第四章 高程测量

第四章高程测量第一页，共二十四页，编辑于2023年，星期五中国地质大学测绘工程系本章重点：水准测量原理1四等水准测量外业施测2水准测量内业计算步骤3三角高程测量4第二页，共二十四页，编辑于2023年，星期五中国地质大学测绘工程系§4－1高程测量概述高程测量：根据一点的已知高程测定与另一点之间的高差，然后按高差的定义公式，求出未知点的高程。高程测量按使用的仪器和测量方法分为：1)水准测量:采用水准仪和水准尺依据水平视线测定地面两点间的高差；2)三角高程测量:采用经纬仪与测距仪测定两点间的竖直角和距离，按三角学原理，计算两点间的高差;

3)GPS测高:GPS测高则是直接测定地面点的地心三维坐标，通过坐标转换为地面高程;4)气压计测高法:根据高程面每上升11m，气压约下降1mm来测定地面高程。第三页，共二十四页，编辑于2023年，星期五中国地质大学测绘工程系§4-2水准测量原理a--后视读数b--前视读数，如上图：Hi=HA+a=HB+b，则a-b=HB-HA=hAB则有HB=HA+hAB一、水准测量的基本原理第四页，共二十四页，编辑于2023年，星期五中国地质大学测绘工程系已知：HA

=34.248m,a=2.145m,b=1.684m求：HB第五页，共二十四页，编辑于2023年，星期五中国地质大学测绘工程系hA1=a1-b1,h12=a2-b2,h23=a3-b3,h3B=a4-b4hAB=hA1+h12+h23+h3B=a-b1、2、3为转点，在测量过程中必须保持稳定不动连续水准测量二、第六页，共二十四页，编辑于2023年，星期五中国地质大学测绘工程系水准测量的规律：1)每站高差等于后视读数减前视读数；2)连续水准测量路线起点至终点的高差等于各站高差的总和，也等于各站后视读数的总和减前视读数的总和。三、水准测量的分类：国家水准测量：由高到低四个等级工程水准测量：一般分二、三、四等图根水准测量：等外水准测量第七页，共二十四页，编辑于2023年，星期五中国地质大学测绘工程系§4－3水准仪和水准尺水准尺黑面：刻度从0开始

红面：从4.687m或

4.787m开始尺垫：生铁铸成第八页，共二十四页，编辑于2023年，星期五中国地质大学测绘工程系一、水准仪的构造和使用水准仪望远镜水准器基座第九页，共二十四页，编辑于2023年，星期五中国地质大学测绘工程系

第十页，共二十四页，编辑于2023年，星期五中国地质大学测绘工程系第十一页，共二十四页，编辑于2023年，星期五中国地质大学测绘工程系(二)水准仪的使用1.安置水准仪2.粗略整平(1)先旋转两个脚螺旋，然后旋转第三个脚螺旋；(2)旋转两个脚螺旋时必须作相对地转动，即旋转方向应相反。(3)气泡移动的方向始终和左手大拇指移动的方向一致。3.照准目标

准星瞄准、目镜调焦、物镜调焦、使十字丝竖丝照准水准尺第十二页，共二十四页，编辑于2023年，星期五中国地质大学测绘工程系

4.视线的精确整平粗平→精平每次读数前都需要重新使水准管气泡居中

5.读数分别用十字丝中丝,上丝和下丝读取水准尺的读数。从尺上可直接读出米、分米和厘米数，并估读出毫米数，所以每个读数必须有四位数。第十三页，共二十四页，编辑于2023年，星期五中国地质大学测绘工程系§4-4水准测量的施测一、水准路线的形式附合水准路线(a)闭合水准路线(b)水准支线(c)水准网(d)第十四页，共二十四页，编辑于2023年，星期五中国地质大学测绘工程系二、水准测量的外业施测1、四等水准测量的技术指标标准视线长度：100m视距差：3m黑红面读数差：3mm黑红面所测高差之差：5mm视距累积差：10m第十五页，共二十四页，编辑于2023年，星期五中国地质大学测绘工程系2、四等水准测量的观测步骤首先将水准仪安置于两点中间并精确整平，照准后尺，黑面，读下、上、中三丝读数照准前尺，黑面，读下、上、中三丝读数照准前尺，红面，读中丝读数照准后尺，红面，读中丝读数第十六页，共二十四页，编辑于2023年，星期五

测站编号后尺下丝前尺下丝

方向及尺号

标尺读数

K+黑减红高差中数备

注上丝上丝后距前距

黑面

红面视距差d∑d

（1）（4）后（3）

（8）（10）

（2）（5）前（6）（7）（9）

（15）（16）后-前（11）（12）（13）

（17）（18）

115710739后1138461710

11970363前205505239-2

374376后-前08340932+2+0833-0.2-0.2

第十七页，共二十四页，编辑于2023年，星期五中国地质大学测绘工程系3.水准测量外业应注意的问题1)转点起着传递高程的作用，在相邻转站过程中，尺位要严格保持不变且转点上的读数一为前视读数，一为后视读数，两个读数缺一不可;2)每条水准路线测量测站个数应为偶数站,消除两根水准尺的零点误差3)前、后视距应大致相等消除因视准轴不平行水准管轴而引起的i角误差a0b0hABABiabxxhAB＝a－b＝(a0+x)－(b0+x)＝a0－b0第十八页，共二十四页，编辑于2023年，星期五中国地质大学测绘工程系4、测站上的计算与校核视距部分：视距差:（17）=（15）-（16）≤3.0m视距累积差:(18)=本站的(17)+前站的(18)≤10.0m高差部分：黑红面读数差:（9）=（6）+K-（7）≤3.0mm（10）=（3）+K-（8）≤3.0mm黑红面所测高差之差:（13）=（11）-（12）±100=(10)-(9)≤5.0mm第十九页，共二十四页，编辑于2023年，星期五中国地质大学测绘工程系三、内业计算1、水准测量的限差闭合差——观测值与理论值的不符值高差闭合差用fh表示四等水准测量的限差:±20(mm)(一般地区）S为距离，以公里为单位第二十页，共二十四页，编辑于2023年，星期五中国地质大学测绘工程系

2、计算步骤计算高差闭合差fh=h测-h理；∑h测＝；HB－HA

＝；fh

＝高差闭合差容许值：fh0

＝计算各测段改正数（4-7）

（4-8）逐点计算各点的高程第二十一页，共二十四页，编辑于2023年，星期五第二十二页，共二十四页，编辑于2023年，星期五中国地质大学测绘工程系

§4－5三角高程测量一、三角高程测量原理及公式二、当A、B两点距离大于300m时，应考虑地球曲率和大气折光对高差的影响，所加的改正数简称为两差改正：

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