高程控制测量ppt课件
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外界因素--大气垂直折光
.
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
返测（B-A） 奇数站：前-后-后-前 偶数站：后-. 前-前-后
.
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 GP. S 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。
三.精密水准测量外业观测与记录
关于“后前前后”
后视： 上、下丝 中丝（基）
后
转仪器
前视： 中丝（基）
前
上、下丝
中丝（辅）
前
转仪器
后视： 中丝（辅）
后
.
2406 1 1986
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，也是研究地壳垂直形变、地震预报的重要数据。
一.高程基准建立与水准网布设
✓ 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
.
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
144
446
142
444
442
水准仪
辅助分划 平行玻璃板
.
一.高程基准建立与水准网布设
.
一.高程基准建立与水准网布设
.
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。
.
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
.
精密水准尺
二.精密水准测量
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 .
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 .
一.高程基准建立与水准网布设
三种高程系统的关系
.
一.高程基准建立与水准网布设
二等水准网
wk.baidu.com
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。
.
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；
.
一.高程基准建立与水准网布设
.
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 ✓三等水准测量 ✓四等水准测量
精密水准测量
普通水准测量
.
国家一等水准网
一.高程基准建立与水准网布设
原则：整体到局部，高级到 低级。逐级控制，逐级加密。
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
.
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；
.
数字水准仪
二.精密水准测量
.
三.精密水准测量外业观测与记录
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
.
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。
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。
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
.
一.高程基准建立与水准网布设 一等兰-西线水准路线图
.
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。
标尺零点差对水准测量的影响。
.
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。
.
三.精密水准测量外业观测与记录
.
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
返测（B-A） 奇数站：前-后-后-前 偶数站：后-. 前-前-后
.
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 GP. S 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。
三.精密水准测量外业观测与记录
关于“后前前后”
后视： 上、下丝 中丝（基）
后
转仪器
前视： 中丝（基）
前
上、下丝
中丝（辅）
前
转仪器
后视： 中丝（辅）
后
.
2406 1 1986
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，也是研究地壳垂直形变、地震预报的重要数据。
一.高程基准建立与水准网布设
✓ 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
.
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
144
446
142
444
442
水准仪
辅助分划 平行玻璃板
.
一.高程基准建立与水准网布设
.
一.高程基准建立与水准网布设
.
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。
.
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
.
精密水准尺
二.精密水准测量
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 .
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 .
一.高程基准建立与水准网布设
三种高程系统的关系
.
一.高程基准建立与水准网布设
二等水准网
wk.baidu.com
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。
.
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；
.
一.高程基准建立与水准网布设
.
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 ✓三等水准测量 ✓四等水准测量
精密水准测量
普通水准测量
.
国家一等水准网
一.高程基准建立与水准网布设
原则：整体到局部，高级到 低级。逐级控制，逐级加密。
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；
.
数字水准仪
二.精密水准测量
.
三.精密水准测量外业观测与记录
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
.
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。
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。
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
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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
.
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。
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。
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