《工程测量常用的技术和方法水准仪.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程测量常用的技术和方法水准仪.ppt（84页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、工程测量常用技术和方法工程测量常用技术和方法1 1主讲：瞿澄埃主讲：瞿澄埃主讲：瞿澄埃主讲：瞿澄埃九冶建设有限公司九冶建设有限公司2017年年8月月15日日工程测量常用技术和方法工程测量常用技术和方法高程控制测量概述高程控制测量概述高程控制测量概述高程控制测量概述 在在测测区区布布设设一一批批高高程程控控制制点点，即即水水准准点点，用用精精确确方方法法测定它们的高程，构成高程控制网。测定它们的高程，构成高程控制网。3 3种类别的高程种类别的高程 基准面基准面:基准线基准线 类别类别 大地水准面大地水准面铅垂线铅垂线正高正高似大地水准面似大地水准面正常重力线（与正常椭球正常重力线（与正常椭球法线
2、重合法线重合）正常高）正常高地球椭球面地球椭球面法线法线.（地球椭球）（地球椭球）大地高大地高基准点，即水准原点基准点，即水准原点:我国规定自我国规定自1989年起一律采用年起一律采用“1985 国家高程基准国家高程基准”.以这个基准测定的青岛水准原以这个基准测定的青岛水准原点高程为点高程为72.260m。高程高程-是从一个点沿着该点的基准线到基准面的距离是从一个点沿着该点的基准线到基准面的距离。高程控制测量的任务高程控制测量的任务:概概 述述高程控制测量概述高程控制测量概述高程控制测量概述高程控制测量概述国家高程控制网国家高程控制网 国家高程控制网是用国家高程控制网是用精密水准测量精密水准测
3、量精密水准测量精密水准测量方法建立的，所以又称国家方法建立的，所以又称国家水准网。国家水准网的布设也是采用从水准网。国家水准网的布设也是采用从整体到局部，由高级到整体到局部，由高级到低级，低级，分级布设逐级控制的原则。国家水准网分为分级布设逐级控制的原则。国家水准网分为一、二、三、一、二、三、四，四，4个个级别级别。工程建设中的高程控制网工程建设中的高程控制网 按照由按照由高级到低级高级到低级分级布设的原则分级布设的原则,高程控制网的等级分为二、高程控制网的等级分为二、三、四、五等水准及图根水准。视测区的大小，各等级水准均三、四、五等水准及图根水准。视测区的大小，各等级水准均可作为测区的首级高
4、程控制。首级网应可作为测区的首级高程控制。首级网应布设成环形路线布设成环形路线，加密，加密时宜时宜布设成附合路线或结点网布设成附合路线或结点网。独立的首级网，应以。独立的首级网，应以不低于首不低于首级网的精度与国家水准点联测级网的精度与国家水准点联测。水准点应有一定的密度，一般。水准点应有一定的密度，一般沿水准路线每沿水准路线每13km埋设一点，埋设后应绘制点之记。水准埋设一点，埋设后应绘制点之记。水准观测须待埋设的水准点稳定后方可进行。观测须待埋设的水准点稳定后方可进行。概概 述述高程控制测量概述高程控制测量概述高程控制测量概述高程控制测量概述概概 述述水准测量主要技术要求水准测量主要技术要
5、求 注：注：结点之间或结点与高级点之间，其路线的长度、不应大于表中规定的结点之间或结点与高级点之间，其路线的长度、不应大于表中规定的0.7倍；倍；L为往返测段，附合或环线的水准路线长度（为往返测段，附合或环线的水准路线长度（km）；）；n为测站数。为测站数。三、四等水准测量三、四等水准测量 观观 测测 方方 法法 四等水准测量四等水准测量 视线长度不超过视线长度不超过100m。每一测站上，按下列顺序进行观测：每一测站上，按下列顺序进行观测：（1）后视水准尺的黑面，读下丝、上丝和中丝读数）后视水准尺的黑面，读下丝、上丝和中丝读数.（2）后视水准尺的红面，读中丝读数）后视水准尺的红面，读中丝读数.
6、（3）前视水准尺的黑面，读下丝、上丝和中丝读数）前视水准尺的黑面，读下丝、上丝和中丝读数.（4）前视水准尺的红面，读中丝读数。）前视水准尺的红面，读中丝读数。以上的观测顺序称为以上的观测顺序称为后一后一前一前后一后一前一前后一后一前一前后一后一前一前，在后视和前视读数时，在后视和前视读数时，均先读黑面再读红面，读黑面时读三丝读数，读红面时只读均先读黑面再读红面，读黑面时读三丝读数，读红面时只读中丝读数。中丝读数。三等水准测量三等水准测量 视线长度不超过视线长度不超过75m。观测顺序应为观测顺序应为后一前一前一后后一前一前一后后一前一前一后后一前一前一后.7 高高差差是是确确定定地地面面点点位位
7、的的三三要要素素之之一一，一一般般是是通通过测量高差进而求得点的高程。过测量高差进而求得点的高程。1.1.水准测量水准测量 2.2.三角高程测量三角高程测量 3.3.物理高程测量物理高程测量 4.GPS4.GPS高程测量高程测量高程测量可分为：高程测量可分为：高程测量高程测量 -测量地面点高程的工作测量地面点高程的工作水准测量水准测量 -实质是测定两点之间的高差实质是测定两点之间的高差水准测量是最基本水准测量是最基本,精度最高的一种高程方法。精度最高的一种高程方法。8 地面点的高程位置地面点的高程位置B BA A大大 地地 水水 准准 面面假假 定定 水水 准准 面面B B 相对高程相对高程H
8、 HA AH HB B H HA AH H 绝对高程绝对高程h hABAB平均水海面平均水海面平均水海面平均水海面验潮站验潮站验潮站验潮站铅垂线铅垂线铅垂线铅垂线铅垂线铅垂线铅垂线铅垂线高差高差高差高差9 我国的高程系统：水准原点我国的高程系统：水准原点我国的高程系统：水准原点我国的高程系统：水准原点 全国高程的起算点全国高程的起算点全国高程的起算点全国高程的起算点1956195619561956年黄海高程系（年黄海高程系（年黄海高程系（年黄海高程系（72.289m72.289m72.289m72.289m）目前我国统一采用目前我国统一采用目前我国统一采用目前我国统一采用:1985198519
9、851985年国家高程基准年国家高程基准年国家高程基准年国家高程基准 （72.260m72.260m72.260m72.260m）水准原水准原水准原水准原点点点点HH0 0验验验验潮潮潮潮站站站站大地水准大地水准大地水准大地水准面面面面水水水水海海海海平平平平面面面面10 埋设水准点埋设水准点埋设水准点埋设水准点 测绘部门在全国各地埋设并测定的高程点称测绘部门在全国各地埋设并测定的高程点称测绘部门在全国各地埋设并测定的高程点称测绘部门在全国各地埋设并测定的高程点称水准点，用水准点，用水准点，用水准点，用BMBMBMBM（Bench MarkBench MarkBench MarkBench M
10、ark）表示。分永久性与临时）表示。分永久性与临时）表示。分永久性与临时）表示。分永久性与临时性性性性 2 2 2 2种。种。种。种。永永永永久久久久水水水水准准准准点点点点临临临临时时时时水水水水准准准准点点点点11 第一节第一节 水准测量原理水准测量原理12 h hAB AB=a-b H-b HB B=H HA A+h hAB AB 测量、计算两点之间高差的方法测量、计算两点之间高差的方法:(后视读数后视读数 -前视读数前视读数 )A A A AB B B B大地水准面大地水准面大地水准面大地水准面b b水平视线水平视线水平视线水平视线H H H HA A A AH H H HB B B
11、B=?=?=?=?h h h hABABABABa a后后后后 尺尺尺尺前前前前 尺尺尺尺测量前进方向测量前进方向B B 前视点前视点前视点前视点待测点待测点待测点待测点后视读数后视读数后视读数后视读数A A 后视点后视点后视点后视点高程已知点高程已知点高程已知点高程已知点前视读数前视读数前视读数前视读数高差高差高差高差高程高程高程高程13 h hABAB有正负之分，有正负之分，h hABAB为正为正,说明说明B B点比点比A A点点高，反之说明高，反之说明B B点比点比A A点低。点低。14 通常待测点通常待测点通常待测点通常待测点 B B B B 距离已知水准点距离已知水准点距离已知水准点
12、距离已知水准点 A A A A 较远或高差很大，就较远或高差很大，就较远或高差很大，就较远或高差很大，就需要分段测量，计算两点高差，如下图：需要分段测量，计算两点高差，如下图：需要分段测量，计算两点高差，如下图：需要分段测量，计算两点高差，如下图：A AB BHHA AHHB Bh h 1 1h h 2 2h h AB AB15 1.1.1.1.水准仪的等级水准仪的等级水准仪的等级水准仪的等级 按精度分：按精度分：按精度分：按精度分：S S S S05050505、S S S S1 1 1 1、S S S S3 3 3 3、S S S S10101010共共共共4 4 4 4级。级。级。级。按
13、构造分：微倾式水准仪、自动安平水准仪、按构造分：微倾式水准仪、自动安平水准仪、按构造分：微倾式水准仪、自动安平水准仪、按构造分：微倾式水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和数字水准仪。激光水准仪和数字水准仪。激光水准仪和数字水准仪。激光水准仪和数字水准仪。3.3.3.3.水准尺与尺垫水准尺与尺垫水准尺与尺垫水准尺与尺垫 水准测量时还需配套的工具有水准尺水准测量时还需配套的工具有水准尺水准测量时还需配套的工具有水准尺水准测量时还需配套的工具有水准尺 和尺垫。和尺垫。和尺垫。和尺垫。2.2.2.2.微倾式水准仪构造微倾式水准仪构造微倾式水准仪构造微倾式水准仪构造 望远镜、水准器、托板、基座共望远镜、
14、水准器、托板、基座共望远镜、水准器、托板、基座共望远镜、水准器、托板、基座共4 4 4 4部分。部分。部分。部分。第二节第二节 水准测量的仪器与工具水准测量的仪器与工具16 S S3 3级微倾水准仪像片级微倾水准仪像片 望远镜望远镜水准器水准器托板托板基座基座自动安平水准仪自动安平水准仪自动安平水准仪自动安平水准仪微倾水准仪微倾水准仪微倾水准仪微倾水准仪激光水准仪激光水准仪激光水准仪激光水准仪18 水准仪水准仪 -提供一条水平视线提供一条水平视线19 望远镜望远镜视准轴：物镜光心与十字丝交点的连线。视准轴：物镜光心与十字丝交点的连线。由物镜、目镜、十字丝组成由物镜、目镜、十字丝组成20 管水准
15、器用来指示视准轴是否水平，圆水准管水准器用来指示视准轴是否水平，圆水准管水准器用来指示视准轴是否水平，圆水准管水准器用来指示视准轴是否水平，圆水准器用来指示仪器竖轴是否竖直。器用来指示仪器竖轴是否竖直。器用来指示仪器竖轴是否竖直。器用来指示仪器竖轴是否竖直。水准器水准器 管水准器管水准器管水准器管水准器圆水准器圆水准器圆水准器圆水准器21 22 水准尺与尺垫水准尺与尺垫 塔尺塔尺使使用用时时水水准准尺尺安安放放在在尺尺垫垫的的半半球球突突出出顶顶上上双面水准尺双面水准尺4687468723 第三节第三节 水准仪的使用水准仪的使用(1)(1)(1)(1)安置仪器安置仪器安置仪器安置仪器(2)(2
16、)(2)(2)粗略整平（粗平）粗略整平（粗平）粗略整平（粗平）粗略整平（粗平）(3)(3)(3)(3)瞄准水准尺瞄准水准尺瞄准水准尺瞄准水准尺 目镜对光，使十字丝清晰目镜对光，使十字丝清晰目镜对光，使十字丝清晰目镜对光，使十字丝清晰 物镜对光，使目标清晰，并消除物镜对光，使目标清晰，并消除物镜对光，使目标清晰，并消除物镜对光，使目标清晰，并消除视差视差视差视差。(4)(4)(4)(4)精确整平和读数精确整平和读数精确整平和读数精确整平和读数24 用圆水准器进行粗用圆水准器进行粗平平 左手大拇指的运动方向和气泡运动的方向一致。左手大拇指的运动方向和气泡运动的方向一致。两手相对转动两手相对转动通过
17、水准器零点与通过水准器零点与通过水准器零点与通过水准器零点与1 1 1 1、2 2 2 2两脚螺旋连线的垂线两脚螺旋连线的垂线两脚螺旋连线的垂线两脚螺旋连线的垂线25 瞄准水准尺瞄准水准尺2 23 34 426 视差现象视差现象 视差产生的原理图视差产生的原理图视差产生的原理图视差产生的原理图a a a aa a 十字丝分划板十字丝分划板十字丝分划板十字丝分划板像平面像平面像平面像平面27 消除视差的步骤消除视差的步骤 1 1 1 1、调、调、调、调 目镜螺旋目镜螺旋目镜螺旋目镜螺旋 使十字丝清晰；使十字丝清晰；使十字丝清晰；使十字丝清晰；2 2 2 2、反复调、反复调、反复调、反复调 对光螺
18、旋对光螺旋对光螺旋对光螺旋 使目标的像与十字丝使目标的像与十字丝使目标的像与十字丝使目标的像与十字丝平面重平面重平面重平面重 合，眼睛上下观察两者没有错动现合，眼睛上下观察两者没有错动现合，眼睛上下观察两者没有错动现合，眼睛上下观察两者没有错动现象为止。象为止。象为止。象为止。2 23 34 428 消除视差消除视差消除视差消除视差a a a aa a 重新对光重新对光重新对光重新对光消除视差消除视差消除视差消除视差调目镜调目镜调目镜调目镜调物镜调物镜调物镜调物镜29 精确调平视线（精平）精确调平视线（精平）精确调平视线（精平）精确调平视线（精平）用微倾螺旋精确调平视线用微倾螺旋精确调平视线用
19、微倾螺旋精确调平视线用微倾螺旋精确调平视线微倾螺旋微倾螺旋微倾螺旋微倾螺旋30 水水准准尺尺读读数数1 12 23 34 41 12 23 331 水准尺读数水准尺读数 3 32 22 23 3正正正正 像像像像倒倒倒倒 像像像像32 水水水水准准准准尺尺尺尺读读读读数数数数2 2 2 233 水准仪使用步骤总结水准仪使用步骤总结1.1.1.1.测站安置仪器测站安置仪器测站安置仪器测站安置仪器：（测点上安置水准尺）：（测点上安置水准尺）：（测点上安置水准尺）：（测点上安置水准尺）用中心螺旋把仪器与三脚架相连用中心螺旋把仪器与三脚架相连用中心螺旋把仪器与三脚架相连用中心螺旋把仪器与三脚架相连 用
20、脚螺旋粗略整平（粗平）用脚螺旋粗略整平（粗平）用脚螺旋粗略整平（粗平）用脚螺旋粗略整平（粗平）2.2.2.2.瞄准水准尺：瞄准水准尺：瞄准水准尺：瞄准水准尺：目镜对光，使十字丝清晰。目镜对光，使十字丝清晰。目镜对光，使十字丝清晰。目镜对光，使十字丝清晰。物镜对光，使目标清晰，并消除视差。物镜对光，使目标清晰，并消除视差。物镜对光，使目标清晰，并消除视差。物镜对光，使目标清晰，并消除视差。3.3.3.3.精平：精平：精平：精平：使用微倾螺旋，使水准管气泡居中。使用微倾螺旋，使水准管气泡居中。使用微倾螺旋，使水准管气泡居中。使用微倾螺旋，使水准管气泡居中。4.4.4.4.读数：读数：读数：读数：用
21、十字丝横丝在尺上读数，从小向大读。用十字丝横丝在尺上读数，从小向大读。用十字丝横丝在尺上读数，从小向大读。用十字丝横丝在尺上读数，从小向大读。34 第四节第四节 水准测量的外业水准测量的外业水准路线：水准路线：闭合路线闭合路线闭合路线闭合路线 附合路线附合路线附合路线附合路线 支路线支路线支路线支路线 35 从水准点从水准点从水准点从水准点BMABMABMABMA出出出出发，沿环线逐站进行发，沿环线逐站进行发，沿环线逐站进行发，沿环线逐站进行水准测量，经过各高水准测量，经过各高水准测量，经过各高水准测量，经过各高程待定点，最后返回程待定点，最后返回程待定点，最后返回程待定点，最后返回BMABM
22、ABMABMA点，称为闭合水点，称为闭合水点，称为闭合水点，称为闭合水准路线。准路线。准路线。准路线。(1)(1)闭合水准路线闭合水准路线36 从一水准点从一水准点从一水准点从一水准点BM BM BM BM A A A A出发，沿各待定高程点逐站出发，沿各待定高程点逐站出发，沿各待定高程点逐站出发，沿各待定高程点逐站进行水准测量，最后附合到另一水准点进行水准测量，最后附合到另一水准点进行水准测量，最后附合到另一水准点进行水准测量，最后附合到另一水准点 BM BM BM BM B B B B上。上。上。上。(2)(2)附合水准路线附合水准路线37 若从一水准点出发，既没有符合到另一水准点，若从一
23、水准点出发，既没有符合到另一水准点，也没有闭合到原来的水准点，就称其为支水准路线。也没有闭合到原来的水准点，就称其为支水准路线。(3)(3)支水准路线支水准路线返返返返 测测测测P P测测测测往往往往BM-ABM-ABM-ABM-A38 通常待定点离水准点较远或高差很大，就需要通常待定点离水准点较远或高差很大，就需要连续多次安置仪器才能测定两点高差，例如下图：连续多次安置仪器才能测定两点高差，例如下图：第第第第1 1 1 1站站站站 ：h h h hA1A1A1A1 =a=a=a=a1 1 1 1-b-b-b-b1 1 1 1 第第第第2 2 2 2站站站站 ：h h h h12121212
24、=a=a=a=a2 2 2 2-b-b-b-b2 2 2 2 第第第第3 3 3 3站站站站 ：h h h h23232323 =a=a=a=a3 3 3 3-b-b-b-b3 3 3 3第第第第n n n n站站站站 ：h h h hnBnBnBnB =a=a=a=an n n n-b-b-b-bn n n n -h=hh=hh=hh=hABABABAB=a-b=a-b=a-b=a-b已知已知已知已知H H H HA A A A，则，则，则，则 H H H HB B B B=H=H=H=HA A A A+h+h+h+h测站测站测站测站：安置仪器的位置称为测站：安置仪器的位置称为测站：安置仪器
25、的位置称为测站：安置仪器的位置称为测站转点转点转点转点：两站之间的立尺点，仅起高程：两站之间的立尺点，仅起高程：两站之间的立尺点，仅起高程：两站之间的立尺点，仅起高程传递作用，称为转点传递作用，称为转点传递作用，称为转点传递作用，称为转点(ZD)(ZD)(ZD)(ZD)。二、水准测量方法二、水准测量方法39(1)(1)(1)(1)变动仪器高法：变动仪器高法：变动仪器高法：变动仪器高法：在同一测站上用两次不同的仪器高度，测得两在同一测站上用两次不同的仪器高度，测得两在同一测站上用两次不同的仪器高度，测得两在同一测站上用两次不同的仪器高度，测得两次高差进行校核，即第一次测得高差之后，改变仪次高差进
26、行校核，即第一次测得高差之后，改变仪次高差进行校核，即第一次测得高差之后，改变仪次高差进行校核，即第一次测得高差之后，改变仪器高度器高度器高度器高度10cm10cm以上以上以上以上重新安置仪器，再测一次。两次重新安置仪器，再测一次。两次重新安置仪器，再测一次。两次重新安置仪器，再测一次。两次测量高差之差不大于测量高差之差不大于测量高差之差不大于测量高差之差不大于 3 3 3 35 mm5 mm5 mm5 mm。红黑双面求得高差不得超过容许值，测得的高红黑双面求得高差不得超过容许值，测得的高红黑双面求得高差不得超过容许值，测得的高红黑双面求得高差不得超过容许值，测得的高差之差不大于差之差不大于差
27、之差不大于差之差不大于 3 3 3 35 mm5 mm5 mm5 mm（对等外级水准测量）。（对等外级水准测量）。（对等外级水准测量）。（对等外级水准测量）。(2)(2)(2)(2)双面尺法双面尺法双面尺法双面尺法 ：在同一测站，仪器高度不变，黑面测得高差与在同一测站，仪器高度不变，黑面测得高差与在同一测站，仪器高度不变，黑面测得高差与在同一测站，仪器高度不变，黑面测得高差与红面测得高差应相等。配对的双面水准尺，红面起红面测得高差应相等。配对的双面水准尺，红面起红面测得高差应相等。配对的双面水准尺，红面起红面测得高差应相等。配对的双面水准尺，红面起点不是点不是点不是点不是0 0 0 0，一面是
28、，一面是，一面是，一面是4.687m4.687m4.687m4.687m，另一面是，另一面是，另一面是，另一面是4.787m4.787m4.787m4.787m。水准测量的检核水准测量的检核40 A AB BHHAA已知已知已知已知未知未知未知未知 HHB B大地水准面大地水准面大地水准面大地水准面ZDZD1 1a a1 1b b1 1ZDZD2 2a a2 2b b2 21 1A A1.8511.851ZDZD1 11.2681.268+0.583+0.5832 21.4521.452ZDZD2 20.6990.699+0.753+0.753水准测量外业动画水准测量外业动画水准测量外业动画水
29、准测量外业动画50.00050.00050.58350.583.1.3811.381测站测站测站测站测点测点测点测点水水水水 准准准准 尺尺尺尺 读读读读 数数数数后后后后 尺尺尺尺(a)(a)前尺前尺前尺前尺(b)(b)高差高差高差高差(m)(m)高程高程高程高程(m)(m)平均高平均高平均高平均高差差差差(m)(m)a a1 1b b1 1+0.581+0.5811.9621.962+0.582+0.582.41 A AB BHHAA已知已知已知已知HHBB未知未知未知未知大地水准面大地水准面大地水准面大地水准面TPTP1 1a a1 1b b1 1TPTP2 2a a2 2b b2 2a
30、 a3 3b b3 3a a4 4b b4 4TPTP3 31 1A A1.8511.851ZDZD1 11.2681.268+0.583+0.5832 21.4521.452ZDZD2 20.6990.699+0.753+0.75350.00050.00050.58350.583.1.3811.381测站测站测站测站测点测点测点测点水水水水 准准准准 尺尺尺尺 读读读读 数数数数后后后后 尺尺尺尺(a)(a)前尺前尺前尺前尺(b)(b)高差高差高差高差(m)(m)高程高程高程高程(m)(m)平均高平均高平均高平均高差差差差(m)(m)+0.581+0.5811.9621.962+0.5820
31、.582.3 34 4ZDZD3 3B B51.33651.33650.61850.61851.49151.491+0.7530.753-0.7180.718+0.8730.87342 水准测量的误差包括水准仪本身的仪器误差、水准测量的误差包括水准仪本身的仪器误差、水准测量的误差包括水准仪本身的仪器误差、水准测量的误差包括水准仪本身的仪器误差、人为的观测误差以及外界条件的影响三个方面。人为的观测误差以及外界条件的影响三个方面。人为的观测误差以及外界条件的影响三个方面。人为的观测误差以及外界条件的影响三个方面。三、水准测量的注意事项三、水准测量的注意事项43 仪器误差：仪器误差：视线不水平视线不
32、水平视线不水平视线不水平 水准尺误差水准尺误差水准尺误差水准尺误差人为的观测误差：人为的观测误差：水准管气泡居中误差水准管气泡居中误差水准管气泡居中误差水准管气泡居中误差 读数误差读数误差读数误差读数误差 视差影响视差影响视差影响视差影响 水准尺倾斜的影响水准尺倾斜的影响水准尺倾斜的影响水准尺倾斜的影响外界条件的影响：外界条件的影响：仪器下沉仪器下沉仪器下沉仪器下沉 尺垫下沉尺垫下沉尺垫下沉尺垫下沉 地球曲率和大气折光的影响地球曲率和大气折光的影响地球曲率和大气折光的影响地球曲率和大气折光的影响 大气温度和风力的影响大气温度和风力的影响大气温度和风力的影响大气温度和风力的影响44 山地山地山地
33、山地平地平地平地平地 由于测量有误差实测高差值与实际（理论）高由于测量有误差实测高差值与实际（理论）高由于测量有误差实测高差值与实际（理论）高由于测量有误差实测高差值与实际（理论）高差值不相等，其差值为高差闭合差差值不相等，其差值为高差闭合差差值不相等，其差值为高差闭合差差值不相等，其差值为高差闭合差 f f f fh h h h。测量误差不可避免，容许有高差闭合差，测量误差不可避免，容许有高差闭合差，测量误差不可避免，容许有高差闭合差，测量误差不可避免，容许有高差闭合差，闭合闭合闭合闭合差容许值的单位为毫米差容许值的单位为毫米差容许值的单位为毫米差容许值的单位为毫米mm mm mm mm。限
34、差为：限差为：限差为：限差为：式中式中式中式中 ：L L L L 为路线的总长度（公里数）。为路线的总长度（公里数）。为路线的总长度（公里数）。为路线的总长度（公里数）。n n n n 为路线上总测站数。为路线上总测站数。为路线上总测站数。为路线上总测站数。第五节第五节 水准测量内业水准测量内业45 闭合水准路线的检核条件为：闭合水准路线的检核条件为：闭合水准路线的检核条件为：闭合水准路线的检核条件为：一一一一.水准路线闭合差的计算水准路线闭合差的计算水准路线闭合差的计算水准路线闭合差的计算46 如果高差闭合差如果高差闭合差如果高差闭合差如果高差闭合差 ，则为观测合格。，则为观测合格。，则为观
35、测合格。，则为观测合格。二二二二.水准路线闭合差的分配水准路线闭合差的分配水准路线闭合差的分配水准路线闭合差的分配但是，闭合差要进行处理，方法是：加权平均将但是，闭合差要进行处理，方法是：加权平均将但是，闭合差要进行处理，方法是：加权平均将但是，闭合差要进行处理，方法是：加权平均将闭闭闭闭合差反符号分配到各测段高差中合差反符号分配到各测段高差中合差反符号分配到各测段高差中合差反符号分配到各测段高差中。计算改正数：计算改正数：计算改正数：计算改正数：各段改正后高差各段改正后高差各段改正后高差各段改正后高差 =实测高差实测高差实测高差实测高差 +改正数改正数改正数改正数47 H H1 1=H=HA
36、 A+h+h1 1改改H H2 2=H=H1 1+h+h2 2改改 逐点推算逐点推算逐点推算逐点推算三三.水准点高程的计算水准点高程的计算48 第六节第六节其它水准测量仪器介绍其它水准测量仪器介绍49 一、自动安平水准仪一、自动安平水准仪 自动安平水准仪的特点是没有管水准器和微倾自动安平水准仪的特点是没有管水准器和微倾自动安平水准仪的特点是没有管水准器和微倾自动安平水准仪的特点是没有管水准器和微倾螺旋。在圆水准气泡居中的条件下，利用仪器内部螺旋。在圆水准气泡居中的条件下，利用仪器内部螺旋。在圆水准气泡居中的条件下，利用仪器内部螺旋。在圆水准气泡居中的条件下，利用仪器内部的自动安平补偿器，就能获
37、得视线水平时的正确读的自动安平补偿器，就能获得视线水平时的正确读的自动安平补偿器，就能获得视线水平时的正确读的自动安平补偿器，就能获得视线水平时的正确读数，省略了精平过程。数，省略了精平过程。数，省略了精平过程。数，省略了精平过程。50 国产国产DSZ3DSZ3自动安平水准仪自动安平水准仪每公里往返测量每公里往返测量中误差：中误差：2.5 2.5补偿安平精度补偿安平精度 0.5 0.5 补偿工作范围：补偿工作范围：14 1451 测量原理测量原理测量原理测量原理:是用传感器代替观测者的眼睛，是用传感器代替观测者的眼睛，是用传感器代替观测者的眼睛，是用传感器代替观测者的眼睛，从望远镜中看到水准尺
38、上从望远镜中看到水准尺上从望远镜中看到水准尺上从望远镜中看到水准尺上“刻划刻划刻划刻划”的测量信号，的测量信号，的测量信号，的测量信号，由微处理器自动计算出水准尺上的读数及仪器至由微处理器自动计算出水准尺上的读数及仪器至由微处理器自动计算出水准尺上的读数及仪器至由微处理器自动计算出水准尺上的读数及仪器至标尺间的水平距离标尺间的水平距离标尺间的水平距离标尺间的水平距离,数据在屏上显示，并存贮。数据在屏上显示，并存贮。数据在屏上显示，并存贮。数据在屏上显示，并存贮。二、数字水准仪二、数字水准仪52 53 54 55 天宝天宝Dini12(Dini12(蔡司蔡司)精密电子水准仪精密电子水准仪56 5
39、7 第七节第七节水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正58 CC/LL VV/LCC/LL VV/L1 1L L1 1 十字丝横丝十字丝横丝 VVVV竖轴竖轴VV长长水水准准管管轴轴LL视准轴视准轴CCL1L1圆水准器轴圆水准器轴（1 1）水准仪结构应该满足的几何条件：）水准仪结构应该满足的几何条件：微倾式水准仪的检验微倾式水准仪的检验59 1 1）圆水准轴平行仪器竖轴的检验）圆水准轴平行仪器竖轴的检验(1)(1)目的：目的：L L L LVVVV(2)(2)检验：把仪器安置好，并用脚螺旋将气泡居中，检验：把仪器安置好，并用脚螺旋将气泡居中，然后将仪器旋转然后将仪器旋转 180 180 ，看气泡
40、是否居中，如果气，看气泡是否居中，如果气泡仍居中，则条件满足，否则，条件不满足。泡仍居中，则条件满足，否则，条件不满足。60 将仪器整平后，用十字丝一端对准水平方向某一清晰目将仪器整平后，用十字丝一端对准水平方向某一清晰目标。用水平微动慢慢转动望远镜，当目标移动到十字丝交点标。用水平微动慢慢转动望远镜，当目标移动到十字丝交点从一端移到另一端时，看目标是否始终在十字丝上。从一端移到另一端时，看目标是否始终在十字丝上。2 2）十字丝横丝垂直于仪器竖轴检验）十字丝横丝垂直于仪器竖轴检验 瞄准一点瞄准一点望远镜水平转动后现象望远镜水平转动后现象十字丝无误差清况十字丝无误差清况61 ABabxxhAB正
41、正=ab=(ax)(bx)=abD后后=D前前ii3 3）水准管轴平行于视准轴的检验）水准管轴平行于视准轴的检验(2)(2)检验：将仪器安置在某两固定点中间。测出它检验：将仪器安置在某两固定点中间。测出它们之间的正确高们之间的正确高 差。差。(1)(1)目的：目的：LLCCLLCChAB正正62 将仪器放到某一立尺点（将仪器放到某一立尺点（A A）附近处，此时前后视）附近处，此时前后视距不相等，在两尺上读数分别为距不相等，在两尺上读数分别为a a、b b，A A、B B两点两点的高差的高差 h hAB AB 为为：hAB=ab如果如果 hhABAB h hABAB正正 说明视准轴说明视准轴/水
42、准管轴，无水准管轴，无i i角误差如角误差如果果 hhABAB h hABAB正正 说明存在说明存在i i角误差，其值为：角误差，其值为：式中：式中：h=hAB-h hABAB正正=206265ABab b正正h hABABDdi63 第八节第八节三角高程测量三角高程测量三角高程测量三角高程测量 根根据据两两点点间间的的水水平平距距离离或或斜斜距距离离以以及及竖竖直直角角来来求求出出两两点点间间的的高高差差。三三角角高高程程测测量量又又可可分分为为经经纬纬仪仪三三角角高高程程测测量量和和光光电电测测距距三三角角高程测量。高程测量。定定义义优缺点优缺点这种方法较之水准测量灵活方便，但精度较低，主
43、要用于山区这种方法较之水准测量灵活方便，但精度较低，主要用于山区的高程控制和平面控制点的高程测定。的高程控制和平面控制点的高程测定。用光电测距仪测得的斜距及竖直角来计算高差。其常常与光电用光电测距仪测得的斜距及竖直角来计算高差。其常常与光电测距导线合并进行，形成所谓的测距导线合并进行，形成所谓的“三维导线三维导线”。经纬仪三角高程测量经纬仪三角高程测量光电测距三角高程测量光电测距三角高程测量利用平面控制测量中，已知的边长和用经纬仪测得两点间的竖利用平面控制测量中，已知的边长和用经纬仪测得两点间的竖直角来求得高差。直角来求得高差。65 三角高程测量原理三角高程测量原理大地水准面大地水准面AHAi
44、DHBaDhBABAAvtantan aL66 用水平距离计算：用水平距离计算：用水平距离计算：用水平距离计算：用倾斜长度计算用倾斜长度计算用倾斜长度计算用倾斜长度计算:h=Lh=Lh=Lh=L sinsinsinsin+i-vi-v+f+f+f+f球气差：球气差：球气差：球气差：f=0.43f=0.43f=0.43f=0.43R R R RL L L L 2 2 2 2h=Dh=Dh=Dh=D tantantantan+i-vi-v+f+f+f+f三角高程测量高差计算三角高程测量高差计算67 2005200520052005年珠峰复测原理年珠峰复测原理年珠峰复测原理年珠峰复测原理第一阶段：海
45、拔第一阶段：海拔第一阶段：海拔第一阶段：海拔5600560056005600米之前米之前米之前米之前水准测量法水准测量法水准测量法水准测量法 68 69 第二阶段：第二阶段：第二阶段：第二阶段：海拔海拔海拔海拔5600560056005600米以后米以后米以后米以后6 6 6 6点联测确保点联测确保点联测确保点联测确保精度精度精度精度,从从从从5600560056005600米起使用觇标、米起使用觇标、米起使用觇标、米起使用觇标、GPSGPSGPSGPS、雪深雷达，综合、雪深雷达，综合、雪深雷达，综合、雪深雷达，综合测量峰顶高度。测量峰顶高度。测量峰顶高度。测量峰顶高度。测量人员在测量人员在测
46、量人员在测量人员在6 6 6 6个观测点，用三角高程测量直接个观测点，用三角高程测量直接个观测点，用三角高程测量直接个观测点，用三角高程测量直接观测登山队员竖立在珠峰顶上的觇标，观测登山队员竖立在珠峰顶上的觇标，观测登山队员竖立在珠峰顶上的觇标，观测登山队员竖立在珠峰顶上的觇标，测量距离与竖直角，计算得出珠峰山体高程：测量距离与竖直角，计算得出珠峰山体高程：测量距离与竖直角，计算得出珠峰山体高程：测量距离与竖直角，计算得出珠峰山体高程：珠峰高程为珠峰高程为珠峰高程为珠峰高程为 8844.43 m8844.43 m8844.43 m8844.43 m1975197519751975年在海拔年在海
47、拔年在海拔年在海拔6120612061206120米测量珠穆朗玛峰高程：米测量珠穆朗玛峰高程：米测量珠穆朗玛峰高程：米测量珠穆朗玛峰高程：珠峰高程为珠峰高程为珠峰高程为珠峰高程为 8848.13 m8848.13 m8848.13 m8848.13 m70 71 72 73 三角高程测量技术要点三角高程测量技术要点三角高程测量技术要点三角高程测量技术要点 三三 角角 高高 程程 测测 量量三角高程测量原理三角高程测量原理 取取双向观测的平均值得：双向观测的平均值得：可见从理论上取双向观测平均值，可以消除地球曲率和大气折光的影响。可见从理论上取双向观测平均值，可以消除地球曲率和大气折光的影响。三
48、角高程测量技术要点三角高程测量技术要点三角高程测量技术要点三角高程测量技术要点 三三 角角 高高 程程 测测 量量三角高程控制网三角高程控制网 布设应在平面网的基础上，构成三角高程网或高程导线。采用布设应在平面网的基础上，构成三角高程网或高程导线。采用四等水准测量联测一定数量的水准点，作为高程起算数据。四等水准测量联测一定数量的水准点，作为高程起算数据。三角高程网中任一点到最近高程起算点的边数，当平均边长为三角高程网中任一点到最近高程起算点的边数，当平均边长为1 1kmkm时，不超过时，不超过1010条，平均边长为条，平均边长为2 2kmkm时，不超过时，不超过4 4条。条。为减少垂直折光变化
49、的影响，应避免在大风或雨后初睛时观测，为减少垂直折光变化的影响，应避免在大风或雨后初睛时观测，也不宜在日出后和日落前也不宜在日出后和日落前2 2h h内观测，内观测，在每条边上均应作对向观测在每条边上均应作对向观测。觇标高和仪器高用钢尺丈量两次，读至毫米，其较差对于四等觇标高和仪器高用钢尺丈量两次，读至毫米，其较差对于四等三角高程不应大于三角高程不应大于2 2mmmm，对于五等三角高程不大于对于五等三角高程不大于4 4mmmm。三角高程测量技术要点三角高程测量技术要点三角高程测量技术要点三角高程测量技术要点 三三 角角 高高 程程 测测 量量光电测距三角高程测量光电测距三角高程测量 特点特点特
50、点特点精度较高，且可提高工效，故应用较广。精度较高，且可提高工效，故应用较广。精度较高，且可提高工效，故应用较广。精度较高，且可提高工效，故应用较广。按测距仪测定两点间距按测距仪测定两点间距按测距仪测定两点间距按测距仪测定两点间距S S来计算高差，其计算式为：来计算高差，其计算式为：来计算高差，其计算式为：来计算高差，其计算式为：技术要求技术要求技术要求技术要求高高高高程程程程路路路路线线线线应应应应起起起起闭闭闭闭于于于于高高高高级级级级水水水水准准准准点点点点，高高高高程程程程网网网网或或或或高高高高程程程程导导导导线线线线的的的的边边边边长长长长应应应应不不不不大大大大于于于于1 1km