高程控制测量2教案资料.ppt

学习情境3高程控制测量控制测量的技术设计、选点、埋石、组网、外业观测、检核、概算、平差、技术总结 控制测量主要作业流程：主要任务： 选点、埋石、组网、做点之记 选择仪器、检校仪器 高差测量 概算 平差 技术总结学习子情境3.1 水准测量 水准测量技术设计的方法 技术设计是根据工程建设对测量的要求，结合测区的情况、作业单位技术力量，拟定科学、经济、合理的最佳布设方案，制定正确的技术路线，解决水准测量全过程的一系列生产技术问题设计前需要通过网络、现场调研等方式，在踏勘、调查研究的基础上收集资料，分析资料的利用价值，为下一步方案设计提供基础一）搜集资料（1）测区内1：1万1：10万地形图及其它大比例尺地形图、交通图、影像图2）有关测区的气象、地质、水文等资料3）已有的控制测量成果，包括水准网图、水准点点之记、成果表、技术总结等，需要联测的其它固定点4）现场踏勘了解已有控制点标志的保存完好情况5）调查测区交通便利、物资供应等经济状况若在少数民族地区，则应了解民族的风俗习惯二）设计要求 从经济、技术、安全生产等方面进行设计，做到方便使用，安全稳定，长期保存等基本要求 （1）水准路线应尽量沿公路、铁路及其它坡度小的道路布设，以减弱前后视折光误差的影响。

（2）水准路线应尽量避免跨越大河、湖泊，沙滩、草地等 （3）水准路线若与高压输电线或地下电缆平行，则应使水准路线在输电线或电缆50m以外布设，以避免电磁场对水准测量的影响 （4）布设水准网时，应考虑日后水准测量进一步加密，并应注意已有水准测量成果的充分利用 （5）水准环线或附合路线长度、水准点间距要求符合规范规定 （6）由于工程急用建立的假定高程系统，应与国家水准点进行联测，以求得高程系统的统一三）图上设计及技术设计书编写 根据测区的规模大小，水准网的设计应在适当比例尺地形图上进行图上设计的主要程序如下： （1）将主要居民地、铁路、公路与较大河流，以不同的颜色在地形图上标出来 （2）将已知的水准路线和水准点，按等级以不同颜色分别标绘在地形图上 （3）按照逐级布设的原则，先进行高等级水准路线的设计，后进行低等级水准路线的设计 （4）水准路线确定后，根据水准点密度、测段长度、线路总长的要求，按“下棋”方式在图上概略确定水准点的位置 （5）进行设计方案的精度估算精度估算不符合要求，需要通过路线增删、图形改变等试验修正，使其在经济合理的条件下，布设较为合理的控制网 （6）编写技术设计书技术设计书的编写要点 技术设计书是技术设计需要上交的重要成果，主要包括以下几方面的内容：作业目的、任务范围及来源；测区的自然、地理条件；测区已有测量成果情况，标志保存情况，对已有成果的评价、分析利用情况；高程基准和起算点情况；布网依据的规范；与高等级水准点的联测方案；水准网精度估算或优化设计；现场踏勘报告；标石类型；人员组织、作业安排、工作量及进度计划；质量保证措施；提交成果；各种设计图表；专家审核及主管部门的审批意见。

任务一、选点、埋石、组网、做点之记 1、 水准网布设必须布设原则的要求，根据需要及测区实际情况，明确水准网等级，按等级要求进行设计、精度估算和优化设计，从经济、技术、安全等方面提出人力资源安排，技术路线、技术方法和安全、质量技术保证措施，为后续工作干什么、怎么干，工作达到的标准和目标提出详尽、全面，有针对性和指导作用的技术设计文件技术设计不仅具有重要的现实意义，而且对今后成果的利用具有参考借鉴作用任务一、选点、埋石、组网、做点之记一、水准网布设的要求2、水准网布设采用由高级到低级、从整体到局部逐级控制、逐级加密的原则，按照统一的技术标准，为满足测图、工程建设及特殊工程需要，高程控制点必须有足够的精度和合适的密度3、国家水准网分一、二、三、四等进行布设，城市测量规范、工程测量规范将水准测量依次分为二、三、四等3个等级，水电测量规范还有五等水准测量任务一、选点、埋石、组网、做点之记我国一等水准网由289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2万余座国家一等水准网布设略图任务一、选点、埋石、组网、做点之记二、水准点布设的密度水准点类型间距布设要求基岩水准点 500公里左右只设于一等水准路线，在大城市和地震带附近应于增设，基岩较探地区可适当放宽。

每省(市、自治区)至少两座基本水准点40公里左右；经济发达地区2030公里；荒漠地区左右一、二等水准路线上及其交叉处；大中城市两侧及县城附近尽量设置在坚固岩层中普通水准点48公里；经济发达地区24公里；荒漠地区1公里左右地面稳定，利于观测和长期保存的地点；山区水准路线高程变换点附近；长度超过的隧道两端，跨河水准测量的两岸标尺点附近 水准路线上，每隔一定距离应埋设稳固的水准点水准点分为基岩水准点、基本水准点、普通水准点等类型，在城镇和建筑区还有墙角水准标志各种水准点的间距及布设要求，应符合国家一、二等水准测量规范规定，见表1表1 水准点布设密度任务一、选点、埋石、组网、做点之记二、水准点布设的密度任务一、选点、埋石、组网、做点之记三、水准路线命名及水准点编号水准路线以起止地名的简称定为线名，起止地名的顺序为“起西止东”、“起北止南”，环线名称，取环线内最大的地名后加“环”字命名一、二、三、四等等水准路线的等级，各以罗马字、书于线名之前表示路线上的水准点应自该线起始水准点起，取数字l、2、3按序编号，环线上点号顺序取顺时针方向，点号书于线名之后基岩水准点除了按以上规定编号外，并应在名号前加写地名和“基岩点”三字。

基本水准点须在点号后右下角书写“基”字，上、下标分别再书以“上”和“下”字水准支线以所测高程点名称后加“支”字命名支线上的水准点，接起始水准点到所测高程点方向，以数字l、2、3顺序编号利用旧水准点时，可使用旧名号若重新编定时，应在新名号后以括号注明该点埋设时的旧名称水准点“郑徐19基”表示该点为郑州至徐州一等水准路线，从西到东第19个基本水准点，该点埋设基本水准标石图根点在生产中常采用边选点、边编号的方法进行，一般由作业组按流水线编号，在数字前冠字母（是作业组设定的代码）的形式进行编号，如“A128”、“B038” 任务一、选点、埋石、组网、做点之记四、水准测量的精度测量等级一等二等三等四等0.451.03.05.01.02.06.010.0每公里水准测量的偶然中误差和每公里水准测量的全中误差一般不得超过表12规定的数值任务一、选点、埋石、组网、做点之记五、实地选点与设立标志 图上设计完成后，即可根据设计图到实地选定水准路线和水准点位置，并将选定的水准点位置用水准标石或其它标记在实地固定下来选点与设立标志是非常重要的一项工作，选点、埋石结束后，要编写选点报告，并进行质量评价选点质量评价标准见表3. 水准点位置的选定除满足设计要求外，要确保选定的水准点稳定安全、长期保存、便于使用。

为此，水准点要避免设在沙滩、沼泽、沙土、滑坡、地下水位较高等有变形、土质松软、易被淹没、易受震动、隐蔽陡峭的地区任务一、选点、埋石、组网、做点之记表3 选点质量评价标准优（90100分）良（7589分）权P选线和选点线路和点位选择优 良，易于寻找，便于观测和长期保存线路和点位选择恰当，易于寻找，便于观测和长期保存0.4旧点检找查找认真，交代清楚查到的旧点可靠，且利用率高需重绘点之记和重办委托保管的均已办理查找认真，交代清楚查到的旧点可靠，需重绘点之记和重办理保管的均已办理0.15点之记及线路图内容真实，项目齐全绘制准确，清晰美观，符号正确，文字清晰内容真实，项目齐全绘制准确，文字清晰0.25选点报告内容确切，说明详细，编写齐全，建议具体可行，文字简练内容确切，说明较详细，编写项目齐全，建议具体可行，文字清晰0.2任务一、选点、埋石、组网、做点之记六、埋标造石绘制点之记水准点选定之后，即可进行水准标石或标记的埋设工作水准标石是永久保存水准测量成果的固定标志，供控制测量和地形测量使用对工程建设的需要临时增设的水准点，由于没有长期保存的价值，通常以木桩、铁钉及其它标记作为临时性水准点任务一、选点、埋石、组网、做点之记点之记是记载控制点位置和标石结构情况的资料，包括点名、等级、点位略图、交通图、与方位物之间的关系和点位说明等内容。

点之记作为日后寻找水准点的簿册，一定要做到方位物选择恰当，点位略图、点位说明与实地一致方位物应选取三个永久性固定地物，与方位物距离量取至厘米，点位略图如图1所示；点位说明先叙述概略位置，再详细叙述控制点与三个方位物的关系，距离要说明量至方位物的部位点之记按规定格式填制六、埋标造石绘制点之记任务一、选点、埋石、组网、做点之记埋标造石绘制点之记图1任务一、选点、埋石、组网、做点之记埋标造石绘制点之记图1任务一、选点、埋石、组网、做点之记要求用二等水准联测七号楼、竞赛场，布设水准路线？任务一、选点、埋石、组网、做点之记任务一、选点、埋石、组网、做点之记其它GNSS点用四点水准联测任务一、选点、埋石、组网、做点之记任务一、选点、埋石、组网、做点之记任务一、选点、埋石、组网、做点之记任务二、选择仪器、检校仪器一、选择仪器任务二、选择仪器、检校仪器任务二、选择仪器、检校仪器任务二、选择仪器、检校仪器任务二、选择仪器、检校仪器任务二、选择仪器、检校仪器二、检校仪器 i角的检查与校正D1D1D2iia1a2b1b2a1a2b1b2J1J2AB2、在J2站测量高差:3、在消除误差的情况下: 经整理得：任务二、选择仪器、检校仪器1、在J1站测量高差:考虑到球差：任务二、选择仪器、检校仪器(数字水准检校)三、一对水准尺名义米真长测定任务二、选择仪器、检校仪器 其它检校四、精密水准仪、水准标尺的认识与使用一、精密水准仪的构造特点1、高质量的望远镜光学系统（放大倍率40X；孔径50mm）2、坚固稳定的仪器结构 （合金钢材料；重量较大）3、高精度的测微装置 （直读0.1mm，估读0.01mm）4、高灵敏度的管水准器 （格值为10/2mm）5、高性能的补偿装置* （“自动安平”精度高、时间短） 我国水准仪按精度可分为DS05 、 DS1 、 DS3 和DS10四个系列型号（后两种只能用于三、四等水准）。

“D”、“S”是“大地测量”和“水准仪”汉语拼音的第一个字母；后面的数字指仪器每公里往返观测高差中数的偶然中误差（mm） 跟经纬仪类似，习惯上常简称为S05 、 S1 、 S3 和S10 我国水准仪系列及基本技术参数列于下表任务二、选择仪器、检校仪器任务二、选择仪器、检校仪器二、精密水准尺的构造特点1.伸缩变形小2. 将变形非常小的因瓦合金条（带）嵌入木尺的沟槽内，分划线漆（刻）在因瓦合金条上，数字则注记在两侧的木尺尺身上，如右图2.标尺分划精度高3. 分划刻度工艺足以使精密水准标尺分划的偶然中误差在811um以内3.标尺直线度高4. 木质尺身是用经过特殊处理的优质木料制作的，弯曲度、扭曲度均很小此外，标尺底部钉有坚固耐磨的金属底板，尺身长度不会改变4. 尺垫（或尺桩）稳固 精密水准标尺的分划注记有两种形式1）基辅分划形式它有左右两排分划，分格值都是10mm，如右图所示左边一排分划注记从0300cm，称为基本分划；右边一排分划注记从300600cm，称为辅助分划同一高度的基本分划与辅助分划读数相差一个常数，称为基辅差（又称尺常数）左右错开4.5mm)这种分划形式跟普通双面标尺相类似尺面注记双数厘米数。

单数厘米分划线无数字注记，读数时需判断任务二、选择仪器、检校仪器 306-4-0.45=301.55cm2）左右组合分划形式它也有两排分划，每排分划的分格值也都是10mm，但两排分划线上下刚好错开5mm ，如右图（b）设想将左右两排分划线相向并拢，便可得到一组分格值为5mm的分划线因分格值为5mm时不便注记和读数，所以，计量时将实际值扩大一倍，即将5mm看作10mm， 5cm看作10。