结点水准路线测量的实施与平差

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测量误差与平差(1)

1. 有界性
在一定的观测条件下，偶然误差的绝对值不会超过一定的限值。（这个限值不是固定的，与观测条件有关）
例如，某项试验中，在相同的观测条件下共观测了358个三角形
的全部内角，计算出每个三角形的和角真误差（即闭合差，三角之
和与180º之差）。分别对正、负误差按绝对值由小到大排列，然后
以d△＝3″为误差区间统计各区间的误差个数k，并计算其相对个数（k / n，也称作频率，n＝358 ）。结果列于下表：
一般函数形式的误差传播定律：
设有一般函数:
Z f (x1, x2,, xn)
式中，x1、x2、……xn为互相独立的观测值，相应的中误差分别为mx1、mx2、 …… mxn；Z是各观测值的函数。经推导(教材P150），函数Z的中误差计算式为：
mZ2
(
f x1
)
2
mx21
(
f x2
)
2
mx22
2、倍乘函数：
▪ 函数表达式：
z kx
▪ 函数中误差为：
▪函数中误差为：
mZ2
m2 x1
m2 x2
m2 xn
ห้องสมุดไป่ตู้
mz k mx
3、线性函数： ▪ 函数表达式：
z k1 x1 k2 x 2 kn x n
▪ 根据误差传播律有：
mZ2
k12mx21
k22mx22
kn2
m2 xn
求观测值函数中误差的步骤
四. 精度及其衡量指标（一）.精度的含义精度是指一组观测误差分布的密集或离散的程度。若分布集中，即小误差多、大误差少，则说明该组
观测值的质量好、精度高；反之，精度就低。据此可判别下图中哪组观测精度相对较高。

闭合水准路线测量步骤

闭合水准路线测量步骤一、引言闭合水准路线测量是在地理勘测中常用的一种测量方法。

它通过测量起点和终点的水准高程差，以及途中经过的所有控制点的高程差，从而确定测量路线的高程变化情况。

本文将介绍闭合水准路线测量的步骤和操作要点。

二、前期准备进行闭合水准路线测量前，需要进行以下准备工作：1.确定测量路线：根据实际需求确定测量的起点和终点，并规划途经的控制点。

2.设立高程基准点：根据地区的国家高程基准，确定测量路线上的一个或多个高程基准点。

3.检查仪器设备：确保水准仪及其附件的正常工作，校准水平气泡管，检查三角尺和测量咀等配套设备。

三、测量操作步骤闭合水准路线测量的操作步骤分为前后两个阶段：前程测量和后程测量。

下面将详细介绍这两个阶段的具体步骤。

3.1前程测量1.设置起点：在起点位置架设水准仪，并进行调平和校准。

2.观测起点高程：使用水准仪的视准线对准起点的高程基准点，记录起点的高程数据。

3.观测控制点高程：按照规划的顺序，逐个观测经过的控制点的高程，记录数据。

4.观测终点高程：观测完所有的控制点后，对准终点的高程基准点，记录终点的高程数据。

3.2后程测量1.设置终点：在终点位置架设水准仪，并进行调平和校准。

2.观测终点高程：使用水准仪的视准线对准终点的高程基准点，记录终点的高程数据。

3.观测控制点高程：按照相反的顺序，逐个观测经过的控制点的高程，记录数据。

4.观测起点高程：观测完所有的控制点后，对准起点的高程基准点，记录起点的高程数据。

3.3数据处理与平差1.数据校核：对前程和后程观测的高程数据进行校核，确保数据的准确性和一致性。

2.高程差计算：根据观测数据，计算起点和终点的水准高程差，以及各个控制点之间的高程差。

3.平差处理：使用水准网平差方法对观测数据进行平差处理，得到精确的高程差数值。

4.结果验证：根据平差结果，计算闭合环差，判断测量结果的精度是否符合要求。

四、总结闭合水准路线测量是一种常用且有效的测量方法，它通过测量起点和终点的水准高程差，以及途经的控制点的高程差，确定测量路线的高程变化情况。

高程控制网平差

i
i
i
h h V 改厕厕短的改正数，代入上式，得：
i
i
i
V1 V2 V3 V4 W 0
W H A h1 h2 h3 h4 H B
1.附合水准路线的条件数和条件方程式组成
观测值5个，待定水准点2 个，所以条件有3个，可以列出3个条件方程：
h1
H B h1 h2 H A 0
V 1 V 3 V 2 W a 0 V 2 V 4 V 6 W b 0 V 4 V 5 V 3 W c 0
(二)观测值权的确定：
1.各水准路线都进行了往返观测，每公里水准路线的观测中误差为，
则m：i
R mi2
1 4n
n i
2 i
i
式中，为测往返测高程不符值，以mm为单位；R为测段长度，以km为单位；n
H A h2 h3 h5 H D 0
H B h1 h3 h4 H C 0
一般以1个已知点为起点，其它已知点为终点，所构成的附合水准路线为已知点数减1，这样可以列出的条件方程式为已知水准点个数减1.
2.闭合水准路线的条件数和条件方程式的组成
从一个水准点出发，经过若干水准测段，又回到该水准点，这样的水准路线称为闭合水准路线。
V 1 V 7 V 8 W b 0
V 2 V 8 V 7 W c 0
V 3 V 5 V 8 W d 0
V 4 V 6 V 5 W e 0
2.闭合水准路线的条件数和条件方程式的组成
图(c)是四边形状水准网，网中有4个待定点，没有已知点，在平差计算时，只能确定个待定水准点之间的相互关系，如果确定一个水准点的高程，就可以确定其他点的高程。因此，该网的必要观测是3个，观测值总数是6个，又3个多余观测，可以列出3个条件方程。为了让所列立的条件方程式互相独立，没个条件方程都要求有一个其他方程没有用到的观测值，即：

二等水准测量及科傻平差操作教程

二等水准测量及平差计算操作教程一、前言二等水准测量称为精密水准测量。

是用水准仪和水准尺测定地面上两点间高差的方法。

在地面两点间安置水准仪，观测竖立在两点上的水准标尺，按尺上读数推算两点间的高差。

通常由水准原点或任一已知高程点出发，沿选定的水准路线逐站测定各点的高程。

主要作为大城市的高程控制；地面沉降；精密工程测量。

二、主要技术标准执行规范：《国家一、二等水准测量规范》GB/T 12897-2006三、主要内容作业流程图1、首先进行现场地形和控制点勘察，查看控制点具体位置并记录（可在奥维地图上标记），查看是否有控制点被破坏，周围地形是否便于测量。

2、勘察完成后，根据施工需求按规范要求埋设加密点，加密点要埋设在坚实牢固的土质上，防止后期沉降。

3、根据勘察情况，制定测量路线，尽量选择距离最短、高差较小、土质坚硬的线路。

4、设置测量参数开始测量，以徕卡LS10为例：4.1测量前首先校验仪器和水准尺零点误差，测量时仪器水准气泡对中整平，然后在主菜单中选择工具-区域设置-单位设置，距离单位米，高程位数为5位，距离位数为3位，温度℃。

4.2在主菜单中选择工具-区域设置-模式设置，模式有五种：单次、平均、平均S、中值、跟踪。

选择平均。

4.3设置作业：在主菜单界面选择程序-线路测量进入配置界面，点击设置作业。

新建一个作业，输入作业名称，作业员名称。

4.4设置限差：按照二等水准标准设置限差，最小视距为3米（仪器到水准尺的距离要大于3米），最大视距为50米，前后视距差为1.5米（后视水准尺到仪器的距离与前视水准尺到仪器的距离之差不大于1.5米），累计视距差为6米（本次的前后视距差+往次所有的前后视距差之和不大于6米），最高视线2.8米（仪器望远镜十字丝横丝与水准尺水平视线不超过2.8米，2米的水准尺则输入1.8米），最低视线0.55米），B1-F1/B2-F2 0.00030m（第一次后视读数-前视读数与第二次后视读数-前视读数不大于0.3mm）。

水准平差计算步骤

水准平差计算步骤水准平差是测量地面高程的一种方法，用于确定地面高程变化或水平面的形状。

水准平差计算步骤主要包括：制定水准路线、测量高程、针对性质检查、平差计算、平差精度评定等。

下面我们将详细介绍这些步骤。

1.制定水准路线：在进行水准测量之前，需要制定一条水准线路。

首先在需要测量的区域内选择起点和终点，然后根据需要，确定中间的支路，并规划各测点的位置。

制定水准路线时需要考虑地形因素，尽量选择平坦且易于观察和测量的地点。

2.测量高程：按照事先制定的水准路线进行实地测量工作。

在每个测点上，使用水准仪或自动水准仪进行测量。

水准仪会产生一些误差，所以在每个测点上需要进行多次重复测量，取平均值以提高测量的准确性。

3.针对性质检查：在测量之后，对测量结果进行针对性质检查。

检查主要包括两个方面：一是对比连续点之间的高差是否符合实际情况，以确保测量结果的准确性；二是检查高差闭合差，即起点和终点的高差是否一致。

4.平差计算：平差计算是水准平差的核心步骤。

平差计算的目的是消除测量误差，以获得更加准确的高程值。

平差计算可以分为两种方法：高程平差法和改正数平差法。

高程平差法是指在整个水准线上进行平差，消除所有测量误差。

改正数平差法是指在每个测点上计算改正数，然后根据改正数对测量结果进行平差。

5.平差精度评定：在平差计算完成之后，需要对平差结果进行精度评定。

精度评定是通过计算出平差后的高程值的精度，来评价平差结果的可靠性。

通常采用的方法是计算出平差后的高程值的标准差，通过标准差来评估平差结果的精度。

在进行水准平差计算时，还有一些需要注意的细节和技巧：-应注意具有快变曲率的曲线，比如大湾曲线或拱形，此类曲线上眼迅速地变化会产生红落炮，并且误差会变大。

在这种曲线上，可以增加测量的密度，减小测量间距，以提高测量精度。

-为了减小高程差知错造成误差的可能性，可以在测量点附近设置较好的目标。

这样可以减少指向目标的距离和指向目标的指向偏差。

支水准路线平差计算

支水准路线平差计算
支水准路线是指在一个地区内，从基准点开始，沿着预先确定的路线逐级设置水准点，用来建立起该地区的高程基准面。

平差计算是支水准路线建立过程中不可缺少的一环，它的作用是对采集到的水准观测数据进行处理，使其达到一定的精度和可靠性。

1.数据预处理。

在进行平差计算前，需要对采集到的水准观测数据进行预处理，包括数据筛选、数据检查、数据编码、数据转换等。

此外，还需要对水准仪和测量杆进行校准，确保测量精度和稳定性。

2.平差模型建立。

平差模型是指根据采集到的水准观测数据，建立的描述各水准点高程关系的数学模型。

常用的平差模型包括正反算、相对平差和绝对平差等。

在建立模型时，需要考虑一些因素，比如基准面高程确定、坐标系选择和误差理论等。

4.平差计算。

平差计算是根据平差模型和误差传递计算出各水准点的高程值。

平差方法有最小二乘法、最小二乘区间估计法和最小二乘拟合法等，其中最小二乘法应用最为广泛。

5.精度评定和报告编制。

在完成平差计算后，需要对计算结果进行精度评定，确定其精度和可靠性。

同时，还需要编制平差计算报告，记录平差过程和结果，以备查证和应用。

支水准路线平差计算的精度和可靠性对高程基准面的建立具有重要意义。

为了保证计算结果的精度和可靠性，需要在整个计算过程中严格遵循数据处理的标准和规范。

同时，还需要认真分析和处理异常和误差，以免对结果产生影响。

水准网的条件平差

云南旅游职业学院专科毕业（设计）论文目录目录 (1)观测误差 (2)摘要： (2)关键词: (2)引言 (3)1水准测量 (4)1.1水准测量的原理 (4)1.2水准网 (5)2条件平差 (6)2。

1衡量精度的指标 (6)2。

2条件平差的原理 (8)3水准网的平差 (14)3.1必要观测与多余观测 (14)3。

2条件方程 (14)3。

3条件平差法方程式 (15)3.4条件平差的精度评定 (15)3。

5水准网的条件平差 (18)致谢 (21)参考文献 (21)1云南旅游职业学院专科毕业（设计）论文观测误差—由观测者、外界环境引起的偶然误差学生： xxx 指导教师：xxx摘要:对一系列带有偶然误差的观测值，采用合理的的方法消除它们间的不符值，得出未知量的最可靠值；以及评定测量成果的精度.关键词：偶然误差；观测值；精度2云南旅游职业学院专科毕业（设计）论文引言测量工作中，要确定地面点的空间位置，就必须进行高程测量，确定地面点的高程。

几何水准测量是高程测量中最基本、最精密的一种方法。

通过测量仪器，工具等任何手段获得的以数字形式表示的空间信息，即观测量。

然而，测量是一个有变化的过程，受仪器、观测值、外界环境因素的影响，观测的结果与客观上存在的一个能反映其真正大小的数值,即真值（理论值），有一定的差异。

可以说在测量中产生误差是不可避免的.所以，观测值不能准确得到，在测量上称这种差异为观测误差。

根据其对观测结果影响的性质，可将误差分为系统误差和偶然误差两种。

前者可以通过在观测过程中采取一定的措施和在观测结果中加入改正数，消除或减弱它的影响，使其达到忽略不计的程度。

但是，观测结果中，不可避免地包含了后者,它是不可消除的，但可以选择较好的观测条件或采用适当的数据处理方法减弱它。

现在我们要讨论的就是采用适当的数据处理方法来减弱其对水准测量中的影响。

3云南旅游职业学院专科毕业（设计）论文41 水准测量1。

1 水准测量的原理1。

线路勘测测量实施

线路勘测测量实施任务1 初测阶段测量实施铁路线路勘测阶段的测量工作有初测控制测量、地形测量、定测控制测量、中线测量，纵、横断面测量等。

根据测量成果，绘制成平面图和线路纵、横断面图，为定测设计提供必要的技术资料。

因此、线路勘测中的测量工作通常分为初测和定测两阶段进行。

初测阶段测量工作包括：建立基础平面控制网、高程控制网、地形测绘。

初测阶段依据预可行性方案所选定的线路大致走向，建立基础平面控制网CP Ⅰ。

一、CPⅠ控制点布设和等级CPⅠ控制网作为基础平面控制网，主要为线路控制网CPⅡ提供起算基准，线下工程施工主要利用线路控制网CPⅡ进行施工控制测量。

如图3.1.1所示，CPⅠ控制点布设应沿线路走向布设，2 km布设一个点或4 km布设一对点（点对间距不宜小于800 m），CPⅠ应采用边联结方式构网，形成由三角形或大地四边形组成的带状网。

宜一次布网，整体平差。

控制网应与沿线的国家高等级平面控制点或CP0控制点联测，一般每50 km宜联测一个平面控制点，全线（段）联测平面控制点的总数不宜少于3个，特殊情况下不得少于2个。

控制点宜设在距线路中心50～1 000 m范围内不宜被破坏、稳定可靠、便于测量的地方；点位布设宜兼顾沿线桥梁、隧道及其大型构（建）筑物布设施工控制网的要求；CPⅠ控制网采用GNSS测量方法实测。

CPⅠ的等级如表3.1.1所示。

图3.1.1 控制网布设示意图表3.1.1 基础平面控制网（CPⅠ）测量等级二、高程控制网初测阶段比较方案多，不具备二、三、四等水准测量的条件，先按五等水准测量精度要求布设初测水准点，以便进行勘测内容的工作。

初测控制点高程可采用水准测量、光电测距三角高程或GNSS高程测量。

定测前再沿线路进行二、三、四等水准测量，作为线路水准基点，以满足定测和施工需要。

三、地形测量目前，铁路、公路长大干线地形测量全部采用摄影测量成图方法。

但对局部摄影以外的区域支线、专用线的地形测量采用全站仪数字化测图法、GNSS RTK 数字化测图法，对摄影地形图现场核对、修正、补测时要用到常规方法。

水准测量平差

因平差计算前一二等水准点间经过连测与网形变化所以本表与表水准线路名称等级起迄点地名线长公里施测单位施测时间公里线路长观测中误差毫米偶然系统淮上线蚌埠长台关54306淮下线蚌埠淮阴287亳县太和92合肥息县31204江淮线寿县裕溪口28810涡河线怀远中牟45304宿开线符离集开封326柳泉蒙城172漯河沫河口33809江右线旧县大渡口19407江左线程家营汉口326宜兴芜湖18598江苏省水利厅1954合肥安庆19595安徽省水利厅1954大渡口歙县282141安徽省水利厅1953建德歙县15671浙江省农业厅1953广水桐城49912江右线镇江旧县26112江右线大渡口九江17307江左线安庆程家营16912江左线瓜州安定街306安定街安庆134芜湖歙县245121安徽省水利厅195209注
·85·
1—7—1 1957 年中国东南部精密水准平差图（安徽省部分）
·86·
〔长（委）办二、三、四等水准平差〕长（委）办在完成宜昌以下沿江两岸，精密水准测量后进行 7 个水准路线环平差（简称
7 环平差），起算点为镇江 Y ．R ．C ．BM 308’，属吴淞高程系。中国东南部精密水准平差后，长（委）办又在长江流域增测新线，省境内新布设两条二
第二轮全国二等水准网平差，以 1986 年平差的一等水准成果为起算数据，以一等水准路线环为单位，安徽省内及周边地区有 66、33、34、35、38 环参加平差。此项工作由国家测绘局西安数据处理中心承担，至 1989 年还未结束。
·87·
〔安徽省水利厅勘测设计院三、四等水准平差〕 1959 年，安徽省水利厅勘测设计院对前淮委、前水利厅、长办、总参测绘局及本单位在省内所测的三、四等水准资料整理分析后，以国家二等水准路线环为单位，用逐次趋近法进行整体平差。全省有 13 个二等环，由北向南依次编号，平差结果载于 1959 年 10 月编印的《安徽省三、四等水准成果表》中，系 1956 年黄海高程。为了比较和应用方便，表内大部分点同时载有 1956 年黄海高程和初算高程，表内载有安徽省内三、四等水准点 6367 个。 1978 年，该院会同阜阳、宿县地区水利局，整理了 1976 年前，各测量单位在淮北地区布设的各级水准点，共 3421 个（包括接测水准的三角点），1978 年 6 月，以县为单位，编制出版《淮北地区水准成果表》。表中绘有以县为单位的水准路线图，部分点载有废黄河系统的高程值。其新、旧高程系统（1956 年黄海高程值减去废黄河高程值）的差值，在＋0．100 ～＋0．153 米之间，中数为＋0．130 米。

水准及导线技术及限差

å Vi =-
fh ´ L
Li
å Vi =-
fh ´ n
ni
（六）水准测量的误差
6.1自动安平水准仪的校正
自动安平水准仪应满足的条件是：
(一) 圆水准器轴应平行于仪器的竖轴。
(二) 十字丝横丝应垂直于竖轴。
(三) 水准仪在补偿范围内，应能起到补偿作用。
检验方法如下：将水准仪安置在一点，在离仪器约50m 处立一水准尺。安置仪器时使中两个脚螺旋的连线垂直于仪器到水准尺连线的方向。用圆水准器整平仪器，读取水准尺
（2）城市分二、三、四等、图根
（一）水准测量原理
水
准尺
a
前进方向
水平视线
A
HA
水
b准尺
B
HB
hAB
大地水准面
1.1、水准测量原理
1.1.1原理内容：
▲高差=后视读数-前视读数：求待定点高程的方法：
高差法：HB＝HA+hAB＝HA+(a-b) 视线高法：HB＝（HA+a）-b＝Hi-b
若直接用肉眼观察则
因为玻璃有厚度，斜视时会产生视差
要同时观察气泡的两端才能判断气泡是否居中
用符合棱镜系统观察，可以避免上述缺点。判断“气泡居中”的精度约可提高一倍。
肉眼观察的精度：m1 t (t 为气泡的格值)
5
t
符合棱镜系统的精度：m2 10
2.2水准尺、尺垫
直尺：双面(黑、红)水准尺，尺常数4.687m、4.787m，用于三等以下水准路线测量。
TP.2
1324
1508
高差平均高改正后高程
(h) 差
高差（H）

水准测量平差计算

水准测量平差计算
水准测量平差计算是指根据实测的高程数据，通过数学公式和方
法进行平差，得到更加精确的高程值的过程。

水准测量平差的目的是
通过消除系统误差和随机误差的影响，提高高程测量的精度和准确性。

水准测量平差计算的基本步骤包括：
1. 首先，将实测高程数据按照测量路线分别编号，并按照测量
方向（正反向）和不同高程点（起点、终点、中间控制点等）进行归
并整理，形成数据表格。

2. 根据水准仪的仪器误差进行相关修正，如零偏误差、望远镜
中心线偏离误差、波长误差等。

3. 对水准线路测量中的系统误差进行平差，包括调平误差、大
地曲率和折光误差等。

4. 根据平差结果计算出每个高程点的更正值以及间接高程值，
并进行验证检查。

5. 最后，根据平差结果和误差限制标准，确定高程值的精度和
准确度，并进行误差分析和误差传递计算。

水准测量平差计算需要依靠高等数学、线性代数、概率统计等数
学和统计学知识，同时也需要丰富的测量实践经验和对测量仪器的熟
练掌握。

高程控制网平差

1.单位权中误差的计算公式：
m0 ˆ0
PVV
r
2.每km高差中误差：
m m0
C
3.最弱点的高程中误差
最弱点是指误差最大的待定水准点，一般为离开已知水准点最远的点。首先要列出最弱点的权函数式：
V F f 1V1 f 2V 2 f nV n
利用m f
1
m0式P计f 算最弱点高程中误差。
V 1 V 7 V 8 W b 0
V 2 V 8 V 7 W c 0
V 3 V 5 V 8 W d 0
V 4 V 6 V 5 W e 0
2.闭合水准路线的条件数和条件方程式的组成
图(c)是四边形状水准网，网中有4个待定点，没有已知点，在平差计算时，只能确定个待定水准点之间的相互关系，如果确定一个水准点的高程，就可以确定其他点的高程。因此，该网的必要观测是3个，观测值总数是6个，又3个多余观测，可以列出3个条件方程。为了让所列立的条件方程式互相独立，没个条件方程都要求有一个其他方程没有用到的观测值，即：
在水准网中，把3条或3条以上水准路线的交点称为结点。两条水准路线的交点称为节点。
（一）按间接平差法对结点进行平差
1.误差方程式的列立
不考虑水准路线中的节点，将水准路线的高差作为独立观测值，取结点的近似高程改正数为未知数，列立每条水准路线高差观测值的误差方程。
如图，路线高差观测值以表示，已知
（一）按间接平差法对结点进行平差
3.法方程式的解算法方程式系数阵的逆阵为：
Q
N Q QQ 1
11
XX
21
31
Q 12
Q 22
Q 32
Q
13
Q Q23

水准测量原理与方法及误差来源

二、水准测量原理
1．高差法如图1-1所示，若已知A点的高程Ha ，欲测定B点的高程Hb 。在 A、B 两点上竖立两根尺子，并在、两点之间安置一架可以得到水平视线的仪器。假设水准仪的水平视线在尺子上的位置读数分别为 A尺（后视）读数为a，B尺（前视）读数为b ，则A、B两点之间的高程差（简称高差hAB）为
二、水准测量原理
确定地面点高程的测量工作，称为高程测量。根据使用仪器和施测方法的不同，高程测量可分为水准测量、GPS高程测量、三角高程测量和气压高程测量。
水准测量是测定地面点高程的主要方法之一。水准测量是使用水准仪和水准尺, 根据水平视线测定两点之间的高差, 从而由已知点的高程推求未知点的高程。
水准测量的原理：水准测量是利用一条水平视线，并借助水准尺，来测定地面两点间的高差，这样就可由已知点的高程推算出未知点的高程。测定待测点高程的方法有高差法和仪高法两种。
二、水准测量原理
确定地面点高程的测量工作，称为高程测量。根据使用仪器和施测方法的不同，高程测量可分为水准测量、GPS高程测量、三角高程测量和气压高程测量。
例如, hAB是表示由A点至B点的高差; 而hBA表示由B点至A 点的高差, 即hAB = -hBA 2．仪高法
由式1-3可以写为 Hb=（Ha+a）-b 如图1-2所示，即 Hb=Hi-b 上式中Hi是仪器水平视线的高程，常称为仪器高程或视线高程。仪高法是，计算一次仪高，就可以测算出几个前视点的高程。即放置一次仪器，可以测出数个前视点的高程。
0.515
视线高（m） 22.965
22.170
前视读数（m）
转点
中间点
1.310 1.732
1.585 1.312 1.405

论水准测量中的测量误差

论水准测量中的测量误差发表时间：2017-05-25T15:42:08.277Z 来源：《基层建设》2017年4期作者：王远[导读] 摘要：水准测量是确定地面高程最基本的一种测量方法，一、二等水准测量在研究控制上海市地面沉降方面发挥了积极作用。

上海市地质调查研究院 200072摘要：水准测量是确定地面高程最基本的一种测量方法，一、二等水准测量在研究控制上海市地面沉降方面发挥了积极作用。

随着上海城市建设发展规模的扩大，地下空间的开发，以及对地下水的限量开采和高层建筑物的日益增多，工程建设的地面沉降效应逐渐凸显，工程性地面沉降已成为上海市地面沉降的主要影响因素。

关键词：地面沉降；测量误差；误差分析；精度控制1 前言目前我们所进行的一、二等精密水准测量，主要是为研究和控制上海市地面沉降工作，以及上海市城市重点工程而开展的。

上海地处长江三角洲前缘，地势低平，第四纪地层深厚，地质环境相对脆弱。

自上世纪初发现地面沉降现象以来，地面沉降问题日渐突出，给城市正常生活造成了严重危害。

半个世纪以来，一、二等水准测量在研究控制上海市地面沉降方面发挥了积极作用。

2 水准测量误差分类在上海这一特大城市地区进行一、二等水准测量，面对纷繁复杂的测量环境时，我们要树立正确的唯物主义思想观。

在尊重客观事实的基础上，对测量中的某些误差因素，要以科学的态度避虚求实，认真分析研究，总结出测量过程中各个环节的规律性，发现问题及时采取措施。

以下对我们在一、二等水准测量过程中存在的一些问题展开讨论；一、二等精密水准测量是一个很严密的系统，在这个系统中，测量环境、人员、以及仪器设备等，任何一个环节误差的产生都将影响整个系统。

按照观测误差的性质和特征，分为系统误差和偶然误差两种。

水准测量技术方案

水准测量技术方案一、引言水准测量是一种用于测量地表相对高程的传统测量方法，它广泛应用于土木工程、建筑工程、地质勘探等领域。

随着科技的发展和应用需求的提高，现代水准测量技术也在不断发展和完善。

本文将针对水准测量技术的原理、仪器设备、测量方法等方面，提出一份系统的水准测量技术方案。

二、水准测量技术原理水准测量的基本原理是利用重力和水平线的概念来确定地表或地面上点的高程。

在水准测量中，以地面水平线为基准线，利用光学仪器或电子仪器测量观测点的高程，并与基准线进行比较，从而得到观测点的高程差值。

水准测量技术的原理主要包括几何水准原理、物理水准原理和大地水准原理。

几何水准原理：根据光学测量原理，通过观测两个点间的高程差，从而确定这两点的高程差值。

物理水准原理：通过重力测量原理，利用测量仪器如水准仪、水准管等测量地表高程。

大地水准原理：根据地球大地水准面的概念，测量地表高程。

三、水准测量仪器设备1. 光学水准仪：用于测量地面或地表点的高程，利用水准仪的望远镜观测目标点的位置，通过放置水平仪确定水平线，从而测量目标点的高程。

2. 数字水准仪：采用数字信号处理技术，能快速准确地测量目标点的高程，并且具有数据导出、存储等功能，大大提高了测量效率和精度。

3. 水准管：用于简单的水准测量，利用水准管的气泡仪测量地表点的高程。

4. GPS测量仪：结合全球卫星定位系统（GPS）技术，可以测量目标点的三维坐标，可用于大范围的高程测量。

5. 气压计：利用大气压力的变化来测量高程，常用于大地水准测量。

除了以上仪器设备外，还可以配备支撑设备、数据处理设备等。

四、水准测量方法1. 闭合水准网测量方法：适用于局部小范围内的水准测量，通过设置闭合水准路线，进行往复观测和比较，从而确定各点的高程。

2. 开放水准测量方法：适用于大范围的水准测量，通过设置开放水准路线，采用GPS 或其他定位技术进行高程测量。

3. 高程校正测量方法：通过测量已知点和未知点的高程差进行高程校正，以提高测量精度。

水准平差计算步骤

水准平差计算步骤
水准平差是一种常用的测量方法，用于确定地面上不同点的高程差。

以下是水准平差的一般步骤：
1. 确定控制点：选择一些已知高程的点作为控制点。

通常使用已经进行过水准测量的点或者已知高程的建筑物作为控制点。

2. 建立基准面：选择一个参考面或者基准点，将其高程定义为零点，作为整个测量过程的基准。

3. 建立水准路线：确定需要进行高程测量的路径，并且确定起点和终点。

4. 进行测量：使用水准仪和测量棒等仪器进行高程测量。

在水准路线上的每个测点，分别测量该点的高程值并记录下来。

5. 数据处理：对测得的高程数据进行处理，包括数据的纠正和校正。

6. 进行平差：根据测量的高程数据，进行平差计算，以确定各个测点的高程差。

平差可以通过最小二乘法进行计算，以使得高程差的总和最小。

7. 检查和校验：对平差后的结果进行检查和校验，包括观测值的精度分析和检查计算结果的合理性。

8. 绘制图表：根据平差结果，使用适当比例尺绘制高程差的图
表，以便观察地形的起伏变化。

9. 编制报告：将平差结果以及测量过程中的详细信息编制成报告，记录下来供参考和备份。

请注意，具体的水准平差步骤可能会因测量目的、测量精度要求等因素而略有差异，上述步骤仅为一般情况下的参考。

在实际操作中，需要根据具体情况进行相应的调整和补充。

路线水准测量

高程测量还可以用于监测高速公路的沉降和变形，及时发现和解决潜在问题，确保高速公路的长期稳定和安全。
城市规划水准测量
城市规划水准测量是路线水准测量的另一重要应用，用于城市建设和规划中的高程控制。
通过水准测量，规划师可以获取城市区域内的高程数据，了解地形的起伏和变化，为城市排水、道路设计、建筑物布局等提供科学依据。
03 路线水准测量的实施方法
常规水准测量
01
使用水准仪和水准尺进行测量，通过读取尺面上的刻度来确定两点之间的高差。
02
需要进行多次测量以减小误差，并取平均值作为最终结果。
常规水准测量精度较高，但效率较低，适合于精度要求较高的
03
工程。
电子水准测量
利用电子水准仪和条形码标尺进行测量，通过仪器内部的光电系统读取条形码标尺上的编码信息，自动计算高差。
数据处理与分析的智能化
数据预处理
利用人工智能技术进行数据预处理，如自动识别和纠正测量误差。
自动化分析
通过机器学习算法对测量数据进行自动化分析，快速得出结论和预测。
数据挖掘与知识发现
利用数据挖掘技术，深入挖掘测量数据中的隐藏信息和规律。
高精度与高效率的追求
高精度测量
研发更高精度的测量设备和方法，提高测量数据的准确性和可靠性。
评估方法
采用合适的评估方法，如统计检验、对比分析等，对数据进行全面评估。
评估结果
根据评估结果，对数据进行相应的处理或提出改进意见，提高数据质量。
05 路线水准测量的应用案例
高速公路高程测量
高速公路的高程测量是路线水准测量的重要应用之一，用于确定高速公路的设计标高和施工控制。
高程测量数据可以帮助设计者确定道路的坡度、弯道半径等参数，以确保高速公路的安全、顺畅和排水通畅。