第二章高程測量

第二章高程測量第一頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五2.1水準(zhǔn)測量水準(zhǔn)測量是利用水準(zhǔn)儀提供的水平視線，借助于帶有分劃的水準(zhǔn)尺，直接測定地面上兩點(diǎn)間的高差，然后根據(jù)已知點(diǎn)高程和測得的高差，推算出未知點(diǎn)高程。第二頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五ABabhAB前進(jìn)方向大地水準(zhǔn)面HA（已知）HB=？后視前視第三頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五A、B兩點(diǎn)間高差hAB為：A點(diǎn)為后視點(diǎn)，A點(diǎn)尺上的讀數(shù)a稱為后視讀數(shù)；B點(diǎn)為前視點(diǎn)，B點(diǎn)尺上的讀數(shù)b稱為前視讀數(shù)。高差等于后視讀數(shù)減去前視讀數(shù)。ABabhAB前進(jìn)方向大地水準(zhǔn)面HA（已知）HB=？后視前視水準(zhǔn)測量的原理第四頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五hABABab前進(jìn)方向大地水準(zhǔn)面HAHBHB視線高度計算未知點(diǎn)的高程高差法視線高法第五頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五∑hAB大地水準(zhǔn)面HB=?ＨA連續(xù)水準(zhǔn)測量hAB=∑h=h1+h2

+…

=(a1－b1)+(a2－b2)+…=∑a－∑b第六頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五概念1、測站：測量儀器所安置的地點(diǎn)。2、后視：水準(zhǔn)路線的后視方向。3、前視：水準(zhǔn)路線的前視方向。4、視線高程：后視高程+后視讀數(shù)。5、視距：水準(zhǔn)儀至標(biāo)尺的水平距離。6、水準(zhǔn)點(diǎn)：水準(zhǔn)測量的固定標(biāo)志。7、水準(zhǔn)點(diǎn)高程：指標(biāo)志點(diǎn)頂面的高程。8、轉(zhuǎn)折點(diǎn)：水準(zhǔn)測量中起傳遞高程作用的中間點(diǎn)。第七頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五水準(zhǔn)儀精密水準(zhǔn)儀普通水準(zhǔn)儀DS05DS1DS3DS10≤0.5mm≤1mm≤3mm≤10mm國家一等水準(zhǔn)測量及地震監(jiān)測國家二等水準(zhǔn)測量及其他精密水準(zhǔn)測量國家三、四等水準(zhǔn)測量及一般工程水準(zhǔn)測量一般工程水準(zhǔn)測量水準(zhǔn)儀分類及其用途D:大地測量S：水準(zhǔn)儀3：精度指標(biāo)：每公里水準(zhǔn)測量高差中數(shù)偶然中誤差2.2水準(zhǔn)測量儀器及工具儀器：水準(zhǔn)儀、水準(zhǔn)尺和尺墊第八頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五水準(zhǔn)儀的發(fā)展目鏡微傾螺旋物鏡調(diào)焦螺旋物鏡水平微動螺旋水平制動螺旋腳螺旋準(zhǔn)星微傾式水準(zhǔn)儀第九頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五自動安平水準(zhǔn)儀第十頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五電子水準(zhǔn)儀第十一頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五水準(zhǔn)儀的發(fā)展目鏡微傾螺旋物鏡調(diào)焦螺旋物鏡水平微動螺旋水平制動螺旋腳螺旋準(zhǔn)星微傾式水準(zhǔn)儀第十二頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五自動安平水準(zhǔn)儀第十三頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五電子水準(zhǔn)儀第十四頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五水準(zhǔn)儀展示第十五頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五徠卡NA700系列自動安平水準(zhǔn)儀徠卡Sprinter數(shù)字水準(zhǔn)儀第十六頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五賓得AP-124、1283秒自動安平水準(zhǔn)儀博飛DAL0732R水準(zhǔn)儀三鼎光電SL自動安平博飛AL332-1水準(zhǔn)儀第十七頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五蘇光NAL232水準(zhǔn)儀蘇光NAL132水準(zhǔn)儀第十八頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五水準(zhǔn)尺1、塔尺：3m、5m第十九頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五2、雙面尺（黑紅面尺）：雙面均有刻劃，一面為黑白相間，稱為黑面尺（也稱主尺）；另一面為紅白相間，稱為紅面尺（也稱輔尺）。尺常數(shù)：4687、4787尺墊：是由生鐵鑄成。第二十頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五第二十一頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五2.3水準(zhǔn)儀的使用安置：安置三腳架和水準(zhǔn)儀；粗平：使圓水準(zhǔn)器氣泡居中；瞄準(zhǔn)：消除視差，粗瞄和精瞄；讀數(shù)：用中絲讀數(shù)；第二十二頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五1、安置儀器在測站上松開三腳架架腿的固定螺旋，按需要的高度調(diào)整架腿長度，再擰緊固定螺旋，張開三腳架將架腿踩實(shí)，并使三腳架架頭大致水平。從儀器箱中取出水準(zhǔn)儀，用連接螺旋將水準(zhǔn)儀固定在三腳架架頭上。第二十三頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五整平使圓水準(zhǔn)器氣泡居中b312c312

a13

2氣泡移動方向與左手大拇指運(yùn)動的方向一致。第二十四頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五缺口準(zhǔn)星水平微動螺旋水平制動螺旋對光螺旋消除視差瞄準(zhǔn)目標(biāo)消除視差、粗瞄、對光、精瞄第二十五頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五1213111.271m0.689m讀數(shù)用中橫絲讀數(shù)第二十六頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五2.4水準(zhǔn)測量的外業(yè)工作一、水準(zhǔn)測量的方法1、一個測站基本操作程序（1）安置儀器，整平。在A、B中間點(diǎn)安置水準(zhǔn)儀、整平，在A、B點(diǎn)安置水準(zhǔn)尺。以A點(diǎn)為后視，以B點(diǎn)為前視。（2）瞄準(zhǔn)后視A,讀數(shù)a，記入手薄。（3）瞄準(zhǔn)前視B,讀數(shù)b，記入手薄。（4）計算高差h=a-b。第二十七頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五測站測點(diǎn)水準(zhǔn)尺讀數(shù)/m高差/m高程/m備注后視讀數(shù)前視讀數(shù)+-132.815已知1BMATP11.8901.1450.745133.56ABabhAB前進(jìn)方向大地水準(zhǔn)面HA（已知）HB=？后視前視第二十八頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五2、路線水準(zhǔn)測量當(dāng)兩點(diǎn)間高差大，距離遠(yuǎn)時，分段測量，連續(xù)觀測。AB大地水準(zhǔn)面HB=?ＨA123第二十九頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五步驟：（1）、選點(diǎn)，在水準(zhǔn)路線上適當(dāng)位置選擇水準(zhǔn)點(diǎn)1、2、3。（2）、在A、1之間安置儀器，按一個測站的方法觀測，測得a1=1.626m,b1=0.729m記入手薄。完成一站測量。（3）、搬站到1、2之間測得a2、a3。第三十頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五二、水準(zhǔn)點(diǎn)和水準(zhǔn)路線永久性水準(zhǔn)點(diǎn)臨時性水準(zhǔn)點(diǎn)1、水準(zhǔn)點(diǎn)：水準(zhǔn)測量的固定標(biāo)志，高程控制點(diǎn)，用BM表示。分為兩類：永久性和臨時性。設(shè)于便于施測和尋找的地方。第三十一頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五水準(zhǔn)點(diǎn)“點(diǎn)之記”：水準(zhǔn)點(diǎn)的位置草圖，表明水準(zhǔn)點(diǎn)的編號和高程。BM23BM24BM259.0m9.8m8.4mH23＝56.437mH24＝58.392mH25＝53.168m第三十二頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五2、水準(zhǔn)路線：由一系列水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行水準(zhǔn)測量時所行走的路線。水準(zhǔn)路線布設(shè)形式：

（1）閉合水準(zhǔn)路線從已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)BM1出發(fā)，沿各待定高程的水準(zhǔn)點(diǎn)1、2、3、4進(jìn)行水準(zhǔn)測量，最后又回到原出發(fā)點(diǎn)BM1的環(huán)形路線，稱為閉合水準(zhǔn)路線。BM0第三十三頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五（2）附和水準(zhǔn)路線從已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)BM1出發(fā)，沿待定高程的水準(zhǔn)點(diǎn)1、2、…進(jìn)行水準(zhǔn)測量，最后附合到另一已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)BM2所構(gòu)成的水準(zhǔn)路線，稱為附合水準(zhǔn)路線。BM1BM2第三十四頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五（3）支水準(zhǔn)路線從已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)BM0出發(fā)，沿待定高程的水準(zhǔn)點(diǎn)1，2進(jìn)行水準(zhǔn)測量，這種既不閉合又不附合的水準(zhǔn)路線，稱為支水準(zhǔn)路線。支水準(zhǔn)路線要進(jìn)行往返測量，以資檢核。BM0第三十五頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五BM3BM1BM2結(jié)點(diǎn)通過平差求得各待定點(diǎn)的高程3、水準(zhǔn)網(wǎng)第三十六頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五（一）、計算檢核目的：檢核計算高差和高程計算是否正確。檢核條件：三、水準(zhǔn)測量的檢核計算檢核只能發(fā)現(xiàn)計算是否有誤；對于觀測的數(shù)據(jù)和記錄中的錯誤不能檢核。

第三十七頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五（二）、測站檢核測高差方法：變動儀器高法、雙面尺法1、變動儀器高法在同一測站上變動儀器高（10cm左右）。等外水準(zhǔn)測量兩次測出高差，其差值|Δh

|≤6mm，取其平均值作為最后結(jié)果。2、雙面尺法采用黑紅面的水準(zhǔn)尺，利用雙面的零點(diǎn)差檢核觀測質(zhì)量。。第三十八頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五水準(zhǔn)尺：雙面均有刻劃，一面為黑白相間，稱為黑面尺（也稱主尺）；另一面為紅白相間，稱為紅面尺（也稱輔尺）。尺常數(shù)：4687、4787尺墊：是由生鐵鑄成。第三十九頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五測站檢核：只能檢核一個測站上是否存在錯誤或誤差是否超限；等級儀器類型視線長度m視距差m累積差m黑紅面讀數(shù)差mm黑紅面所測高差之差mm三等S3653.06.02.03.05.0四等S4805.010.03.0第四十頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五（3）、成果檢核：高差閉合差高差閉合差就是高差的觀測值與理論值之差；用fh表示，即fh=∑h測-∑h理普通水準(zhǔn)測量高差閉合差的限差:等級高差閉合差容許值mmL—水準(zhǔn)路線的長度，單位km。n—水準(zhǔn)路線的測站數(shù)。平地山地四等±20±6等外±35±12要求：fh≤fh允第四十一頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五水準(zhǔn)路線的布設(shè)形式附合水準(zhǔn)路線（見圖1）閉合水準(zhǔn)路線（見圖2）支水準(zhǔn)路線（見圖3）BMABMB1234圖1123圖3BMA1234圖2BMA第四十二頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五不同形式水準(zhǔn)路線fh的計算1、附和水準(zhǔn)路線：∑h測=h1+h2+h3+······+hn∑h理=H終–H始

fh=∑h測-∑h理=∑h測-（H終–H始）2、閉合水準(zhǔn)路線：∑h測=h1+h2+h3+······+hn∑h理=0fh=∑h測-∑h理=∑h測3、支水準(zhǔn)路線：∑h測=∑h往+∑h返∑h理=0fh=∑h測-∑h理=∑h往+∑h返第四十三頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五2.5水準(zhǔn)路線的內(nèi)業(yè)計算A為已知水準(zhǔn)點(diǎn)，HA=76.258m，點(diǎn)1、2、3為待求水準(zhǔn)點(diǎn)。（等外水準(zhǔn)測量山地）一、閉合水準(zhǔn)路線：A123第四十四頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五已知數(shù)據(jù)及外業(yè)測量數(shù)據(jù)點(diǎn)號測站數(shù)觀測高差m改正數(shù)mm改正后高差mm高程m備注A20119178.830-2.4152.655-9.01376.258123A總和輔助計算第四十五頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五1、計算高差閉合差2、計算改正數(shù)（按測站數(shù)）第四十六頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五點(diǎn)號測站數(shù)觀測高差m改正數(shù)mm改正后高差mm高程m備注A20119178.830-2.4152.655-9.013-20-11-9-1776.258123A總和57+0.057-57輔助計算第四十七頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五3、計算改正后的高差4、計算待定點(diǎn)高程第四十八頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五點(diǎn)號測站數(shù)觀測高差m改正數(shù)mm改正后高差mm高程m備注A20119178.830-2.4152.655-9.013-20-11-9-178.810-2.4262.646-9.03076.258185.068282.642385.288A76.258總和57+0.057-570輔助計算第四十九頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五A、B為已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)，HA＝38.226m，HB＝41.816m，1、2、3為待定高程的水準(zhǔn)點(diǎn)。h1＝1.836mh2＝1.435mh3＝2.182mh4＝-1.934mL1＝2.0kmL＝2.1kmL＝2.4kmL4＝1.5km13BMBBMA2二、附和水準(zhǔn)路線第五十頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五點(diǎn)號路線長度觀測高差高差改正數(shù)改正后高差高程備注L/kmHi/mPhi/mhi/mH/mA2.0+1.83638.226已知12.1+1.43522.4+2.18231.5-1.943B41.816已知8.0+3.510計算檢核已知數(shù)據(jù)及外業(yè)測量數(shù)據(jù)第五十一頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五1、計算高差閉合差2、計算改正數(shù)（按測站數(shù)）第五十二頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五點(diǎn)號路線長度觀測高差高差改正數(shù)改正后高差高程備注L/kmHi/mPhi/mhi/mH/mA2.0+1.8362038.226已知12.1+1.4352122.4+2.1822431.5-1.94315B41.816已知8.0+3.51080計算檢核第五十三頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五3、計算改正后的高差4、計算待定點(diǎn)高程檢核第五十四頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五點(diǎn)號路線長度觀測高差高差改正數(shù)改正后高差高程備注L/kmHi/mPhi/mhi/mH/mA2.0+1.836201.85638.226已知141.5382.1+1.435211.456243.7442.4+2.182242.206341.8161.5-1.94315-1.928B41.816已知8.0+3.510803.59計算檢核第五十五頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五3、支水準(zhǔn)路線A點(diǎn)為已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)，HA＝32.489m，1為待定點(diǎn)，往返測量,共16個測站(等外水準(zhǔn)測量、山地)，觀測高差分別為A1第五十六頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期五1、計算高差