第五章7高程控制網(wǎng)的建立與三角高程測(cè)量

1、第五章第五章 .高程控制網(wǎng)的建立與三角高程測(cè)量高程控制網(wǎng)的建立與三角高程測(cè)量國(guó)家高程控制網(wǎng)的布設(shè)原則與方案國(guó)家高程控制網(wǎng)的布設(shè)原則與方案水準(zhǔn)路線的設(shè)計(jì)、選點(diǎn)和埋石水準(zhǔn)路線的設(shè)計(jì)、選點(diǎn)和埋石水準(zhǔn)路線上的重力測(cè)量水準(zhǔn)路線上的重力測(cè)量國(guó)家精密水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)國(guó)家精密水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)工程高程測(cè)量控制網(wǎng)的布設(shè)工程高程測(cè)量控制網(wǎng)的布設(shè)三角高程測(cè)量三角高程測(cè)量電磁波測(cè)距三角高程導(dǎo)線電磁波測(cè)距三角高程導(dǎo)線上一講應(yīng)掌握的內(nèi)容上一講應(yīng)掌握的內(nèi)容一、一、電磁波測(cè)距概念電磁波測(cè)距概念 電磁波測(cè)距是利用調(diào)制有測(cè)距信號(hào)的電磁波作為載波電磁波測(cè)距是利用調(diào)制有測(cè)距信號(hào)的電磁波作為載波, ,進(jìn)進(jìn)行兩點(diǎn)間距離測(cè)量。行兩點(diǎn)間距離測(cè)量。二、

2、脈沖法測(cè)距原理二、脈沖法測(cè)距原理 脈沖法測(cè)距就是直接測(cè)定儀器所發(fā)射的脈沖信號(hào)往返于被脈沖法測(cè)距就是直接測(cè)定儀器所發(fā)射的脈沖信號(hào)往返于被測(cè)距離的傳播時(shí)間而得到距離值的，即測(cè)定發(fā)射脈沖與接測(cè)距離的傳播時(shí)間而得到距離值的，即測(cè)定發(fā)射脈沖與接收脈沖的時(shí)間差收脈沖的時(shí)間差t2D。三三、相位法測(cè)距原理、相位法測(cè)距原理 相位法測(cè)距是通過(guò)測(cè)量含有測(cè)距信號(hào)的調(diào)制波在測(cè)線上往相位法測(cè)距是通過(guò)測(cè)量含有測(cè)距信號(hào)的調(diào)制波在測(cè)線上往返傳播所產(chǎn)生的相位移，間接地測(cè)定電磁波在測(cè)線上往返返傳播所產(chǎn)生的相位移，間接地測(cè)定電磁波在測(cè)線上往返傳播傳播t2D，進(jìn)而求得距離值。，進(jìn)而求得距離值。212DDc t0212DcDtn( ,

3、, , )nf t pe()()()22cDNNNNu NNf四、整周數(shù)四、整周數(shù)N值解算的一般原理值解算的一般原理 有可變頻率法和固定頻率法兩種有可變頻率法和固定頻率法兩種五、全站儀中測(cè)距新技術(shù)五、全站儀中測(cè)距新技術(shù) 使用高頻測(cè)距技術(shù)使用高頻測(cè)距技術(shù) 溫控與動(dòng)態(tài)頻率校正技術(shù)溫控與動(dòng)態(tài)頻率校正技術(shù) 無(wú)棱鏡測(cè)距技術(shù)無(wú)棱鏡測(cè)距技術(shù) 目標(biāo)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)目標(biāo)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)六、測(cè)距的誤差分析和精度表達(dá)式六、測(cè)距的誤差分析和精度表達(dá)式上一講應(yīng)掌握的內(nèi)容上一講應(yīng)掌握的內(nèi)容CfncD4022222220222202)()4(0cnfcDmDnmfmcmmfncm固定誤差固定誤差 比例誤差比例誤差 固定誤差固定誤差

4、 測(cè)距的精度表達(dá)式測(cè)距的精度表達(dá)式 m=a+bD 如：如：m=(3mm+210-6D) 或或 m=(3mm+2ppmD)七、七、距離觀測(cè)值的改正距離觀測(cè)值的改正 氣象改正氣象改正Dn （在精密距離測(cè)量中，測(cè)距的同時(shí)，要使用溫度計(jì)、空盒氣壓在精密距離測(cè)量中，測(cè)距的同時(shí)，要使用溫度計(jì)、空盒氣壓計(jì)、通風(fēng)干濕計(jì)來(lái)測(cè)定計(jì)、通風(fēng)干濕計(jì)來(lái)測(cè)定溫度、氣壓、濕度。）溫度、氣壓、濕度。）儀器加常數(shù)改正儀器加常數(shù)改正DC （可用六段法測(cè)定儀器的加常數(shù)可用六段法測(cè)定儀器的加常數(shù)）儀器乘常數(shù)改正儀器乘常數(shù)改正DR （用比較法可同時(shí)測(cè)定儀器的加常數(shù)和（用比較法可同時(shí)測(cè)定儀器的加常數(shù)和乘常數(shù)）乘常數(shù)）歸心改正歸心改正波道曲

5、率改正波道曲率改正Dg （主要是（主要是弧線化為弦長(zhǎng)的改正弧線化為弦長(zhǎng)的改正）周期誤差改正周期誤差改正D （測(cè)距離的尾數(shù)呈現(xiàn)按精測(cè)尺為周期變化（測(cè)距離的尾數(shù)呈現(xiàn)按精測(cè)尺為周期變化的一種誤差）的一種誤差）上一講應(yīng)掌握的內(nèi)容上一講應(yīng)掌握的內(nèi)容CRDDDDD測(cè)測(cè)在測(cè)距精度要求較高，且在測(cè)距精度要求較高，且A值大于儀器固定誤值大于儀器固定誤差的差的1/2時(shí)，才加周期誤差改正。時(shí)，才加周期誤差改正。第五章第五章 .高程控制網(wǎng)的建立與三角高程測(cè)量高程控制網(wǎng)的建立與三角高程測(cè)量目的和任務(wù)有兩個(gè)：目的和任務(wù)有兩個(gè)： 1)1)建立全國(guó)統(tǒng)一的高程控制網(wǎng)，為地形測(cè)圖和各項(xiàng)建設(shè)提建立全國(guó)統(tǒng)一的高程控制網(wǎng)，為地形測(cè)圖和

6、各項(xiàng)建設(shè)提供必要的高程控制基礎(chǔ)；供必要的高程控制基礎(chǔ)； 2)2)為地殼垂直運(yùn)動(dòng)、平均海面傾斜及其變化和大地水準(zhǔn)面為地殼垂直運(yùn)動(dòng)、平均海面傾斜及其變化和大地水準(zhǔn)面形狀等地球科學(xué)研究提供精確的高程數(shù)據(jù)。形狀等地球科學(xué)研究提供精確的高程數(shù)據(jù)。一、國(guó)家高程控制網(wǎng)的布設(shè)原則一、國(guó)家高程控制網(wǎng)的布設(shè)原則 1.布設(shè)原則：布設(shè)原則：從高級(jí)到低級(jí)、從整體到局部分四個(gè)等級(jí)布設(shè)從高級(jí)到低級(jí)、從整體到局部分四個(gè)等級(jí)布設(shè) 一等水準(zhǔn)測(cè)量是國(guó)家高程控制網(wǎng)的骨干，同時(shí)也為相關(guān)地一等水準(zhǔn)測(cè)量是國(guó)家高程控制網(wǎng)的骨干，同時(shí)也為相關(guān)地球科學(xué)研究提供高程數(shù)據(jù)；二等水準(zhǔn)測(cè)量是國(guó)家高程控制球科學(xué)研究提供高程數(shù)據(jù)；二等水準(zhǔn)測(cè)量是國(guó)家高程控制

7、網(wǎng)的全面基礎(chǔ)；三、四等水準(zhǔn)測(cè)量是直接為地形測(cè)圖和其網(wǎng)的全面基礎(chǔ)；三、四等水準(zhǔn)測(cè)量是直接為地形測(cè)圖和其他工程建設(shè)提供高程控制點(diǎn)他工程建設(shè)提供高程控制點(diǎn)。 一、二等水準(zhǔn)測(cè)量為精密水準(zhǔn)測(cè)量一、二等水準(zhǔn)測(cè)量為精密水準(zhǔn)測(cè)量 水準(zhǔn)水準(zhǔn)標(biāo)石標(biāo)石類型類型 間距（間距（km） 布設(shè)具體要求布設(shè)具體要求一 般一 般地地 區(qū)區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)達(dá)地區(qū)荒 漠荒 漠地區(qū)地區(qū)基巖基巖水準(zhǔn)水準(zhǔn)標(biāo)石標(biāo)石500 只設(shè)于一等水準(zhǔn)路線上，大城市和斷只設(shè)于一等水準(zhǔn)路線上，大城市和斷裂帶附近應(yīng)增設(shè)，基巖較深地區(qū)可適裂帶附近應(yīng)增設(shè)，基巖較深地區(qū)可適當(dāng)放寬，每?。ㄊ?、自治區(qū)）至少兩當(dāng)放寬，每?。ㄊ?、自治區(qū)）至少兩座。座?；净舅疁?zhǔn)水準(zhǔn)標(biāo)

8、石標(biāo)石4020-3060設(shè)于一二等水準(zhǔn)路線上及交叉處，大、設(shè)于一二等水準(zhǔn)路線上及交叉處，大、中城市兩側(cè)及縣城附近。盡量設(shè)置在中城市兩側(cè)及縣城附近。盡量設(shè)置在堅(jiān)固巖層上。堅(jiān)固巖層上。普通普通水準(zhǔn)水準(zhǔn)標(biāo)石標(biāo)石4-82-410設(shè)于各等級(jí)水準(zhǔn)路線上，以及山區(qū)水設(shè)于各等級(jí)水準(zhǔn)路線上，以及山區(qū)水準(zhǔn)路線高程變換點(diǎn)附近，長(zhǎng)度超過(guò)準(zhǔn)路線高程變換點(diǎn)附近，長(zhǎng)度超過(guò)300米的遂道，跨河水準(zhǔn)測(cè)量的兩岸米的遂道，跨河水準(zhǔn)測(cè)量的兩岸標(biāo)尺附近。標(biāo)尺附近。2.水準(zhǔn)點(diǎn)滿足一定的密度水準(zhǔn)點(diǎn)滿足一定的密度 各等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量的精度，是用各等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量的精度，是用每公里高差中數(shù)的偶每公里高差中數(shù)的偶然中誤差然中誤差和和每公里高差中數(shù)的全中

9、誤差每公里高差中數(shù)的全中誤差來(lái)表示的。來(lái)表示的。水準(zhǔn)測(cè)量等 級(jí)一等二等三等四等M的限值1.0mm3.0mm5.0mmMW的限值1.0mm2.0mm6.0mm10.0mm3.水準(zhǔn)測(cè)量達(dá)到足夠的精度水準(zhǔn)測(cè)量達(dá)到足夠的精度 4.一等水準(zhǔn)網(wǎng)應(yīng)定期復(fù)測(cè)一等水準(zhǔn)網(wǎng)應(yīng)定期復(fù)測(cè)0.45mm14MnR /WWW FMN 各等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量路線必須自行閉合或閉合于高等級(jí)的水各等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量路線必須自行閉合或閉合于高等級(jí)的水準(zhǔn)路線上，與其構(gòu)成環(huán)形或附合路線，以便控制水準(zhǔn)測(cè)準(zhǔn)路線上，與其構(gòu)成環(huán)形或附合路線，以便控制水準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)誤差的積累和便于在高等級(jí)的水準(zhǔn)環(huán)中布設(shè)低等量系統(tǒng)誤差的積累和便于在高等級(jí)的水準(zhǔn)環(huán)中布設(shè)低等級(jí)的水準(zhǔn)

10、路線。級(jí)的水準(zhǔn)路線。 一等閉合環(huán)線周長(zhǎng)，在平原和丘陵地區(qū)為一等閉合環(huán)線周長(zhǎng)，在平原和丘陵地區(qū)為1 000 1 500km，一般山區(qū)為，一般山區(qū)為2 000km左右。左右。 二等閉合環(huán)線周長(zhǎng)，在平原地區(qū)為二等閉合環(huán)線周長(zhǎng)，在平原地區(qū)為500750km,山區(qū)一山區(qū)一般不超過(guò)般不超過(guò)1 000km。 三、四等水準(zhǔn)用于加密，根據(jù)高等級(jí)水準(zhǔn)環(huán)的大小和實(shí)三、四等水準(zhǔn)用于加密，根據(jù)高等級(jí)水準(zhǔn)環(huán)的大小和實(shí)際需要布設(shè)，其中環(huán)線周長(zhǎng)、附合路線長(zhǎng)度和結(jié)點(diǎn)間路際需要布設(shè)，其中環(huán)線周長(zhǎng)、附合路線長(zhǎng)度和結(jié)點(diǎn)間路線長(zhǎng)度，三等水準(zhǔn)分別為線長(zhǎng)度，三等水準(zhǔn)分別為200km、150km和和70km；四等；四等分別為分別為100km

11、、80km和和30km。 二、國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)方案二、國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)方案三、水準(zhǔn)路線的設(shè)計(jì)、選點(diǎn)和埋石三、水準(zhǔn)路線的設(shè)計(jì)、選點(diǎn)和埋石1、 技術(shù)設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì) 技術(shù)設(shè)計(jì)是根據(jù)任務(wù)要求和測(cè)區(qū)情況，在小比例尺技術(shù)設(shè)計(jì)是根據(jù)任務(wù)要求和測(cè)區(qū)情況，在小比例尺地圖上，擬定最合理的水準(zhǔn)網(wǎng)或水準(zhǔn)路線的布設(shè)方案。地圖上，擬定最合理的水準(zhǔn)網(wǎng)或水準(zhǔn)路線的布設(shè)方案。 一等水準(zhǔn)路線應(yīng)沿路面坡度平緩、交通不太繁忙的一等水準(zhǔn)路線應(yīng)沿路面坡度平緩、交通不太繁忙的交通路線布設(shè)，二等水準(zhǔn)路線盡量沿公路、大河及河流交通路線布設(shè)，二等水準(zhǔn)路線盡量沿公路、大河及河流布設(shè)，沿線交通較為方便。布設(shè)，沿線交通較為方便。 水準(zhǔn)路線應(yīng)避開(kāi)土質(zhì)松軟

12、的地段和磁場(chǎng)甚強(qiáng)的地段，水準(zhǔn)路線應(yīng)避開(kāi)土質(zhì)松軟的地段和磁場(chǎng)甚強(qiáng)的地段，并應(yīng)盡量避免通過(guò)大的河流、湖泊、沼澤與峽谷等障礙并應(yīng)盡量避免通過(guò)大的河流、湖泊、沼澤與峽谷等障礙物。物。2 2、選點(diǎn)、選點(diǎn) 圖上設(shè)計(jì)完成后，須進(jìn)行實(shí)地選線，其目的在于使設(shè)圖上設(shè)計(jì)完成后，須進(jìn)行實(shí)地選線，其目的在于使設(shè)計(jì)方案能符合實(shí)際情況，以確定切實(shí)可行的水準(zhǔn)路線和水計(jì)方案能符合實(shí)際情況，以確定切實(shí)可行的水準(zhǔn)路線和水準(zhǔn)點(diǎn)的具體位置。選定水準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，必須能保證點(diǎn)位地基穩(wěn)準(zhǔn)點(diǎn)的具體位置。選定水準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，必須能保證點(diǎn)位地基穩(wěn)定、安全僻靜，并利于標(biāo)石長(zhǎng)期保存與觀測(cè)使用。水準(zhǔn)點(diǎn)定、安全僻靜，并利于標(biāo)石長(zhǎng)期保存與觀測(cè)使用。水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)盡可能選在路

13、線附近的機(jī)關(guān)、學(xué)校、公園內(nèi)。不宜在易應(yīng)盡可能選在路線附近的機(jī)關(guān)、學(xué)校、公園內(nèi)。不宜在易于淹沒(méi)和土質(zhì)松軟的地域埋設(shè)水準(zhǔn)標(biāo)石，也不宜在易受震于淹沒(méi)和土質(zhì)松軟的地域埋設(shè)水準(zhǔn)標(biāo)石，也不宜在易受震動(dòng)和地勢(shì)隱蔽而不易觀測(cè)的地方埋石。動(dòng)和地勢(shì)隱蔽而不易觀測(cè)的地方埋石。 水準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)位選定后，應(yīng)填繪點(diǎn)之記，繪制水準(zhǔn)路線圖水準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)位選定后，應(yīng)填繪點(diǎn)之記，繪制水準(zhǔn)路線圖及結(jié)點(diǎn)接測(cè)圖。及結(jié)點(diǎn)接測(cè)圖。3 、埋石埋石 按用途區(qū)分，水準(zhǔn)標(biāo)石有基巖水準(zhǔn)標(biāo)石、基本水準(zhǔn)標(biāo)按用途區(qū)分，水準(zhǔn)標(biāo)石有基巖水準(zhǔn)標(biāo)石、基本水準(zhǔn)標(biāo)石和普通水準(zhǔn)標(biāo)石三種類型。石和普通水準(zhǔn)標(biāo)石三種類型。 各類水準(zhǔn)標(biāo)石的制作材料和埋設(shè)規(guī)格及其埋設(shè)方法等，各類水準(zhǔn)標(biāo)石的

14、制作材料和埋設(shè)規(guī)格及其埋設(shè)方法等，在在國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范都有具體的規(guī)定和說(shuō)明。都有具體的規(guī)定和說(shuō)明。三、水準(zhǔn)路線的設(shè)計(jì)、選點(diǎn)和埋石（續(xù)）三、水準(zhǔn)路線的設(shè)計(jì)、選點(diǎn)和埋石（續(xù)）因精密水準(zhǔn)測(cè)量成果需進(jìn)行重力異常改正，故在一、二等因精密水準(zhǔn)測(cè)量成果需進(jìn)行重力異常改正，故在一、二等水準(zhǔn)路線沿線要進(jìn)行重力測(cè)量。水準(zhǔn)路線沿線要進(jìn)行重力測(cè)量。高程大于高程大于4 000m4 000m或水準(zhǔn)點(diǎn)間的平均高差為或水準(zhǔn)點(diǎn)間的平均高差為150150250m250m的地的地區(qū)，一、二等水準(zhǔn)路線上區(qū)，一、二等水準(zhǔn)路線上每個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)均應(yīng)測(cè)定重力每個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)均應(yīng)測(cè)定重力。高差。高差大于大于250m250

15、m的測(cè)段，在地面傾斜變化處應(yīng)加測(cè)重力。的測(cè)段，在地面傾斜變化處應(yīng)加測(cè)重力。高程在高程在1 5001 5004 000m4 000m或水準(zhǔn)點(diǎn)間的平均高差為或水準(zhǔn)點(diǎn)間的平均高差為5050150m150m的地區(qū)，一等水準(zhǔn)路線上的地區(qū)，一等水準(zhǔn)路線上重力點(diǎn)間平均距離應(yīng)小于重力點(diǎn)間平均距離應(yīng)小于11km11km；二等水準(zhǔn)路線上應(yīng)小于二等水準(zhǔn)路線上應(yīng)小于23km23km。在我國(guó)西北、西南和東北邊境等在我國(guó)西北、西南和東北邊境等有較大重力異常有較大重力異常的地區(qū)，的地區(qū)，一等水準(zhǔn)路線上一等水準(zhǔn)路線上每個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)均應(yīng)測(cè)定重力每個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)均應(yīng)測(cè)定重力。在由青島水準(zhǔn)原點(diǎn)至國(guó)家大地原點(diǎn)的一等水準(zhǔn)路線上，應(yīng)在由青島水準(zhǔn)原

16、點(diǎn)至國(guó)家大地原點(diǎn)的一等水準(zhǔn)路線上，應(yīng)逐點(diǎn)測(cè)定重力，以便精確求得大地原點(diǎn)的正常高。逐點(diǎn)測(cè)定重力，以便精確求得大地原點(diǎn)的正常高。四、水準(zhǔn)路線上的重力測(cè)量四、水準(zhǔn)路線上的重力測(cè)量五、國(guó)家精密水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)五、國(guó)家精密水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè) 按完成年代、采用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和高程基準(zhǔn)等，基本上可分為三期：按完成年代、采用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和高程基準(zhǔn)等，基本上可分為三期： 1951 1976：一等水準(zhǔn)長(zhǎng)度：一等水準(zhǔn)長(zhǎng)度60000公里，精度公里，精度 23mm/km， 二等水準(zhǔn)長(zhǎng)度二等水準(zhǔn)長(zhǎng)度130000公里，精度公里，精度 4mm/km。有缺陷和不足有缺陷和不足 以以1956年黃海高程基準(zhǔn)起算的各等級(jí)水準(zhǔn)網(wǎng)年黃海高程基準(zhǔn)起算的各等級(jí)

17、水準(zhǔn)網(wǎng)1977 1981完成外業(yè)：一等水準(zhǔn)路線完成外業(yè)：一等水準(zhǔn)路線289條，構(gòu)成條，構(gòu)成100個(gè)閉合環(huán)個(gè)閉合環(huán) 聯(lián)測(cè)聯(lián)測(cè)42個(gè)驗(yàn)潮站，長(zhǎng)度個(gè)驗(yàn)潮站，長(zhǎng)度93360公里，埋設(shè)水準(zhǔn)標(biāo)石公里，埋設(shè)水準(zhǔn)標(biāo)石2萬(wàn)多座萬(wàn)多座 按環(huán)閉合差估算的精度按環(huán)閉合差估算的精度 1.03mm/km。 內(nèi)業(yè)以內(nèi)業(yè)以1985國(guó)家高程基準(zhǔn)起算的國(guó)家一等水準(zhǔn)網(wǎng)。國(guó)家高程基準(zhǔn)起算的國(guó)家一等水準(zhǔn)網(wǎng)。1981 1990完成外業(yè)完成外業(yè)：重新布設(shè)國(guó)家二等水準(zhǔn)路線重新布設(shè)國(guó)家二等水準(zhǔn)路線136000余余公里公里 由由822閉合環(huán)閉合環(huán)和和101條條附合路線附合路線（個(gè)別支線）（個(gè)別支線）構(gòu)成。構(gòu)成。 埋設(shè)水準(zhǔn)標(biāo)石埋設(shè)水準(zhǔn)標(biāo)石3300

18、0多座。多座。由環(huán)閉合差求得精度為由環(huán)閉合差求得精度為 1. 54mm/km 內(nèi)業(yè)以內(nèi)業(yè)以1985國(guó)家高程基準(zhǔn)起算，以一等點(diǎn)為控制進(jìn)行平差。國(guó)家高程基準(zhǔn)起算，以一等點(diǎn)為控制進(jìn)行平差。1990年以后一等水準(zhǔn)網(wǎng)的復(fù)測(cè)和局部地區(qū)二等水準(zhǔn)網(wǎng)的復(fù)測(cè)。年以后一等水準(zhǔn)網(wǎng)的復(fù)測(cè)和局部地區(qū)二等水準(zhǔn)網(wǎng)的復(fù)測(cè)。六、工程高程測(cè)量控制網(wǎng)的布設(shè)六、工程高程測(cè)量控制網(wǎng)的布設(shè) 城市和工程中的城市和工程中的工程高程控制網(wǎng)可按水準(zhǔn)測(cè)量和工程高程控制網(wǎng)可按水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程三角高程測(cè)量的方法來(lái)建立。測(cè)量的方法來(lái)建立。1、水準(zhǔn)測(cè)量建立工程高程控制網(wǎng)水準(zhǔn)測(cè)量建立工程高程控制網(wǎng) 水準(zhǔn)測(cè)量是建立工程高程控制網(wǎng)的主要方法。其等級(jí)依次水準(zhǔn)測(cè)量

19、是建立工程高程控制網(wǎng)的主要方法。其等級(jí)依次分為二、三、四等。分為二、三、四等。首級(jí)高程控制網(wǎng)不應(yīng)低于三等水準(zhǔn)，首級(jí)高程控制網(wǎng)不應(yīng)低于三等水準(zhǔn)，應(yīng)應(yīng)聯(lián)測(cè)聯(lián)測(cè)2個(gè)以上的國(guó)家精密水準(zhǔn)點(diǎn)，起始高程應(yīng)采用穩(wěn)定個(gè)以上的國(guó)家精密水準(zhǔn)點(diǎn)，起始高程應(yīng)采用穩(wěn)定的基巖點(diǎn)，的基巖點(diǎn)，且一般要求布設(shè)成閉合環(huán)加密時(shí)可布成附合路且一般要求布設(shè)成閉合環(huán)加密時(shí)可布成附合路線、結(jié)點(diǎn)圖形和閉合環(huán)。線、結(jié)點(diǎn)圖形和閉合環(huán)。精度與相應(yīng)等級(jí)的國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)一精度與相應(yīng)等級(jí)的國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)一致。致。和國(guó)家等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量相似，其主要步驟一般是：水準(zhǔn)和國(guó)家等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量相似，其主要步驟一般是：水準(zhǔn)網(wǎng)圖上設(shè)計(jì)、選點(diǎn)、標(biāo)石埋設(shè)、外業(yè)觀測(cè)、平差計(jì)算和成網(wǎng)圖上設(shè)計(jì)

20、、選點(diǎn)、標(biāo)石埋設(shè)、外業(yè)觀測(cè)、平差計(jì)算和成果表的編制等內(nèi)容。果表的編制等內(nèi)容。 北方城市，因大量開(kāi)采地下水，地面沉降更是驚人，每年沉降達(dá)幾厘米。水準(zhǔn)路線設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：水準(zhǔn)路線設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：1.1.水準(zhǔn)路線應(yīng)盡量沿坡度小的道路布設(shè)，以減弱前后視折光水準(zhǔn)路線應(yīng)盡量沿坡度小的道路布設(shè)，以減弱前后視折光誤差的影響。盡量避免跨越河流、湖泊、沼澤等障礙物。誤差的影響。盡量避免跨越河流、湖泊、沼澤等障礙物。2.2.水準(zhǔn)路線若與高壓輸電線或地下電纜平行，則應(yīng)使水準(zhǔn)路水準(zhǔn)路線若與高壓輸電線或地下電纜平行，則應(yīng)使水準(zhǔn)路線在輸電線或電纜線在輸電線或電纜50m50m以外布設(shè)，以避免電磁場(chǎng)對(duì)水準(zhǔn)測(cè)以外布設(shè)，以

21、避免電磁場(chǎng)對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量的影響。量的影響。3.3.布設(shè)首級(jí)高程控制網(wǎng)時(shí)，應(yīng)考慮到便于進(jìn)一步加密。布設(shè)首級(jí)高程控制網(wǎng)時(shí)，應(yīng)考慮到便于進(jìn)一步加密。4.4.水準(zhǔn)網(wǎng)應(yīng)盡可能布設(shè)成環(huán)形網(wǎng)或結(jié)點(diǎn)網(wǎng)，個(gè)別情況下亦可水準(zhǔn)網(wǎng)應(yīng)盡可能布設(shè)成環(huán)形網(wǎng)或結(jié)點(diǎn)網(wǎng)，個(gè)別情況下亦可布設(shè)成附合路線。水準(zhǔn)點(diǎn)間的距離：布設(shè)成附合路線。水準(zhǔn)點(diǎn)間的距離：一般地區(qū)為一般地區(qū)為2 24km4km；城市建筑區(qū)和工業(yè)區(qū)為城市建筑區(qū)和工業(yè)區(qū)為1 12km2km。工業(yè)區(qū)：工業(yè)區(qū)：1km5.5.應(yīng)與國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，以求得高程系統(tǒng)的統(tǒng)一。應(yīng)與國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，以求得高程系統(tǒng)的統(tǒng)一。6.6.注意測(cè)區(qū)已有水準(zhǔn)測(cè)量成果的利用。注意測(cè)區(qū)已有水準(zhǔn)測(cè)量成果的利

22、用。 水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在地質(zhì)上最為可靠的地點(diǎn)水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在地質(zhì)上最為可靠的地點(diǎn)2 2 、三角高程測(cè)量建立工程高程控制網(wǎng)、三角高程測(cè)量建立工程高程控制網(wǎng) 經(jīng)緯儀三角高程導(dǎo)線，應(yīng)起閉于四等水準(zhǔn)點(diǎn)。經(jīng)緯儀三角高程導(dǎo)線，應(yīng)起閉于四等水準(zhǔn)點(diǎn)。光電測(cè)距高程導(dǎo)線可以代替四等水準(zhǔn)，起閉點(diǎn)應(yīng)為不低光電測(cè)距高程導(dǎo)線可以代替四等水準(zhǔn)，起閉點(diǎn)應(yīng)為不低于三等的水準(zhǔn)點(diǎn)。于三等的水準(zhǔn)點(diǎn)。高程導(dǎo)線各邊的高差測(cè)定宜采用對(duì)向觀測(cè)。需檢查如下高程導(dǎo)線各邊的高差測(cè)定宜采用對(duì)向觀測(cè)。需檢查如下限差：限差： 由兩個(gè)單方向算得的高程不符值；由兩個(gè)單方向算得的高程不符值； 由對(duì)向觀測(cè)所求得的高差較差；由對(duì)向觀測(cè)所求得的高差較差； 由對(duì)向觀測(cè)所求

23、得的高差中數(shù)，計(jì)算閉合環(huán)線或附由對(duì)向觀測(cè)所求得的高差中數(shù)，計(jì)算閉合環(huán)線或附合路線的高程閉合差。合路線的高程閉合差。 六、工程高程測(cè)量控制網(wǎng)的布設(shè)六、工程高程測(cè)量控制網(wǎng)的布設(shè)(續(xù))七、七、 三角高程測(cè)量三角高程測(cè)量( (加加) )三角高程測(cè)量原指由測(cè)站向照準(zhǔn)目標(biāo)（其間的水平距離已三角高程測(cè)量原指由測(cè)站向照準(zhǔn)目標(biāo)（其間的水平距離已知）觀測(cè)豎直角來(lái)求兩點(diǎn)間高差的方法。受諸多因素的影知）觀測(cè)豎直角來(lái)求兩點(diǎn)間高差的方法。受諸多因素的影響此法測(cè)定的高差精度不很高，難以取代水準(zhǔn)測(cè)量而作為響此法測(cè)定的高差精度不很高，難以取代水準(zhǔn)測(cè)量而作為等級(jí)高程控制測(cè)量的方法。等級(jí)高程控制測(cè)量的方法。電磁波測(cè)距三角高程測(cè)量是

24、利用全站儀精確測(cè)定斜距（或電磁波測(cè)距三角高程測(cè)量是利用全站儀精確測(cè)定斜距（或平距）和豎直角來(lái)求兩點(diǎn)間高差的方法。如果精確量測(cè)儀平距）和豎直角來(lái)求兩點(diǎn)間高差的方法。如果精確量測(cè)儀器高和目標(biāo)高，電磁波測(cè)距三角高程測(cè)量可以達(dá)到三、四器高和目標(biāo)高，電磁波測(cè)距三角高程測(cè)量可以達(dá)到三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的精度。等水準(zhǔn)測(cè)量的精度。（一）由水平距離單向觀測(cè)豎直計(jì)算高差的基本公式：（一）由水平距離單向觀測(cè)豎直計(jì)算高差的基本公式：20211202021120122201012012 212121CSvitgSSRkvitgShvSRiSRtgShiC稱為球氣差系數(shù)兩差改正兩差改正（二）（二）三角高程測(cè)量三角高程測(cè)量嚴(yán)密

25、公式嚴(yán)密公式htgCPtgtgCPCPCPCPMC122121221212121212121212)21 ( 2cossincossin)cos(sin)90sin(sin因PCM并非直角，上式有誤差，即關(guān)系： 是近似的。120tgCPMCS嚴(yán)密公式應(yīng)該按正弦定理計(jì)算：近似公式引入的誤差為：21212()2hPCtgtg當(dāng)： mhkmPCmhkmPC121. 0,5 ,10043. 0,3 ,10012_012_求得：求得：可見(jiàn)，若距離較長(zhǎng)、高差較大，直接用平距（即視為直角）來(lái)計(jì)算會(huì)對(duì)高差的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。200221212121221212122(1)(1)(1)22mmmmmmmHyHSS

26、dRRRhdtgivCdhy dH dhtgtgRR 若采用平均高程面上的距離計(jì)算，則有若采用平均高程面上的距離計(jì)算，則有由高斯坐標(biāo)反算的邊長(zhǎng)由高斯坐標(biāo)反算的邊長(zhǎng)d與測(cè)線兩端平均高程面上邊長(zhǎng)與測(cè)線兩端平均高程面上邊長(zhǎng)S0之之間有差異，但不大。間有差異，但不大。當(dāng)用電磁波測(cè)距來(lái)確定高差時(shí)，因直接采用實(shí)測(cè)斜距，就當(dāng)用電磁波測(cè)距來(lái)確定高差時(shí)，因直接采用實(shí)測(cè)斜距，就不必考慮改正數(shù)不必考慮改正數(shù)h。（三）由對(duì)向垂直角和平距計(jì)算兩點(diǎn)間的高差（三）由對(duì)向垂直角和平距計(jì)算兩點(diǎn)間的高差212121212012221212121021hd tgivC Shhd tgivC Sh121221112212121221

27、112212111()()()222111()()()222hd tgtgivivhhd tgivivh若是幾乎同步作對(duì)向觀測(cè)，就有C12=C21，則：故對(duì)向觀測(cè)豎直角計(jì)算平均高差可以消除（或削弱）球氣差的影響。八、電磁波測(cè)距三角高程導(dǎo)線八、電磁波測(cè)距三角高程導(dǎo)線121222211212sincossinSNCCSVISh22121212sinsin(1),sinsin(90)22SNCShS若顧及若顧及 角，用正弦定理計(jì)算：角，用正弦定理計(jì)算：該公式誤差很小。121210, 3 ,0.000610, 5 ,0.0010SkmhmSkmhm求得：求得：（一）實(shí)測(cè)斜距和單向垂直角計(jì)算兩點(diǎn)間高差（

28、一）實(shí)測(cè)斜距和單向垂直角計(jì)算兩點(diǎn)間高差（二）往返實(shí)測(cè)斜距和往返實(shí)測(cè)垂直角（二）往返實(shí)測(cè)斜距和往返實(shí)測(cè)垂直角計(jì)算兩點(diǎn)間高差計(jì)算兩點(diǎn)間高差消除了球氣差項(xiàng)的影響。消除了球氣差項(xiàng)的影響。條件：幾乎同步作對(duì)向觀測(cè)條件：幾乎同步作對(duì)向觀測(cè)h12中中的主要誤差是：的主要誤差是：豎直角觀測(cè)誤差、量測(cè)儀器高豎直角觀測(cè)誤差、量測(cè)儀器高I和目標(biāo)高和目標(biāo)高V誤差。誤差。思考：思考：若采用三聯(lián)腳架法測(cè)距導(dǎo)線，能否消除量測(cè)儀器若采用三聯(lián)腳架法測(cè)距導(dǎo)線，能否消除量測(cè)儀器高高I和目標(biāo)高和目標(biāo)高V誤差的影響，進(jìn)而提高電磁波測(cè)距三角高程誤差的影響，進(jìn)而提高電磁波測(cè)距三角高程測(cè)量精度？測(cè)量精度？若采用水準(zhǔn)法測(cè)距高程導(dǎo)線，能否消除量

29、測(cè)若采用水準(zhǔn)法測(cè)距高程導(dǎo)線，能否消除量測(cè)儀器高儀器高I和目標(biāo)高和目標(biāo)高V誤差的影響。誤差的影響。1221112212111()()()222hhhIVIV中2212121212121212121212222121212121212121212112122121112212sincossincos111(sinsin)()()222hSIVC ShIVfhSIVC ShIVfhSSIVIV中1、高差測(cè)定誤差、高差測(cè)定誤差誤差來(lái)源：豎直角觀測(cè)誤差、距離測(cè)量誤差、球氣差、誤差來(lái)源：豎直角觀測(cè)誤差、距離測(cè)量誤差、球氣差、量取儀器高和反光鏡高誤差量取儀器高和反光鏡高誤差綜合影響的誤差，經(jīng)驗(yàn)公式：綜合影響

30、的誤差，經(jīng)驗(yàn)公式： 為對(duì)向觀測(cè)高差平均值的中誤差。為對(duì)向觀測(cè)高差平均值的中誤差。（六）三角高程測(cè)量的精度和限差（六）三角高程測(cè)量的精度和限差122122222 2iiiiiiWhWWhWhhmmmm(m) 025. 0ihSMi240.1 (m)iiiiihhWhWimMMS2、對(duì)向高差閉合差的限差、對(duì)向高差閉合差的限差ihM3、環(huán)線高差閉合差的限差、環(huán)線高差閉合差的限差1212122222222120.05nnnWhhhWhhhnWjjWhhmMMMMMMS GPS用于測(cè)定正常高，在GPS課中介紹結(jié)束 謝謝謝謝!我國(guó)一等水準(zhǔn)網(wǎng)路線略圖我國(guó)一等水準(zhǔn)網(wǎng)路線略圖我國(guó)一等水我國(guó)一等水準(zhǔn)網(wǎng)由準(zhǔn)網(wǎng)由28

31、9條路條路線組成，其中線組成，其中284條路線構(gòu)成條路線構(gòu)成100個(gè)閉合環(huán)，個(gè)閉合環(huán)，共計(jì)埋設(shè)各類共計(jì)埋設(shè)各類標(biāo)石近標(biāo)石近2萬(wàn)余座。萬(wàn)余座。全國(guó)一等水準(zhǔn)全國(guó)一等水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)略圖如網(wǎng)布設(shè)略圖如圖所示。圖所示。一、二等水準(zhǔn)網(wǎng)一、二等水準(zhǔn)網(wǎng)水準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)石水準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)石工程測(cè)量中常用的普通水準(zhǔn)標(biāo)石是由柱石和盤(pán)石兩工程測(cè)量中常用的普通水準(zhǔn)標(biāo)石是由柱石和盤(pán)石兩部分組成，如左下圖所示，標(biāo)石可用混凝土澆制或用天部分組成，如左下圖所示，標(biāo)石可用混凝土澆制或用天然巖石制成。水準(zhǔn)標(biāo)石上面嵌設(shè)有銅材或不銹鋼金屬標(biāo)然巖石制成。水準(zhǔn)標(biāo)石上面嵌設(shè)有銅材或不銹鋼金屬標(biāo)志，如右下圖所示。志，如右下圖所示。水準(zhǔn)路線上的結(jié)點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)水準(zhǔn)路線上

32、的結(jié)點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)首級(jí)水準(zhǔn)路線上的結(jié)點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)基本水準(zhǔn)標(biāo)石，基本首級(jí)水準(zhǔn)路線上的結(jié)點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)基本水準(zhǔn)標(biāo)石，基本水準(zhǔn)標(biāo)石及其埋設(shè)如左下圖所示。水準(zhǔn)標(biāo)石及其埋設(shè)如左下圖所示。 墻上水準(zhǔn)標(biāo)志如右下圖所示，一般嵌設(shè)在地基已經(jīng)墻上水準(zhǔn)標(biāo)志如右下圖所示，一般嵌設(shè)在地基已經(jīng)穩(wěn)固的永久性建筑物的基礎(chǔ)部分，水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，水準(zhǔn)標(biāo)穩(wěn)固的永久性建筑物的基礎(chǔ)部分，水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，水準(zhǔn)標(biāo)尺安放在標(biāo)志的突分。尺安放在標(biāo)志的突分。埋設(shè)水準(zhǔn)標(biāo)石時(shí)，一定要將底部及周?chē)哪嗤梁粚?shí)，埋設(shè)水準(zhǔn)標(biāo)石時(shí)，一定要將底部及周?chē)哪嗤梁粚?shí)，標(biāo)石埋設(shè)后，應(yīng)繪制點(diǎn)之記，并辦理托管手續(xù)。標(biāo)石埋設(shè)后，應(yīng)繪制點(diǎn)之記，并辦理托管手續(xù)。 由單向垂直角和平距計(jì)算兩點(diǎn)間的高差由單向垂直角和平距計(jì)算兩點(diǎn)間的高差20211202021120122201012012 212121CSvitgSSRkvitgShvSRiSRtgShiC稱為球氣差系數(shù)脈沖法測(cè)距原理脈沖法測(cè)距原理時(shí)標(biāo)脈沖電子門(mén)計(jì)數(shù)器光電轉(zhuǎn)換器發(fā)射脈沖發(fā)射脈沖接收脈沖接收脈沖反射器DctD221Dtn2儀器儀器相位法測(cè)距原理相位法測(cè)距原理 往程 返程 A B A 2 2 2 =N 2+ 1 2 N N )2(212NftD1(2)2 2()()()22cDNfcDNNu NNNNf光尺？DctD221N N值解算的一般原理值解算的