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高程控制测量 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 一 高程基准建立与水准网布设 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 GPS 从其它高程系统转换得来 1 高程系统 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 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 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 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 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 三等水准测量 四等水准测量 根据需要在高级水准网内加密 布设附合路线 尽可能相互交叉 构成闭合环 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 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 二 精密水准测量 精密水准尺 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 154152150148146144142 454452450448446444442 1098 水准标尺 物镜 平行玻璃板 十字丝面 测微螺旋 测微分划尺 指标线 水准仪 读数 147cm 0 960cm 147 960cm 测微器100格 对应标尺一个分划 10mm 直读到0 1mm 估读至0 01mm 基本分划 辅助分划 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 二 精密水准测量 数字水准仪 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 视距累积差应小于3米 三 精密水准测量外业观测与记录 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标尺零点差对水准测量的影响 标尺零点差 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 外界因素 大气垂直折光 三 精密水准测量外业观测与记录 A B 往测 A B 奇数站 后 前 前 后偶数站 前 后 后 前 返测 B A 奇数站 前 后 后 前偶数站 后 前 前 后 测站1 测站2 测站3 测站4 测站1 测站2 测站3 测站4 后前前后 前后后前 后前前后 前后后前 前后后前 后前前后 前后后前 后前前后 A B 三 精密水准测量外业观测与记录 关于 后前前后 转仪器 转仪器 后视 后视 前视 上 下丝中丝 基 中丝 基 上 下丝 中丝 辅 中丝 辅 后前前后 1 2406198642021983 16006 46163 52138 059 75 059 75 059 760 2 2 2 216391189450 15740 14140 44292 45895 016 00 016 03 016 015 1 1 3 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 一S05 35 0 5 1 5 0 5 0 4 3 0二S1 50 1 0 3 0 0 3 0 7 3 0S05 60 1 0 3 0 0 3 0 7 3 0 等级 仪器视距类型m 前后视距差m 前后视距累积差m 视线高度下丝读数m 基辅分划所得高差之差mm 上下丝读数平均值与中丝读数之差mm 水准路线测段往返测高差不符值mm 四 水准测量高差改正数计算 1 水准标尺每米长度误差的改正数 水准标尺每米长度误差对高差的影响是系统性质的 根据规定 当一对水准标尺每米长度的平均误差f大于时 就要对观测高差进行改正 由于往返测观测高差的符号相反 其改正数的符号也不同 四 水准测量高差改正数计算 例 设有一对水准标尺经检定得 1米间隔的平均真长为999 96mm 测段往返测高差则该测段往返测高差的改正数是多少 解 每米长度误差为 往返测高差改正数为 四 水准测量高差改正数计算 2 正常水准面不平行的改正数 按水准测量规范规定 各等级水准测量结果 均需计算水准面不平行改正 公式如下 四 水准测量高差改正数计算 例 计算 柳宝35基到 宜柳1段的正常水准面不平行改正数 解 按水准路线平均纬度 查表得常系数 水准路线始末点近似高程平均值 纬度差 四 水准路线闭合差计算及分配 1 水准路线闭合差计算 为水准路线两端点的已知高程 水准路线中各测段观测高差加入尺长改正数 水准路线中各测段正常水准面不平行改正数之和 四 水准路线闭合差计算及分配 2 高差改正数计算 水准路线中每个测段的高差改正数 最后根据已知点高程及改正后的高差计算水准点的概略高程 填已知数据和观测数据 计算高差改正数 计算高差改正数 计算概略高程 习题课 内容 水准测量概算 要求 掌握 水准测量概算 的方法和步骤 会进行水准水准测量概算 时间 2009年 月 日 已知数据 见下表 二等水准测量外业高差与概略高程计算 II天唐033951III唐通0246III唐通0342III唐通0437III唐通0531III唐通0628III唐通0725III唐通0820III唐通0917III唐通1018II天唐0414 5 6 47 1215 47 12016 4 41 0483 41 04947 3 16 3471 16 34516 2 11 4010 11 39805 2 28 8941 28 89614 8