工程测量课程教学课件：3-高程控制测量.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,高程控制测量,高程控制测量概述,01,水准测量,02,三角高程测量,03,/CONTENT,目 录,（1）掌握,高程控制网,的分类及布设原则,（,2,）,掌握,使用水准仪进行,三、四等水准测量,（,3,）,掌握,使用,电子,水准仪进行,二,等水准测量,（,4,）,会使用全站仪进行,三角高程测量,学习目标,01,高程控制测量概述,一、高程控制测量概述,高程系统概述,我国的高程系统是以青岛验潮站历年记录的黄海平均海平面作为全国高程系统的基准面，即我国采用的大地水准面，在这个水准面上任意一点的高程都为零根据青岛验潮站从19521979年的验潮资料，确定黄海平均海线水面为高程零点，并据此测定在青岛建立的国家水准原点的高程为72.2604m，这个高程零点和原点高程称为“1985年国家高程基准”,一、高程控制测量概述,高程控制网,国家高程控制网,：是用精密水准测量方法建立的，又称国家水准网。

观测方法：,高程控制网是大地控制网的一部分，是用水准测量方法建立的，一般采用从整体到局部，逐级建立控制的原则，工程上按次序与精度分为二、三、四、五等，各等级高,E,程控制宜采用水准测量四等及以下等级也可采用电磁波测距三角高程测量，五等还可采用卫星定位高程测量一、,高程,控制测量概述,高程控制网,小区域高程控制网,：小区域高程控制网应视测区面积大小和工程要求，采用分级布网的方法建立，一般以国家等级水准点为基础，在测区范围内建立三、四等水准路线和水准网，再以三、四等水准点为基础，测定图根点的高程控制点密度要求,：高程控制点间的距离，一般地区应为 1km 3km，工业厂区、城镇建筑区宜小于1km一个测区至少应有3个高程控制点一、,高程,控制测量概述,在测区布设一批高程控制点，用精确的方法测定它们的高程，构成高程控制网高程控制测量,的任务,高程控制测量的方法有水准测量、电磁波三角高程测量和卫星定位高程测量前面两种方法较为常用高程控制测量,的方法,02,水准测量,水准路线的布设形式,附合水准路线,闭合水准路线,支水准路线,水准网,起始于若干个高程已知的水准点的水准路线汇集于一个结点，称为,单结点水准网,。

起始于若干个高程已知的水准点的水准路线汇集于多个结点，称为,多结点水准网,二、水准测量,二、水准测量,水准测量的主要技术要求,工程测量标准GB50026-2020中,光学水准仪,观测的主要技术要求,如下表所示,等级,水准仪级别,视线长度（,m,）,前后视距差（,m,）,任一测站上前后视距差累积（,m,）,视线离地面最低高度（,m,）,基、辅分划或黑、红面读数较差（,mm,）,基、辅分划或黑、红面所测高差较差（,mm,）,二,DS1,、,DSZ1,50,1.0,3.0,0.5,0.5,0.7,三,DS1,、,DSZ1,100,3.0,6.0,0.3,1.0,1.5,DS3,、,DSZ3,75,2.0,3.0,四,DS3,、,DSZ3,100,5.0,10.0,0.2,3.0,5.0,五,DS3,、,DSZ3,100,近似相等,-,-,-,-,二、水准测量,水准测量的主要技术要求,工程测量标准GB50026-2020中,数字水准仪,观测的主要技术要求,如下表所示,等级,水准仪级别,水准尺类别,视线长度（,m,）,前后视距较差（,m,）,前后视距差累积（,m,）,视线离地面最低高度（,m,）,测站两次测的高差较差（,mm,）,数字水准仪重复测量次数,二,DSZ1,条码式,铟瓦尺,50,1.5,3.0,0.55,0.7,2,三,DSZ1,条码式,铟,瓦尺,100,2.0,5.0,0.45,1.5,2,四,DSZ1,条码式,铟,瓦尺,100,3.0,10.0,0.35,3.0,2,DSZ1,条码式,玻璃钢尺,100,3.0,10.0,0.35,5.0,2,五,DSZ3,条码式,玻璃钢尺,100,近似相等,-,-,-,-,二、水准测量,水准测量的主要技术要求,根据工程测量标准GB50026-2020，,水准测量,的主要技术要求,如下表所示,等级,每千米,高差全,中误差,(mm),路线长度,(km),水准仪级别,观测次数,往返较差、附合或,环线闭合差,与己知点联测,附合或环线,平地,(mm),山地,(mm),二等,2,-,DS1,、,DSZ1,往返各一次,往返各一次,-,三等,6,50,DS1,、,DSZ1,往返各一次,往一次,DS3,、,DSZ3,往返各一次,四等,10,16,DS3,、,DSZ3,往返各一次,往一次,五等,15,-,DS3,、,DSZ3,往返各一次,往一次,-,二、水准测量,三、四等水准测量,选点与埋石,应选在稳固地段或稳定的建筑物上，方便寻找、保存和引测；,采用数字水准仪作业时，还应避开电磁场的干扰。

采用水准标石，也可采用墙水准点，亦可以利用埋石的平面控制点作为水准点标石与标志的埋设要符合标准要求记录,按要求记录在记录手簿上,观测,应在通视良好、成像清晰稳定的情况下进行,常用的观测方法有双面尺法和变动仪器高法二、水准测量,三、四等水准测量观测,三、四等水准测量的观测应在通视良好、成像清晰稳定的情况下进行一般采用双面水准标尺观测下面以一个测站为例，介绍四等水准测量观测的程序与记录在距离前后两根水准尺的距离大致相等的地方安置仪器，粗平后瞄准后视与前视的黑面尺，利用视距测量方法，检查前、后视距离差及累积差是否超过,规范,的要求，如果超限，则需移动前视尺或水准仪的位置，以保证满足规定的要求然后按下述顺序观测,并将观测结果记入记录表内二、水准测量,三、四等水准测量观测,一测站观测程序（光学水准仪）,1,照准后视尺黑面，分别读取上、下、中三丝读数，并分别记为,(1),、,(2),、,(3);,2,照准前视尺黑面，分别读取上、下、中三丝读数,并分别记为,(4),、,(5),、,(6);,3,照准前视尺红面，读取中丝读数,并记为,(7);,4,照准后视尺红面，,读取中丝读数,并记为,(8),四等水准测量观测程序可简称为,“,后,前,前,后,”,或,“,黑,黑,红,红,”,，这观测步骤可消除或减弱仪器或尺垫下沉误差的影响。

对于四等水准测量，每站的观测也可为,“,后,后,前,前,”,或,“,黑,红,黑,红,”,，这种步骤比上述的步骤要简便些对三等水准测量则只能为,“,后,前,前,后,”,的观测程序将上述的,8,个数据记入记录表相应栏内后，立即在测站上进行测站校核当各均满足规范相应等级水准测量技术要求后，方可迁站继续测量二、水准测量,精密水准测量,概述：,精密水准测量是指国家一、二等水准测量在各项工程的不同建设阶段的高程测量中常用到二等水准测量，一等水准测量极少用到，故在工程测量规范中，将水准测量分为,二、三、四,三个等级，其精度指标与国家水准测量相一致二、水准测量,精密水准测量,(1)仪器距前、后视水准,尺的距离应尽量相等，其差应小于规定的限值2),在两相邻测站上，奇数站按“后,-,前,-,前,-,后”、偶数站按“前,-,后,-,后,-,前”的观测程序交替进行若需要往返测，返测时奇数站按“前,-,后,-,后,-,前”、偶数站按“后,-,前,-,前,-,后”的观测程序交替进行3)每一测段水准路线测站数应为偶数4)每一测段的水准路线应进行往返测5)一测段水准路线的往、返测应在不同的气象条件下进行（上午或下午）。

二等水准测量观测方法,二、水准测量,水准测量的数据处理,概述：,由于在观测过程中，存在偶然误差、系统误差的影响，因此在水准测量结束后，应对高差观测值的精度做出评定，可以根据,往返测高差平均值的每千米偶然中误差和每千米全中误差,来确定每千米水准测量的,高差,偶然中误差,每千米水准测量,高差,全中误差,二、水准测量,03,三角高程测量,概论,三角高程测量是一种高程的间接测量方法，它不仅不受地形起伏的限制，而且施测速度快虽然其测定的高差精度略低于水准测量，但尚可满足一些工程实际的要求因此，在山区进行地形测量、航测外业时，可以采用三角高程测量的方法三、三角高程测量,测量原理,原理,：,根据测站到照准点所观测的竖直角和两点间的水平距离来计算两点之间的高差若测得,A,、,B,两点之间的平距,D,，则计算公式为：,若测得A、B两点之间的平距L，则计算公式为：,B点高程,三、三角高程测量,地球曲率和大气折光对高差的影响,一般情况下，我们的计算都是在假定地球表面为水平面时，认为观测视线是在直线条件下推出的，主要适用于地面上两点距离小于300m的情况当两点间距离大于300m时，要考虑地球曲率影响，即要加上,曲率改正,，称为,球差改正,。

同时，观测时视线受大气垂直折光的影响成为一条向上凸起的弧线，要得到正确的高差，还要加上大气垂直折光的改正，称为,气差改正,这两项改正合称为,两差改正,，即,球气差改正,三、三角高程测量,地球曲率和大气折光对高差的影响,A,、,B,两点高差,h,的计算公式为：,令,则,由图知,即,三、三角高程测量,地球曲率和大气折光对高差的影响,c与R相比很小，可以略去，R与R相比相差也很小，故以R代替R，,前,式改为,：,根据研究，因大气垂直折光而产生的视线变曲的曲率半径约为地球曲率半径的7倍，则,则两差改正为：,三、三角高程测量,谢 谢 观 看,。