1、任务五任务五 图根高程测量图根高程测量主要内容主要内容一、普通水准测量一、普通水准测量二、三、四等水准测量二、三、四等水准测量三、三角高程测量三、三角高程测量v选点、埋石（水准点）选点、埋石（水准点）v水准路线水准路线v普通水准测量的施测普通水准测量的施测v水准测量的检核水准测量的检核v水准测量的内业计算水准测量的内业计算一一.普通水准测量普通水准测量1、选点、埋石、选点、埋石 水准点：用水准测量方法测定的高程控制点。水准点：用水准测量方法测定的高程控制点。水准点有永久性和临时性两种。水准点有永久性和临时性两种。200300100200400300304050400700607540120墙面
2、水准点(a)(b)图图2-21 水准标志埋设图（永久性水准点）水准标志埋设图（永久性水准点）永久性的高程控制永久性的高程控制点一般用钢筋混凝点一般用钢筋混凝土制成，或直接刻土制成，或直接刻制在不受破坏的基制在不受破坏的基岩上，如图（岩上，如图（a）所示。也可设置在所示。也可设置在稳定的墙脚上，称稳定的墙脚上，称为墙上水准点，如为墙上水准点，如图（图（b）所示。）所示。v临时性水准点临时性水准点:v可设在固定建筑物上（如房可设在固定建筑物上（如房屋基石、闸墩、桥墩、石屋基石、闸墩、桥墩、石碑）碑）;v暴露的岩石上凿一记号作为暴露的岩石上凿一记号作为标志标志;v钉一大木桩，桩顶应钉入有钉一大木桩，
3、桩顶应钉入有圆球表面的铁钉以标示点位，圆球表面的铁钉以标示点位，如右图所示。如右图所示。图图2-22 临时性水准点临时性水准点v踏勘：到实地查看是否图上设计与实地相符踏勘：到实地查看是否图上设计与实地相符v选点：选择水准点具体位置的工作选点：选择水准点具体位置的工作v埋石：水准点的标定工作，最好现场浇灌埋石：水准点的标定工作，最好现场浇灌v点之记：便于寻找水准点的位置。点之记：便于寻找水准点的位置。1、选点、埋石、选点、埋石2、水准路线的拟订、水准路线的拟订v水准路线：水准路线：为了便于观测和计算各点的高程，为了便于观测和计算各点的高程，检查和发现测量中可能产生的错误，必须将检查和发现测量中可
4、能产生的错误，必须将各点组成一条适当的施测路线，使之有可靠各点组成一条适当的施测路线，使之有可靠的校核条件，该施测路线称为水准路线。的校核条件，该施测路线称为水准路线。v形式：形式：分为闭合水准路线、附合水准路线和分为闭合水准路线、附合水准路线和支水准路线支水准路线 v闭合水准路线闭合水准路线：如图（如图（a），从已知水准点），从已知水准点BMA出发，沿环线顺序测定各高程待定点出发，沿环线顺序测定各高程待定点1、2、3、4，最后返回到起始点，称为闭合水准路线。最后返回到起始点，称为闭合水准路线。AB(b)符合水准路线(a)闭合水准路线45321321BMBM6BMA水准路线水准路线水准路线水准
5、路线v附合水准路线：附合水准路线：如图（如图（b）所示，从一水准点）所示，从一水准点BMA出发，沿各待定高程点顺序进行水准测量，最后附出发，沿各待定高程点顺序进行水准测量，最后附合到另一水准点合到另一水准点BMB上。上。v支水准路线：支水准路线：若从一已知水准点出发，既没有附合若从一已知水准点出发，既没有附合到另一水准点上，也没有闭合到原来的水准点，就到另一水准点上，也没有闭合到原来的水准点，就称其为支水准路线。如图（称其为支水准路线。如图（a）中的）中的BMA、5、6点。点。AB(b)符合水准路线(a)闭合水准路线45321321BMBM6BMA3、普通水准测量的施测、普通水准测量的施测v测
6、段：两相邻水准点之间称为一个测段测段：两相邻水准点之间称为一个测段v测站：架设水准仪的地方测站：架设水准仪的地方v转点：用来传递高程的点。转点应放置尺垫。转点：用来传递高程的点。转点应放置尺垫。vHB=HA+h1+h2+-+hn=HA+h=HA+a-b4 4、水准测量的检核、水准测量的检核v在水准测量中，测得的高差总是不可避免地在水准测量中，测得的高差总是不可避免地含有误差。为了判断测量成果是否存在错误含有误差。为了判断测量成果是否存在错误及是否符合精度要求，必须采取相应的措施及是否符合精度要求，必须采取相应的措施进行校核。进行校核。v水准路线的检核分为：水准路线的检核分为：测站检核（两次仪器
7、高法、双面尺法）测站检核（两次仪器高法、双面尺法）计算检核、路线检核计算检核、路线检核(1)(1)测站检核测站检核a.两次仪器高法两次仪器高法目的：校核每一站观测的结果是否正确。目的：校核每一站观测的结果是否正确。v已知已知HA，求，求HBv要求仪器高度变要求仪器高度变化超过化超过10cm.v若若h1-h26mm 则取两次高差的则取两次高差的 平均值作为该测平均值作为该测 站的高差站的高差a a b b BAh1=a b h 2=ab水准测量记录（两次仪器高法）水准测量记录（两次仪器高法）14测站 水准尺读数 点号 后尺 前尺 高差 (h)平均高差 改正后高差 高 程 （H）1 A 1134
8、10.000 1011 TP.1 1677-0.543 1554-0.543-0.543 TP.1 1444 1624 TP.2 1324+0.120 2 1508+0.116+0.118 已知已知HA，求，求HBvh黑黑=a黑-b黑vH红红=a红-b红红v若若K+黑黑-红红4mmv h黑黑-h红红6mmv最后取黑红面高差的平均值最后取黑红面高差的平均值;v两尺常数不一致时，考虑两两尺常数不一致时，考虑两尺常数差尺常数差 0.100米。米。b.双面尺法双面尺法BAa黑a红 b红b黑H黑=a黑b黑H红=a红b红(1)(1)测站检核测站检核水准测量记录（双面尺法）水准测量记录（双面尺法）10.25
9、010.562+0.350+0.211+0.250(2)(2)计算检核计算检核始终HHhba 计算检核就是检核计算结果是否正确计算检核就是检核计算结果是否正确。(3)(3)路线检核路线检核目的目的:计算路线闭合差，检验整条路线的测量精度。计算路线闭合差，检验整条路线的测量精度。v附合水准路线附合水准路线 高差闭合差高差闭合差：v闭合水准路线闭合水准路线 高差闭合差：高差闭合差：v支水准路线支水准路线 常用往返测的高差进行比较，即：常用往返测的高差进行比较，即：高差闭合差高差闭合差不允许超过限差，否则，须重测。不允许超过限差，否则，须重测。测hh)(始终测HHhh返往hhh 等外等外(图根图根)
10、水准路线测量水准路线测量容许高差闭合差容许高差闭合差 式中：式中：L L路线长，以公里为单位路线长，以公里为单位 n n路线测站总数路线测站总数 fh容容=40 L mm（平地）（平地）fh容容=12 n mm（山区）（山区）4、水准测量的内业计算、水准测量的内业计算（一）附合水准路线高差闭合差的调整（一）附合水准路线高差闭合差的调整v 1、计算高差闭合差、计算高差闭合差v 2、高差闭合差的调整、高差闭合差的调整 原则：将闭合差反号，按与距离或测站数成原则：将闭合差反号，按与距离或测站数成 正比的原则进行调整。正比的原则进行调整。)(始终测HHhhiinnhViiLLhVHB=32.509m已
11、知已知改正数凑整到毫米，余数强制分配到长测段中已知距离的附和水准路线计算已知距离的附和水准路线计算(二二)闭合水准路线成果计算闭合水准路线成果计算 与附合水准路线与附合水准路线不同之处不同之处是是终点和起点是同一点终点和起点是同一点，因此：因此：h理理=0 fh=h测测-h理理=h测测 其余计算与附合水准路线相同。其余计算与附合水准路线相同。闭合水准路线闭合水准路线：（三）支水准路线高差闭合差的调整（三）支水准路线高差闭合差的调整v支水准路线闭合差的调整方法是：取往测和支水准路线闭合差的调整方法是：取往测和返测高差绝对值的平均值作为两点的高差值，返测高差绝对值的平均值作为两点的高差值，其符号与
12、往测相同，然后根据起点高程和各其符号与往测相同，然后根据起点高程和各段平均高差推算各测点的高程。段平均高差推算各测点的高程。四等水准测量在一测站上四等水准测量在一测站上观测顺序观测顺序为：为：1照准照准后后视标尺视标尺黑黑面，读取上、下丝和中丝读数；面，读取上、下丝和中丝读数；2照准照准后后视标尺视标尺红红面，读取中丝读数；面，读取中丝读数；3照准照准前前视标尺视标尺黑黑面，读取上、下丝和中丝读数；面，读取上、下丝和中丝读数；4照准照准前前视标尺视标尺红红面，读取中丝读数。面，读取中丝读数。这样的顺序简称为这样的顺序简称为“后后前前后后前前”(黑、红、黑、红黑、红、黑、红)。二二.四等水准测量
13、四等水准测量后后前前后后前前(黑、红、黑、红黑、红、黑、红)观测与记录观测与记录四等水准测量四等水准测量-测站上的计算与校核测站上的计算与校核 (1)视距计算：后视距离、前视距离视距计算：后视距离、前视距离 后视距离与前视距离之差后视距离与前视距离之差 前后视距离累积差前后视距离累积差 (2)高差计算：高差计算：黑面高差、红面高差黑面高差、红面高差、黑红面高差之差、黑红面高差之差 (3)计算平均高差计算平均高差:1.021红黑高差中数hh29前后视距差前后视距差=后距后距-前距前距要求要求3m累积差累积差=本站（本站（11）+前站（前站（12）要求要求10m后距、前距后距、前距=(下丝下丝-上
14、丝上丝)100要求视距要求视距100m视距计算视距计算高差高差=后视后视-前视前视K+黑黑-红红3.0mm黑红面高差之差黑红面高差之差要求要求5mm(15)-(160.1高差中数高差中数=(15)+(16)0.1/2高差计算高差计算 四等水准测量的技术要求LKLK 项目 等级使用仪器高差闭合差的限差(mm)视线长度(m)视线高度前后视距离差(m)前后视距离累积差(m)黑红面读数差(mm)黑红面所测高差之差(mm)附合、闭合路线往返测三DS3121275三丝能读数2523四DS32012100三丝能读数31035注 1、L为水准路线长度，以km计；2、K为路线或测段长度，以km计。(1)每站检核
15、每站检核（17）=（14）-（13）=（15）-（16）0.1四等水准测量四等水准测量-检核计算检核计算v(2)高差部分高差部分：黑、红面后视总和减去黑、红：黑、红面后视总和减去黑、红面前视总和应等于黑、红面高差总和，还应面前视总和应等于黑、红面高差总和，还应等于高差中数总和的两倍。等于高差中数总和的两倍。(3)视距部分视距部分：后视距离总和减去前视距离总：后视距离总和减去前视距离总和应等于末站视距累计差。和应等于末站视距累计差。v水准路线总长度水准路线总长度=后距总和后距总和+前距总和前距总和四等水准测量四等水准测量-检核计算检核计算已知已知A A点高程点高程H HA A，欲求，欲求B B点
16、高程点高程H HB B，则在，则在A A点安置经纬仪，量测仪点安置经纬仪，量测仪器高器高i，在，在B B点竖立标杆，量测地面标点至杆顶高度点竖立标杆，量测地面标点至杆顶高度s s称为觇标高，称为觇标高，用中丝照准杆顶测出竖直角用中丝照准杆顶测出竖直角，两点间的水平距离为，两点间的水平距离为D D，则高差，则高差为：为：siDtghAB三三.三角高程测量原理三角高程测量原理 如果两点间的距离大于如果两点间的距离大于300米，就米，就要考虑地球曲率和大气折光的影要考虑地球曲率和大气折光的影响。即两差改正：响。即两差改正：由由A点向点向B点观测称为直觇观测，点观测称为直觇观测，为提高精度，可由为提高精度，可由B点向点向A点观测点观测称为反觇观测，直、反觇观测取称为反觇观测，直、反觇观测取平均，两差改正抵消，可不计算平均，两差改正抵消，可不计算两差影响。两差影响。RDf243.0
