高程控制測量

1、高程控制測量高程控制測量獲得地面點(diǎn)的高程的方法？ 水準(zhǔn)測量 三角高程測量GPS高程測量氣壓高程測量一.高程基準(zhǔn)建立與水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè) 建立統(tǒng)一的國家高程控制網(wǎng)，首先要選擇高程系統(tǒng)和建立水準(zhǔn)原點(diǎn)。確定表示地面點(diǎn)高程的統(tǒng)一基準(zhǔn)面。大地高系統(tǒng)正高系統(tǒng)正常高系統(tǒng)水準(zhǔn)原點(diǎn)：確定國家高程控制網(wǎng)中用來傳遞高程的統(tǒng)一起算點(diǎn)。一.高程基準(zhǔn)建立與水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)大地高系統(tǒng)H基準(zhǔn)面：參考橢球面基準(zhǔn)線：法線大地高：地面點(diǎn)沿參考橢球法線至參考橢球面的距離。獲取手段三角高程測量GPS從其它高程系統(tǒng)轉(zhuǎn)換得來1.高程系統(tǒng)一.高程基準(zhǔn)建立與水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)正高系統(tǒng)基準(zhǔn)面：大地水準(zhǔn)面基準(zhǔn)線：鉛垂線正高：地面點(diǎn)沿鉛垂線至大地水準(zhǔn)面的距離。獲取手段水

2、準(zhǔn)測量三角高程測量 從其它高程系統(tǒng)轉(zhuǎn)換得來一.高程基準(zhǔn)建立與水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)正常高系統(tǒng)基準(zhǔn)面：似大地水準(zhǔn)面基準(zhǔn)線：鉛垂線正高：地面點(diǎn)沿鉛垂線至似大地水準(zhǔn)面的距離。獲取手段水準(zhǔn)測量三角高程測量 從其它高程系統(tǒng)轉(zhuǎn)換得來一.高程基準(zhǔn)建立與水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)三種高程系統(tǒng)的關(guān)系一.高程基準(zhǔn)建立與水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)一.高程基準(zhǔn)建立與水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)一.高程基準(zhǔn)建立與水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)2.國家高程控制網(wǎng)建立方法水準(zhǔn)測量，也叫國家水準(zhǔn)網(wǎng)。水準(zhǔn)測量，也叫國家水準(zhǔn)網(wǎng)。一等水準(zhǔn)測量二等水準(zhǔn)測量三等水準(zhǔn)測量四等水準(zhǔn)測量精密水準(zhǔn)測量普通水準(zhǔn)測量一.高程基準(zhǔn)建立與水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)國家一等水準(zhǔn)網(wǎng)原則：整體到局部，高級到低級。逐級控制，逐級加密。要求：水準(zhǔn)路線自身構(gòu)

3、成閉合環(huán)線或閉合高一級水準(zhǔn)路線上。我國的一等水準(zhǔn)網(wǎng)由298條路線組成，其中，284條路線構(gòu)成100個(gè)閉合環(huán)，共計(jì)埋設(shè)各類標(biāo)石近2萬余座。用途：其結(jié)果可以確定大地水準(zhǔn)面和海面地形，是研究地球形狀、大小的重要資料，也是研究地殼垂直形變、地震預(yù)報(bào)的重要數(shù)據(jù)。一.高程基準(zhǔn)建立與水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)二等水準(zhǔn)網(wǎng)我國的二等水準(zhǔn)網(wǎng)有1138條路線，總長13.7萬公里，構(gòu)成793個(gè)閉合環(huán)。三等水準(zhǔn)測量四等水準(zhǔn)測量根據(jù)需要在高級水準(zhǔn)網(wǎng)內(nèi)加密，布設(shè)附合路線，盡可能相互交叉，構(gòu)成閉合環(huán)。以符合路線布設(shè)于高級水準(zhǔn)點(diǎn)之間，符合路線的長度應(yīng)不超過80km。用途：三、四等水準(zhǔn)測量直接提供地形圖和各種工程建設(shè)所必須的高程控制點(diǎn)。一.高程

4、基準(zhǔn)建立與水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)3.實(shí)地選線和選點(diǎn)盡量沿坡度較小的公路、大路進(jìn)行；應(yīng)避開土質(zhì)松軟的地段和磁場較強(qiáng)的地段；應(yīng)避開行人車輛來往繁多的街道和大的火車站；應(yīng)盡量避免通過大的河流湖泊、沼澤和峽谷等障礙物；當(dāng)一等水準(zhǔn)路線通過大的巖層斷裂帶或者地質(zhì)構(gòu)造不穩(wěn)定的地區(qū)時(shí)，應(yīng)會同地質(zhì)地震有關(guān)部門，共同研究選定；一.高程基準(zhǔn)建立與水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)一等蘭-西線水準(zhǔn)路線圖一.高程基準(zhǔn)建立與水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)注意：選定水準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，必須要保證點(diǎn)位地基堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定、安全僻靜，并利于標(biāo)石長期保存與觀測。注意：水準(zhǔn)點(diǎn)盡可能選在路線附近機(jī)關(guān)、學(xué)校、公園內(nèi)。不應(yīng)選埋水準(zhǔn)點(diǎn)的地點(diǎn)有：（1）易受水淹、潮濕或地下水位較高的地點(diǎn)；（2）易發(fā)生土崩、滑坡、沉

5、陷、隆起等地面局部變形的地區(qū)；（3）土堆、河堤、沖積層河岸及土質(zhì)松軟與地下水位變化較大的點(diǎn)（如油井、機(jī)井附近的地點(diǎn)）；（4）距鐵路、公路以內(nèi)或其他受劇烈震動的點(diǎn)；（5）不堅(jiān)固或準(zhǔn)備拆修的建筑物上；（6）短期內(nèi)將因修建而可能毀掉標(biāo)石或阻礙觀測的地點(diǎn)；（7）地形隱蔽不便觀測的點(diǎn)。一.高程基準(zhǔn)建立與水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)一.高程基準(zhǔn)建立與水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)二.精密水準(zhǔn)測量問題：普通水準(zhǔn)標(biāo)尺只能精確到厘米，毫米是估讀。二.精密水準(zhǔn)測量1.精密水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)標(biāo)尺精密水準(zhǔn)儀高靈敏度的管水準(zhǔn)器高靈敏度的管水準(zhǔn)器高精度的測微裝置高精度的測微裝置高質(zhì)量望遠(yuǎn)鏡高質(zhì)量望遠(yuǎn)鏡堅(jiān)固穩(wěn)定的儀器結(jié)構(gòu)堅(jiān)固穩(wěn)定的儀器結(jié)構(gòu)高性能的補(bǔ)償裝置高性能的補(bǔ)償

6、裝置二.精密水準(zhǔn)測量精密水準(zhǔn)尺 溫度特性好溫度特性好 標(biāo)尺刻劃精密、正確標(biāo)尺刻劃精密、正確 尺身不易彎曲尺身不易彎曲 底面堅(jiān)固耐磨，且垂直尺身底面堅(jiān)固耐磨，且垂直尺身二.精密水準(zhǔn)測量154152150148146144142 45445245044844644444210 9 8水準(zhǔn)標(biāo)尺物鏡平行玻璃板十字絲面測微螺旋測微分劃尺指標(biāo)線水 準(zhǔn) 儀讀數(shù)：147 cm+0.960 cm= 147.960 cm測微器100格，對應(yīng)標(biāo)尺一個(gè)分劃：10mm；直讀到0.1mm，估讀至0.01mm?；痉謩澼o助分劃二.精密水準(zhǔn)測量2. 蔡司Ni004水準(zhǔn)儀（S05級） 標(biāo)尺分劃間隔：5mm，測微范圍：5mm；

7、測微器100格，分格值0.05mm；二.精密水準(zhǔn)測量數(shù)字水準(zhǔn)儀三.精密水準(zhǔn)測量外業(yè)觀測與記錄1.水準(zhǔn)測量誤差i角誤差 1SSis）（前后規(guī)范規(guī)定：二等水準(zhǔn)，前后視距差應(yīng)小于1米， 視距累積差應(yīng)小于3米。三.精密水準(zhǔn)測量外業(yè)觀測與記錄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)結(jié)論：偶數(shù)站且相鄰測站輪流做前尺可消除 標(biāo)尺零點(diǎn)差對水準(zhǔn)測量的影響。標(biāo)尺零點(diǎn)差三.精密水準(zhǔn)測量外業(yè)觀測與記錄外界因素-大氣垂直折光離地面越近，空氣密度越大

8、，對視線的折射越嚴(yán)重。平原地區(qū)：前后視盡量相等，盡量抬高視線，最佳時(shí)段。坡度地區(qū)：除上款外，還要考慮適當(dāng)縮短視距。規(guī)范規(guī)定：最佳觀測時(shí)段，視線高度，不同時(shí)段往返測， 最大視距限制。三.精密水準(zhǔn)測量外業(yè)觀測與記錄外界因素-大氣垂直折光三.精密水準(zhǔn)測量外業(yè)觀測與記錄AB往測（A-B）奇數(shù)站：后奇數(shù)站：后- -前前- -前前- -后后偶數(shù)站：前偶數(shù)站：前- -后后- -后后- -前前返測（B-A）奇數(shù)站：前奇數(shù)站：前- -后后- -后后- -前前偶數(shù)站：后偶數(shù)站：后- -前前- -前前- -后后 測站測站1 測站測站2測站測站3測站測站4測站測站1測站測站2測站測站3測站測站4（后前前后）（后前前后

9、）（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三.精密水準(zhǔn)測量外業(yè)觀測與記錄關(guān)于“后前前后”轉(zhuǎn)儀器轉(zhuǎn)儀器后視：后視：前視：上、下絲中絲（基）中絲（基）中絲（基）中絲（基） 上、下絲中絲（輔中絲（輔）中絲（輔）中絲（輔）后前前后1 12406240619861986 420 4201809180913911391 418 418219 83219 83160 06160 06461 63461 63521 38521 38+059.75+059.75+059.75+05

10、9.75+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+1-3-3三.精密水準(zhǔn)測量外業(yè)觀測與記錄三.精密水準(zhǔn)測量外業(yè)觀測與記錄一 S05 35 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.

11、0 等級儀器 視距類型 m 前后視距差 m 前后 視距累積差 m視線高度下絲讀數(shù) m基輔分劃所得高差之 差 mm上下絲讀數(shù)平均值與中絲讀數(shù)之差 mm水準(zhǔn)路線測段往返測高差不符值 mmK4K4K2四、水準(zhǔn)測量高差改正數(shù)計(jì)算1.1.水準(zhǔn)標(biāo)尺每米長度誤差的改正數(shù)水準(zhǔn)標(biāo)尺每米長度誤差的改正數(shù) 水準(zhǔn)標(biāo)尺水準(zhǔn)標(biāo)尺每米長度誤差每米長度誤差對高差的影響是系統(tǒng)性對高差的影響是系統(tǒng)性質(zhì)的。根據(jù)規(guī)定，當(dāng)一對水準(zhǔn)標(biāo)尺每米長度的平均質(zhì)的。根據(jù)規(guī)定，當(dāng)一對水準(zhǔn)標(biāo)尺每米長度的平均誤差誤差f f大于大于 時(shí)，就要對觀測高差進(jìn)行改時(shí)，就要對觀測高差進(jìn)行改正。正。 由于由于往返測觀測高差的符號相反往返測觀測高差的符號相反，其改正

12、數(shù)的，其改正數(shù)的符號也不同。符號也不同。mm02. 0四、水準(zhǔn)測量高差改正數(shù)計(jì)算例：例：設(shè)有一對水準(zhǔn)標(biāo)尺經(jīng)檢定得，設(shè)有一對水準(zhǔn)標(biāo)尺經(jīng)檢定得，1米米間隔的平均真間隔的平均真長為長為999.96mm，測段往返測高差，測段往返測高差則該測段往返測高差的改正數(shù)是多少？則該測段往返測高差的改正數(shù)是多少？mh345.20解：每米長度誤差為解：每米長度誤差為mmf04. 0100096.999往返測高差改正數(shù)為往返測高差改正數(shù)為mmhff81. 0)345.20()04. 0(四、水準(zhǔn)測量高差改正數(shù)計(jì)算2.2.正常水準(zhǔn)面不平行的改正數(shù)正常水準(zhǔn)面不平行的改正數(shù)按水準(zhǔn)測量規(guī)范規(guī)定，各等級水準(zhǔn)測量結(jié)果，均按水準(zhǔn)測

13、量規(guī)范規(guī)定，各等級水準(zhǔn)測量結(jié)果，均需計(jì)算水準(zhǔn)面不平行改正，公式如下：需計(jì)算水準(zhǔn)面不平行改正，公式如下：iiAH2sin0000015371. 0A四、水準(zhǔn)測量高差改正數(shù)計(jì)算例：例：計(jì)算計(jì)算柳寶柳寶35基到基到宜柳宜柳1段的正常水準(zhǔn)面不平段的正常水準(zhǔn)面不平行改正數(shù)。行改正數(shù)。解：按水準(zhǔn)路線平均緯度解：按水準(zhǔn)路線平均緯度1824m查表得常系數(shù)查表得常系數(shù)9101153A水準(zhǔn)路線始末點(diǎn)近似高程平均值水準(zhǔn)路線始末點(diǎn)近似高程平均值mH4352/ )445425(緯度差緯度差3mmAH5 . 11四、水準(zhǔn)路線閉合差計(jì)算及分配1.1.水準(zhǔn)路線閉合差計(jì)算水準(zhǔn)路線閉合差計(jì)算0)(hHHWn為水準(zhǔn)路線兩端點(diǎn)的已知

14、高程為水準(zhǔn)路線兩端點(diǎn)的已知高程nHH 、0h水準(zhǔn)路線中各測段觀測高差加入尺長改正數(shù)水準(zhǔn)路線中各測段觀測高差加入尺長改正數(shù)水準(zhǔn)路線中各測段正常水準(zhǔn)面不平行改正數(shù)之和水準(zhǔn)路線中各測段正常水準(zhǔn)面不平行改正數(shù)之和mmmmhHHWn5 . 952565.148)128.573876.424()(0四、水準(zhǔn)路線閉合差計(jì)算及分配2.2.高差改正數(shù)計(jì)算高差改正數(shù)計(jì)算水準(zhǔn)路線中每個(gè)測段的高差改正數(shù)：水準(zhǔn)路線中每個(gè)測段的高差改正數(shù)：WRRv最后根據(jù)已知點(diǎn)高程及改正后的高差計(jì)算水準(zhǔn)點(diǎn)的最后根據(jù)已知點(diǎn)高程及改正后的高差計(jì)算水準(zhǔn)點(diǎn)的概略高程：概略高程：vhHH0kmR9 .80kmR8 . 5mmv7 . 05 . 99 .808 . 51填已知數(shù)據(jù)和觀測數(shù)據(jù)計(jì)算高差改正數(shù)計(jì)算高差改正數(shù)計(jì)算概略高程習(xí) 題 課內(nèi)容：水準(zhǔn)測量概算。要求：掌握“水準(zhǔn)測量概算”的方法和步驟， 會進(jìn)行水準(zhǔn)水準(zhǔn)測量概算。時(shí)間：2009年-月-日。已知數(shù)據(jù)：見下表二二等水準(zhǔn)測量外業(yè)高差與概略高程計(jì)算等水準(zhǔn)測量外業(yè)高差與概略高程計(jì)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 +41.04