水利水電工程測(cè)量(平面控制測(cè)量.ppt

第6講 小區(qū)域控制測(cè)量,控制測(cè)量的概念,1.目的與作用,為測(cè)圖或工程建設(shè)的測(cè)區(qū)建立統(tǒng)一的平面和高程控制網(wǎng) 控制誤差的積累 作為進(jìn)行各種細(xì)部測(cè)量的基準(zhǔn),按內(nèi)容分： 平面控制測(cè)量：只測(cè)定控制點(diǎn)平面位置的控制測(cè)量。 高程控制測(cè)量：只是測(cè)定控制點(diǎn)高程位置的控制測(cè)量。 按精度分：一等、二等、三等、四等；一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)。,按方法分：天文測(cè)量、常規(guī)測(cè)量(三角測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量)、衛(wèi)星定位測(cè)量（GPS）。 按區(qū)域分：國(guó)家控制測(cè)量、城市控制測(cè)量、小區(qū)域工程控制測(cè)量、圖根控制網(wǎng)。,2、控制測(cè)量分類,控制點(diǎn)：對(duì)整個(gè)測(cè)區(qū)起控制作用的測(cè)量標(biāo)志點(diǎn)。 控制網(wǎng)：由按一定規(guī)范布設(shè)，由一系列相互聯(lián)系的 控制點(diǎn)所構(gòu)成的網(wǎng)狀幾何圖形。 圖根控制網(wǎng)：直接為測(cè)圖而建立的控制網(wǎng)。 圖根點(diǎn)：圖根控制網(wǎng)中的控制點(diǎn)。,3.有關(guān)名詞,一.控制測(cè)量的概念,控制測(cè)量：為建立控制網(wǎng)所進(jìn)行的測(cè)量工作。,2.常規(guī)平面控制測(cè)量的等級(jí)關(guān)系,城市平面控制網(wǎng)的等級(jí)關(guān)系,一等三角鎖為全國(guó)平面控制網(wǎng)的基礎(chǔ),3.各級(jí)平面控制網(wǎng)布置形式,二等連續(xù)網(wǎng)充填一等三角鎖，成為全國(guó)平面控制網(wǎng) 的骨干。,一等三角鎖,二等連續(xù)網(wǎng),三等、四等三角網(wǎng)和導(dǎo)線網(wǎng),根據(jù)測(cè)區(qū)的需要，在二 二等三角網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行加密，基本圖形如下：,三角網(wǎng)或三邊網(wǎng),導(dǎo)線網(wǎng),二 導(dǎo) 線 測(cè) 量,導(dǎo)線：選定的控制點(diǎn)依序相連成折線形式，這樣的路線稱為導(dǎo)線。 導(dǎo)線網(wǎng)：數(shù)條導(dǎo)線縱橫交織組成網(wǎng)絡(luò)，稱為導(dǎo)線網(wǎng)。 導(dǎo)線點(diǎn)：導(dǎo)線或?qū)Ь€網(wǎng)中的各個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)稱為導(dǎo)線點(diǎn)。 導(dǎo)線測(cè)量法：測(cè)定導(dǎo)線各邊的邊長(zhǎng)及轉(zhuǎn)折角，并化算到某一平面上，根據(jù)起始數(shù)據(jù)推算各邊的方位角及各點(diǎn)坐標(biāo)，這種測(cè)量方法稱為導(dǎo)線測(cè)量法。,一、基本概念,1閉合導(dǎo)線：從某一已知點(diǎn)出發(fā)，順序連結(jié)各個(gè)未知點(diǎn)，最后又閉合到該已知點(diǎn)的導(dǎo)線叫閉合導(dǎo)線。如圖所示。,二、導(dǎo)線的布設(shè)形式,A,B,1,2,3,4,5,導(dǎo)線布設(shè)的形式可分為：閉合導(dǎo)線、附合導(dǎo)線、支導(dǎo)線三種形式。,2附合導(dǎo)線：從某一已知點(diǎn)出發(fā)，順序連接各個(gè)未知點(diǎn)，最后又附合到另一已知點(diǎn)的導(dǎo)線叫附合導(dǎo)線。如圖所示。,B,A,1,2,3,4,C,D,3支導(dǎo)線：從某一已知點(diǎn)出發(fā)，順序連接各個(gè)未知點(diǎn)，既不閉合又不附合的導(dǎo)線，稱為支導(dǎo)線。如圖所示：,A,B,1,2,注：閉合導(dǎo)線、附合導(dǎo)線均有嚴(yán)格的幾何條件供檢核，支導(dǎo)線沒(méi)有檢核條件，一般不宜采用。特殊情況最多只能支出兩點(diǎn)。,二.導(dǎo)線測(cè)量的外業(yè),二.導(dǎo)線測(cè)量的外業(yè),1.踏勘選點(diǎn)（選點(diǎn)） 2.導(dǎo)線邊長(zhǎng)測(cè)量（測(cè)邊） 3.導(dǎo)線角度測(cè)量（測(cè)角） 4.導(dǎo)線連接測(cè)量（連測(cè)）,導(dǎo)線測(cè)量外業(yè)的準(zhǔn)備工作,準(zhǔn)備工作： 收集資料：測(cè)區(qū)舊地形圖、已知點(diǎn)(平面和高程控制 點(diǎn))資料、測(cè)量規(guī)范； 儀器工具：所用儀器(包括儀器的檢驗(yàn)和校正)、工 具、記錄手簿、材料。,1.踏勘選點(diǎn)及建立標(biāo)志,(1).踏勘測(cè)區(qū) 實(shí)地了解測(cè)區(qū)地形； 了解已知點(diǎn)狀況。,(2).圖上(指原有舊圖)設(shè)計(jì)布網(wǎng)方案 導(dǎo)線網(wǎng)形、等級(jí)； 導(dǎo)線邊長(zhǎng)、總長(zhǎng)、點(diǎn)位密度等符合規(guī)范要求。,1.踏勘選點(diǎn)及建立標(biāo)志,(3).實(shí)地選點(diǎn)(4).建立標(biāo)志,(3).實(shí)地選點(diǎn)(考慮以下因素)：,3 視野開闊，便于測(cè)圖(重要)；,臨時(shí)性標(biāo)志,大鐵釘,沙石路、瀝青、 磚石縫,臨時(shí)性標(biāo)志圖,(5).繪制點(diǎn)位圖 在現(xiàn)場(chǎng)丈量23個(gè)攀距，便于以后尋找或確定點(diǎn)位。 用紅油漆標(biāo)出攀距出發(fā)點(diǎn)，并寫點(diǎn)號(hào)與攀距尺寸。 畫出攀距關(guān)系的平面示意圖，作為控制點(diǎn)資料。 攀距交會(huì)角度要好。,(5).繪制點(diǎn)位圖,電桿,房屋,道路,控制點(diǎn),點(diǎn) 號(hào) D5 樁 別 大鐵釘 埋設(shè)日期 1999年5月20日 備 注,導(dǎo)線點(diǎn)的點(diǎn)位圖,導(dǎo)線點(diǎn)的點(diǎn)之記,2.導(dǎo)線邊長(zhǎng)測(cè)量 測(cè)定導(dǎo)線各邊長(zhǎng)(往返丈量)。,1 精度要求：符合規(guī)范規(guī)定。,2.導(dǎo)線邊長(zhǎng)測(cè)量,例：圖根導(dǎo)線,3.導(dǎo)線角度測(cè)量 觀測(cè)導(dǎo)線各轉(zhuǎn)折角、連接角。,DJ6一個(gè)測(cè)回(圖根導(dǎo)線)。 邊長(zhǎng)較短時(shí)，采用光學(xué)對(duì)點(diǎn)。,全部測(cè)左角，或全部測(cè)右角；閉合導(dǎo)線測(cè)內(nèi)角。,4.導(dǎo)線連接測(cè)量 導(dǎo)線定向 （包括連接角 和連接邊測(cè)量）,三.導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算,三.導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算,1.附合導(dǎo)線的計(jì)算 2.閉合導(dǎo)線的計(jì)算 3.支導(dǎo)線計(jì)算 4.無(wú)定向附合導(dǎo)線的特點(diǎn),導(dǎo)線計(jì)算目的：計(jì)算各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)。 要求：合理分配測(cè)量誤差，評(píng)定導(dǎo)線測(cè)量的精度。,三、導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算,思路：,由水平角觀測(cè)值，計(jì)算方位角； 由方位角、邊長(zhǎng)D，計(jì)算坐標(biāo) 增量X 、 Y； 由坐標(biāo)增量X 、 Y，計(jì)算X、Y。,（計(jì)算前認(rèn)真檢查外業(yè)記錄，滿足規(guī)范 限差要求后，才能進(jìn)行內(nèi)業(yè)計(jì)算）,1、坐標(biāo)計(jì)算公式：,（1） 坐標(biāo)正算（由、D，求 X、Y）,已知A（ ）， ， 求B點(diǎn)坐標(biāo) 。,注：計(jì)算出的 AB ，應(yīng)根據(jù)X 、 Y的正負(fù)， 判斷其所在的象限。,（2） 坐標(biāo)反算（由X、Y，求、D， ）,已知A（ ）、B（ ）,求 。,2、附合導(dǎo)線的計(jì)算,如圖，A、B、C、D是已知點(diǎn)，起始邊的 方位角 和終止邊的方位角 為已知。外業(yè)觀測(cè)資料為導(dǎo)線邊距離和各轉(zhuǎn)折角。,B,（1）計(jì)算角度閉合差：,如圖：以右轉(zhuǎn)折角為例 計(jì)算 。,一般公式：,同理：以左角計(jì)算,即：,（各級(jí)導(dǎo)線的限差見(jiàn)規(guī)范）,檢核：,（2）閉合差分配（計(jì)算角度改正數(shù)）：,式中：n 包括連接角在內(nèi)的導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角數(shù),（3）計(jì)算改正后的角度改：,計(jì)算檢核條件：,（4）推算各邊的坐標(biāo)方位角： （用改正后的改）,計(jì)算出的 ， 否則，需重算。,（5）計(jì)算坐標(biāo)增量X、Y：,（6）計(jì)算坐標(biāo)增量閉合差：,由于 的存在，使導(dǎo)線不能和CD連接，存在導(dǎo)線全長(zhǎng)閉合差 ：,導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差：,（7）分配閉合差 ：,檢核條件：,（8）計(jì)算改正后的坐標(biāo)增量：,檢核條件：,（9）計(jì)算各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)值：,依次計(jì)算各導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)，最后推算出的終點(diǎn)C的坐標(biāo)，應(yīng)和C點(diǎn)已知坐標(biāo)相同。,123 22 16,111 51 27,288 07 33,151 46 44,172 55 03,143 00 48,991 03 51,+02,+04,+02,+02,+02,+04,+16,123 22 18,111 51 31,288 07 37,151 46 46,172 55 05,143 00 50,991 04 07,108 12 33,51 34 51,343 26 22,91 33 59,63 20 45,56 15 50,19 16 40,112.311,76.500,108.584,150.443,97.404,545.242,-0.014 +69.791,-0.010 +73.327,-0.014 -2.968,-0.019 +67.489,-0.012 +54.095,+261.734,+0.010 +87.994,+0.007 -21.805,+0.010 +108.543,+0.015 +134.456,+0.009 +81.002,+390.19,+69.777,+73.317,-2.982,+67.470,+54.083,+88.004,-21.798,+108.553,+134.471,+81.001,+390.241,3923.008,5607.606,3992.785,5695.610,4066.102,5673.812,4063.120,5782.365,4130.590,5916.836,4184.673,5997.847,+261.665,3.閉合導(dǎo)線的計(jì)算,閉合導(dǎo)線的計(jì)算步驟與附合導(dǎo)線基本相同，需要強(qiáng)調(diào)以下兩點(diǎn)：,(1)角度閉合差的計(jì)算,n邊形閉合導(dǎo)線內(nèi)角和的理論值應(yīng)為：,（2）坐標(biāo)增量閉合差的計(jì)算,根據(jù)閉合導(dǎo)線本身的特點(diǎn)：,理論上,實(shí)際上,北,2,1,4,3,78.16m,105.22m,129.34m,80.18m,4.支導(dǎo)線計(jì)算,已知數(shù)據(jù)：AB,XB,YB,A、B為已知邊，點(diǎn)1、2為新建支導(dǎo)線點(diǎn)。,支導(dǎo)線沒(méi)有多余觀測(cè)值,因此不會(huì)產(chǎn)生閉合差,從而 無(wú)須進(jìn)行任何改正。,3.支導(dǎo)線計(jì)算,由于支導(dǎo)線沒(méi)有多余觀測(cè)值,因此沒(méi)有檢核條件，無(wú) 法檢驗(yàn)觀測(cè)值的差錯(cuò)，施測(cè)與計(jì)算時(shí)必須十分小心。,觀測(cè)數(shù)據(jù)：轉(zhuǎn)折角B, 1 ；邊長(zhǎng)SB1，S12。,支導(dǎo)線的計(jì)算步驟,支導(dǎo)線的計(jì)算步驟,交會(huì)測(cè)量,x,y,A(xA,yA),B(xB,yB),P(xP,yP),一、角度前方交會(huì),O,DAB,x,x,A、B為坐標(biāo)已知的控制點(diǎn)，P為待定點(diǎn)。在A、B點(diǎn)上安置經(jīng)緯儀，觀測(cè)水平角、，根據(jù)A、B兩點(diǎn)的已知坐標(biāo)和、角，通過(guò)計(jì)算可得出P點(diǎn)的坐標(biāo)，這就是角度前方交會(huì)。,*,DAP,DBP,*,1角度前方交會(huì)的計(jì)算方法,（1）計(jì)算已知邊AB的邊長(zhǎng)和方位角,根據(jù)A、B兩點(diǎn)坐標(biāo)（xA，yA）、（xB，yB），按坐標(biāo)反算公式計(jì)算兩點(diǎn)間邊長(zhǎng)DAB和坐標(biāo)方位角AB。,（2）計(jì)算待定邊AP、BP的邊長(zhǎng),按三角形正弦定律，得,*,*,（3）計(jì)算待定邊AP、BP的坐標(biāo)方位角。,（4）計(jì)算待定點(diǎn)P的坐標(biāo)。,由點(diǎn)A推算點(diǎn)P坐標(biāo),由點(diǎn)B推算點(diǎn)P坐標(biāo),*,適用于計(jì)算器計(jì)算的公式：,在應(yīng)用上式時(shí)，要注意已知點(diǎn)和待定點(diǎn)必須按A、B、P逆時(shí)針?lè)较蚓幪?hào)，在A點(diǎn)觀測(cè)角編號(hào)為，在B點(diǎn)觀測(cè)角編號(hào)為。,*,2角度前方交會(huì)的觀測(cè)檢核,從三個(gè)已知點(diǎn)A、B、C分別向P點(diǎn)觀測(cè)水平角1、1、2、2，作兩組前方交會(huì)。,計(jì)算出P點(diǎn)的兩組坐標(biāo)。,當(dāng)兩組坐標(biāo)較差符合規(guī)定要求時(shí)，取其平均值作為P點(diǎn)的最后坐標(biāo)。,B,P,A,C,一般規(guī)范規(guī)定，兩組坐標(biāo)較差e不大于兩倍比例尺精度，用公式表示為：,式中,M 測(cè)圖比例尺分母。,前方交會(huì)法坐標(biāo)計(jì)算表,注：測(cè)圖比例尺分母M=1 000。,x,y,A,B,C,P,*,二、距離交會(huì),A、B為已知控制點(diǎn)，P為待定點(diǎn)，測(cè)量了邊長(zhǎng)DAP和DBP，根據(jù)A、B點(diǎn)的已知坐標(biāo)及邊長(zhǎng)DAP和DBP，通過(guò)計(jì)算求出P點(diǎn)坐標(biāo)，這就是距離交會(huì)。,DBP,DAP,B(xB,yB),y,A(xA,yA),(xP,yP),O,x,P,1距離交會(huì)的計(jì)算方法,（1）計(jì)算已知邊的邊長(zhǎng)和坐標(biāo)方位角,根據(jù)已知點(diǎn)A、B的坐標(biāo)，按坐標(biāo)反算公式計(jì)算邊長(zhǎng)DAB和坐標(biāo)方位角AB。,DAP,DBP,P,x,y,O,A,B,（2）計(jì)算BAP和ABP,按三角形余弦定理，得,DAB,*,（3）計(jì)算待定邊AP、BP的坐標(biāo)方位角。,*,（4）計(jì)算待定點(diǎn)P的坐標(biāo)。,2距離交會(huì)的觀測(cè)檢核,從三個(gè)已知點(diǎn)A、B、C分別向P點(diǎn)測(cè)量三段水平距離DAP、DBP、DCP，作兩組距離交會(huì)。,計(jì)算出P點(diǎn)的兩組坐標(biāo)。,當(dāng)兩組坐標(biāo)較差滿足下式要求時(shí)，取其平均值作為P點(diǎn)的最后坐標(biāo)。,9.1 高程控制網(wǎng)概述 9.1.1 高程控制測(cè)量概述,高程控制測(cè)量：即精確測(cè)定控制點(diǎn)高程的工作。 高程控制測(cè)量首先要在測(cè)區(qū)建立高程控制網(wǎng)，為了測(cè)繪地形圖或建筑物施工放樣以及進(jìn)行科學(xué)研究工作而需要進(jìn)行的高程測(cè)量，我國(guó)在全國(guó)范圍內(nèi)建立一個(gè)統(tǒng)一的高程控制網(wǎng)，高程控制網(wǎng)由一系列的水準(zhǔn)點(diǎn)構(gòu)成，沿水準(zhǔn)路線按一定的距離埋設(shè)固定的標(biāo)志稱為水準(zhǔn)點(diǎn)，水準(zhǔn)點(diǎn)分為臨時(shí)性和永久性水準(zhǔn)點(diǎn)，等級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)永久性標(biāo)志，三、四等水準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)普通標(biāo)石，普通水準(zhǔn)點(diǎn)見(jiàn)圖9-1。 圖根水準(zhǔn)點(diǎn)可根據(jù)需要埋設(shè)永久性或臨時(shí)性水準(zhǔn)點(diǎn)，臨時(shí)性水準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)木樁或在水泥板或石頭上用紅油漆畫出臨時(shí)標(biāo)志表示。,圖9-1 混凝土普通水準(zhǔn)標(biāo)石(單位：m),9.1.2 國(guó)家高程控制網(wǎng),國(guó)家高程控制網(wǎng)分為一、二、三、四等四個(gè)等級(jí)。一、二等水準(zhǔn)網(wǎng)是國(guó)家高程控制的基礎(chǔ)，一、二等水準(zhǔn)路線一般沿著鐵路、公路進(jìn)行布設(shè)，形成閉合水準(zhǔn)網(wǎng)或附合水準(zhǔn)網(wǎng)，用精密水準(zhǔn)測(cè)量方法測(cè)定其高程；三、四等水準(zhǔn)測(cè)量主要用于一、二等水準(zhǔn)測(cè)量的加密，作為地形測(cè)量和工程測(cè)量的高程控制，布設(shè)閉合水準(zhǔn)路線和附合水準(zhǔn)路線。水準(zhǔn)網(wǎng)見(jiàn)圖9-2，國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)指標(biāo)在此略。,圖9-2,9.1.3 圖根高程控制網(wǎng) 圖根控制測(cè)量：即測(cè)定圖根點(diǎn)的高程。 圖根高程控制網(wǎng)可以布設(shè)為水準(zhǔn)網(wǎng)及三角高程網(wǎng)。 圖根水準(zhǔn)測(cè)量按五等水準(zhǔn)測(cè)量方法測(cè)定其高程。 五等水準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表9-1。,9.1.4 高程控制網(wǎng)的施測(cè)方法 三、四等高程控制網(wǎng)的施測(cè)方法一般采用水準(zhǔn)測(cè)量方法，圖根高程網(wǎng)可采用水準(zhǔn)測(cè)量方法或三角高程測(cè)量方法施測(cè)。 在水利水電工程施工測(cè)量和地形測(cè)量中，高程控制測(cè)量一般分為基本高程控制和加密高程控制，基本控制測(cè)量一般采用三、四等及以上等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量，加密一般采用五等水準(zhǔn)測(cè)量及三角高程測(cè)量。 本章主要介紹三、四等水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量。,表9-1 三、四和圖根水準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)要求,表9-1 三、四和五等水準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)要求,9.2 水準(zhǔn)測(cè)量 9.2.1 三、四及圖根水準(zhǔn)測(cè)量的技術(shù)指標(biāo) 在水利水電工程測(cè)量中，除了建立必要的平面控制，還要建立首級(jí)高程控制和圖根高程控制,而小區(qū)域內(nèi)的首級(jí)高程控制常采用三、四等及圖根水準(zhǔn)測(cè)量。三、四等及圖根水準(zhǔn)測(cè)量的具體技術(shù)要求見(jiàn)表6-6。,9.2.2 三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)方法 三、四等水準(zhǔn)測(cè)量采用的儀器和觀測(cè)方法相同，只是觀測(cè)限差要求不同。下面以四等水準(zhǔn)測(cè)量為例，介紹其觀測(cè)方法和記錄方法。,9.2.2.1 測(cè)站觀測(cè)程序 在每一站上，首先安置儀器于前、后視點(diǎn)等距離處，調(diào)整圓水準(zhǔn)器使氣泡居中，然后分別瞄準(zhǔn)后、前視尺，估讀視距，使前、后視距離差不超過(guò)2m。如超限，則需移動(dòng)前視尺或水準(zhǔn)儀，以滿足要求。然后按下列順序進(jìn)行觀測(cè)，并記錄于表9-2相應(yīng)欄內(nèi)： 照準(zhǔn)后視尺黑面讀取下絲（1）、上絲（2）、中絲讀數(shù)（3）； 照準(zhǔn)前視尺黑面讀取下絲（4）、上絲（5）、中絲讀數(shù)（6）； 照準(zhǔn)前視尺紅面讀取中絲讀數(shù)（7）； 照準(zhǔn)后視尺紅面讀取中絲讀數(shù)（8）； 在觀測(cè)中邊觀測(cè)邊記錄邊進(jìn)行校核，各項(xiàng)計(jì)算符合表9-2中相應(yīng)等級(jí)限差要求時(shí)才能搬站，否則應(yīng)予重測(cè)。,三、 四等水準(zhǔn)測(cè)量常用儀器為DS3型水準(zhǔn)儀，標(biāo)尺為紅、黑兩面水準(zhǔn)木標(biāo)尺。作業(yè)之前，要對(duì)水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺進(jìn)行檢驗(yàn)，詳細(xì)檢驗(yàn)項(xiàng)目和指標(biāo)要求可參閱國(guó)家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范。在作業(yè)中為抵消因水準(zhǔn)尺磨損而造成的標(biāo)尺零點(diǎn)差，要求每一水準(zhǔn)測(cè)段的測(cè)站數(shù)應(yīng)為偶數(shù)站。 三、四等水準(zhǔn)測(cè)量轉(zhuǎn)點(diǎn)使用尺墊，轉(zhuǎn)點(diǎn)應(yīng)選擇堅(jiān)硬的地面上，尺墊要踩實(shí)。觀測(cè)應(yīng)在標(biāo)尺分劃線成像清晰穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行，若成像不好，應(yīng)酌情縮短視線長(zhǎng)度。 以上三、四等水準(zhǔn)觀測(cè)程序可簡(jiǎn)稱為“后、前、前、后”，在地質(zhì)比較硬的條件下四等水準(zhǔn)測(cè)量可以采用“后、后、前、前”的觀測(cè)程序。 表9-2 四等水準(zhǔn)記錄表,表9-2 四等水準(zhǔn)記錄表,校核計(jì)算,(9)：205.8 (10)=205.0 末站(12)=+0.8 總距離L=410.8,(3)=4.548 (8)=23.493 (18)=一0.0220 (6)=4.568 (7)=23.517 (15)=一0.020 (16)=一0.024 N(17)=+4 (15)+(16)/2=一0.022,校核計(jì)算,1.視距部分 后視距離(9)=(下絲讀數(shù)(1)一上絲讀數(shù)(2)100； 前視距離(10)=(下絲讀數(shù)(4)一上絲讀數(shù)(5)100； 后、前視距差(11)=后視距離(9)一前視距離(10)； 后、前視距累積差(12)=本站視距差(11)+上站視距累積差(12)。 2.高差部分 前視標(biāo)尺黑、紅面讀數(shù)差(13)=K2+(6)一(7)，其絕對(duì)值不應(yīng)超過(guò)3mm。 后視標(biāo)尺黑、紅面讀數(shù)差(14)=K1+(3)一(8)，其絕對(duì)值不應(yīng)超過(guò)3mm。 K1、K2分別為后、前兩水準(zhǔn)尺的黑、紅面的起點(diǎn)差，亦稱尺常數(shù)，尺常數(shù)為4.687m和4.787m。 黑面高差(15)=(3)一(6)。 紅面高差(16)=(8)一(7)。 黑、紅面高差之差(17)=(15)-(16)01=(14)-(13)，其絕對(duì)值應(yīng)小于5mm。,式中(16)01m是由于兩根水準(zhǔn)尺紅面有起點(diǎn)差，二者相差01m，取“+”或“-”號(hào)應(yīng)視紅面常數(shù)來(lái)確定，當(dāng)后視尺常數(shù)K是4.687時(shí)，則紅面高差比黑面高差小，則應(yīng)加上01m ，反之，則應(yīng)減去01m ，計(jì)算見(jiàn)表9-2 。 高差中數(shù)(18)= (15)+(16)0.1/2 ，作為該測(cè)站所測(cè)的高差。 表9-2中括號(hào)內(nèi)的數(shù)字表示觀測(cè)與計(jì)算檢核順序。當(dāng)整個(gè)水準(zhǔn)路線測(cè)量完畢，還應(yīng)逐頁(yè)檢核計(jì)算有無(wú)錯(cuò)誤，檢核的方法是： 先計(jì)算(3)、(6)、(8)、(7)、(9)、(10)、(15)、(16)、(18)，然后用下式校核： (9)-(10)=末站(12)。 (15)+(16)01/2=(18)測(cè)站為奇數(shù)。 (15)+(16)/2=(18)測(cè)站為偶數(shù)。 水準(zhǔn)路線總長(zhǎng)度L=(9)+(10)。,3. 四等水準(zhǔn)觀測(cè)應(yīng)注意的事項(xiàng) a.觀測(cè)時(shí)，必須用測(cè)傘遮蔽陽(yáng)光，遷站時(shí)應(yīng)一手抱住儀器一手抱住腳架，不準(zhǔn)把儀器扛在肩上。 b.儀器若架設(shè)在較為松軟的地方觀測(cè)時(shí)，必須踩實(shí)腳架腿，以減小儀器下沉引起的誤差。 c.遷站時(shí)，只能將儀器和后視尺向前移動(dòng)，本站的前視尺的尺墊不動(dòng)，作為下一測(cè)站的后視尺。 d.除線路轉(zhuǎn)彎處，每一測(cè)站上儀器和前后視水準(zhǔn)尺應(yīng)盡量在一條直線上。,四等水準(zhǔn)高程的計(jì)算 四等水準(zhǔn)高程的計(jì)算方法與第二章所講的普通水準(zhǔn)計(jì)算方法相同，只是閉合差的限差為20 mm，若滿足要求，進(jìn)行高差閉合差的調(diào)整，計(jì)算各水準(zhǔn)點(diǎn)的高程，反之，應(yīng)進(jìn)行重測(cè)。圖9-3為一附合四等水準(zhǔn)路線，已知高程和觀測(cè)數(shù)據(jù)注記在圖上，其計(jì)算過(guò)程和結(jié)果見(jiàn)表9-3。,圖9-3 四等附合水準(zhǔn)路線,表9-3 四等水準(zhǔn)高程計(jì)算表,9.2.3 圖根水準(zhǔn)測(cè)量 圖根水準(zhǔn)測(cè)量，其技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表91。仍然采用雙面水準(zhǔn)尺施測(cè)，觀測(cè)程序采用后-后-前-前的觀測(cè)方法，記錄計(jì)算與四等水準(zhǔn)基本相同，只是觀測(cè)限差和精度要求較低。 若采用單面水準(zhǔn)尺施測(cè)時(shí)，在測(cè)站上，應(yīng)用不同儀器高測(cè)出兩個(gè)高差，其互差不得超過(guò)6mm，當(dāng)符合限差要求后，取平均值作為最后觀測(cè)結(jié)果。其高程計(jì)算方法同四等水準(zhǔn)測(cè)量計(jì)算。,9.3 三角高程測(cè)量 三角高程測(cè)量是高程測(cè)量的一種方法。它是根據(jù)兩點(diǎn)間的水平距離和豎直角，計(jì)算兩點(diǎn)間的高差，推求待定點(diǎn)的高程。三角高程可采用閉合、附合路線的形式，或布設(shè)成幾個(gè)方向交會(huì)的獨(dú)立高程點(diǎn)。圖根經(jīng)緯儀三角高程測(cè)量技術(shù)要求見(jiàn)表9-4和9-5。,表9-4 豎直角觀測(cè)的技術(shù)要求和記錄計(jì)算取位規(guī)定,豎直角的觀測(cè)遵守下列規(guī)定： （1）豎直角觀測(cè)宜在目標(biāo)清晰、大氣穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行。 （2）一個(gè)測(cè)回的觀測(cè)應(yīng)先正鏡依次觀測(cè)各有關(guān)方向，再倒鏡按相反次序完成各方向的觀測(cè)。在特殊情況下，可連續(xù)觀測(cè)可個(gè)方向的所有測(cè)回。 （3）同一方向各測(cè)回觀測(cè)必須照準(zhǔn)同一部位，并在手簿上以圖示記載說(shuō)明。 （4）一個(gè)測(cè)站觀測(cè)工作前（或后），應(yīng)用鋼尺量取儀器高覘標(biāo)高兩次，其較差不得大于1cm 。取用中數(shù)。 三角高程線中同一邊直、反覘高差不符值、全線閉合差及交會(huì)點(diǎn)高程較差應(yīng)不超過(guò)表9-5的規(guī)定。,表9-5 豎直角觀測(cè)的技術(shù)要求和記錄計(jì)算取位規(guī)定,9.3.1 三角高程測(cè)量原理 如圖9-4所示，在A點(diǎn)架設(shè)經(jīng)緯儀，B點(diǎn)豎立標(biāo)桿，照準(zhǔn)目標(biāo)高為V時(shí)，測(cè)出的豎直角為，量出儀器高為i。設(shè)A、B兩點(diǎn)間的水平距離為D。由圖94可知 hAB+V=Dtg+I hAB =Dtg+i-V 令h= Dtg 則上式可寫成 hAB = h+i-V 如果A點(diǎn)的高程已知，設(shè)其為HA，則B點(diǎn)的高程為 HB=HA+hAB=HA+ h +i-V,圖9-4,（9-2）,9.3.2 球氣差影響及改正方法 公式(9-2)適用于A、B兩點(diǎn)距離較近(小于300m)，此時(shí)水準(zhǔn)面可近似看成平面，視線視為直線。當(dāng)?shù)孛鎯牲c(diǎn)間的距離D大于300m時(shí)，就要考慮地球曲率及觀測(cè)視線受大氣垂直折光的影響。地球曲率對(duì)高差的影響稱為地球曲率差，簡(jiǎn)稱球差。大氣折光引起視線成弧線的差異，稱為氣差。 如圖9-5，MM為大氣折光的影響，稱為氣差，EF為地球曲率的影響，稱為球差，由圖9-5可得 hAB +V+MM=h+i+EF 令f=EF-MM，稱為球氣差，整理上式得 hA=h+i-V+f （9-3）,h= Dtg,圖9-5 球氣差對(duì)三角高程的影響,式(9-3)即為受球氣差影響的三角高程計(jì)算高差的公式。f為球氣差的聯(lián)合影響。球差的影響為EF=D2/2R，但氣差的影響較為復(fù)雜，它與氣溫、氣壓、地面坡度和植被等因素均有關(guān)。在我國(guó)境內(nèi)一般認(rèn)為氣差是球差的1/7，即MM= D2/14R，所以球氣差，的計(jì)算式為,（9-4）,式中D地面兩點(diǎn)間的水平距離，100m； R地球平均半徑，取6371krn； F球氣差，cm。 若將式(9-4)中，取不同的D值時(shí)，球氣差f的數(shù)值列于表9-5中，用時(shí)可直接查。,表9-5 球氣差查取表,由上表可知，當(dāng)兩點(diǎn)水平距離D300m時(shí)，才考慮其影響。,9.3.3 三角高程測(cè)量控制網(wǎng)的一般施測(cè)方法 三角高程控制的一般施測(cè)方法采用直覘和反覘的施測(cè)方法。如圖9-5所示，在已知點(diǎn)A安置經(jīng)緯儀，觀測(cè)待定點(diǎn)B，用三角高程計(jì)算公式求待定點(diǎn)的高程HB，稱為直覘。在待定點(diǎn)B安置經(jīng)緯儀，觀測(cè)已知高程點(diǎn)A，計(jì)算待定點(diǎn)B的高程HB，稱為反覘。用直反覘觀測(cè)，待定點(diǎn)B的高程計(jì)算公式分別為： HB = HA - hBA =HA -（DtgBA+iB-VA+f）,HB = HA + hAB =HA +DtgAB+iA-VB+f,在一條邊上只進(jìn)行直覘或反覘觀測(cè)，稱為單向觀測(cè)；在同一條邊上，既進(jìn)行直覘又進(jìn)行反覘觀測(cè)，稱為對(duì)向觀測(cè)。為了檢核和消除球氣差的影響，一般采用對(duì)向觀測(cè)的方法進(jìn)行，若不符值滿足表94中的限差規(guī)定，取對(duì)向觀測(cè)高差的平均值作為最后結(jié)果。,圖9-5,9.3.4 三角高程導(dǎo)線測(cè)量 1.三角高程導(dǎo)線布設(shè)形式為附合高程導(dǎo)線、閉合高程導(dǎo)線，見(jiàn)圖9-6所示。 A點(diǎn)和E點(diǎn)高程已知，可以選擇一條從A-B-C-D-E的附合高程導(dǎo)線。若只有A點(diǎn)高程已知，則選擇A-B-D-E-C-A的閉合高程導(dǎo)線。,圖9-6 小三角鎖,2.三角高程外業(yè)實(shí)施方法 采用直、反覘的觀測(cè)方法分別按表9-7的要求進(jìn)行觀測(cè)所有的豎直角。圖9-6為小三角鎖，需要測(cè)量各點(diǎn)