第4章 高程测量

1、第四章第四章 高程测量高程测量 高程测量概述高程测量概述 1.1.高程测量高程测量 测定地面点高程的工作（测高差定高程）测定地面点高程的工作（测高差定高程） 2.2.高程测量的方法高程测量的方法 水准测量水准测量用水准仪进行高程测量的工作。 是高程测量的主要方法 使用仪器：水准仪水准仪 水准仪的主要功能是能指出一条水平视线。水准仪的主要功能是能指出一条水平视线。 其它高程测量方法：其它高程测量方法：三角高程测量,气压高程测量， GPS测量 3.3.高程系统高程系统 我国国家高程系统：黄海高程系我国国家高程系统：黄海高程系 19561956年黄海高程系年黄海高程系 ( (水准原点水准原点 H=7

2、2.289H=72.289米）米） 我国国家高程基准：我国国家高程基准： 1985年年国家国家高程基准高程基准( (水准原点水准原点 H=72.260H=72.260米米) ) 地方高程系统地方高程系统 上海：吴淞高程系上海：吴淞高程系 4. 4. 水准测量的等级水准测量的等级 （1 1）国家分一、二、三、四等、图根（按精度要求、）国家分一、二、三、四等、图根（按精度要求、 控制范围）控制范围） （2 2）城市分二、三、四等、图根）城市分二、三、四等、图根 a b 水平视线水平视线 前进方向前进方向 A B 大地水准面大地水准面 HA HB hAB 水水 准准 尺尺 水水 准准 尺尺 4-1

3、水准测量原理水准测量原理 高差高差=后视读数后视读数- -前视读数：前视读数： 一、水准测量原理一、水准测量原理 hAB 0，高差为正，前视点高；，高差为正，前视点高； hAB 35 mm 要校正 (1)(1)检验检验 a.场地准备(CA、CB等距，约40米) b.在C测定A、B的正确高差： h正确=(a1-)-(b1-)=a1-b1=h c.仪器至B近旁，读数b2、a2：h=a2-b2 （三）水准管轴平行于视准轴的检验与校正（三）水准管轴平行于视准轴的检验与校正 LL / CCLL / CC （2）校正）校正 方法方法1：校正水准管 a.计算A尺水平视线读数： a2=b2+h b.转动微倾螺

4、旋，使横丝瞄准读数 a2：CC水平 c. 校正水准管气泡居中：LL水平（LL / CC） d. 重复检验直至符合要求。 水准管 的一端 水准管的 校正螺丝 a.保持水准管气泡居中即LL水平； b.调整十字丝环上、下校正螺丝，使横丝对准读数 a2即 CC水平，从而LL / CC。 2 1 3 4 十字丝环 校正螺丝 十字丝环 校正螺丝 方法方法2：校正十字丝 4-6 水准尺的检验 一、一般检视 二、水准尺分划的检验 （一）水准尺每米平均真长的测定 （二）水准尺分米分划误差的测定 （三）水准尺黑面与红面零点差数的测定 （四）一对水准尺黑面零点差的测定 仪器误差仪器误差 仪器校正的残余误差(主要是i

5、角的误差)。 观测时保持前后视距相等，能抵消i角误差的影响。 水准尺倾斜误差水准尺倾斜误差 操作误差操作误差 外界环境的影响外界环境的影响 (1) 水准仪和水准尺下沉与尺垫下沉 (2)地球曲率与大气折光由于温度、湿度的不同，使得沿视 线的大气密度不同，引起视线弯曲。(使视线离 地面或墙面等保持足够的距离) (3)日光和风力日光爆晒使仪器金属部件受热不 匀而变形，改变轴线的正确关系 (给仪器打伞防 晒)。较大的风力使仪器受到横向的不均匀的力， 难以精平，观测困难(避开大风天气)。 水准测量的注意事项 要求测量人员除了对工作应极端负责外，还应注意水准 测量的要点和注意事项，在立尺、观测、记录计算各

6、个环节 严格按照操作规程执行。 立尺的转点应选在土质坚实的地方，前后视距尽量相等， 立尺前，应将尺垫踏实，将水准尺尽量竖直，仪器未动，立 尺员不能着急往前迁移，前视点的立尺员应保护好作为转点 的尺垫，使不受碰动； 安置仪器高度适中，三脚架腿尽量不要对着水准尺，观测 读数前，要严格消除视差，操作微倾式水准仪时气泡应严格 居中；读数时，要仔细，迅速，准确读出大数。 Dtgi HBHAHADtgi HBHASsini 二、地球曲率与大气折光的影响 1.地球曲率改正：地球曲率改正： R s 2 f 2 1 2.折光改正：折光改正： R s 72 f 2 2 3.考虑地球曲率和大气折光两项影响后的高差计算公式：考虑地球曲率和大气折光两项影响后的高差计算公式： Dtgi Ssini R s 2 21 43.0fff pppp HHHH fviDtgh 3 1 电子水准仪 也称“数字水准仪” 具有自动安平功能。 自动显示水平视线读数和视距。 通过物镜获取水准尺图象，通过 仪器的处理系统，将图象信息转 换成数字显示。