高程控制测量课件
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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。
高程控制测量方法和特点
工程建设中的高程控制网
布设原则： 按照由高级到低级分级布设的原则； 等级分为二、三、四、五等水准和图根水准。
§8-1 高程控制测量概述
工程建设中的高程控制网
首级高程控制网： 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路线，加密时宜布设成附 合路线或结点网；
§8-1 高程控制测量概述
§8-1 高程控制测量概述
布设原则： 采一用等从水整准体到网局：部，由高级到低级，分级布设
逐是级国控家制高的程原控则制；的骨干，沿地质构造稳定和坡 分度为平国缓家的一交、通二线、布三满、全四国，4构个成等网级状。； 一等水准路线全长为93 000多公里，包括100 个闭合环，环的周长为800～1500公里
15
—
注：①
结D点S3 之间单或面结点与往高返级各一点次之间，其往路一线次的长度、30不√L应大于—表中
20
规≤5定的0D.7S倍10；
往返各一次
往一次
40√L 12√n
② L为往返测段，附合或环线的水准路线长度（km）；n为测站数。
§8-2 三、四等水准测量
路线 密度 基准
三、四等水准网是在一、二等水准网的基础 上进一步的加密，根据需要在高等级水准网 内布设附合路线、环线或结点网
测 站 编 号
测 点 编 号
下 后丝 尺上
丝
后视 距
视距 差d
前 下丝 视 上丝
前视距
Σd
方向及 尺号
水准尺读数（m） 黑面 红面
K+黑
减红 （mm）
高差
中数 （m）
（1） （2） （9） （11）
（5） （6） （10） （12）
后 前 后－前
布设原则： 按照由高级到低级分级布设的原则； 等级分为二、三、四、五等水准和图根水准。
§8-1 高程控制测量概述
工程建设中的高程控制网
首级高程控制网： 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路线，加密时宜布设成附 合路线或结点网；
§8-1 高程控制测量概述
§8-1 高程控制测量概述
布设原则： 采一用等从水整准体到网局：部，由高级到低级，分级布设
逐是级国控家制高的程原控则制；的骨干，沿地质构造稳定和坡 分度为平国缓家的一交、通二线、布三满、全四国，4构个成等网级状。； 一等水准路线全长为93 000多公里，包括100 个闭合环，环的周长为800～1500公里
15
—
注：①
结D点S3 之间单或面结点与往高返级各一点次之间，其往路一线次的长度、30不√L应大于—表中
20
规≤5定的0D.7S倍10；
往返各一次
往一次
40√L 12√n
② L为往返测段，附合或环线的水准路线长度（km）；n为测站数。
§8-2 三、四等水准测量
路线 密度 基准
三、四等水准网是在一、二等水准网的基础 上进一步的加密，根据需要在高等级水准网 内布设附合路线、环线或结点网
测 站 编 号
测 点 编 号
下 后丝 尺上
丝
后视 距
视距 差d
前 下丝 视 上丝
前视距
Σd
方向及 尺号
水准尺读数（m） 黑面 红面
K+黑
减红 （mm）
高差
中数 （m）
（1） （2） （9） （11）
（5） （6） （10） （12）
后 前 后－前
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。
第八章 高程控制测量
检 核
总高差 = +3.7015
2、三、四等水准测量的技术要求
等级
视线长度 (m)
前后视 距离差 (m)
前后视 距离累 积差(m) 积差(m)
红黑面 读数差 (mm)
红黑面所 测高差之 差(mm)
三等 四等
≤ 65
≤ 80
≤3
≤5
≤6
≤ 10
≤2 ≤3
≤3
≤5
§8－3 三角高程测量 当地形高低起伏、两点间高差较大 而不便于进行水准测量时，可以用三 角高程测量的方法测定两点间的高差 和点的高程。
2
D：水平距离 R：地球曲率
三、三角高程测量的观测和计算
1、观测：安置仪器，量取仪器高i； 安置反光镜，量取目标高v； 瞄准，读竖直角α，测水平距离D。
注意：为减少折光差的影响，避免在大风或雨后观 测，不宜在日出后或日落前2h内观测； 每条边作对边观测； 反光镜和仪器高用钢尺量两次。
2、计算
测站点 目标点 α S i v
后视水准尺黑面：下丝、上丝、中丝； 前视水准尺黑面：下丝、上丝、中丝； 前视水准尺红面：读取中丝读数； 后视水准尺红面：读取中丝读数。 “后—前—前—后”或 “黑—黑—红—红” 后 前 前 后 黑 红 红 优点：大大减弱仪器下沉误差的影响。
2、四等水准测量每站观测顺序可为： 后视水准尺黑面，下丝、上丝、中丝； 后视水准尺红面，读取中丝读数。 前视水准尺黑面，下丝、上丝、中丝； 前视水准尺红面，读取中丝读数；
测量学
第八章 高程控制测量
§8－1 高程控制测量概述
国家高程控制网：用精密水准测量方 法建立的。采用从整体到局部，由高级 到低级，分级布设逐级控制的原则。 工程建设中的高程控制网：等级分为 三、四等水准及图根水准。
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
《高程控制平差》课件
高程控制平差
欢迎来到本课程，我们将一起探讨高程控制平差是什么，如何实现以及这个 技术的应用。
什么是高程控制平差
定义
高程控制平差是一种测量技术，旨在使用文理数据来确定地球表面上点的精确高度。
原理
通过多观测点的高程数据，使用数学方法平差出单个点的高度值。
优劣
高程控制平差能以相对高精度（数厘米）计算单点高度值，相比其他测高方法有很大优势。
高程控制平差的原理
ห้องสมุดไป่ตู้
1
观测量测
通过GPS、气压计、水准尺等仪器观测点的高程数据。
2
数据处理
将观测数据输入至计算机进行秩序平差，通过反复迭代计算单点高度。
3
误差分析
计算出高程点的误差范围和置信度，对数据进行可靠性分析。
高程控制平差的应用
建筑施工
测算地基处高度，确定建筑物基准面高度。
卫星应用
卫星高程数据可用于大型建筑物地表建模，城市规 划等。
技术应用前景广阔
随着科技的发展和数据采集技术的提升，高程控制 平差将在更多领域获得广泛应用。
空中激光雷达
激光测量设备可通过飞机坐标测量海拔高度，用于 地形地貌分析。
相关案例分析
1 西部大开发
高程控制平差在西部地区的基础设施建设中有重要应用。
2 城市地形图
高精度高程数据制作的城市地形图可用于资产管理、交通规划等。
3 地震灾害预防
高程控制平差数据可用于地震灾害模拟分析，提高应对和预警效果。
高程控制平差的挑战
数据质量
高程控制平差对数据的精度要 求严格，数据错误会导致高度 计算误差。
技术壁垒
高程控制平差的计算方法、数 学基础等限制了技术人员的能 力和水平。
欢迎来到本课程，我们将一起探讨高程控制平差是什么，如何实现以及这个 技术的应用。
什么是高程控制平差
定义
高程控制平差是一种测量技术，旨在使用文理数据来确定地球表面上点的精确高度。
原理
通过多观测点的高程数据，使用数学方法平差出单个点的高度值。
优劣
高程控制平差能以相对高精度（数厘米）计算单点高度值，相比其他测高方法有很大优势。
高程控制平差的原理
ห้องสมุดไป่ตู้
1
观测量测
通过GPS、气压计、水准尺等仪器观测点的高程数据。
2
数据处理
将观测数据输入至计算机进行秩序平差，通过反复迭代计算单点高度。
3
误差分析
计算出高程点的误差范围和置信度，对数据进行可靠性分析。
高程控制平差的应用
建筑施工
测算地基处高度，确定建筑物基准面高度。
卫星应用
卫星高程数据可用于大型建筑物地表建模，城市规 划等。
技术应用前景广阔
随着科技的发展和数据采集技术的提升，高程控制 平差将在更多领域获得广泛应用。
空中激光雷达
激光测量设备可通过飞机坐标测量海拔高度，用于 地形地貌分析。
相关案例分析
1 西部大开发
高程控制平差在西部地区的基础设施建设中有重要应用。
2 城市地形图
高精度高程数据制作的城市地形图可用于资产管理、交通规划等。
3 地震灾害预防
高程控制平差数据可用于地震灾害模拟分析，提高应对和预警效果。
高程控制平差的挑战
数据质量
高程控制平差对数据的精度要 求严格，数据错误会导致高度 计算误差。
技术壁垒
高程控制平差的计算方法、数 学基础等限制了技术人员的能 力和水平。
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
7.2高程控制测量
1、高程控制测量概述高程控制测量就是在测区布设高程控制点，即水准点，用精确方法测定它们的高程，构成高程控制网。
高程控制测量的主要方法有：水准测量和三角高程测量。
国家高程控制网是用精密水准测量方法建立的，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，由高级到低级，分级布设逐级控制的原则。
国家水准网分为4个等级。
一等水准网是沿平缓的交通路线布设成周长约1 500 km的环形路线。
一等水准网是精度最高的高程控制网，它是国家高程控制的骨干，也是地学科研工作的主要依据。
二等水准网是布设在一等水准环线内，形成周长为500～750 km的环线。
它是国家高程控制网的全面基础。
三、四等级水准网是直接为地形测图或工程建设提供高程控制点。
三等水准一般布置成附合在高级点间的附合水准路线，长度不超过200 km。
四等水准均为附合在高级点间的附合水准路线，长度不超过80 km。
城市高程控制网是用水准测量方法建立的，称为城市水准测量。
按其精度要求：分为二、三、四、五等水准和图根水准。
根据测区的大小，各级水准均可首级控制。
首级控制网应布设成环形路线，加密时宜布设成附合路线或结点网。
水准测量主要技术要求见表7-2-1。
表7-2-1 水准测量主要技术要求注：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0.7倍；②L为往返测段，附合或环线的水准路线长度以km为单位；n为测站数。
工程建设的高程控制测量，采用二、三、四、五等水准测量和图根水准测量等几个等级，其技术要求见教材表7-1-5。
在丘陵或山区，高程控制量测边可采用三角高程测量。
光电测距三角高程测量现已用于（代替）四、五等水准测量。
水准点间的距离，一般地区为2—3km，城市建筑区为1—2km，工业区小于1km。
一个测区至少设立三个水准点。
2、三、四等水准测量三、四等水准测量应在通视情况良好、成像清晰、稳定的情况下进行。
三、四等水准测量的观测与计算方法如下：（1）一个测站上的观测顺序①后视水准尺黑面，使圆水准器气泡居中，读取下、上丝读数，转动微倾螺旋，使符合水准气泡居中，读取中丝读数。
高程控制测量水准测量三角高程测量课件
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
率和精度。
自动化
自动化技术将进一步提高高程 控制测量的效率和精度，减少 人为误差和操作时间。
集成化
多种测量技术的集成应用将进 一步提高高程控制测量的精度 和可靠性。
实时化
实时测量技术将使高程控制测 量更加快速、准确，为工程决
三角高程测量基于几何光学和三角函数的基本原理，通过测量两点间的水平距离 和垂直角，利用三角函数计算两点间的高差。
垂直角的测量通常使用经纬仪或全站仪，水平距离的测量则通过电磁波测距或机 械测距方式实现。
三角高程测量的主要设备
经纬仪
用于测量垂直角，具有望 远镜、水平度盘和照准部 等主要部件。
全站仪
集测距、测角、计算和记 录于一体的自动化测量仪 器，可同时测量水平距离 和垂直角。
策提供及时的数据支持。
高程控制测量技术的发展对各领域的影响
提高测量精度和效率
01
高程控制测量技术的发展将提高测量精度和效率，为各领域提
供更加准确、可靠的数据支持。
促进各领域的技术进步
02
高程控制测量技术的发展将促进各领域的技术进步，推动相关
产业的发展和创新。
提高工程安全性和可靠性
03
高程控制测量技术的发展将提高工程安全性和可靠性，减少工
高程控制量水准量三 角高程量件
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
contents
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。
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
率和精度。
自动化
自动化技术将进一步提高高程 控制测量的效率和精度，减少 人为误差和操作时间。
集成化
多种测量技术的集成应用将进 一步提高高程控制测量的精度 和可靠性。
实时化
实时测量技术将使高程控制测 量更加快速、准确，为工程决
三角高程测量基于几何光学和三角函数的基本原理，通过测量两点间的水平距离 和垂直角，利用三角函数计算两点间的高差。
垂直角的测量通常使用经纬仪或全站仪，水平距离的测量则通过电磁波测距或机 械测距方式实现。
三角高程测量的主要设备
经纬仪
用于测量垂直角，具有望 远镜、水平度盘和照准部 等主要部件。
全站仪
集测距、测角、计算和记 录于一体的自动化测量仪 器，可同时测量水平距离 和垂直角。
策提供及时的数据支持。
高程控制测量技术的发展对各领域的影响
提高测量精度和效率
01
高程控制测量技术的发展将提高测量精度和效率，为各领域提
供更加准确、可靠的数据支持。
促进各领域的技术进步
02
高程控制测量技术的发展将促进各领域的技术进步，推动相关
产业的发展和创新。
提高工程安全性和可靠性
03
高程控制测量技术的发展将提高工程安全性和可靠性，减少工
高程控制量水准量三 角高程量件
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
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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。
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一.高程基准建立与水准网布 设
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一.高程基准建立与水准网布 设
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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
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获取手段 水准测量 三角高程测量 从其它高程系统转换得来
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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 三角高程测量 从其它高程系统转换得来
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一.高程基准建立与水准网布 设
三种高程系统的关系
（前后后前）
测站3
（后前前后）
记录
测站4
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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
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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
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。
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数字水准仪
二.精密水准测量
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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，
视距累积差应小于3米。
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三.精密水准测量外业观测与
标尺零点差
记录
h12=(a1- a)-(b1-b)=(a1-b1) -a+b
一.高程基准建立与水准网布 设
国家一等水准网
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和海面地形，是研究地球形状、 大小的重要资料，也是研究地PP壳T学垂习交直流 形变、地震预报的重要数据。 11
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一.高程基准建立与水准网布
1.高程系统
设
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PPT学习G交流PS 从其它高程系统转换得来
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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。
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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；
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。
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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。
高程控制测量
高程控制测量
获得地面点的 高程的方法？
水准测量 三角高程测量 GPS高程测量 气压高程测量
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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。
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一.高程基准建立与水准网布 设
PPT学习交流16ຫໍສະໝຸດ 一.高程基准建立与水准网布 设
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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。
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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
148
450
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
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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；
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。
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三.精密水准测量外业观测与 记录
外界因素--大气垂直折光
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三.精密水准测量外业观测与
测站1
（后前前后）
测站2
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一.高程基准建立与水准网布 设
一等兰-西线水准路线图
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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。