水准测量方案设计PPT课件

1、转点与测站转点与测站观测时，每安置一次仪器观测两点间的高差，观测时，每安置一次仪器观测两点间的高差，称为一个称为一个测站测站；作为传递高程的临时立尺点作为传递高程的临时立尺点1 1、2 2、n-1n-1称称为为转点转点。 第1页/共37页各测站的高差为各测站的高差为：h1=a1-b1h2=a2-b2 . . hn=an-bn因此因此A A、B B两点间的高差为：两点间的高差为：hAB=h1+h2+hn=h或写成：或写成：hAB=(a1-b1)+(a2-b2)+(an-bn) =a-b第2页/共37页 水准测量就是利用水准仪来测定各测点间的水准测量就是利用水准仪来测定各测点间的高差，从而根据已知

2、点的高程，来推算出未知点高差，从而根据已知点的高程，来推算出未知点高程的过程。已知高程的点称为水准点。为了适高程的过程。已知高程的点称为水准点。为了适应各项工程对水准点的需要，国家测绘部门在全应各项工程对水准点的需要，国家测绘部门在全国布设并测量了四种等级的水准点网，并对水准国布设并测量了四种等级的水准点网，并对水准测量作了规定，其中一等水准测量精度测量作了规定，其中一等水准测量精度 最高，最高，四等水准测量精度最低。四等水准测量精度最低。二、水准测量二、水准测量第3页/共37页 一、二等水准测量主要用于科学研究，也作一、二等水准测量主要用于科学研究，也作为三、四等水准测量为三、四等水准测量

3、的起算依据。三、四等水的起算依据。三、四等水准测量主要用于国防建设、经济建设和测绘地形准测量主要用于国防建设、经济建设和测绘地形图的起算高程。为了图的起算高程。为了 进一步满足工程建设和测进一步满足工程建设和测绘地形图的需要，以三、四等水准点为起始点，绘地形图的需要，以三、四等水准点为起始点，再用普通水准测量方法布设和测定工程水准点的再用普通水准测量方法布设和测定工程水准点的高程。普通水准测量，也称等外水准测量，精度高程。普通水准测量，也称等外水准测量，精度低于国家四等水准低于国家四等水准 测量，而水准路线的布设及测量，而水准路线的布设及水准点的密度可根据具体工程和地形测图的需要水准点的密度可

4、根据具体工程和地形测图的需要有较大灵活性。有较大灵活性。二、水准测量二、水准测量第4页/共37页 进行水准测量前必须先作技术设计，其目的进行水准测量前必须先作技术设计，其目的在于从全局考虑统筹安排，使整个水准测量任务在于从全局考虑统筹安排，使整个水准测量任务有计划地顺利完成。此项工作的好坏将直接影响有计划地顺利完成。此项工作的好坏将直接影响到水准测量的速度、质量及其相关的工程建设，到水准测量的速度、质量及其相关的工程建设，因此，要求测量工作者在开展工作之前，必须做因此，要求测量工作者在开展工作之前，必须做好水准路线的拟订工作。好水准路线的拟订工作。 水准路线的拟订工作包括：水准路线的选择、水准

5、路线的拟订工作包括：水准路线的选择、水准点位的确定。水准点位的确定。 三、水准路线（网）的布设形式三、水准路线（网）的布设形式 第5页/共37页 选择水准路线的基本要求点是必须满足具体选择水准路线的基本要求点是必须满足具体任务的需要。例如：施测国家三、四等水准测量，任务的需要。例如：施测国家三、四等水准测量，它们必须以高一等级的水准点为起始点，并较为它们必须以高一等级的水准点为起始点，并较为均匀地分布水准点的位置。不同等级的水准测量均匀地分布水准点的位置。不同等级的水准测量和不同性质的工程建设，其精度要求是不同的，和不同性质的工程建设，其精度要求是不同的，各自都有各自的要求，因此拟订水准路线时

6、应按各自都有各自的要求，因此拟订水准路线时应按规范要求进行。规范要求进行。 三、水准路线（网）的布设形式三、水准路线（网）的布设形式 第6页/共37页 拟订水准路线一般首先要收集现有的较小比拟订水准路线一般首先要收集现有的较小比例尺地形图，收集测区已有的水准测量资料，包例尺地形图，收集测区已有的水准测量资料，包括水准点的高程、精度、高程系、施测年份及施括水准点的高程、精度、高程系、施测年份及施测单位。设计人员还应亲自到现场勘察，核对地测单位。设计人员还应亲自到现场勘察，核对地形图的正确性，了解水准点的现状，例如是保存形图的正确性，了解水准点的现状，例如是保存完好还是已被破坏。在此基础上根据任务

7、要求确完好还是已被破坏。在此基础上根据任务要求确定如何合理使用已有资料，然后进行图上设计。定如何合理使用已有资料，然后进行图上设计。三、水准路线（网）的布设形式三、水准路线（网）的布设形式 第7页/共37页 一般说来，对精度要求高的水准路线应该沿一般说来，对精度要求高的水准路线应该沿公路、大道布设，精度要求较低的水准路线也应公路、大道布设，精度要求较低的水准路线也应尽可能沿各类道路布设，目的在于路线通过的地尽可能沿各类道路布设，目的在于路线通过的地面要坚实，使仪器和标尺都能稳定。为了不增多面要坚实，使仪器和标尺都能稳定。为了不增多测站数，并保证足够的精度，还应使路线的坡度测站数，并保证足够的精

8、度，还应使路线的坡度较小，水准点的位置应在拟订水准路线时同时考较小，水准点的位置应在拟订水准路线时同时考虑；对于较大测区，如果水准路线布成网状，则虑；对于较大测区，如果水准路线布成网状，则应考虑平差计算的初步方案，以便内业工作顺利应考虑平差计算的初步方案，以便内业工作顺利进行。进行。 三、水准路线（网）的布设形式三、水准路线（网）的布设形式 第8页/共37页 图上图上设计设计结束后，绘制一份水准路线布设图；结束后，绘制一份水准路线布设图；图上按一定比例绘出水准路线、水准点的位置，图上按一定比例绘出水准路线、水准点的位置，注明水准路线的等级、水准点的编号。注明水准路线的等级、水准点的编号。 水准

9、路线可以布设成什么样的形式呢？水准路线可以布设成什么样的形式呢？ 三、水准路线（网）的布设形式三、水准路线（网）的布设形式 第9页/共37页1 1、单一水准路线的布设形式、单一水准路线的布设形式闭合水准路线闭合水准路线 由已知点BM1已知点BM1附合水准路线附合水准路线 由已知点BM1已知点BM2支水准路线支水准路线 由已知点BM1某一待定水准点A。第10页/共37页（1 1）附合水准路线：从一个高级水准点出发，）附合水准路线：从一个高级水准点出发，沿一条路线进行施测，以测定待定水准点的高程，沿一条路线进行施测，以测定待定水准点的高程，最后测到另外一个已知高程点上，这样的观测路最后测到另外一个

10、已知高程点上，这样的观测路线形式称为附合水准路线。线形式称为附合水准路线。第11页/共37页 （2 2）闭合水准路线：从一个高级水准点出）闭合水准路线：从一个高级水准点出发，沿一条路线进行施测，以测定待定水准点的发，沿一条路线进行施测，以测定待定水准点的高程，最后仍回到原来的已知点上，从而形成一高程，最后仍回到原来的已知点上，从而形成一个闭合环线，这样的观测路线形式称为闭合水准个闭合环线，这样的观测路线形式称为闭合水准路线。路线。 第12页/共37页 （3 3）支水准路线：从一个高级水准点出发，）支水准路线：从一个高级水准点出发，沿一条路线进行施测，以测定待定水准点的高程，沿一条路线进行施测，

11、以测定待定水准点的高程，其路线即不闭合又不附合，这样的观测路线形式其路线即不闭合又不附合，这样的观测路线形式称为支水准路线。此形式没有检核条件，为了提称为支水准路线。此形式没有检核条件，为了提高观测精度和增加检核条件，支水准路线必须进高观测精度和增加检核条件，支水准路线必须进行往返测量。行往返测量。 第13页/共37页图形：水准路线布设基本形式第14页/共37页（1 1）收集资料：）收集资料：四、四、水准路线布设第15页/共37页（2 2）图上初步选线）图上初步选线 在测区已有的地形图上设计拟定的水准路线。水准路线应尽量选设在地势平坦、土质坚实、施测方便的道路附近，尽量避免通过水滩、沙土、易塌

12、陷易受雨水冲刷的地区。选线的同时还应考虑水准点的埋设位置。最后绘制一份水准路线布设图，图上按一定比例绘出水准路线、水准点的位置，注明水准路线的等级、水准点的编号。第16页/共37页（3 3）实地选线）实地选线 在图上设计的基础上到实地选线。根据实地的具体情况，如沿线的实际坡度、土质特征来修改图上的设计路线，确定最有利的水准路线。同时选定水准标石埋设的确切地点。水准点应尽量埋设在土质坚实、便于保存、使用方便之处。墙脚水准点一定要选设在永久性的建筑物或构筑物上。水准点的密度应满足测量任务的需要，且符合有关“规范”的规定。 第17页/共37页(4)(4)选点、埋石选点、埋石水准点的标定，即埋设标志

13、水准点位置确定之后，按规范规定埋设水准标石。水准标石的中央嵌有瓷质和金属标志。埋石结束后，应详细绘制水准点“点之记”，以便使用时易于寻找。水准点“点之记”应与水准测量成果一起妥为保存，一并上交。 第18页/共37页 水准点按其性质分为永久性和临时性水准点水准点按其性质分为永久性和临时性水准点两大类。便于长期保存的水准点称为永久性水准两大类。便于长期保存的水准点称为永久性水准点，通常是标石。为了工程建设的需要而临时增点，通常是标石。为了工程建设的需要而临时增设的水准点，这种水准点没有长期保存的价值称设的水准点，这种水准点没有长期保存的价值称为临时性水准点（通常以木桩作为临时性水准为临时性水准点（

14、通常以木桩作为临时性水准点）。点）。 第19页/共37页 永久性水准点又分为标准类型和普通类型两永久性水准点又分为标准类型和普通类型两种。标准型由一个方底盘和一个柱石组成，除柱种。标准型由一个方底盘和一个柱石组成，除柱石顶部镶嵌有水准标志之外，在底盘上也镶嵌有石顶部镶嵌有水准标志之外，在底盘上也镶嵌有一个水准标志，水准测量时应测出两个标志的高一个水准标志，水准测量时应测出两个标志的高程，规格和埋设见图（程，规格和埋设见图（a a）所示。普通型标石只）所示。普通型标石只有柱石，水准标志只有一个，规格和埋设见图有柱石，水准标志只有一个，规格和埋设见图（b b）所示。埋石工作最好现场浇灌。水准测量）

15、所示。埋石工作最好现场浇灌。水准测量的成果通常取至毫米，因此标石的稳定性非常重的成果通常取至毫米，因此标石的稳定性非常重要。水准测量应与埋设之间有一段时间间隔，以要。水准测量应与埋设之间有一段时间间隔，以便水准标石的稳定。便水准标石的稳定。 第20页/共37页 a ba b 第21页/共37页 在城镇和厂矿社区，还可以采用墙角水准标在城镇和厂矿社区，还可以采用墙角水准标志，选择稳定建筑物墙脚的适当高度埋设墙脚水志，选择稳定建筑物墙脚的适当高度埋设墙脚水 准标志作为水准点，具体埋设和形状图。准标志作为水准点，具体埋设和形状图。 为了便于寻找水准点的位置，所有水准点均为了便于寻找水准点的位置，所有

16、水准点均应制作点之记，点之记应作为测量成果长期保存。应制作点之记，点之记应作为测量成果长期保存。水准点点之记的绘制方法及式样见图所示。水准点点之记的绘制方法及式样见图所示。 第22页/共37页 水准点(Bench Mark) 通过水准测量方法获得其高程的高程控制点，称为水准点，一般用BM表示。有永久性和临时性两种。第23页/共37页四等水准点点之记第24页/共37页四四等等水水准准点点点点之之记记第25页/共37页四等水准点点之记（上部）四等水准点点之记（上部）第26页/共37页四等水准点之记（下部）四等水准点之记（下部）第27页/共37页 优（90100分）良（7589分）权P选线和选点线路

17、和点位选择优良，易于寻找，便于观测和长期保存。线路和点位选择恰当，易于寻找，便于观测和长期保存。0.4旧点检找查找认真，交代清楚。查到的旧点可靠，且利用率高。需重绘点之记和重办委托保管的均已办理。查找认真，交代清楚。查到的旧点可靠，需重绘点之记和重办理保管的均已办理。0.15点之记及线路图内容真实，项目齐全。绘制准确，清晰美观，符号正确，文字清晰。内容真实，项目齐全。绘制准确，文字清晰。0.25选点报告内容确切，说明详细，编写齐全，建议具体可行，文字简练。内容确切，说明较详细，编写项目齐全，建议具体可行，文字清晰。0.2五、选点质量评价标准 第28页/共37页 国家水准网布设（案例）第29页/

18、共37页 国家水准网布设（案例） 1.国家水准网的布设原则：从整体到局部，由高级到低级，分级布设逐级控制 2.国家水准网分为一、二、三、四，4个等级 3.一、二、三、四等水准网的布设 一等水准网是沿平缓的交通路线布设成周长约1500km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，同时也是地学科研工作的主要依据。 第30页/共37页 国家水准网布设（案例） 二等水准网是布设在一等水准环线内，形成周长为500750km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200km。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80km 第31页/共37页第32页/共37页规范的具体