三四等水準(zhǔn)測(cè)量(1)ppt剖析第一頁(yè)，共32頁(yè)。高程控制測(cè)量

國(guó)家高程控制網(wǎng)

國(guó)家高程控制網(wǎng)是用精密水準(zhǔn)測(cè)量方法建立的，所以又稱國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)。國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)也是采用從整體到局部，由高級(jí)到低級(jí)，分級(jí)布設(shè)逐級(jí)控制的原則。國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)分為一、二、三、四，4個(gè)等級(jí)。

第一節(jié)概述第二頁(yè)，共32頁(yè)。一等水準(zhǔn)網(wǎng)是沿平緩的交通路線布設(shè)成周長(zhǎng)約1500km的環(huán)形路線。一等水準(zhǔn)網(wǎng)是精度最高的高程控制網(wǎng)，它是國(guó)家高程控制的骨干，同時(shí)也是地學(xué)科研工作的主要依據(jù)。二等水準(zhǔn)網(wǎng)是布設(shè)在一等水準(zhǔn)環(huán)線內(nèi)，形成周長(zhǎng)為500~750km的環(huán)線。它是國(guó)家高程控制網(wǎng)的全面基礎(chǔ)。國(guó)家高程控制網(wǎng)

高程控制測(cè)量

第三頁(yè)，共32頁(yè)。三、四等級(jí)水準(zhǔn)網(wǎng)是直接為地形測(cè)圖或工程建設(shè)提供高程控制點(diǎn)。國(guó)家高程控制網(wǎng)

高程控制測(cè)量

三等水準(zhǔn)一般布置成附合在高級(jí)點(diǎn)間的附合水準(zhǔn)路線，長(zhǎng)度不超過(guò)200km。四等水準(zhǔn)均為附合在高級(jí)點(diǎn)間的附合水準(zhǔn)路線，長(zhǎng)度不超過(guò)80km。

第四頁(yè)，共32頁(yè)。工程建設(shè)中的高程控制網(wǎng)按照由高級(jí)到低級(jí)分級(jí)布設(shè)的原則,高程控制網(wǎng)的等級(jí)分為二、三、四、五等水準(zhǔn)及圖根水準(zhǔn)。視測(cè)區(qū)的大小，各等級(jí)水準(zhǔn)均可作為測(cè)區(qū)的首級(jí)高程控制。首級(jí)網(wǎng)應(yīng)布設(shè)成環(huán)形路線，加密時(shí)宜布設(shè)成附合路線或結(jié)點(diǎn)網(wǎng)。獨(dú)立的首級(jí)網(wǎng)，應(yīng)以不低于首級(jí)網(wǎng)的精度與國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)。水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)有一定的密度，一般沿水準(zhǔn)路線每1~3km埋設(shè)一點(diǎn)，埋設(shè)后應(yīng)繪制點(diǎn)之記。水準(zhǔn)觀測(cè)須待埋設(shè)的水準(zhǔn)點(diǎn)穩(wěn)定后方可進(jìn)行。

高程控制測(cè)量

第五頁(yè)，共32頁(yè)。第一節(jié)概述工程建設(shè)中的高程控制測(cè)量主要技術(shù)要求表8-1注：①結(jié)點(diǎn)之間或結(jié)點(diǎn)與高級(jí)點(diǎn)之間，其路線的長(zhǎng)度、不應(yīng)大于表中規(guī)定的0.7倍；

②L為往返測(cè)段，附合或環(huán)線的水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度（km）；n為測(cè)站數(shù)。

（km）第六頁(yè)，共32頁(yè)。第二節(jié)三、四等水準(zhǔn)測(cè)量方法

三、四等水準(zhǔn)測(cè)量一般是在國(guó)家一、二等水準(zhǔn)網(wǎng)（點(diǎn)）的基礎(chǔ)上進(jìn)行，常用作小地區(qū)的首級(jí)高程控制，以及工程建設(shè)地區(qū)的工程測(cè)量和變形觀測(cè)的基本控制。與普通（等外）水準(zhǔn)測(cè)量相比它的精度更高，削弱觀測(cè)誤差的措施更多，一般需采用黑紅雙面水準(zhǔn)尺。

三、四等水準(zhǔn)路線一般盡可能沿鐵路、公路以及其他坡度較小、施測(cè)方便的路線布設(shè)。盡可能避免穿越湖泊、沼澤和江河地段。水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)選在土質(zhì)堅(jiān)實(shí)、地下水位低、易于觀測(cè)的地方。凡易受淹沒(méi)、潮濕、震動(dòng)和沉陷的地方，均不宜作水準(zhǔn)點(diǎn)位置。

水準(zhǔn)點(diǎn)選定后，應(yīng)埋設(shè)水準(zhǔn)標(biāo)石和水準(zhǔn)標(biāo)志，并繪制點(diǎn)之記，以便日后查尋。

第七頁(yè)，共32頁(yè)。三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的主要技術(shù)要求

表8-2三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)應(yīng)在通視良好、成像清晰穩(wěn)定的情況下進(jìn)行。下面介紹用DS3水準(zhǔn)儀和雙面水準(zhǔn)尺進(jìn)行三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的程序及其觀測(cè)記錄表第二節(jié)三、四等水準(zhǔn)測(cè)量方法

第八頁(yè)，共32頁(yè)。四等水準(zhǔn)測(cè)量每一測(cè)站上，按下列順序進(jìn)行觀測(cè)：（1）后視水準(zhǔn)尺的黑面，讀下絲、上絲和中絲讀數(shù).（1）、（2）、（3）

（2）后視水準(zhǔn)尺的紅面，讀中絲讀數(shù).（4）

（3）前視水準(zhǔn)尺的黑面，讀下絲、上絲和中絲讀數(shù).（5）、（6）、（7）

（4）前視水準(zhǔn)尺的紅面，讀中絲讀數(shù)（8）。以上的觀測(cè)順序稱為后一后一前一前，即黑-紅-黑-紅，在后視和前視讀數(shù)時(shí)，均先讀黑面再讀紅面，讀黑面時(shí)讀三絲讀數(shù)，讀紅面時(shí)只讀中絲讀數(shù)。

a1b1a2b2第二節(jié)三、四等水準(zhǔn)測(cè)量方法

第九頁(yè)，共32頁(yè)。括號(hào)內(nèi)數(shù)字為讀數(shù)順序。記錄和計(jì)算格式見(jiàn)表8-3，其中括號(hào)內(nèi)數(shù)字表示觀測(cè)和計(jì)算的順序，同時(shí)也說(shuō)明有關(guān)數(shù)字在表格內(nèi)應(yīng)填寫的位置。

三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)記錄表表8-3第十頁(yè)，共32頁(yè)。三等水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)順序應(yīng)為后一前一前一后.

每一測(cè)站上，按下列順序進(jìn)行觀測(cè)：（1）后視水準(zhǔn)尺的黑面，讀下絲、上絲和中絲讀數(shù).（2）前視水準(zhǔn)尺的黑面，讀中絲和下絲、上絲讀數(shù).（3）前視水準(zhǔn)尺的紅面，讀中絲讀數(shù).（4）后視水準(zhǔn)尺的紅面，讀中絲讀數(shù)。第二節(jié)三、四等水準(zhǔn)測(cè)量方法

即黑-黑-紅-紅觀測(cè)順序第十一頁(yè)，共32頁(yè)。計(jì)算和檢核

1、測(cè)站上的計(jì)算和檢核

（1）、視距計(jì)算

對(duì)于四等水準(zhǔn)測(cè)量，前后視距差不得超過(guò)5m；對(duì)于三等水準(zhǔn)測(cè)量，不得超過(guò)3m。

四等水準(zhǔn)測(cè)量的數(shù)據(jù)計(jì)算和檢核

后視距離（9）=（1）-（2）前視距離

（10）=（5）-（6）前、后視距差

（11）=（9）-（10）前、后視距累積差

（12）=本站（11）+前站（12）

第二節(jié)三、四等水準(zhǔn)測(cè)量方法

第十二頁(yè)，共32頁(yè)。計(jì)算和檢核

1、測(cè)站上的計(jì)算和檢核

（2）、同一水準(zhǔn)尺紅、黑面讀數(shù)差的檢核K為水準(zhǔn)尺紅、黑面常數(shù)差，一對(duì)水準(zhǔn)尺的常數(shù)差K分別為4.687和4.787。對(duì)于四等水準(zhǔn)測(cè)量，紅、黑面讀數(shù)差不得超過(guò)3mm；對(duì)于三等水準(zhǔn)測(cè)量，不得超過(guò)2mm。同一水準(zhǔn)尺黑、紅面中絲讀數(shù)之差應(yīng)等于該尺的尺常數(shù)K（4.687和4.787）。前尺

（13）=（3）+K1-（4）后尺

（14）=（7）+K2-（8）四等水準(zhǔn)測(cè)量的數(shù)據(jù)計(jì)算和檢核

第二節(jié)三、四等水準(zhǔn)測(cè)量方法

第十三頁(yè)，共32頁(yè)。計(jì)算和檢核

1、測(cè)站上的計(jì)算和檢核

（3）、高差的計(jì)算和檢核對(duì)于四等水準(zhǔn)測(cè)量，黑、紅面高差之差不得超過(guò)5mm；對(duì)于三等水準(zhǔn)測(cè)量，不得超過(guò)3mm。

黑面高差:（15）=（3）-（7）紅面高差:（16）=（4）-（8）黑紅面所測(cè)高差之差

（17）=（14）-（13）=（15）-（16）±100上式中的100為兩根水準(zhǔn)尺紅面的起始注記之差，單位為mm。如果（17）符合要求，則計(jì)算高差中數(shù)高差中數(shù):（18）={[（15）+（16）±100]}四等水準(zhǔn)測(cè)量的數(shù)據(jù)計(jì)算和檢核

第二節(jié)三、四等水準(zhǔn)測(cè)量方法

第十四頁(yè)，共32頁(yè)。2．總的計(jì)算和檢核(觀測(cè)結(jié)束后的計(jì)算與檢核)在手簿每頁(yè)末或每一測(cè)段完成后，應(yīng)作下列檢核：（1）視距的計(jì)算和檢核末站的

（2）高差的計(jì)算和檢核當(dāng)測(cè)站數(shù)為偶數(shù)時(shí)

總高差當(dāng)測(cè)站數(shù)為奇數(shù)時(shí)總高差四等水準(zhǔn)測(cè)量的數(shù)據(jù)計(jì)算和檢核

計(jì)算和檢核

第二節(jié)三、四等水準(zhǔn)測(cè)量方法

第十五頁(yè)，共32頁(yè)。三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的數(shù)據(jù)計(jì)算和檢核

2．全路線測(cè)量成果的整理三、四等單一水準(zhǔn)路線的成果整理與普通水準(zhǔn)測(cè)量相同（參見(jiàn)第二章）。A123+2.3311.6KM+2.8132.1KM-2.2441.7KM+1.4302.0KMHA=45.286MHB=49.579MB第二節(jié)三、四等水準(zhǔn)測(cè)量方法

第十六頁(yè)，共32頁(yè)。四等水準(zhǔn)測(cè)量記錄表8-3第十七頁(yè)，共32頁(yè)。三角高程測(cè)量

根據(jù)兩點(diǎn)間的水平距離或斜距離以及豎直角來(lái)求出兩點(diǎn)間的高差。三角高程測(cè)量又可分為經(jīng)緯儀三角高程測(cè)量和光電測(cè)距（全站儀）三角高程測(cè)量。

定義優(yōu)缺點(diǎn)這種方法較之水準(zhǔn)測(cè)量靈活方便，但精度較低，主要用于山區(qū)的高程控制和平面控制點(diǎn)的高程測(cè)定。用光電測(cè)距儀測(cè)得的斜距及豎直角來(lái)計(jì)算高差。其常常與光電測(cè)距（全站儀）導(dǎo)線合并進(jìn)行，形成所謂的“三維導(dǎo)線”。經(jīng)緯儀三角高程測(cè)量光電測(cè)距三角高程測(cè)量

利用平面控制測(cè)量中，已知的邊長(zhǎng)和用經(jīng)緯儀測(cè)得兩點(diǎn)間的豎直角來(lái)求得高差。第三節(jié)三角高程測(cè)量方法

第十八頁(yè)，共32頁(yè)。三角高程測(cè)量三角高程測(cè)量原理

取雙向觀測(cè)的平均值得：

如果已知A、B兩點(diǎn)之間的平距D

如果直接測(cè)得兩點(diǎn)間的斜距S

B點(diǎn)高程為：

第三節(jié)三角高程測(cè)量方法

第十九頁(yè)，共32頁(yè)。三角高程測(cè)量顧及地球曲率的影響加上曲率改正P，此項(xiàng)改正稱為球差改正，如圖所示。同時(shí)，由于大氣密度垂直梯度的存在，將使傾斜視線產(chǎn)生折射而成為一條凸向天空的曲線，還必須加上大氣垂直折光差改正r，此項(xiàng)改正稱為氣差改正。以上兩項(xiàng)改正合稱為球氣差改正，簡(jiǎn)稱兩差改正，常用f表示，其值為三角高程測(cè)量的球氣差改正第三節(jié)三角高程測(cè)量方法

第二十頁(yè)，共32頁(yè)。三角高程測(cè)量取雙向觀測(cè)的平均值得：

可見(jiàn)從理論上可以:消除地球曲率和大氣折光的影響。

地球曲率半徑R=6371km，大氣垂直折光系數(shù)值大約在0.08~0.14之間，所以，恒大于零。大氣垂直折光系數(shù)是隨地區(qū)、氣候、季節(jié)、地面覆蓋物和視線超出地面高度等條件的不同而變化的，目前人們還不能精確地測(cè)定它的數(shù)值，一般取k=0.14計(jì)算兩差改正，即三角高程測(cè)量的球氣差改正第三節(jié)三角高程測(cè)量方法

第二十一頁(yè)，共32頁(yè)。三角高程測(cè)量三角高程控制網(wǎng)

布設(shè)應(yīng)在平面網(wǎng)的基礎(chǔ)上，構(gòu)成三角高程網(wǎng)或高程導(dǎo)線。采用四等水準(zhǔn)測(cè)量聯(lián)測(cè)一定數(shù)量的水準(zhǔn)點(diǎn)，作為高程起算數(shù)據(jù)。三角高程網(wǎng)中任一點(diǎn)到最近高程起算點(diǎn)的邊數(shù)，當(dāng)平均邊長(zhǎng)為1km時(shí)，不超過(guò)10條，平均邊長(zhǎng)為2km時(shí)，不超過(guò)4條。為減少垂直折光變化的影響，應(yīng)避免在大風(fēng)或雨后初睛時(shí)觀測(cè)，也不宜在日出后和日落前2h內(nèi)觀測(cè)，在每條邊上均應(yīng)作對(duì)向觀測(cè)。覘標(biāo)高和儀器高用鋼尺丈量?jī)纱?，讀至毫米，其較差對(duì)于四等三角高程不應(yīng)大于2mm，對(duì)于五等三角高程不大于4mm。第三節(jié)三角高程測(cè)量方法

第二十二頁(yè)，共32頁(yè)。三角高程測(cè)量光電測(cè)距三角高程測(cè)量

技術(shù)要求

高程路線應(yīng)起閉于高級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)，三角高程網(wǎng)中任一點(diǎn)到最近高程起算點(diǎn)的邊數(shù)，當(dāng)平均邊長(zhǎng)為1km時(shí)，不超過(guò)10條，平均邊長(zhǎng)為2km時(shí)，不超過(guò)4條。

豎直角用DJ2級(jí)經(jīng)緯儀，在四等高程測(cè)3個(gè)測(cè)回，五等測(cè)2個(gè)測(cè)回。

距離應(yīng)采用標(biāo)稱精度不低于（5mm+5×10-6）的測(cè)距儀，四等高程測(cè)往返各一測(cè)回，五等測(cè)一個(gè)測(cè)回。第三節(jié)三角高程測(cè)量方法

第二十三頁(yè)，共32頁(yè)。豎直角觀測(cè)是三角高程測(cè)量的關(guān)鍵工作，對(duì)豎直角觀測(cè)的要求見(jiàn)表8-4。注：D為光電測(cè)距邊長(zhǎng)度（km）

第三節(jié)三角高程測(cè)量方法

第二十四頁(yè)，共32頁(yè)。三角高程測(cè)量1．觀測(cè)（1）安置經(jīng)緯儀于測(cè)站上，量取儀高i（和目標(biāo)高v）。（2）用盤左、盤右測(cè)量豎直角（和讀取目標(biāo)高v）。（3）用測(cè)距儀測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間的斜距S，或用三角測(cè)量方法計(jì)算兩點(diǎn)間的平距D。具體測(cè)量指標(biāo)和限差可參見(jiàn)表8-4。

2．計(jì)算（1）依測(cè)得的斜距S（或平距D），豎直角，儀高i和目標(biāo)高V，計(jì)算高差。（2）根據(jù)平距D，計(jì)算兩差改正數(shù)f。（3）將相應(yīng)的改正數(shù)f加上高差成為最終的高差。

第三節(jié)三角高程測(cè)量方法

第二十五頁(yè)，共32頁(yè)。表8-4:三角高程路線高差計(jì)算表

測(cè)站點(diǎn)Ⅲ10401401402402Ⅲ12覘

點(diǎn)401Ⅲ

10402401Ⅲ

12402覘

法豎直角直反直反直反+3°24′15″-3°22′47″-0°47′23″+0°46′56″+0°27′32″-0°25′58″S（m）577.157577.137703.485703.490417.653417.697+34.271-34.024-9.696+9.604+3.345-3.155

i（m）1.5651.5371.6111.5921.5811.601

v（m）1.6951.6801.5901.6101.7131.708

0.0220.0220.0330.0330.0120.012

+34.163-34.145-9.642+9.942+3.225-3.250h平均

（m）+34.154-9.630+3.238第三節(jié)三角高程測(cè)量方法

第二十六頁(yè)，共32頁(yè)。圖根高程測(cè)量

圖根高程測(cè)量定義

測(cè)量圖根平面控制點(diǎn)高程的工作，稱圖根高程測(cè)量。它是在國(guó)家高程控制網(wǎng)或地區(qū)首級(jí)高程控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上，采用圖根水準(zhǔn)測(cè)量或圖根三角高程測(cè)量來(lái)進(jìn)行的。方法一般水準(zhǔn)測(cè)量水準(zhǔn)路線沿圖根點(diǎn)布設(shè)，并起閉于高級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)上，形成附合水準(zhǔn)路線或閉合水準(zhǔn)路線。視線長(zhǎng)度不超過(guò)100m，測(cè)量時(shí)所有圖根點(diǎn)應(yīng)作為水準(zhǔn)路線上的轉(zhuǎn)點(diǎn)，以保證圖根點(diǎn)高程得到檢核。圖根三角高程測(cè)量圖根三角高程路線應(yīng)起閉于水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)定的水準(zhǔn)點(diǎn)上。三角高程路線沿圖根點(diǎn)布設(shè)，交會(huì)點(diǎn)也可組成在三角高程路線中。三角高程路線的邊數(shù)不要超過(guò)12條。第三節(jié)三角高程測(cè)量方法

第二十七頁(yè)，共32頁(yè)。第四節(jié)跨河水準(zhǔn)測(cè)量

跨河水準(zhǔn)測(cè)量當(dāng)水準(zhǔn)路線需要跨越較寬的河流或山谷時(shí)，因跨河視線較長(zhǎng)，超過(guò)了規(guī)定的長(zhǎng)度，使水準(zhǔn)儀i角的誤差、大氣折光和地球曲率誤差均增大，且讀尺困難。所以必須采用特殊的觀測(cè)方法，這就是跨河水準(zhǔn)測(cè)量方法。

第二十八頁(yè)，共32頁(yè)。進(jìn)行跨河水準(zhǔn)測(cè)量，首先是要選擇好跨河地點(diǎn)，如選在江河最窄處，視線避開(kāi)草叢沙灘的上方，儀器站