地质学殷鸿福59竹4第四章

第四章高程测量本章主要内容水准测量原理1三角高程测量5水准仪和水准尺2水准测量的内业计算4水准测量的作业过程3图4－1水准测量原理HAHBabhABAB§4-1水准测量原理已知：HA

=34.248m,a=2.145m,b=1.684m求：HB§4-1水准测量原理HB=HA+a-b=34.709m§4-1水准测量原理（三）水准测量的分类1.国家水准测量：其目的在于建立全国统一的高程控制网，以满足国家建设的需要。按照从整体到局部逐级控制的原则，在全国范围内布设了由高到低四个等级的高程控制网，每一等级由一系列的水准点组成水准路线控制网。2.工程水准测量：其目的在于满足局部地区的工程建设的需要。根据精度要求，工程水准一般分二、三、四等工程水准测量，有时也作一等精密水准测量。3.图根水准测量：其目的在于为测图控制点测定高程，水准测量的精度低于国家四等水准，故又称等外水准测量。§4-1水准测量原理§4－2水准仪和水准尺水准仪和水准尺是实施水准测量的主要仪器。水准仪和水准尺根据精度不同可分为精密型和普通型。常用字母和数字的组合来表示仪器的类型及等级，国产仪器数字越小精度越高，例如DS0.5比DS1精度高。按安平方式的不同，水准仪又可分微倾水准仪和自动安平水准仪。LeicaDNA03/10数字水准仪1．DS3型（S3）水准仪。它由望远镜、水准器和基座三个主要部分组成。望远镜：它的作用是为了照准水准尺并能在水准尺上读取读数。水准器：它的作用是保证视线是水平视线，基座：用于将仪器与三脚架固连在一起，基座脚螺旋用于初步整平仪器。微动螺旋对光螺旋微倾螺旋圆水准器管水准器微动螺旋（一）普通水准仪§4－2水准仪和水准尺（二）自动安平水准仪

自动安平水准仪是一种只用圆水准器进行粗略整平，用自动安平补偿器代替管状水准器，而无需用微倾螺旋精确整平就能读取水平视线读数的水准测量仪器。优点：可简化操作手续，提高作业速度，以减少外界条件变化所引起的观测误差。自动安平水准仪§4－2水准仪和水准尺自动安平原理:§4－2水准仪和水准尺自动安平水准仪的原理是什么？水准尺与尺垫(三)水准尺与尺垫水准尺黑面：刻度从0开始

红面：从4.687m或4.787m开始尺垫：生铁铸成§4－2水准仪和水准尺尺垫水准测量的瞄准与读数具体操作(四)水准仪的使用1.安置水准仪2.粗略整平(1)先旋转两个脚螺旋，然后旋转第三个脚螺旋；(2)旋转两个脚螺旋时必须作相对地转动，即旋转方向应相反。(3)气泡移动的方向始终和左手大拇指移动的方向一致。§4－2水准仪和水准尺2.水准仪和水准尺(四)水准仪的使用3.照准目标

准星瞄准、目镜调焦、物镜调焦、使十字丝竖丝照准水准尺4.视线的精确整平粗平→精平每次读数前都需要重新使水准管气泡居中5.读数分别用十字丝中丝,上丝和下丝读取水准尺的读数。从尺上可直接读出米、分米和厘米数，并估读出毫米数，所以每个读数必须有四位数。电子水准仪具有速度快、精度高、读数方便，易于观测等特点。所测得的数字成果易于数字化处理。电子水准仪大多采用相关法、几何法或相位法原理。§4－2水准仪和水准尺（五）、电子水准仪§4－3水准测量的作业过程一、水准路线布设附合水准路线闭合水准路线水准网水准支线二、四等水准技术指标标准视线长度：≤100m视距差：≤5m黑红面读数差：≤3mm黑红面所测高差之差：≤5mm视距累积差：≤10m§4－3水准测量的作业过程三、四等水准测量的观测步骤首先将水准仪安置于两点中间并精确整平，照准后尺，黑面，读下、上、中三丝读数照准前尺，黑面，读下、上、中三丝读数照准前尺，红面，读中丝读数照准后尺，红面，读中丝读数§4－3水准测量的作业过程一个测站上的观测记录程序+1-1-0.6-0.659971209前K210931646+0.450+0.551后-前23.522.9∑dd下丝下丝上丝上丝红面黑面前视距m后视距mK1=4.687K2=4.787+0.550064471760后K113281875A∣ZD11备注高差中数(m)黑红面读数差K+黑-红(mm)水准尺读数方向及尺号前尺后尺点号测站编号<=3mm<=100m<=5m<=10m<=5mm§4－3水准测量的作业过程四等水准测量记录手簿四、水准测量注意事项1)转点起着传递高程的作用，在相邻转站过程中，尺位要严格保持不变，否则，会给高差带来误差。尺垫只能在转点上用；起点、终点、待求点、已知高程的水准点上不能放置尺垫，否则不能正确传递高程。起点、终点可能是待求点，也可能是已知高程的高等级水准点。2)每条水准路线测量测站个数应为偶数，以消除两根水准尺的零点误差和其它误差。3)等级水准测量必须往返观测。§4－3水准测量的作业过程

三、水准测量注意事项三、水准测量注意事项图4-10i角误差§4－4水准测量的内业计算一、水准测量的限差闭合差——观测值与理论值的不符值高差闭合差用fh表示四等水准测量的限差:±20mm(一般地区）

±25

mm(山地）

L为距离，以公里为单位二、计算步骤水准路线高差闭合差的计算

fh=h理-h测；∑h理＝HB-HA；高差闭合差容许值：fh0

＝各测段改正数的计算及改正数后的高差

逐点计算各点的高程§4－4水准测量的内业计算附合水准计算实例§4－4水准测量的内业计算§4－4水准测量的内业计算§4－5三角高程测量（一）三角高程测量原理及公式

L（二）当A、B两点距离大于300m时，应考虑地球曲率和大气折光对高差的影响，所加的改正数简称为两差改正：6.三角高程测量地球曲率改正的近似计算公式：大气折光改正的近似计算公式：

两差改正：考虑两差改正后的高差公式：注：因为恒大于零，故可在两点间进行对向观测，即测定hAB和hBA，最后取其平均值，由于hAB和h