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测量学之高程控制测量ppt课件
低高度 米
尺
与已 知点
连测
附合 闭合
或环线闭合差
平地 毫米
平地 毫米
三 50 DS ≤75 ≥0.3 铟瓦 往返 往一次
1/ DS
/ 双面
各一 次
/往返各 一次
12
L
4
n
3
四 16 DS ≤80 ≥0.2 双面 往返 往一次
3
各一
20 L 6 n
次
三、四等水准测量，使用的水准仪为DS3型， 望远镜的放大倍数应大于25倍，符合水准器的 分划值20″/2mm。
表7-7过河水准测量技术规定
河在宽度 半测回远尺 （米） 读数次数
测回数
测回允许限差（毫米）
三等
四等
200以内
2
1
—
—
200—400
3
2
8
12
400—600
4
4
20
30
6.519 6.793 -0.274
后12 前13 后—前
0.356 2.574 -2.218
5.144 7.261 -2.117
Σ(3)=7.232
Σ(8)=30.968
Σ(6)=9.006
Σ(7)=32.643
Σ(16)=-1.774 Σ(17)=-1.675
Σ(16)+[ Σ(17)-0.100]=-3.549
前后视 距离差 （米 ）
2
≤3
四
≤5
前后视距离 累积差 （米）
3
≤6
黑、红面 黑、红面尺 检测间歇点 尺读数差 高差之差 高差之差 （毫米） （毫米） （毫米）
4
5
6
≤2
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：
项目2 高程控制测量 ppt课件
一、水准测量仪器和工具
1.微倾式水准仪主水准仪的构造 微倾式水准仪主水准仪主要由望远镜、水准器和基座三部分组成。
(1)望远镜 主要用途：瞄准目标并在水准尺上读数。 组 成： 1-物镜、 2-目镜、 3-对光透镜、 4-十字丝分化板、
5-物镜对光螺旋
一、水准测量仪器和工பைடு நூலகம் ➢ 十字丝作用：照准尺子和读数。
1） hAB=a-b HB=HA+hAB
2）前进方向：已知点 后视读数：a 前视读数: b
未知点
3）两点间的高差=后视读数-前视读数
动动手：完成例题【例题2-1】
四、水准仪的使用 1.安置水准仪
水准仪操作程序
仪器安置
粗略整平
瞄准
精确整平
读数
➢ 打开三脚架并使其高度适中，目估使架头 大致水平，然 后将三脚架尖踩入土中，将水准仪用中心螺旋固定于三脚 架头上。
圆水准器整平
四、水准仪的使用
3. 调焦和照准
目镜调焦 概略照准 物镜调焦 精确照焦 消除视差
调节目镜对光螺旋，使十字丝清晰。
四、水准仪的使用
目镜调焦 概略照准 物镜调焦 精确照焦 消除视差
先松开制动螺旋，转动望远镜，用望远镜上的准 星和照门瞄准水准尺，然后旋紧制动螺旋。
四、水准仪的使用
目镜调焦 概略照准 物镜调焦 精确照焦 消除视差
小地区控制网
一、认识高程控制测量
1.高程控制测量的任务:
在测区布设一批高程控制点，即水准点，用精确方法 测定它们的高程，构成高程控制网。
2.高程控制测量的方法：
水准测量和三角高程测量。
3.高程基准面:大地水准面
4.基准点，即水准原点:
我国规定自1989年起一律采用“1985 国家高程基准”，以
高程控制测量水准测量三角高程测量课件
高程控制测量水准测量三角 高程测量课件
目 录
• 高程控制测量概述 • 水准测量原理及方法 • 三角高程测量原理及方法 • 高程控制测量误差分析及减小误差的方法 • 高程控制测量的应用和发展趋势
01
高程控制测量概述
高程控制测量的定义
01
高程控制测量是使用测量仪器和 方法确定地面点的高程位置的测 量工作。
分别测量两点间的 水平距离和垂直角 。
重复以上步骤，对 多个点进行测量， 以完成整个区域的 高程控制测量。
04
高程控制测量误差分 析及减小误差的方法
高程控制测量误差的来源
仪器误差
水准尺、水准仪等仪器本身存在的误 差，如刻度不准确、轴线不平行等。
观测误差
环境影响
温度、湿度、风力等因素对仪器和观 测的影响，如尺子弯曲、空气折射等 。
城市规划
农业领域
在城市规划中，高程控制测量用于确定城 市地面的高程，以指导城市设计和排水系 统的规划。
在农业领域，高程控制测量用于土地整理 、灌溉和排水系统的规划，以提高农业生 产效益。
高程控制测量技术的发展趋势
智能化
随着人工智能和机器学习技术 的发展，高程控制测量技术将 逐渐实现智能化，提高测量效
水准测量的实施步骤
安置仪器
将水准仪安置在标 桩上，调整脚架使 仪器稳定。
读数记录
读取标尺上的读数 ，记录下来，并进 行高程计算。
准备工作
确定测量路线和转 点，准备好水准仪 和标尺等设备。
瞄准标尺
通过望远镜瞄准标 尺，确保视线水平 且无遮挡。
迁站
移动水准仪至下一 个测站点，重复以 上步骤。
03
三角高程测量原理及 方法
三角高程测量的基本原理
目 录
• 高程控制测量概述 • 水准测量原理及方法 • 三角高程测量原理及方法 • 高程控制测量误差分析及减小误差的方法 • 高程控制测量的应用和发展趋势
01
高程控制测量概述
高程控制测量的定义
01
高程控制测量是使用测量仪器和 方法确定地面点的高程位置的测 量工作。
分别测量两点间的 水平距离和垂直角 。
重复以上步骤，对 多个点进行测量， 以完成整个区域的 高程控制测量。
04
高程控制测量误差分 析及减小误差的方法
高程控制测量误差的来源
仪器误差
水准尺、水准仪等仪器本身存在的误 差，如刻度不准确、轴线不平行等。
观测误差
环境影响
温度、湿度、风力等因素对仪器和观 测的影响，如尺子弯曲、空气折射等 。
城市规划
农业领域
在城市规划中，高程控制测量用于确定城 市地面的高程，以指导城市设计和排水系 统的规划。
在农业领域，高程控制测量用于土地整理 、灌溉和排水系统的规划，以提高农业生 产效益。
高程控制测量技术的发展趋势
智能化
随着人工智能和机器学习技术 的发展，高程控制测量技术将 逐渐实现智能化，提高测量效
水准测量的实施步骤
安置仪器
将水准仪安置在标 桩上，调整脚架使 仪器稳定。
读数记录
读取标尺上的读数 ，记录下来，并进 行高程计算。
准备工作
确定测量路线和转 点，准备好水准仪 和标尺等设备。
瞄准标尺
通过望远镜瞄准标 尺，确保视线水平 且无遮挡。
迁站
移动水准仪至下一 个测站点，重复以 上步骤。
03
三角高程测量原理及 方法
三角高程测量的基本原理
高程控制测量-PPT
水准面形状等地球科学研究提供精确的高程数据。
一、国家高程控制网的布设原则
1.从高到低、逐级控制 国家水准网采用从高到低，从整体到局部，逐级控制， 逐级加密的方式布设。分为一、二、三、四等水准测量。 ✓ 一等水准测量是国家高程控制网的骨干，同时也为相 关地球科学研究提供高程数据; ✓ 二等水准测量是国家高程控制网的全面基础; ✓ 三、四等水准侧量是直接为地形测图和其他工程建设 提供高程控制点。
4、水准标石的埋设 水准点的高程是指嵌设在水准标石上面的水准标志顶面
相对于高程基准面的高度，如果水准标石埋设质量不好， 容易产生垂直位移或倾斜。
首级水准路线上的 结点应埋设基本水 准标石
墙上水准标志，一般嵌设在 地基已经稳固的永久性建筑物 的基础部分，水准测量时，水 准标尺安放在标志的突分。
埋设水准标石时，一定要将底部及周围的泥土夯实， 标石埋设后，应绘制点之记，并办理托管手续。
水准路线附近的验潮站基准点、沉降观测基准点、地 壳形变基准点以及水文站、气象站等应根据实际需要按 相应等级水准进行联测。
三、水准路线的设计、选点和埋石
1.技术设计 技术设计是根据任务要求和测区情况，在小比例尺地图 上，拟定最合理的水准网或水准路线的布设方案。 设计前应充分了解测区情况，收集有关资料(如测区现 有地形图，已有水准测量成果)，然后在1: 50万或1: 100万 的地形图上设计一、二等水准路线。 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。 当一等水准路线通过大的岩层断裂带或地质构造不稳定 的地区时，应与地质地震等有关科研单位，共同研究决定
一、国家高程控制网的布设原则
1.从高到低、逐级控制 国家水准网采用从高到低，从整体到局部，逐级控制， 逐级加密的方式布设。分为一、二、三、四等水准测量。 ✓ 一等水准测量是国家高程控制网的骨干，同时也为相 关地球科学研究提供高程数据; ✓ 二等水准测量是国家高程控制网的全面基础; ✓ 三、四等水准侧量是直接为地形测图和其他工程建设 提供高程控制点。
4、水准标石的埋设 水准点的高程是指嵌设在水准标石上面的水准标志顶面
相对于高程基准面的高度，如果水准标石埋设质量不好， 容易产生垂直位移或倾斜。
首级水准路线上的 结点应埋设基本水 准标石
墙上水准标志，一般嵌设在 地基已经稳固的永久性建筑物 的基础部分，水准测量时，水 准标尺安放在标志的突分。
埋设水准标石时，一定要将底部及周围的泥土夯实， 标石埋设后，应绘制点之记，并办理托管手续。
水准路线附近的验潮站基准点、沉降观测基准点、地 壳形变基准点以及水文站、气象站等应根据实际需要按 相应等级水准进行联测。
三、水准路线的设计、选点和埋石
1.技术设计 技术设计是根据任务要求和测区情况，在小比例尺地图 上，拟定最合理的水准网或水准路线的布设方案。 设计前应充分了解测区情况，收集有关资料(如测区现 有地形图，已有水准测量成果)，然后在1: 50万或1: 100万 的地形图上设计一、二等水准路线。 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。 当一等水准路线通过大的岩层断裂带或地质构造不稳定 的地区时，应与地质地震等有关科研单位，共同研究决定
《高程测量》PPT课件
观测高差
高差改 正数
Hi/m
Phi/m
+1.836
20
+1.435
21
+2.182
24
-1.943
15
+3.510
80
改正后高 差 hi/m
1.856 1.456 2.206
-1.928 3.59
高程
H/m 38.226 41.538 43.744
41.816 41.816
备注 已知
已知
56
3、支水准路线
BMA
3
1
2
3
4
图2
43
不同形式水准路线fh的计算 1、附和水准路线：
∑h测=h1+h2+h3+ ······ + hn ∑h理=H终 – H始 fh = ∑h测 - ∑h理= ∑h测-（H终 – H始）
2、闭合水准路线：
∑h测= h1+h2+h3+ ······ + hn fh = ∑h测 - ∑h理= ∑h测
H i
H B
H A
H i
a b
前进方向
a
视
A
线
高
度
HA
大地水准面
B
b
hAB
HB
5
连续水准测量
hAB=∑h =h1+h2 + …
=(a1 － b1)+(a2 － b2 )+ … = ∑a－∑b
A ＨA
大地水准面
B
∑h
HB=?
6
概念
1、测站：测量仪器所安置的地点。 2、后视：水准路线的后视方向。 3、前视：水准路线的前视方向。 4、视线高程：后视高程+后视读数。 5、视距：水准仪至标尺的水平距离。 6、水准点：水准测量的固定标志。 7、水准点高程：指标志点顶面的高程。 8、转折点：水准测量中起传递高程作用的中间点。
《高程控制测量》课件
五、经典案例分析
北京CBD高程控制测量
通过高程控制测量，确保了北京CBD区域内大型建筑物的高度一致和稳定。
长江大桥高程控制测量
高程控制测量是确保长江大桥各桥墩高度一致的关键，保证了桥梁的稳定和安全。
六、结语
1 发展趋势
高程控制测量技术将继续发展，提高测量精度和效率。
2 意义与展望
高程控制测量在各领域的应用广泛，为工程建设和环境保护提供了重要的支持。
《高程控制测量》PPT课 件
高程控制测量是一门重要的测量学科，本课件将带您深入了解高程控制测量 的原理、仪器和应用，以及经典案例分析。
一、引言
1 概念
2 重要性
高程控制测量是指在地球表面进行高程测量， 确定不同点之间的高程差。
高程控制测量对于土木工程、海岸线控制测 量和城市测量等领域起着关键作用。
气压高度计
气压高度计通过测量大气压 力来推算高度，适用于一定 范围内的高程测量。
四、高程控制测量的应用
土木工程中的应用
高程控制测量在土木工程中用于 确定建筑物、桥梁和道路等的高 程位置。
海岸线控制测量
城市测量
高程控制测量可用于测量海岸线， 帮助保护沿海生态环境。
高程控制测量在城市规划中是不 可或缺的，用于确定地块的高程 和地势。
二、高程控制测量的原理
1 要素
高程控制测量包括测量方法、基准面与基准 面高程以及控制点的确定等要素。
2 方法
常用的高程控制测量方法包括水准测量、 GNSS测量和激光测高仪测量等。
三、常用高程控制测量仪器
高程仪
高程仪是一种精密仪器，可 用于测量控制点的高程。
激光测高仪
激光测高仪利用激光束测量 地面高程，精度高且快速。
工程测量高程控制测量PPT共43页
工程测量高程控制测量
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天观而不 盲目。 ——马 克思
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
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返测（B-A）
奇数站：前-后-后-前 偶数站：后演示-课前件-前-后
三.精密水准测量外业观测与记录
关于“后前前后”
高程控制测量
获得地面点的 高程的方法？
高程控制测量
水准测量 三角高程测量 GPS高程测量 气压高程测量
演示课件
一.高程基准建立与水准网布设
建立统一的国家高程控制网，首先要选择高程 系统和建立水准原点。
确定表示地面点高程的统一基准面。
大地高系统 正高系统 正常高系统
水准原点：确定国家高程控制网中用来传递高程的 统一起算点。
一.高程基准建立与水准网布设
二等水准网
我国的二等水准网有1138条路线，总长13.7 万公里，构成793个闭合环。
根据需要在高级水准网内加密，布设附合路线， 三等水准测量 尽可能相互交叉，构成闭合环。
四等水准测量
以符合路线布设于高级水准点之间，符合路线 的长度应不超过80km。
用途：三、四等水准测量直接提供地形图和各种工程建设所必须 的高程控制点。
标尺零点差对水准测量的影响。 演示课件
三.精密水准测量外业观测与记录
外界因素--大气垂直折光
离地面越近，空气密度越大，对视线的折射越严重。
平原地区：前后视尽量相等，尽量抬高视线，最佳时段。
坡度地区：除上款外，还要考虑适当缩短视距。
规范规定：最佳观测时段，视线高度，不同时段往返测，
最大视距限制。
演示课件
演示课件
一.高程基准建立与水准网布设
演示课件
一.高程基准建立与水准网布设
演示课件
二.精密水准测量
问题：普通水准标尺只能精确到厘米，毫米是估读。
演示课件
二.精密水准测量
1.精密水准仪和水准标尺
精密水准仪
✓高灵敏度的管水准器 ✓高精度的测微装置 ✓高质量望远镜 ✓坚固稳定的仪器结构 ✓高性能的补偿装置
演示课件
一.高程基准建立与水准网布设
1.高程系统
大地高系统 H
基准面：参考椭球面 基准线：法线 大地高：地面点沿参考 椭球法线至参考椭球面 的距离。
获取手段 三角高程测量 演G示P课S件 从其它高程系统转换得来
一.高程基准建立与水准网布设
正高系统 基准面：大地水准面 基准线：铅垂线 正高：地面点沿铅垂线 至大地水准面的距离。
原则：整体到局部，高级到 低级。逐级控制，逐级加密。
要求：水准路线自身构成闭 合环线或闭合高一级水准路 线上。
我国的一等水准网由298条路线组成，其中，284条路线 构成100个闭合环，共计埋设各类标石近2万余座。
用途：其结果可以确定大地水准面演和示课海件 面地形，是研究地球形状、 大小的重要资料，也是研究地壳垂直形变、地震预报的重要数据。
演示课件
精密水准尺
二.精密水准测量
✓ 温度特性好 ✓ 标尺刻划精密、正确 ✓ 尺身不易弯曲 ✓ 底面坚固耐磨，且垂直尺身
演示课件
二.精密水准测量
测微器100格，对应标尺一个分划：10mm； 基本分划 直读到0.1mm，估读至0.01mm。
水准标尺
154
152
454
150
452
148
450
146
448
演示课件
数字水准仪
二.精密水准测量
演示课件
三.精密水准测量外业观测与记录
1.水准测量误差
i角误差
规范规定：二等水准，前后视距差应小于1米， 视距累积演差示课应件 小于3米。
三.精密水准测量外业观测与记录
标尺零点差
h12=(a1- a)-(b1-b)=(a1-b1) -a+b h23= (b2-b)-(a2-a)=(b2-a2) -b+a h13= h12+ h23=(a1-b1)+(b2-a2) 结论：偶数站且相邻测站轮流做前尺可消除
演示课件
一.高程基准建立与水准网布设 一等兰-西线水准路线图
演示课件
一.高程基准建立与水准网布设
注意：选定水准点时，必须要保证点位地基坚实稳定、 安全僻静，并利于标石长期保存与观测。
注意：水准点尽可能选在路线附近机关、学校、公园内。
不应选埋水准点的地点有： （1）易受水淹、潮湿或地下水位较高的地点； （2）易发生土崩、滑坡、沉陷、隆起等地面局部变形的地区； （3）土堆、河堤、冲积层河岸及土质松软与地下水位变化较大的 点（如油井、机井附近的地点）； （4）距铁路、公路以内或其他受剧烈震动的点； （5）不坚固或准备拆修的建筑物上； （6）短期内将因修建而可能毁掉标石或阻碍观测的地点； （7）地形隐蔽不便观测的点。
获取手段 水准测量 三角高程演示测课量件 从其它高程系统转换得来
一.高程基准建立与水准网布设
正常高系统 基准面：似大地水准面 基准线：铅垂线 正高：地面点沿铅垂线 至似大地水准面的距离。
获取手段 水准测量 三角高程演示测课量件 从其它高程系统转换得来
一.高程基准建立与水准网布设
三种高程系统的关系
演示课件
一.高程基准建立与水准网布设
3.实地选线和选点
✓尽量沿坡度较小的公路、大路进行； ✓应避开土质松软的地段和磁场较强的地段； ✓应避开行人车辆来往繁多的街道和大的火车站； ✓应尽量避免通过大的河流湖泊、沼泽和峡谷等障碍物；
✓当一等水准路线通过大的岩层断裂带或者地质构造不稳 定的地区时，应会同地质地震有关部门，共同研究选定；
演示课件
一.高程基准建立与水准网布设
演示课件
一.高程基准建立与水准网布设
演示课件
一.高程基准建立与水准网布设
2.国家高程控制网
建立方法 水准测量，也叫国家水准网。
✓一等水准测量 ✓二等水准测量
精密水准测量
✓三等水准测量 ✓四等水准测量
普通水准测量
演示课件
国家一等水准网
一.高程基准建立与水准网布设
144
446
142
444
442
水准仪
辅助分划 平行玻璃板
物镜
十字丝面
测微螺旋
测微分划尺
10
9
指标线
读数：147 cm+0.960 cm= 147.960 cm
演示课件
二.精密水准测量
2. 蔡司Ni004水准仪（S05级） • 标尺分划间隔：5mm，测微范围：5mm； • 测微器100格，分格值0.05mm；
三.精密水准测量外业观测与记录
外界因素--大气垂直折光
演示课件
三.精密水准测量外业观测与记录
测站1
（后前前后）
测站2
测站3
测站4
（前后后前） （后前前后） （前后后前）
A
测站4
（后前前后）
测站3
（前后后前）
测站2
（后前前后）
测站1 B
（前后后前）
奇数站：后-前-前-后 往测（A-B） 偶数站：前-后-后-前