高程控制测量
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数字测图原理及方法
Principle and Methods of Digital Mapping
武汉大学测绘学院
第三章 高程测量
3.1水准测量的原理 3.2 水准仪等级及型号 3.3 水准仪的使用 3.4 水准测量 3.5 三、四等 水准测量 3.6 水准仪的检验与校正 3.7水准测量误差的主要来源
准测量的方法将验潮站确定的高程零点引测到水准原点，也即求出水 准原点的高程。 ——1956年我国采用青岛验潮站1950年~1956年7年的潮汐记录资料推算 出的大地水准面为基准引测出水准原点的高程为72.289m， ——以这个大地水准面为高程基准建立的高程系称为“1956年黄海高程 系”(Huanghai height system 1956)，简称“56黄海系”。 如珠穆琅玛峰的高程为8848.65m，是56黄海系。
数字测图原理及方法
3.4 水准测量
数字测图原理及方法
3.4 水准测量
水准测量的主要目的是测出一系列水准点的高 程。通过水准点的高程，可以了解地表的形状、地 壳的变化，以及指导工程的设计、施工、监测。
水准测量必须有统一的高程系。
数字测图原理及方法
3.4 水准测量
我国有两个国家高程系统
(1) 1956年黄海高程系(Huanghai height system 1956) ——以青岛验潮站历年观测的黄海平均海水面为基准面， ——于1954年在青岛市观象山建立了水准原点(leveling origin)，通过水
水准测量的等级 ▪ 一、二等水准测量——科学研究、提供高程起算数据 ▪ 三、四等水准测量——工程建设、提供高程起算数据 ▪ 等外水准测量（普通水准、图根水准测量）——工程建设、
测图等。 ▪ 精度由高到低
数字测图原理及方法
3.4 水准测量
编写水准测量技术设计书 1、收集资料：已有的小比例尺地形图、测区已有 的水准测量资料（水准点的高程、精度、高程系统、 施测单位、施测日期） 2、图上选点： 3、实地踏勘：修改点位 4、确定水准点的位置——埋石
数字测图原理及方法
3.4 水准测量
水准路线的形式 1、单一水准路线：附合水准路线：支水准路线、闭合水准路线
1 附合水准路线 3
A
2
B
1
A
闭合水准路线
2
A
3
1
2
支水准路线
数字测图原理及方法
3.4 水准测量
2、水准网：由若干条单一水准路线相互连接成网状的形式。
A
E
C
1
3 4
D
2
B
数字测图原理及方法
(1) (5) 后
(2) (6) 前
(12) (13) 后-前
(14) (15)
1914 2055 后
3 1539 37.5
数字测图原理及方法
3.4 水准测量
▪ (2) “1985国家高程基准”
(Chinese height datum 1985) ——80年代，我国又采用青岛验潮站1953年~1977年25年
的潮汐记录资料推算出的大地水准面为基准引测出水 准
原点的高程为72.260m， ——以这个大地水准面为高程基准建立的高程系称为
数字测图原理及方法
3.5 三、四等 水准测量
三、四等水准测量的观测限差：
仪
等
器
级
类
型
(mm)
(mm) (mm) (m) (m)
距后 差前
视
累后 计前
视 距 差
数黑 差红
面 读
高黑 差红 之面 差所
测
高检 差查 之间 差歇
点
三等 S3 65 3.0 6.0 2.0 3.0 3.0
四等 S3 85 5.0 10.0 3.0 5.0 5.0
统 一的高程系统。 ——城市高程系统应采用1985国家高程基准或沿用
1956年黄海高程系统， ——在远离国家水准点的新设城市或在改造旧有水
准网因高程变动而影响使用时，经上级行政主 管部门批准后，可暂时建立或用地方高程系 统，但应争取条件归算到1985国家高程基准上 来。
数字测图原理及方法
3.4 水准测量
数字测图原理及方法
3.5 三、四等 水准测量
三、四等水准测量的观测手簿：
测 站 编
后 尺
下丝 上丝
前 下丝 尺 上丝 方向
后距 前距 即尺
号 视距差d d 号
(1) (5) 后
(2) (6) 前
(12) (13) 后-前
(14) (15)
1571 0739 后
1 1197 37.4
0363 前 37.6 后-前
3.5 三、四等 水准测量
数字测图原理及方法
3.5 三、四等 水准测量
1、三、四等 水准测量的观 测程序
后 视 尺
•
施测方向
前 视 尺
•
1、照准后视尺黑面，读取下、上、中丝读数 2、照准前视尺黑面，读取中、下、上丝读数 3、照准前视尺红面，读取中丝读数 4、照准后视尺红面，读取中丝读数
三、四等水准测量观测程序为：后、前、前、后 （黑、黑、红、红）
-0.2 -0.2
数字测图原理及方法
标尺读数
黑面
(3) (4) (16)
红面
(8) (7) (17)
1384 0551 +0833
6171 5239 +0932
高
K+黑
差
减红
中
数
(10) (9) (11) (18)
0 -1 +1 +0832.5
3.5 三、四等 水准测量
三、四等水准测量的观测手簿：
“1985 国家高程基准”(Chinese height datum 1985)，简称 “85高程基准”。
——在水准原点，85高程基准使用的大地水准面比56黄海 数字测图原系理及使方法用的大地水准面高出0.029m。
3.4 水准测量
数字测图原理及方法
3.4 水准测量
城市高程系统的选择 ——《城市测量规范》规定一个城市只应采用一个
百度文库红面
(8) (7) (17)
1934 2008 -0074
6621 6796 -0175
高
K+黑
差
减红
中
数
(10) (9) (11) (18)
0 -1 +1 -0074.5
3.5 三、四等 水准测量
三、四等水准测量的观测手簿：
测 站 编
后 尺
下丝 上丝
前 下丝 尺 上丝 方向
后距 前距 即尺
号 视距差d d 号
测 站 编
后 尺
下丝 上丝
前 下丝 尺 上丝 方向
后距 前距 即尺
号 视距差d d 号
(1) (5) 后
(2) (6) 前
(12) (13) 后-前
(14) (15)
2121 2196 后
2 1747 37.4
1821 前 37.5 后-前
-0.1 -0.3
数字测图原理及方法
标尺读数
黑面
(3) (4) (16)
Principle and Methods of Digital Mapping
武汉大学测绘学院
第三章 高程测量
3.1水准测量的原理 3.2 水准仪等级及型号 3.3 水准仪的使用 3.4 水准测量 3.5 三、四等 水准测量 3.6 水准仪的检验与校正 3.7水准测量误差的主要来源
准测量的方法将验潮站确定的高程零点引测到水准原点，也即求出水 准原点的高程。 ——1956年我国采用青岛验潮站1950年~1956年7年的潮汐记录资料推算 出的大地水准面为基准引测出水准原点的高程为72.289m， ——以这个大地水准面为高程基准建立的高程系称为“1956年黄海高程 系”(Huanghai height system 1956)，简称“56黄海系”。 如珠穆琅玛峰的高程为8848.65m，是56黄海系。
数字测图原理及方法
3.4 水准测量
数字测图原理及方法
3.4 水准测量
水准测量的主要目的是测出一系列水准点的高 程。通过水准点的高程，可以了解地表的形状、地 壳的变化，以及指导工程的设计、施工、监测。
水准测量必须有统一的高程系。
数字测图原理及方法
3.4 水准测量
我国有两个国家高程系统
(1) 1956年黄海高程系(Huanghai height system 1956) ——以青岛验潮站历年观测的黄海平均海水面为基准面， ——于1954年在青岛市观象山建立了水准原点(leveling origin)，通过水
水准测量的等级 ▪ 一、二等水准测量——科学研究、提供高程起算数据 ▪ 三、四等水准测量——工程建设、提供高程起算数据 ▪ 等外水准测量（普通水准、图根水准测量）——工程建设、
测图等。 ▪ 精度由高到低
数字测图原理及方法
3.4 水准测量
编写水准测量技术设计书 1、收集资料：已有的小比例尺地形图、测区已有 的水准测量资料（水准点的高程、精度、高程系统、 施测单位、施测日期） 2、图上选点： 3、实地踏勘：修改点位 4、确定水准点的位置——埋石
数字测图原理及方法
3.4 水准测量
水准路线的形式 1、单一水准路线：附合水准路线：支水准路线、闭合水准路线
1 附合水准路线 3
A
2
B
1
A
闭合水准路线
2
A
3
1
2
支水准路线
数字测图原理及方法
3.4 水准测量
2、水准网：由若干条单一水准路线相互连接成网状的形式。
A
E
C
1
3 4
D
2
B
数字测图原理及方法
(1) (5) 后
(2) (6) 前
(12) (13) 后-前
(14) (15)
1914 2055 后
3 1539 37.5
数字测图原理及方法
3.4 水准测量
▪ (2) “1985国家高程基准”
(Chinese height datum 1985) ——80年代，我国又采用青岛验潮站1953年~1977年25年
的潮汐记录资料推算出的大地水准面为基准引测出水 准
原点的高程为72.260m， ——以这个大地水准面为高程基准建立的高程系称为
数字测图原理及方法
3.5 三、四等 水准测量
三、四等水准测量的观测限差：
仪
等
器
级
类
型
(mm)
(mm) (mm) (m) (m)
距后 差前
视
累后 计前
视 距 差
数黑 差红
面 读
高黑 差红 之面 差所
测
高检 差查 之间 差歇
点
三等 S3 65 3.0 6.0 2.0 3.0 3.0
四等 S3 85 5.0 10.0 3.0 5.0 5.0
统 一的高程系统。 ——城市高程系统应采用1985国家高程基准或沿用
1956年黄海高程系统， ——在远离国家水准点的新设城市或在改造旧有水
准网因高程变动而影响使用时，经上级行政主 管部门批准后，可暂时建立或用地方高程系 统，但应争取条件归算到1985国家高程基准上 来。
数字测图原理及方法
3.4 水准测量
数字测图原理及方法
3.5 三、四等 水准测量
三、四等水准测量的观测手簿：
测 站 编
后 尺
下丝 上丝
前 下丝 尺 上丝 方向
后距 前距 即尺
号 视距差d d 号
(1) (5) 后
(2) (6) 前
(12) (13) 后-前
(14) (15)
1571 0739 后
1 1197 37.4
0363 前 37.6 后-前
3.5 三、四等 水准测量
数字测图原理及方法
3.5 三、四等 水准测量
1、三、四等 水准测量的观 测程序
后 视 尺
•
施测方向
前 视 尺
•
1、照准后视尺黑面，读取下、上、中丝读数 2、照准前视尺黑面，读取中、下、上丝读数 3、照准前视尺红面，读取中丝读数 4、照准后视尺红面，读取中丝读数
三、四等水准测量观测程序为：后、前、前、后 （黑、黑、红、红）
-0.2 -0.2
数字测图原理及方法
标尺读数
黑面
(3) (4) (16)
红面
(8) (7) (17)
1384 0551 +0833
6171 5239 +0932
高
K+黑
差
减红
中
数
(10) (9) (11) (18)
0 -1 +1 +0832.5
3.5 三、四等 水准测量
三、四等水准测量的观测手簿：
“1985 国家高程基准”(Chinese height datum 1985)，简称 “85高程基准”。
——在水准原点，85高程基准使用的大地水准面比56黄海 数字测图原系理及使方法用的大地水准面高出0.029m。
3.4 水准测量
数字测图原理及方法
3.4 水准测量
城市高程系统的选择 ——《城市测量规范》规定一个城市只应采用一个
百度文库红面
(8) (7) (17)
1934 2008 -0074
6621 6796 -0175
高
K+黑
差
减红
中
数
(10) (9) (11) (18)
0 -1 +1 -0074.5
3.5 三、四等 水准测量
三、四等水准测量的观测手簿：
测 站 编
后 尺
下丝 上丝
前 下丝 尺 上丝 方向
后距 前距 即尺
号 视距差d d 号
测 站 编
后 尺
下丝 上丝
前 下丝 尺 上丝 方向
后距 前距 即尺
号 视距差d d 号
(1) (5) 后
(2) (6) 前
(12) (13) 后-前
(14) (15)
2121 2196 后
2 1747 37.4
1821 前 37.5 后-前
-0.1 -0.3
数字测图原理及方法
标尺读数
黑面
(3) (4) (16)