水准测量作业时，水准标尺应竖立于特制的具有 一定重量的尺垫或尺桩上。尺垫和尺桩的形状如下图所示。
线或电缆50m以外布设，以避免电磁场对水准测量的影响。 （3）布设首级高程控制网时，应考虑到便于进一步加密。 （4）水准网应尽可能布设成环形网或结点网，个别情况下亦可布设成附
合路线。水准点间的距离：一般地区为2～4km；城市建筑区和工业区为 1～2km。
（5）应与国家水准点进行联测，以求得高程系统的统一。 （6）注意测区已有水准测量成果的利用。
5.4.2 精密普通水准仪
气泡式的精密水准仪、自动安 平的精密水准仪、数字水准仪以 及相应的因瓦合金水准尺
1.WildN3精密水准仪 ➢有效孔径为50mm ➢放大倍率为40倍 ➢管状水准器格值为10“/2mm。 ➢与分格值为l0mm的水准标尺配套 ➢标尺的基辅差为301.55cm。
5.4.2 精密普通水准仪
5.2国家高程控制网建立的基本原理
国家高程控制网自1951年开始分以下几个阶段： 1951 ~ 1975：一等水准长度50000公里，精度2 ~3mm/km
二等水准长度140000公里,精度4mm/km 1976 ~ 1984：一等水准路线289条，构成100个闭合环，
联测42个验潮站，长度93000公里，按环闭 合差估算的精度1.03mm/km 1981 ~ 1990：重新布设国家二等水准路线136000公里， 由822闭合环或附合到一等点的附合路线构 成。由环闭合差求得精度为1. 54mm/km 1986年完成国家一等水准网的平差计算，求得每公里测量中误 差为1.15mm。 1976年 ~ 1990年完成的水准网称为国家第二期水准网。 一等水准网的环长在1000 ~ 2000km之间，二等水准网的环长 在500 ~ 750km之间.
有效孔径为56mm 望远镜放大倍率为44倍 目镜视场内有左右两组楔形丝 管水准器格值为10″/2mm。 测微器范围是10mm。
5.4.2 精密普通水准仪
测微器的分划鼓直接与测微螺旋相连（见右图），通过放大镜在测 微鼓上进行读数，测微鼓上有100个分格，所以测微鼓最小格值为 0.1mm。从望远镜目镜视场中所看到的影像如右图所示，视场下部是 水准器的符合气泡影像。
本章提要
本章讲述高程控制网的布设，精密水准测量、三角 高程测量。目的是解决高程控制点位置的测定问题。内 容涉及国家高程基准、高程控制网的布设、精密水准仪 与水准尺、精密水准测量的主要误差来源及其影响、精 密水准测量的实施、正常水准面不平行性及其改正数计 算、水准测量的概算、三角高程测量
[重点]精密水准仪与水准尺、精密水准测量 的实施、三角高程测量 [难点]正常水准面不平行性及其改正数计算
3.精密水准尺的结构特点
（1）当空气的温度和湿度发生变化时， 水准标尺分划间的长度必须保持稳定，或 仅有微小的变化。
因瓦合金带的长度不会受木质尺身伸缩 变形影响。
（2）水准标尺的分划必须十分正确 与精密，分划的偶然误差和系统误差都 应很小。
（3）水准标尺在构造上应保证全长 笔直，并且尺身不易发生长度和弯扭等 变形。
启用。
位置适中 半日潮有规律 不在江河入海口 海面开阔、无岛礁
海底平坦，水深在10m以上
水准原点------青岛观象山
1956年黄海高程系统，水准原点的高程值72.289m
1985年国家高程基准，水准原点的高程值72.260m
两系统相差-0.0286m
主点—原点、参考点和副点共6个
点组成水准原点网。
2）坚固稳定的仪器结构
主要构件均用特殊的合金钢制成，并有起隔热作用的防护罩。 3）高精度的测微器装置 精密水准仪必须有光学测微器装置，一般精密水准仪的光学
测微器可以读到0.lmm，估读到0.Olmm。 4.高灵敏的管水准器
一般精密水准仪的管水准器的格值为10"/2mm。
5.高性能的补偿器装置
5.4.1 精密水准仪和水准尺的构造特点
测微分划上读数为5mm，而不是0。最后读数为148cm+6.50mm-5mm
即
=148.650cm-5mm
故，每次读数中应减去常数（初始读数) 5mm，但在计算高差时能自动抵
消这个常数。
5.4.2 精密普通水准仪
2.Zeiss Ni 004精密水准仪
该仪器的主要特点是对热 影响的感应较小，这是因 为望远镜、管状水准器和 平行玻璃板的倾斜设备等 部件，都装在一个附有绝 热层的金属套筒内。
5.3 城市和工程建设高程控制测量
一、城市和工程建设高程控制网概述
城市测量和工程测量技术规范规定：水准测量依次分为二、三、四
等3个等级。
二、水准测量的实施
图上设计应遵循以下原则： （1）水准路线应尽量沿坡度小的道路布设，以减弱前后视折光误差的影
响。尽量避免跨越河流、湖泊、沼泽等障碍物。 （2）水准路线若与高压输电线或地下电缆平行，则应使水准路线在输电
2s
S10 ≤10mm ≥25倍 ≥35mm 20″/2m
m
±10′ ±2″ 2s
我国水准仪系列及基本技术参数
5.4.1 精密水准仪和水准尺的构造特点
5.4.1 精密水准仪和水准尺的构造特点
2.精密水准仪的结构特点
1）高质量的望远镜光学系统
一般精密水准仪的放大倍率应大于40倍，物镜的孔径应大于 50mm。影像更清晰。
5.2国家高程控制网建立的基本原理
5.2国家高程控制网建立的基本原理
5.2.3 水准路线的设计、选点和埋石 1、技术设计
一等水准路线应沿路面坡度平缓、交通不太繁忙的交通路线布设，二 等水准路线尽量沿公路、大河及河流布设，沿线交通较为方便。 水准路线应避开土质松软的地段和磁场甚强的地段，并应尽量避免通 过大的河流、湖泊、沼泽与峡谷等障碍物。 2、选点 水准点点位选定后，应填绘点之记，绘制水准路线图及结点接测图。 3 、埋石 5.2.4 水准路线上的重力测量 因精密水准测量成果需进行重力异常改正，故在一、二等水准路线沿 线要进行重力测量。
5.4.1 精密水准仪和水准尺的构造特点
线条分划精密水准标尺的分格值有l0mm和5mm两种。 1）分格值为10mm如图（a）所示， 基本分划注记从0～300cm， 辅助分划注记从300～600cm， 基辅差（尺常数）3.0155。 2）分格值为5mm如图（b）所示， 两排分划彼此错开5mm , 左边是单数，右边是双数，没有辅助分划。 右边是米数，左边是分米数，整个注记从0.1～5.9m， 实际分格值为5mm，所测得的高差值必须除以2才是实际 的高差值。
第五章 高程控制测量
[本章提要]： 5.1 国家高程基准 5.2 国家高程控制网建立的基本原理 5.3 城市和工程建设高程控制测量