第二章--高程测量.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,第二级,第三级,第四级,第五级,#,2.1,水准测量,水准测量是利用,水准仪,提供的,水平视线,，借助于带有分划的,水准尺,，直接测定地面上两点间的,高差,，然后根据已知点高程和测得的高差，推算出未知点高程。,A,B,a,b,h,AB,前进方向,大地水准面,H,A,（已知）,H,B,=,？,后视,前视,A,、,B,两点间高差,h,AB,为：,A,点为,后视点,，,A,点尺上的读数,a,称为,后视读数,；,B,点为,前视点,，,B,点尺上的读数,b,称为,前视读数,。,高差等于,后视读数,减去,前视读数,。,A,B,a,b,h,AB,前进方向,大地水准面,H,A,（已知）,H,B,=,？,后视,前视,水准测量的原理,h,AB,A,B,a,b,前进方向,大地水准面,H,A,H,B,H,B,视线高度,计算未知点的高程,高差法,视线高法,h,A,B,大地水准面,H,B,=?,A,连续水准测量,h,AB,=,h,=,h,1,+,h,2,+,=(a,1,b,1,)+(a,2,b,2,)+,=a,b,概念,1,、测站：测量仪器所安置的地点。,2,、后视：水准路线的后视方向。,3,、前视：水准路线的前视方向。,4,、视线高程：后视高程,+,后视读数。,5,、视距：水准仪至标尺的水平距离。,6,、水准点：水准测量的固定标志。,7,、水准点高程：指标志点顶面的高程。,8,、转折点：水准测量中起传递高程作用的中间点。,水准仪,精密水准仪,普通水准仪,DS05,DS1,DS3,DS10,0.5mm,1mm,3mm,10mm,国家一等水准测量及地震监测,国家二等水准测量及其他精密水准测量,国家三、四等水准测量及一般工程水准测量,一般工程水准测量,水准仪分类及其用途,D:,大地测量,S,：水准仪,3,：精度指标：每公里水准测量高差中数偶然中误差,2.2,水准测量仪器及工具,仪器：水准仪、水准尺和尺垫,水准仪的发展,目镜,微倾螺旋,物镜调焦螺旋,物镜,水平微动螺旋,水平制动螺旋,脚螺旋,准星,微,倾,式,水,准,仪,自动安平水准仪,电子水准仪,水准仪的发展,目镜,微倾螺旋,物镜调焦螺旋,物镜,水平微动螺旋,水平制动螺旋,脚螺旋,准星,微,倾,式,水,准,仪,自动安平水准仪,电子水准仪,水准仪展示,徕卡,NA700,系列自动安平水准仪,徕卡,Sprinter,数字水准仪,宾得,AP-124,、,128 3,秒自动安平水准仪,博飞,DAL0732R,水准仪,三鼎光电,SL,自动安平,博飞,AL332-1,水准仪,苏光,NAL232,水准仪,苏光,NAL132,水准仪,水准尺,1,、塔尺：,3m,、,5m,2,、双面尺（黑红面尺）：,双面均有刻划，一面为黑白相间，称为黑面尺（,也称主尺,）；另一面为红白相间，称为红面尺（,也称辅尺,）。,尺常数 ：,4687,、,4787,尺垫：是由生铁铸成。,2.3,水准仪的使用,安置：安置三脚架和水准仪；,粗平：使圆水准器气泡居中；,瞄准：消除视差，粗瞄和精瞄；,读数：用中丝读数；,1,、安置仪器,在测站上松开三脚架架腿的固定螺旋，按需要的高度调整架腿长度，再拧紧固定螺旋，张开三脚架将架腿踩实，并使,三脚架架头大致水平,。,从仪器箱中取出水准仪，用连接螺旋将水准仪固定在三脚架架头上。,整平,使圆水准器气泡居中,b,3,1,2,c,3,1,2,a,1,3,2,气泡移动方向与,左手,大拇指运动的方向一致。,缺口,准星,水平微动螺旋,水平制,动螺旋,对光螺旋,消除视差,瞄准目标,消除视差,、,粗瞄、对光、精瞄,12,13,11,1.271m,0.689m,读数,用中横丝读数,2.4,水准测量的外业工作,一、水准测量的方法,1,、一个测站基本操作程序,（,1,）安置仪器，整平。在,A,、,B,中间点安置水准仪、整平，在,A,、,B,点安置水准尺。以,A,点为后视，以,B,点为前视。,（,2,）瞄准后视,A,读数,a,，记入手薄。,（,3,）瞄准前视,B,读数,b,，记入手薄。,（,4,）计算高差,h=a-b,。,测站,测点,水准尺读数,/m,高差,/m,高程,/m,备注,后视读数,前视读数,+,-,132.815,已知,1,BMA,TP1,1.890,1.145,0.745,133.56,A,B,a,b,h,AB,前进方向,大地水准面,H,A,（已知）,H,B,=,？,后视,前视,2,、路线水准测量,当两点间高差大，距离远时，分段测量，连续观测。,A,B,大地水准面,H,B,=?,A,1,2,3,步骤：,（,1,）、选点，在水准路线上适当位置选择水准点,1,、,2,、,3,。,（,2,）、在,A,、,1,之间安置仪器，按一个测站的方法观测，测得,a1=1.626m,b1=0.729m,记入手薄。完成一站测量。,（,3,）、搬站到,1,、,2,之间测得,a2,、,a3,。,二、水准点和水准路线,永久性水准点,临时性水准点,1,、水准点：,水准测量的固定标志，,高程控制点，用,BM,表示。分为两类：永久性和临时性。,设于便于施测和寻找的地方。,水准点,“,点之记,”,：水准点的位置草图，表明水准点的编号和高程。,BM,23,BM,24,BM,25,9.0m,9.8m,8.4m,H,23,56.437m,H,24,58.392m,H,25,53.168m,2,、水准路线：由一系列水准点进行水准测量时所行走的路线。,水准路线布设形式：,（,1,）闭合水准路线,从已知高程的水准点,BM,1,出发，沿各待定高程的水准点,1,、,2,、,3,、,4,进行水准测量，最后又回到原出发点,BM,1,的环形路线，称为闭合水准 路线。,BM,0,（,2,）附和水准路线,从已知高程的水准点,BM,1,出发，沿待定高程的水准点,1,、,2,、,进行水准测量，最后附合到另一已知高程的水准点,BM2,所构成的水准路线，称为附合水准路线。,BM,1,BM,2,（,3,）支水准路线,从已知高程的水准点,BM,0,出发，沿待定高程的水准点,1,，,2,进行水准测量，这种既不闭合又不附合的水准路线，称为支水准路线。支水准路线要进行往返测量，以资检核。,BM,0,BM,3,BM,1,BM,2,结点,通过平差求得各待定点的高程,3,、水准网,（一）、计算检核,目的：检核计算高差和高程计算是否正确。,检核条件：,三、水准测量的检核,计算检核只能发现计算是否有误；对于观测的数据和记录中的错误不能检核。,（二）、测站检核,测高差方法：,变动仪器高法、双面尺法,1、变动仪器高法,在同一测站上,变动仪器高（10cm左右）。,等外水准测量两次测出高差，其差值,|,h,|,6,mm，,取其平均值作为最后结果。,2、,双面尺法,采用黑红面的水准尺，利用双面的,零,点差,检核观测质量。,。,水准尺：双面均有刻划，一面为黑白相间，称为黑面尺（,也称主尺,）；另一面为红白相间，称为红面尺（,也称辅尺,）。,尺常数 ：,4687,、,4787,尺垫：是由生铁铸成。,测站检核：,只能检核一个测站上是否存在错误或误差是否超限；,等级,仪器类型,视线长度,m,视距差,m,累积差,m,黑红面读数差,mm,黑红面所测高差之差,mm,三等,S3,65,3.0,6.0,2.0,3.0,5.0,四等,S4,80,5.0,10.0,3.0,（,3,）、成果检核：高差闭合差,高差闭合差就是高差的观测值与理论值之差；,用,f,h,表示，,即,f,h,=h,测,-h,理,普通水准测量高差闭合差的限差,:,等级,高差闭合差容许值,mm,L,水准路线的长度，单位,km,。,n,水准路线的测站数。,平地,山地,四等,20,6,等外,35,12,要求：,fh fh,允,水准路线的布设形式,附合水准路线（见图,1,）,闭合水准路线（见图,2,）,支水准路线（见图,3,）,BM,A,BM,B,1,2,3,4,图,1,1,2,3,图,3,BM,A,1,2,3,4,图,2,BM,A,不同形式水准路线,f,h,的计算,1,、,附和水准路线：,h,测,=h,1,+h,2,+h,3,+h,n,h,理,=H,终,H,始,f,h,=h,测,-h,理,=h,测,-,（,H,终,H,始,）,2,、,闭合水准路线：,h,测,=h,1,+h,2,+h,3,+h,n,h,理,=0,f,h,=h,测,-h,理,=h,测,3,、,支水准路线,：,h,测,=h,往,+h,返,h,理,=0,f,h,=h,测,-h,理,=h,往,+h,返,2.5,水准路线的内业计算,A,为已知水准点，,H,A,=76.258m,，点,1,、,2,、,3,为待,求水准点。（等外水准测量山地）,一、闭合水准路线：,A,1,2,3,已知数据及外业测量数据,点号,测站数,观测高差,m,改正数,mm,改正后高差,mm,高程,m,备注,A,20,11,9,17,8.830,-2.415,2.655,-9.013,76.258,1,2,3,A,总和,辅助计算,1,、计算高差闭合差,2,、计算改正数（按测站数）,点号,测站数,观测高差,m,改正数,mm,改正后高差,mm,高程,m,备注,A,20,11,9,17,8.830,-2.415,2.655,-9.013,-20,-11,-9,-17,76.258,1,2,3,A,总和,57,+0.057,-57,辅助计算,3,、计算改正后的高差,4,、计算待定点高程,点号,测站数,观测高差,m,改正数,mm,改正后高差,mm,高程,m,备注,A,20,11,9,17,8.830,-2.415,2.655,-9.013,-20,-11,-9,-17,8.810,-2.426,2.646,-9.030,76.258,1,85.068,2,82.642,3,85.288,A,76.258,总和,57,+0.057,-57,0,辅助计算,A,、,B,为已知高程的水准点，,H,A,38.226m,，,H,B,41.816m,，,1,、,2,、,3,为待定高程的水准点。,h,1,1.836m,h,2,1.435m,h,3,2.182m,h,4,-1.934m,L,1,2.0km,L,2.1km,L,2.4km,L,4,1.5km,1,3,BM,B,BM,A,2,二、附和水准路线,点号,路线长度,观测高差,高差改正数,改正后高差,高程,备注,L/km,H,i,/m,P,hi,/m,hi/m,H/m,A,2.0,+1.836,38.226,已知,1,2.1,+1.435,2,2.4,+2.182,3,1.5,-1.943,B,41.816,已知,8.0,+3.510,计算,检核,已知数据及外业测量数据,1,、计算高差闭合差,2,、计算改正数（按测站数）,点号,路线长度,观测高差,高差改正数,改正后高差,高程,备注,L/km,H,i,/m,P,hi,/m,hi/m,H/m,A,2.0,+1.836,20,38.226,已知,1,2.1,+1.435,21,2,2.4,+2.182,24,3,1.5,-1.943,15,B,41.816,已知,8.0,+3.510,80,计算,检核,3,、计算改正后的高差,4,、计算待定点高程,检核,点号,路线长度,观测高差,高差改正数,改正后高差,高程,备注,L/km,H,i,/m,P,hi,/m,hi/m,H/m,A,2.0,+1.836,20,1.856,38.226,已知,1,41.538,2.1,+1.435,21,1.456,2,43.744,2.4,+2.182,24,2.206,3,41.816,1.5,-1.943,15,-1.928,B,41.816,已知,8.0,+3.510,80,3.59,计算,检核,3,、支水准路线,A,点为已知高程的水准点，,HA,32.489m,，,1,为待定点，,往返测量,共,16,个测站,(,等外水准测量、山地,),，观测高差分别为,A,1,1,、计算高差闭合差,2,、计算改正后的高差：,取往返测的平均值，,其符号取往测符号,3,、计算待定点高程,2.6,三角高程测量,在地形起伏变化较大的山区、丘陵地区，使用水准测量方法测定高程十分困难，因此通常要采用三角高程测量的方法。,一、三角高程测量原理,角高程测量：是在相邻两点间观测其竖直角和两点间的水平距离，,应用三角学的原理计算出两点间的高差,，进而推算出点的高程。,测定,A,、,B,两点间的高差，将仪器安置在,A,点上，瞄准,B,点，测定竖直角,、则,AB,间的高差为：,D-,水平距离,S-,倾斜距离,i-,仪器高,V-,觇标高,B,点的高程为,精品课件,！,精品课件,！,注意,:,（,1,）对相观测。由于地球曲率和大气垂直折光差（又称为球气差），对测角的影响，为了提高三角高程测量的精度，通常采取对向观测竖直角。,（,2,）往返两次测量高差之差在限差内，取平均值。,（,3,）量取,i,、,v,时量取两次，当互差不超过,0.5cm,时，取平均值。当,i=v,时计算方便。,二、三角高程测量的施测方法（主要是观测竖直角）,步骤：,1,、安置仪器在测站上，对中、整平、量取仪器高,i,。,2,、测竖直角,。盘左、盘右取平均值。,3,、量取觇标高,v,。,