04-4 高程控制水准测量成果计算课件讲解

基础测量高程控制测量水准测量成果计算4.4

高程控制测量4.1水准测量路线的布设

4.2三、四等水准测量的观测

4.3光电测距三角高程测量4.1水准测量路线的布设一、水准路线布设形式水准网附合水准路线从已知高程的水准点BM1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。BM1BM2从已知高程的水准点BM1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BM1的环形路线，称为闭合水准路线。BM0闭合水准路线支水准路线从已知高程的水准点BM0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。BM0水准网BM3BM1BM2结点通过平差方法求得各待定点的高程实训七：普通水准测量-外业记录计算

内容和要求：

1、熟悉水准路线的布设形式；

2、掌握普通水准测量外业的选点、观测、记录和计算工作（要求提前画好记录表）；

3、熟练掌握水准测量内业计算。

安排：每组DS3水准仪一台、水准尺一对4.2三、四等水准测量的观测一三.四等水准测量技术要求二三.四等水准测量观测方法三水准测量成果计算与检核一三.四等水准测量技术要求一、主要技术要求等级水准仪的型号视距(m)前后视距较差

(m)前后视距累计差

(m)黑、红面读数较差

(mm)黑、红面所测高差较差(mm)闭合差(mm)平地山地三等DS375362.03.0四等DS31005103.05.0等外DS3100大致相等－－－1、水准测量技术要求一、主要技术要求s1s2s1≤100ms2≤100m每个测站：∣s1-s2∣≤5mn测站：∣∑(s1-s2)∣≤10m2、观测演示返回播放视距、前后视距差一、主要技术要求读数为0860读数为55450860+4687=5547(理论）-5545（读数）=2mm<3mm黑、红面读数较差二三.四等水准测量观测方法二、三.四等水准测量观测方法2水准观测手簿记录1一个测站观测程序二、三.四等水准测量观测方法一个测站的观测程序后－前－前－后黑－黑－红－红后视黑面，读上、中、下读数；前视黑面，读上、中、下读数；前视红面，按中丝读数；后视红面，按中丝读数。1、一个测站的观测程序这样的观测顺序可简称为“后—前—前—后(黑—黑—红—红)”，采用这样的观测步骤可消除或减弱仪器或尺垫下沉误差的影响。对于四等水准测量，由于精度较低，因此可以采用“后—后—前—前（黑—红—黑—红)”的观测步骤。

二、四等水准测量观测方法一个测站的观测程序后－后－前－前黑－红－黑－红后视黑面，读上、中、下读数；后视红面，按中丝读数。前视黑面，读上、中、下读数；前视红面，按中丝读数；1、一个测站的观测程序二、四等水准测量观测方法AB上丝中丝下丝播放后视黑面二、四等水准测量观测方法AB中丝后视红面AB上丝中丝下丝播放前视黑面二、四等水准测量观测方法AB中丝上丝中丝下丝播放前视红面二、四等水准测量观测方法（1）水准手簿的记录测站编号点号后尺下丝前尺下丝方向及尺号水准尺读数（m)K+黑减红(mm)平均高差(m)备注上丝上丝后视距前视距黑面红面视距差d∑d（m)(1)(5)后(3)(4)(13)=3+K后-4(2)(6)前(7)(8)(14)=7+K前-8(9)=1-2(10)=5-6后－前(15)=3-7(16)=4-8(17)=13-14(18)(11)=9-10(12)=本11+上站12二、四等水准测量观测方法2、水准手簿的记录及计算测站编号点号后尺上丝前尺上丝方向及尺号水准尺读数（m)K+黑减红(mm)平均高差(m)备注下丝下丝黑面红面后视距前视距视距差d√d（m)(1)(5)后(3)(4)(13)K5=4787K6=4687(2)(6)前(7)(8)(14)(9)(10)后－前(15)(16)(17)(18)(11)(12)1BM1-T1后5前6后－前15360506+154220736-160301242103009470442+0.5070-2060858.858.9+0.1+0.1测站编号点号后尺上丝前尺上丝方向及尺号水准尺读数（m)K+黑减红(mm)平均高差(m)备注下丝下丝黑面红面后视距前视距视距差d（m)(1)(5)后(3)(4)(13)K5=4687K6=4787(2)(6)前(7)(8)(14)(9)(10)后－前(15)(16)(17)(18)(11)(12)1BM29-ZD1后5前6后－前1236-405+363001516+257961111163809901387-0.4045-1-50425.124.6-0.5-0.5测站编号点号后尺上丝前尺上丝方向及尺号水准尺读数（m)K+黑减红(mm)平均高差(m)备注下丝下丝黑面红面后视距前视距视距差d（m)(1)(5)后(3)(4)(13)K5=4787K6=4687(2)(6)前(7)(8)(14)(9)(10)后－前(15)(16)(17)(18)(11)(12)2ZD1-ZD2后5前6后－前1257-746063851698+157380952201206461386-0.7465+1-64762.661.1-2-1.53ZD2-ZD3后5前6后－前-58316354156806041214-0.5825-1-6827170.4-2.6-0.62ZD1-ZD2后5前6后－前1257-746063851698+157380952201206461386-0.7465-1-64762.661.1-2-1.5130819240985567204ZD3-NR16A后5前6后－前-20106042135510431247-0.2005-1-10021.822.1-2.30.31264146511545942-15NR16A-ZD5后5前6后－前4161241438081709410.004010470.370.6-2.00.315231644144262281（2）一个测站上的计算与检核

①视距计算与检核：

后视距离：(9)=[(1)

(2)]

100；

前视距离：(10)=[(5)

(6)]

100；

前后视距差：(11)=(9)

(10)；

视距累积差：(12)=前站的(12)+(11)本站

限差检核：(9)和(10)--即视距均小于100m；

(11)-------即视距差小于5m；

(12)-------即视距累积差小于10m。2、水准手簿的记录及计算②红黑面读数③高差计算测站编号点号后尺上丝前尺上丝方向及尺号水准尺读数（m)K+黑减红(mm)平均高差(m)备注下丝下丝后视距前视距黑面红面视距差d√d（m)(1)(5)后(3)(4)(13)K5=4787K6=4687(2)(6)前(7)(8)(14)(9)(10)后－前(15)(16)(17)(18)(11)(12)1BM1-T1后5前6后－前15360506+154220736-160301242103009470442+0.5070-2060858.858.9+0.1+0.1

黑面中丝读数加红面尺底刻划K（4787或4687），减去红面中丝读数，理论上应为零。但由于误差的影响，一般不为零。水准测量中规定：

同一根标尺黑红面尺底刻划差值的检核计算：

(13)=(3)+K

(4)

(14)=(7)+K

(8)②同一根标尺黑红面零点差检核计算：≤3mm(四等)测站编号点号后尺上丝前尺上丝方向及尺号水准尺读数（m)K+黑减红(mm)平均高差(m)备注下丝下丝后视距前视距黑面红面视距差d√d（m)(1)(5)后(3)(4)(13)K5=4787K6=4687(2)(6)前(7)(8)(14)(9)(10)后－前(15)(16)(17)(18)(11)(12)1BM1-T1后5前6后－前15360506+154220736-160301242103009470442+0.5070-2060858.858.9+0.1+0.1③高差计算与检核：

黑面高差：

(15)=(3)

(7)；

红面高差：

(16)=(4)

(8)；

检核:(17)=(15)

[(16)±100]=(13)

(14)≤5mm(四等)

两根标尺尺底红面刻划之差为±100，当检核符合要求后，计算：

平均高差:(18)=½[(15)＋(16)±100]测站编号点号后尺上丝前尺上丝方向及尺号水准尺读数（m)K+黑减红(mm)平均高差(m)备注下丝下丝后视距前视距黑面红面视距差d√d（m)(1)(5)后(3)(4)(13)K5=4787K6=4687(2)(6)前(7)(8)(14)(9)(10)后－前(15)(16)(17)(18)(11)(12)1BM1-T1后5前6后－前15360506+154220736-160301242103009470442+0.5070-2060858.858.9+0.1+0.1（3）观测结束后的计算和检核视距的计算与检核※视距累差检核：末站的(12)=

(9)

(10)。※总长度计算：D=Σ(9)＋Σ(10)；高差的计算和检核※测段总站数为偶数：

※测段总站数为奇数：Σ(18)=½[Σ(15)＋Σ(16)]=½｛[Σ(3)+Σ(4)]-[Σ(7)+Σ(8)]｝（4）线路成果计算

四等水准测量成果的计算方法与步骤同等外水准测量。实训八：四等水准测量-内外业记录计算

内容和要求：

1、熟悉四等水准测量的主要技术要求；

2、掌握四等水准测量的观测、记录、计算及检核方法（要求提前画好记录表）；

3、熟练掌握水准测量内业计算。

安排：每组DS3水准仪一台、水准尺一对石家庄铁路职业技术学院1、计算闭合差2、判断闭合差是否超限3、计算各测段观测高差的改正数4、计算各测段的改正后的高差5、计算各点的高程值将闭合差按距离或测站数成比例分配二、一般过程AB123S1S2S3S4已知BM01、BM03，根据地形特征选埋P01、P02为临时水准点，则BM01、P01、P02、BM03构成附合水准路线。

附合水准路线成果计算按四等水准测量的方法测得各测段的观测高差和水准路线的长度，已知计算各待定高程。向阳村水准网高程计算数据见表4-4-8

1）定权当每公里水准测量的精度相同时，水准路线观测高差权与测站数成反比。设C=70这时：2）计算P07点高程3）计算其余各点高程P07点高程已知，由此可把水准网分成3条附合水准路线，按照附合水准路线方法计算各待定点高程。4.3光电测距三角高程测量1.三角高程测量原理4.3三角高程测量D：为A、B两点间的平距a：为观测M点的竖直角iA：为A点仪器高vB：为B点目标高2.地球曲率和大气折光对高差的影响设地球曲率影响的改正，称球差改正p，其值：

式中R为地球曲率半径，S为两点间水平距。由于大气折光造成瞄准目标光线为曲线，从图中可看出：球差改正与气差改正后在一起称为两差改正f式中K为大气垂直折光系数，它随气温、气压、日照、地面情况而改变，一般取平均值K=0.142。

大气折光影响的改正，称为气差改正γ，γ恒为负值。气差改正的公式为两点间距离较远时，三角高程测量计算公式为：

三角高程测量一般采用往返观测，又称对向观测，取往返平均值可以消除两差的影响。因为由1站观测2点：h12=Dtanα1+i1-v2+f

由