1、高程控制测量高程控制测量获得地面点的高程的方法？水准测量 三角高程测量GPS高程测量气压高程测量演示课件一.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。演示课件一.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.高程系统演示课件一.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
2、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演示课件一.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演示课件一.高程基准建立与水准网布设三种高程系统的关系演示课件一.高程基准建立与水准网布设演示课件一.高程基准建立与水准网布设演示课件一.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。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演示课件一.高程基准建立与水准网布设国家一等水准网
3、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。演示课件一.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。
4、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。演示课件一.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；演示课件一.高程基准建立与水准网布设一等兰-西线水准路线图演示课件一.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
5、、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。演示课件一.高程基准建立与水准网布设演示课件一.高程基准建立与水准网布设演示课件二.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。演示课件二.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灵
6、敏度的管水准器高精度的测微装置高精度的测微装置高质量望远镜高质量望远镜坚固稳定的仪器结构坚固稳定的仪器结构高性能的补偿装置高性能的补偿装置演示课件二.精密水准测量精密水准尺 温度特性好温度特性好 标尺刻划精密、正确标尺刻划精密、正确 尺身不易弯曲尺身不易弯曲 底面坚固耐磨，且垂直尺身底面坚固耐磨，且垂直尺身演示课件二.精密水准测量154152150148146144142 45445245044844644444210 9 8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：147 cm+0.960 cm=147.960 cm测微器100格，对应标尺一个分划：10mm；直读
7、到0.1mm，估读至0.01mm。基本分划辅助分划演示课件二.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；演示课件二.精密水准测量数字水准仪演示课件三.精密水准测量外业观测与记录1.水准测量误差i角误差 1SSis）（前后规范规定：二等水准，前后视距差应小于1米，视距累积差应小于3米。演示课件三.精密水准测量外业观测与记录h12=(a1-a)-(b1-b)=(a1-b1)-a+a+b bh23=(b2-b)-(a2-a)=(b2-a2)-b+b+a ah13=h12+h23=(a1-b1)+(b2-a2)结论：偶数
8、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。标尺零点差演示课件三.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。演示课件三.精密水准测量外业观测与记录外界因素-大气垂直折光演示课件三.精密水准测量外业观测与记录AB往测（A-B）奇数站：后奇数站：后-前前-前前-后后偶数站：前偶数站：前-后后-后后-前前返测（B-A）奇数站：前奇数站：前-后后-后后-前前偶数站：后偶数站：后-前前
9、-前前-后后 测站测站1 测站测站2测站测站3测站测站4测站测站1测站测站2测站测站3测站测站4（后前前后）（后前前后）（前后后前）（前后后前）（后前前后）（后前前后）（前后后前）（前后后前）（前后后前）（前后后前）（后前前后）（后前前后）（前后后前）（前后后前）（后前前后）（后前前后）AB演示课件三.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）中丝（基）中丝（基）上、下丝中丝（辅中丝（辅）中丝（辅）中丝（辅）后前前后演示课件1 12406240619861986 420 4201809180913911391 418 418219 83
10、219 83160 06160 06461 63461 63521 38521 38+059.75+059.75+059.75+059.75+059.760+059.760+2+2+2+2+2+22 21800180013511351 449 4491639163911891189 450 450157 40157 40141 40141 40442 92442 92458 95458 95+016.00+016.00+016.03+016.03+016.015+016.015-1-1+1+1-3-3演示课件三.精密水准测量外业观测与记录演示课件三.精密水准测量外业观测与记录一 S05 35
11、0.5 1.5 0.5 0.4 3.0 二 S1 50 1.0 3.0 0.3 0.7 3.0 S05 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 mmK4K4K2演示课件四、水准测量高差改正数计算1.1.水准标尺每米长度误差的改正数水准标尺每米长度误差的改正数 水准标尺水准标尺每米长度误差每米长度误差对高差的影响是系统性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质的。根据规定，当一对水准标尺每米长
12、度的平均误差误差f f大于大于 时，就要对观测高差进行改时，就要对观测高差进行改正。正。由于由于往返测观测高差的符号相反往返测观测高差的符号相反，其改正数的，其改正数的符号也不同。符号也不同。mm02.0演示课件四、水准测量高差改正数计算例：例：设有一对水准标尺经检定得，设有一对水准标尺经检定得，1米米间隔的平均真间隔的平均真长为长为999.96mm，测段往返测高差，测段往返测高差则该测段往返测高差的改正数是多少？则该测段往返测高差的改正数是多少？mh345.20解：每米长度误差为解：每米长度误差为mmf04.0100096.999往返测高差改正数为往返测高差改正数为mmhff81.0)345
13、.20()04.0(演示课件四、水准测量高差改正数计算2.2.正常水准面不平行的改正数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：需计算水准面不平行改正，公式如下：iiAH2sin0000015371.0A演示课件四、水准测量高差改正数计算例：例：计算计算柳宝柳宝35基到基到宜柳宜柳1段的正常水准面不平段的正常水准面不平行改正数。行改正数。解：按水准路线平均纬度解：按水准路线平均纬度1824m查表得常系数查表得常系数9101153A水准路线始末点近似高程平均值水准路线始末点近似高程平均值mH435
14、2/)445425(纬度差纬度差3mmAH5.11演示课件四、水准路线闭合差计算及分配1.1.水准路线闭合差计算水准路线闭合差计算0)(hHHWn为水准路线两端点的已知高程为水准路线两端点的已知高程nHH、0h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水准路线中各测段正常水准面不平行改正数之和mmmmhHHWn5.952565.148)128.573876.424()(0演示课件四、水准路线闭合差计算及分配2.2.高差改正数计算高差改正数计算水准路线中每个测段的高差改正数：水准路线中每个测段的高差改正数：WRRv最后根
15、据已知点高程及改正后的高差计算水准点的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：概略高程：vhHH0kmR9.80kmR8.5mmv7.05.99.808.51演示课件演示课件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演示课件习 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：见下表演示课件二等水准测量外业高差与概略高程计算二等水准测量外业高差与概略高程计算II天唐03 39 51III唐通02 46III唐通03 42III唐通04 37III唐通05 31III唐通06 28III唐
16、通07 25III唐通08 20III唐通09 17III唐通10 18II天唐04 145.6 +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 -20.7437 +20.74427.4 +25.6175 -25.61925.6 +20.1024 -20.10396.3 +36.4723 -36.47315.2 +27.8860 -27.8842692.4432f=-0.06mm/m计算至0.1mm811.8431水准点号纬度距离观测高差往测返测概略高程演示课件演示课件
