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1、第八章第八章 高程控制测量高程控制测量 工程测量工程测量土木学院测量系土木学院测量系81 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。高程控制测量的方法：高程控制测量的方法：水准测量和三角高程测量。水准测量和三角高程测量。高程基准面高程基准面:大地水准面大地水准面.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19891989年起一律采用年起一律采用“1985 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
2、的青岛水准原 点高程为点高程为7272.260260m m。高程控制测量的任务高程控制测量的任务:概 述 工程测量工程测量土木学院测量系土木学院测量系国家高程控制网国家高程控制网 国家高程控制网是用精密水准测量精密水准测量精密水准测量精密水准测量方法建立的，所以又称国家水准网。国家水准网的布设也是采用从整体到局部整体到局部，由高级到高级到低级低级，分级布设逐级控制的原则。国家水准网分为一、二、三、一、二、三、四，四，4个等级。工程建设中的高程控制网工程建设中的高程控制网 按照由高级到低级高级到低级分级布设的原则,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，各等级水准均可作
3、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，一般沿水准路线每13km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。概 述 工程测量工程测量土木学院测量系土木学院测量系概 述水准测量主要技术要求水准测量主要技术要求 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0.7倍；L为往返测段，附合或环线的水准路线长度（km）；n为测站数。工程测量工程测量土木学院测量系土木学院测量系82
4、 三、四等水准测量三、四等水准测量 观 测 方 法 四等水准测量四等水准测量 视线长度不超过100m。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.（2）后视水准尺的红面，读中丝读数.（3）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。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，均先读黑面再读红面先读黑面再读红面，读黑面时读三丝读数读三丝读数，读红面时只读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75m。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
5、后一前一前一后.工程测量工程测量土木学院测量系土木学院测量系计 算 和 检 核 1、测站上的计算和检核、测站上的计算和检核（1）、视距计算视距计算视距计算视距计算 对于四等水准测量，前后视距差不得超过5m；对于三等水准测量，不得超过3m。（2）、同一水准尺红、黑面读数差的检核同一水准尺红、黑面读数差的检核同一水准尺红、黑面读数差的检核同一水准尺红、黑面读数差的检核K为水准尺红、黑面常数差，一对水准尺的常数差K分别为4.687和4.787。对于四等水准测量，红、黑面读数差不得数差不得超过3mm；对于三等水准测量，不得超过2mm。（3）、高差的计算和检核高差的计算和检核高差的计算和检核高差的计算和
6、检核对于四等水准测量，黑、红面高差之差不得超过5mm；对于三等水准测量，不得超过3mm。（4)、计算平均高差计算平均高差计算平均高差计算平均高差 工程测量工程测量土木学院测量系土木学院测量系测站编号测点编号后尺下丝前视下丝方向及尺号水准尺读数（m）K+黑减 红（mm）高 差中 数（m）备 注上丝上丝后 视 距前 视 距黑 面红 面视 距 差dd（1）（2）（9）（11）（5）（6）（10）（12）后前后前（3）（7）（15）（4）（8）（16）（13）（14）（17）（18）K7=4.687K8=4.7871BM1Z11.8911.52536.6-0.20.7580.39036.8-0.2后7
7、前8后前1.7080.574+1.1346.3955.361+1.034000+1.13402Z1Z22.7462.31343.3-0.90.8670.42544.2-1.1后8前7后前2.5300.646+1.8847.3195.333+1.986-20-2+1.88503Z2Z32.0431.50254.1+1.00.8490.31853.1-0.1后7前8后前1.7730.584+1.1896.4595.372+1.087+1-1+2+1.18804Z3BM21.1670.65551.2-1.01.6771.15552.2-1.1后8前7后前0.9111.416-0.5055.6966.
8、102-0.406+2+1+1-0.5055检核（9）=185.2（15）+（16）=3.7015 总高差=（18）=+3.7015（10）=186.31.1（3）+（4）=32.791末站（12）=1.1（7）+（8）=25.388总视距=（9）+（10）+7.403=+3.7015=371.5测站编号测点编号后尺下丝前视下丝方向及尺号水准尺读数（m）K+黑减 红（mm）高 差中 数（m）备 注上丝上丝后 视 距前 视 距黑 面红 面视 距 差dd（1）（2）（9）（11）（5）（6）（10）（12）后前后前（3）（7）（15）（4）（8）（16）（13）（14）（17）（18）K7=4.6
9、87K8=4.7871BM1Z11.8911.52536.6-0.20.7580.39036.8-0.2后7前8后前1.7080.574+1.1346.3955.361+1.034000+1.13402Z1Z22.7462.31343.3-0.90.8670.42544.2-1.1后8前7后前2.5300.646+1.8847.3195.333+1.986-20-2+1.88503Z2Z32.0431.50254.1+1.00.8490.31853.1-0.1后7前8后前1.7730.584+1.1896.4595.372+1.087+1-1+2+1.18804Z3BM21.1670.6555
10、1.2-1.01.6771.15552.2-1.1后8前7后前0.9111.416-0.5055.6966.102-0.406+2+1+1-0.5055检核（9）=185.2（15）+（16）=3.7015 总高差=（18）=+3.7015（10）=186.31.1（3）+（4）=32.791末站（12）=1.1（7）+（8）=25.388总视距=（9）+（10）+7.403=+3.7015=371.5测站编号测点编号后尺下丝前视下丝方向及尺号水准尺读数（m）K+黑减 红（mm）高 差中 数（m）备 注上丝上丝后 视 距前 视 距黑 面红 面视 距 差dd（1）（2）（9）（11）（5）（6）
11、（10）（12）后前后前（3）（7）（15）（4）（8）（16）（13）（14）（17）（18）K7=4.687K8=4.7871BM1Z11.8911.52536.6-0.20.7580.39036.8-0.2后7前8后前1.7080.574+1.1346.3955.361+1.034000+1.13402Z1Z22.7462.31343.3-0.90.8670.42544.2-1.1后8前7后前2.5300.646+1.8847.3195.333+1.986-20-2+1.88503Z2Z32.0431.50254.1+1.00.8490.31853.1-0.1后7前8后前1.7730.5
12、84+1.1896.4595.372+1.087+1-1+2+1.18804Z3BM21.1670.65551.2-1.01.6771.15552.2-1.1后8前7后前0.9111.416-0.5055.6966.102-0.406+2+1+1-0.5055检核（9）=185.2（15）+（16）=3.7015 总高差=（18）=+3.7015（10）=186.31.1（3）+（4）=32.791末站（12）=1.1（7）+（8）=25.388总视距=（9）+（10）+7.403=+3.7015=371.5四等水准测量记录表四等水准测量记录表 工程测量工程测量土木学院测量系土木学院测量系测站
13、编号测点编号后尺下丝前视下丝方向及尺号水准尺读数（m）K+黑减 红（mm）高 差中 数（m）备 注上丝上丝后 视 距前 视 距黑 面红 面视 距 差dd（1）（2）（9）（11）（5）（6）（10）（12）后前后前（3）（7）（15）（4）（8）（16）（13）（14）（17）（18）K7=4.687K8=4.7871BM1Z11.8911.52536.6-0.20.7580.39036.8-0.2后7前8后前1.7080.574+1.1346.3955.361+1.034000+1.13402Z1Z22.7462.31343.3-0.90.8670.42544.2-1.1后8前7后前2.53
14、00.646+1.8847.3195.333+1.986-20-2+1.88503Z2Z32.0431.50254.1+1.00.8490.31853.1-0.1后7前8后前1.7730.584+1.1896.4595.372+1.087+1-1+2+1.18804Z3BM21.1670.65551.2-1.01.6771.15552.2-1.1后8前7后前0.9111.416-0.5055.6966.102-0.406+2+1+1-0.5055检核（9）=185.2（15）+（16）=3.7015 总高差=（18）=+3.7015（10）=186.31.1（3）+（4）=32.791末站（1
15、2）=1.1（7）+（8）=25.388总视距=（9）+（10）+7.403=+3.7015=371.5测站编号测点编号后尺下丝前视下丝方向及尺号水准尺读数（m）K+黑减 红（mm）高 差中 数（m）备 注上丝上丝后 视 距前 视 距黑 面红 面视 距 差dd（1）（2）（9）（11）（5）（6）（10）（12）后前后前（3）（7）（15）（4）（8）（16）（13）（14）（17）（18）K7=4.687K8=4.7871BM1Z11.8911.52536.6-0.20.7580.39036.8-0.2后7前8后前1.7080.574+1.1346.3955.361+1.034000+1.1
16、3402Z1Z22.7462.31343.3-0.90.8670.42544.2-1.1后8前7后前2.5300.646+1.8847.3195.333+1.986-20-2+1.88503Z2Z32.0431.50254.1+1.00.8490.31853.1-0.1后7前8后前1.7730.584+1.1896.4595.372+1.087+1-1+2+1.18804Z3BM21.1670.65551.2-1.01.6771.15552.2-1.1后8前7后前0.9111.416-0.5055.6966.102-0.406+2+1+1-0.5055检核（9）=185.2（15）+（16）=
17、3.7015 总高差=（18）=+3.7015（10）=186.31.1（3）+（4）=32.791末站（12）=1.1（7）+（8）=25.388总视距=（9）+（10）+7.403=+3.7015=371.5测站编号测点编号后尺下丝前视下丝方向及尺号水准尺读数（m）K+黑减 红（mm）高 差中 数（m）备 注上丝上丝后 视 距前 视 距黑 面红 面视 距 差dd（1）（2）（9）（11）（5）（6）（10）（12）后前后前（3）（7）（15）（4）（8）（16）（13）（14）（17）（18）K7=4.687K8=4.7871BM1Z11.8911.52536.6-0.20.7580.39
18、036.8-0.2后7前8后前1.7080.574+1.1346.3955.361+1.034000+1.13402Z1Z22.7462.31343.3-0.90.8670.42544.2-1.1后8前7后前2.5300.646+1.8847.3195.333+1.986-20-2+1.88503Z2Z32.0431.50254.1+1.00.8490.31853.1-0.1后7前8后前1.7730.584+1.1896.4595.372+1.087+1-1+2+1.18804Z3BM21.1670.65551.2-1.01.6771.15552.2-1.1后8前7后前0.9111.416-0
19、.5055.6966.102-0.406+2+1+1-0.5055检核（9）=185.2（15）+（16）=3.7015 总高差=（18）=+3.7015（10）=186.31.1（3）+（4）=32.791末站（12）=1.1（7）+（8）=25.388总视距=（9）+（10）+7.403=+3.7015=371.583 三角高程测量三角高程测量 根据两点间的水平距离或斜距以及竖直角来求出两点间的高差。目前三角高程测量主要为全站仪光电测距三角高程测量光电测距三角高程测量。定定 义义优缺点优缺点这种方法较之水准测量灵活方便灵活方便，但精度不稳定精度不稳定，主要用于山区的高程控制和跨河高程测量。
20、用全站仪光电测距测得的斜距及竖直角来计算高差。目前常常与全站仪光电测距导线合并进行，形成所谓的“三维导线”。光电测距三角高程测量光电测距三角高程测量 工程测量工程测量土木学院测量系土木学院测量系三角高程测量原理三角高程测量原理 取双向观测的平均值得：取双向观测的平均值得：从理论上取同时对向观测平均值，可以消除地球曲率和大气折光的影响。从理论上取同时对向观测平均值，可以消除地球曲率和大气折光的影响。K K为大气折光系数，为大气折光系数，R R为地球半径为地球半径 工程测量工程测量土木学院测量系土木学院测量系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。采用四等水
21、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1km时，不超过10条，平均边长为2km时，不超过4条。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2h内观测，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，其较差对于四等三角高程不应大于2mm，对于五等三角高程不大于4mm。工程测量工程测量土木学院测量系土木学院测量系光电测距三角高程测量光电测距三角高程测量 特点特点特点特点高差测量效率高，且可提高工效，故应用较广。高差测量效率高，且可提高工效，故应用较广。技术要求技术要求技术要求技术要求竖
22、竖直直角角应应盘盘左左和和盘盘右右观观测测取取平平均均值值，应应在在短短时时间间内内进进行行对对向向观观测测或或实实现现同同时时对对向向观观测测，仪仪器器高高和和目目标标高高量量测测应应准准确确，边边长长不不应应超超过过1 1公公里里，控控制制网网应应布布设设成成闭闭合合或或附附合合图图形形。只有这样三角高程测量才能代替四等水准测量。只有这样三角高程测量才能代替四等水准测量。在跨河高程测量和大高差测量中应用，具有独特的优势在跨河高程测量和大高差测量中应用，具有独特的优势 工程测量工程测量土木学院测量系土木学院测量系光电测距三角高程测量主要技术要求光电测距三角高程测量主要技术要求 注：D为光电测
23、距边长度（km）工程测量工程测量土木学院测量系土木学院测量系84 图根高程测量图根高程测量 定定 义义 测测量量图图根根平平面面控控制制点点高高程程的的工工作作，称图根高程测量。它是在国家高程控制网或地区首级高程控制网的基础上，采用图根水准测量或图根三角高程测量来进行的。方方 法法一般水准测量一般水准测量水准路线沿图根点布设，并起闭于高级水准点上，形成附合水准路线或闭合水准路线。视线长度不超过100m，测量时所有图根点应作为水准路线上的转点，以保证图根点高程得到检核。图根三角高程测量图根三角高程测量图根三角高程路线应起闭于水准测量测定的水准点上。三角高程路线沿图根点布设，交会点也可组成在三角高程路线中。三角高程路线的边数不要超过12条。工程测量工程测量土木学院测量系土木学院测量系85 跨河水准测量跨河水准测量 布布布布 网网网网 形形形形 式式式式特制特制特制特制 觇板觇板觇板觇板 工程测量工程测量土木学院测量系土木学院测量系