《高程控制测量》PPT课件
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高程控制测量—等外水准测量
fh容 40 L 40 11.9 137.986(mm) fh 13mm
• 结论本次普通水准测量的成果满足规范要求
高程控制测量
• 第四步：计算各测段改正数
•
BM1-1段的改正数
V
1
fh L
L1
0.013 1.8km 11.9km
0.0091m
•
1-2段的改正数 V
2
fh L
L2
0.013 2.1km 11.9km
0.0106m
• 第五步：计算测段改正后的高差
hBM1~1 2.152 0.0091 2.1611m
h1~2 1.061 0.0106 1.0504m
高程控制测量
• 第六步：计算各未知点的高程
H1 H BM1 hBM11 112.235+2.1611 114.3961 H2 H1 h12 114.3961-1.0504 113.3457
• 应用 • 形式
• 闭合水准路线 • 附合水准路线 • 支水准路线
高程控制测量
• 测量工作,误差在所难免，应采取下列手段限制误差
• 计算校核
• 后视读数总和与前视读数总和之差数，应等于高差的代数和。
• 测站校核 • 双仪高法 • 双面尺法
• 成果校核
• 由于测量误差的影响，使沿水准路线测得的起终点的高差值与起 终点的实际应有高差值不相吻合，其二者差值，称为高差闭合差
项目一 高程控制测量
高程控制测量
内容提要 • 等外水准测量
• 水准测量、计算的方法原理 • 闭合水准路线测量 • 附合水准路线测量 • 支水准测量
高程控制测量
• 水准测量连续设站的测量方法
高程控制测量
高程控制测量
《高程控制》课件
详细描述
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。
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
高程测量及高程控制测量
公式如下:
h1 a 1 b1 h2 a 2 b2 hn a n bn h AB h a b
水准测量的目的不是仅仅为了获得两点的高差，而
是要求得一系列点的高程，例如路线的中平测量， 水准测量可按上图进行。此时，水准仪在每一测站 上除了要读出后视和前视读数外，同时要对这一测 站范围内需要测量高程的点上立尺读取读数，如图 中在P1、P2等点上立尺读出读数。则各点的高程可 计算：测站仪器的视线高程简称仪器高。图中Z1、 Z2、Z3…为传递高程的转点，在转点上既有前视读 数又有后视读数。图中P1、P2…等点称中间点，中 间点上只有一个前视读数，也称中视读数
h 0
fh h 3. 水准支线 水准支线必须在起终点间用往返测进行检核。理论上往返测所得高 差的绝对值应相等，但符号相反，或者是往返测高差的代数和应等于零。即 h往 h往 如果往返测高差的代数和不等于零，其值即为水准支线的高程闭合差。即
f h h往 h往
Li
ni
水准路线的高程计算
水准测量的误差及其消减方法
(1) 视准轴与水准管轴不平行引起的误差 仪器虽经过校正，但i角仍会有微小的残余误差。当在测量时
辅助工具
尺垫是用于转点上的一种 尺垫 工具，用钢板或铸铁制成 (图1－9)。使用时把三个 尖脚踩入土中，把水准尺 立在突出的圆顶上。尺垫 可使转点稳固防止下沉。
水准路线的形式
水准测量前应根据要求布置并选定水准点的
位置，埋设好水准点标石，拟定水准测量进 行的路线。水准路线有以下几种形式：
水准管上一格(2mm)所对应
的圆心角称为水准管的分划 值。根据几何关系可以看出， 分划值也是气泡移动一格水 准管轴所变动的角值(图16)。水准仪上水准管的分划 值为10″～20″，水准管的分 划值愈小，视线置平的精 度愈高。但水准管的置平精 度还与水准管的研磨质量、 液体的性质和气泡的长度有 关。在这些因素的综合影响 下，使气泡移动1格时水准 管轴所变动的角值称水准管 的灵敏度。能够被气泡的移 动反映出水准管轴变动的角 值愈小，水准管的灵敏度就 愈高。
高程控制测量
三、工程建立中的高程控制网
按照由高级到低级分级布设的原则,高程控制网 的等级分为二、三、四、五等水准及图根水准。
视测区的大小，各等级水准均可作为测区的首 级高程控制。首级网应布设成环形道路，加密时宜 布设成附合道路或结点网。
独立的首级网，应以不低于首级网的精度与国 家水准点联测。
水准点应有一定的密度，一般沿水准道路每 1~3km埋设一点，埋设后应绘制点之记。水准观测须 待埋设的水准点稳定前方可进展。
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〔全站仪〕三角高程测量。 优缺点:
这种方法较之水准测量灵敏方便，但精度较低， 主要用于山区的高程控制和平面控制点的高程测定。 经纬仪三角高程测量:
利用平面控制测量中，的边长和用经纬仪测得两点 间的竖直角来求得高差，其精度较低。 光电测距三角高程测量：
以上的观测顺序称为后一后一前一前，即 黑-红-黑-红，在后视和前视读数时，均先读黑 面再读红面，读黑面时读三丝读数，读红面时 只读中丝读数。
括号内数字为读数顺序。记录和计算格式见表8-3，其 中括号内数字表示观测和计算的顺序，同时也说明有 关数字在表格内应填写的位置。
三、四等水准测量的观测记录表 表8-3
2、计算 (1)、依测得的斜距S〔或平距D〕，竖直角，仪高I 和目的高V，计算高差。 (2)、根据平距D，计算两差改正数f。 (3)、将相应的改正数f加上高差成为最终的高差。
六、算例 见表8-4
表8-4 :三角高程道路高差计算表
测站点
Ⅲ 10
401
401
402
觇点
401
Ⅲ 10
402
401
觇法
直
反
5.0
三、四等水准测量的观测应在通视良好、成像明晰稳定的情 况下进展。下面介绍用DS3水准仪和双面水准尺进展三、四等水 准测量的程序及其观测记录表
工程测量(高程控制测量)分解课件
自动化全站仪的发展
自动化全站仪的原理
自动化全站仪集测距仪、电子经纬仪、计算机和人工智能 于一体，能够实现自动跟踪、自动定位、自动测量等功能 。
自动化全站仪的特点
自动化全站仪具有自动化、智能化、高精度、高效率等优 点，能够实现快速、准确的测量，同时减轻了测量人员的 劳动强度。
自动化全站仪的应用范围
自动化全站仪广泛应用于地形测量、建筑工程测量、水利 工程测量等领域。
03 高程控制测量的实施步骤
测量前的准备工作
确定测量任务和目的
明确测量任务的目标和要求， 如地形图测绘、施工放样等。
收集资料
收集相关的地图、地形图、控 制点资料等，了解测区的基本 情况。
技术设计
根据测量任务和目的，制定测 量技术方案，包括测量方法、 精度要求、设备选择等。
设备准备
根据技术设计，准备所需的测 量仪器和设备，并进行校准和
操作误差
在操作仪器过程中，由于 操作不熟练或疏忽导致的 误差。
气象条件影响
如风、温度、湿度等气象 因素可能影响观测结果， 造成误差。
外界条件引起的误差
量结果不准确。
气候变化
雨、雾、雷电等恶劣天气条件可 能影响测量精度。
电磁干扰
附近电磁源可能对测量仪器产生 干扰，导致测量结果偏离真实值
维护。
测量过程中的注意事项
01
02
03
04
控制点选择与加密
合理选择控制点位置，必要时 加密控制点，以保证测量精度
和覆盖范围。
观测方法与记录
按照技术设计要求的测量方法 进行观测，准确记录测量数据
。
重复观测与核对
对重要观测数据进行重复观测 或核对，以确保数据的准确性
最新-特殊三角高程控制测量与高程概算补-PPT课件
我国为什么采用正常高系统， 而不采用正高系统？
•正高系统的定义：
H正 A
A
dH
1
A
gm A
A
gdh
0
式中： g mA为大地水准面上A点到A点的平均重力。
事实上，只有在作出地壳内部质量分布的假设后，才能
近似地求得平均重力值。
•正常高系统的定义：
H常A
1
A m
A
gdh
0
式 中 :m A0 A0.3086H 2A,
3、国家水准网的布设方案
• 一等闭合环线周长，在平原和丘陵地区为1 000～ 1 500km, 一般山区为2 000km左右。
• 二等闭合环线周长，在平原地区为500～750km,山区一般不 超过1 000km
• 三、四等水准用于加密，根据高等级水准环的大小和实际 需要布设，其中环线周长、附合路线长度和结点间路线长 度，对于三等水准分别为200km、150km和70km。
仅跟两端点的棱镜高有关。 高程待定点：1、3、5…；
若使棱镜高相等，此法可以 消除仪器高和棱镜高的影响
测站点（尽量在中间）： O1、O2…。
（三）三联脚架法与水准法测距高程导线的讨论
• 二法都是只需量起、始点的仪器高或棱镜高，不需量中间点的 仪器高或棱镜高。
• 三联脚架法往反观测，可削弱球气差（但往反观测不同时）； 水准法可用前后视接近相等来削弱球气差。
水准）的方法来建立。
7、三角高程导线测量(距离由计算得)
•由水平距离单向观测竖直计算高差的基本公式：
h 1 2 S 0 t g 1 2 i 1 v 2 C S 0 2 S 0 为 由 高 斯 坐 标 计 算 或 归 算 的 水 平 距 离 。 2
第七章控制测量ppt课件全
Rb Rc
R R
c a
Ra
Rb
二、后方交会
通常观测四个已知点，组成两组后方交会，分别计算P点的两 组坐标值，求其较差。若较差在限差之内，即可取两组坐标的平均 值作为P点的最后坐标。
过三个已知点构成的圆称为危险圆。
待定点P 不能位于危险圆的圆周上，否 则P点将不能惟一确定。
若接近危险圆（待定点P至危险圆圆周 的距离小于危险圆半径的五分之一），确 定P点的可靠性将很低，
导线全长闭合差
fD fx2fy2
导线全长相对闭合差
1 k
D/ fD
（4）坐标增量闭合差的计算和分配
当全长相对闭合差不大于容许值时，可将坐标增量闭合差反符 号按边长成正比例地改正它们的坐标增量，其改正数为:
v x ij
fx D
D
ij
v y ij
fy D
D
ij
改正后的坐标增量为
xij xij vxij
一、前方交会
三点前方交会
为了避免错误并提高待定点的精度，一般 测量中都要求布设有三个已知点的前方交会。
计算时，分两组利用余切公式计算P点坐 标。若两组坐标的较差在允许限差内，则取两 组坐标的平均值作为P 点的最后坐标。
由未知点至两相邻已知点方向间的夹角称 为交会角（γ）。
前方交会测量中，要求交会角一般应大于 30°并小于150°。
yij
yij
vyij
2.附合导线计算
（5）坐标计算 根据起始点坐标及改正后的坐标增量，依次计算各导线点的坐
标。 由推算而得的B 点的坐标应与已知值完全相符，以此作为计算
检核。
3.闭合导线的计算
闭合导线的计算步骤与附合导线完 全相同，仅在角度闭合差和坐标增量闭 合差的计算上有所不同。
6章高程控制测量-四等水准
三等水准测量
视线长度不超过75m。观测顺序应为后一前一前一后 . 后一前一前一后
7Байду номын сангаас
三、四等水准测量
(1)、 (1)、视距计算
准测量，不得超过3m。 准测量，不得超过3m。 3m 测站上的计算和检核 对于四等水准测量，前后视距差不得超过5m； 对于四等水准测量，前后视距差不得超过5m；对于三等水 5m
(3)、 (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 对于四等水准测量， 红面高差之差不得超过5mm； 5mm 三等水准测量，不得超过3mm。 三等水准测量，不得超过3mm。 3mm
(4)、 (4)、计算平均高差
8
四等水准测量记录表
复习课& 复习课&习题课
重点
国家高程控制网
国家高程控制网是用精 国家高程控制网是用精 密水准测量方法建立的， 密水准测量方法建立的， 方法建立的 所以又称国家水准网。 所以又称国家水准网。 国家水准网的布设也是 采用从整体到局部 整体到局部， 采用从整体到局部，由 高级到低级， 高级到低级，分级布设 逐级控制的原则。 逐级控制的原则。国家 水准网分为一 水准网分为一、二、三、 个等级。 四，4个等级。
5
水准测量主要技术要求
结点之间或结点与高级点之间，其路线的长度、 注 ：① 结点之间或结点与高级点之间 ，其路线的长度 、不应大于表中规 定的0 为往返测段，附合或环线的水准路线长度（ 定的0.7倍；② L为往返测段，附合或环线的水准路线长度（km）；n为测 6 站数。 站数。
三、四等水准测量
视线长度不超过100m。每一测站上，按下列顺序进 视线长度不超过100 每一测站上， 行观测： 行观测： 后视水准尺的黑面，读下丝、上丝和中丝读数. （1）后视水准尺的黑面，读下丝、上丝和中丝读数. 后视水准尺的红面 读中丝读数. 红面， （2）后视水准尺的红面，读中丝读数. 前视水准尺的黑面，读下丝、上丝和中丝读数. （3）前视水准尺的黑面，读下丝、上丝和中丝读数. 前视水准尺的红面 读中丝读数。 红面， （4）前视水准尺的红面，读中丝读数。 以上的观测顺序称为后一后一前一前 后一后一前一前， 以上的观测顺序称为后一后一前一前，在后视和前 视读数时，均先读黑面再读红面， 视读数时，均先读黑面再读红面，读黑面时读三丝 读数，读红面时只读中丝读数。 读数，读红面时只读中丝读数。
视线长度不超过75m。观测顺序应为后一前一前一后 . 后一前一前一后
7Байду номын сангаас
三、四等水准测量
(1)、 (1)、视距计算
准测量，不得超过3m。 准测量，不得超过3m。 3m 测站上的计算和检核 对于四等水准测量，前后视距差不得超过5m； 对于四等水准测量，前后视距差不得超过5m；对于三等水 5m
(3)、 (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 对于四等水准测量， 红面高差之差不得超过5mm； 5mm 三等水准测量，不得超过3mm。 三等水准测量，不得超过3mm。 3mm
(4)、 (4)、计算平均高差
8
四等水准测量记录表
复习课& 复习课&习题课
重点
国家高程控制网
国家高程控制网是用精 国家高程控制网是用精 密水准测量方法建立的， 密水准测量方法建立的， 方法建立的 所以又称国家水准网。 所以又称国家水准网。 国家水准网的布设也是 采用从整体到局部 整体到局部， 采用从整体到局部，由 高级到低级， 高级到低级，分级布设 逐级控制的原则。 逐级控制的原则。国家 水准网分为一 水准网分为一、二、三、 个等级。 四，4个等级。
5
水准测量主要技术要求
结点之间或结点与高级点之间，其路线的长度、 注 ：① 结点之间或结点与高级点之间 ，其路线的长度 、不应大于表中规 定的0 为往返测段，附合或环线的水准路线长度（ 定的0.7倍；② L为往返测段，附合或环线的水准路线长度（km）；n为测 6 站数。 站数。
三、四等水准测量
视线长度不超过100m。每一测站上，按下列顺序进 视线长度不超过100 每一测站上， 行观测： 行观测： 后视水准尺的黑面，读下丝、上丝和中丝读数. （1）后视水准尺的黑面，读下丝、上丝和中丝读数. 后视水准尺的红面 读中丝读数. 红面， （2）后视水准尺的红面，读中丝读数. 前视水准尺的黑面，读下丝、上丝和中丝读数. （3）前视水准尺的黑面，读下丝、上丝和中丝读数. 前视水准尺的红面 读中丝读数。 红面， （4）前视水准尺的红面，读中丝读数。 以上的观测顺序称为后一后一前一前 后一后一前一前， 以上的观测顺序称为后一后一前一前，在后视和前 视读数时，均先读黑面再读红面， 视读数时，均先读黑面再读红面，读黑面时读三丝 读数，读红面时只读中丝读数。 读数，读红面时只读中丝读数。
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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。
精选课件26Fra bibliotek三.精密水准测量外业观测与记录
外界因素--大气垂直折光
精选课件
27
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
二等水准网
一.高程基准建立与水准网布设
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。
精选课件
22
数字水准仪
二.精密水准测量
精选课件
23
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
s i（ S后S前 ） 1
规范规定：二等水准，前后视距差应小于1米，
视距累积精差选课应件 小于3米。
24
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
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精和选课海件 面地形，是研究地球形状11、 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。
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
精选课件
2
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。
精选课件
19
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
精选课件
20
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
（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
返测（B-A）
奇数站：前-后-后-前 偶数站：后精选-课前件 -前-后
精选课件
3
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 精G选P课S件 从其它高程系统转换得来4
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。
精选课件
13
一.高程基准建立与水准网布设 一等兰-西线水准路线图
精选课件
14
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。
146
448
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
8
指标线
读数：147 cm+0.960 cm= 147.960 cm
精选课件
21
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；
获取手段
水准测量
三角高程精选测课量件
从其它高程系统转换得来 5
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
三角高程精选测课量件
从其它高程系统转换得来 6
一.高程基准建立与水准网布设
三种高程系统的关系
精选课件
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
标尺零点差对水准测量的影响。
精选课件
25
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。
精选课件
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一.高程基准建立与水准网布设
精选课件
16
一.高程基准建立与水准网布设
精选课件
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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。
精选课件
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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
7
一.高程基准建立与水准网布设
精选课件
8
一.高程基准建立与水准网布设
精选课件
9
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
普通水准测量
✓四等水准测量
精选课件
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国家一等水准网
一.高程基准建立与水准网布设
精选课件
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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；