高程控制测量课件.ppt

第五章 高程控制测量 一、国家高程基准及高程控制网的布设 二、精密水准仪和水准尺的认识及检验 三、精密水准测量的实施及主要误差分析 四、正常水准面不平行性及其改正数的计算 五、三角高程测量 一、国家高程基准及高程控制网的布设 1）高程基准面------通常采用大地水准面作为高程基准面 大地水准面的确定：验潮站，（浙江）坎门，吴淞口，青岛，大连 1956年黄海高程系统(1950~1956) 1985年国家高程基准(1952~1979) ,1988年1月1日开始启用。 一、国家高程基准及高程控制网的布设 由于确定大地水准面具有区域性，各国通过验潮确定的大地水准面和高程基准点有较大差异。如珠穆朗玛峰的高度不一样。 以黄海高程起算面珠穆朗玛峰的高度与以印度海洋平面起算面的高度相差近20cm。 1）国家高程控制网  2）城市和工程建设高程控制网 城市与工程水准网分二、三、四等3个等级布设，精度与相应等级的国家水准网一致。联测2个以上的国家精密水准点，起始高程应采用稳定的基岩点。 1、精密水准仪与水准尺 三. 电子水准仪 电子水准仪图 1）精密水准仪的检验 注意：1、测定i角过程中考虑到温度变化对i角的 影响，所以最好选在阴天测定。 2、按上述方法测定i角时，若考虑到调焦 透镜运行误差对测定i角的影响，应使仪 器距近尺的距离s=5~7m，距远尺的距 离S=40~50m为宜，此时计算i角的公式 如下： 三、精密水准测量的实施及主要误差分析 四 精密跨河水测量 （1）前后视线不能相等 （2）视线长 （3）无法精确照准水准标尺分划面 （4）无法读数 为了尽可能使往返跨越障碍物的视线受着相同的折光影响，对跨越地点的选择应特别注意。要尽量选择在两岸地形相似、高度相差不大而跨越距离较短的地点；草丛、沙滩、芦苇等受日光照射后，上面空气层中的温度分布情况变化很快，产生的折光影响很复杂，所以要力求避免通过它们的上方；两岸测站至水面的一段河滩，距离应相等，并应大于2m；立尺点应打带有帽钉的木桩，以利于立尺。两岸仪器视线离水面的高度应相等，当跨河视线长度小于300m时，视线离水面高度应不低于2m；大于300m时．应不低于（ ）m，为跨河视线的公里数；若水位受潮汐影响时，应按最高水位计算；当视线高度不能满足要求时，须埋设牢固的标尺桩．并建造稳固的观测台或标架。 2 观测方法 若跨越障碍的距离在500m以内．则可用这种方法进行观测。为了能照准较远距离的水准标尺分划并进行读数，要预先制作有加粗标志线的特制觇板，如图所 示 当跨越障碍的距离很大（500m以上甚至1～2km）时，上述光学测微器法的照准和读数精度就会受到限制，在这种情况下，必须采用其他方法来解决向对岸水准标尺的照准和读数问题。目前所采用的是“倾斜螺旋法”。 所谓倾斜螺旋法，就是用水准仪的倾斜螺旋使视线倾斜地照准对岸水准标尺（一般叫远尺）上特制觇板的标志线（用于倾斜螺旋法的觇板上有4条标志线），利用视线的倾角和标志线之间的已知距离来间接求出水平视线在对岸水准标尺上的精确读数。视线的倾角可用倾斜螺旋分划鼓的转动格数（指倾斜螺旋有分划鼓的仪器，如N3精密水准仪）或用水准器气泡偏离中央位置的格数（指水准器管面上有分划的仪器，如Ni 004精密水准仪）来确定。 3）.经纬仪倾角法 当跨越障碍物的距离在500m以上时，按水准规范规定，也可用经纬仪倾角法。此法最长的适应距离可达3 000m。经纬仪倾角法的基本原理是：用经纬仪观测垂直角，间接求出视线水平时中丝在远、近水准标尺上的读数，二者之差就是远、近立尺点间的高差。 水准面的不平行性，对水准测量的影响有: (1)用水准测量测得两点间的高差随路线不同而有差异(2)闭合环形路线闭合差不等于零，称为理论闭合差。 某点正高不随水准测量路线的不同而有差异。 正高高程是唯一确定的数值可以用来表示地面的高程。 地面一点的正高高程不能精确求得。 则相应的正常高高差可表示为： 结论： 正常高与正高不同，它不是地面点到大地水准面的距离，而是地面点到一个与大地水准面极为接近的基准面的距离，这个基准面就称为似大地水准面（由原苏联科学院通讯院士M.c.莫洛金斯基提出）。 似大地水准面是由地面沿垂线向下量取正常高所得的点形成的连续曲面，它不是水准面，只是用以计算的辅助面。 正常高就是以似大地水准面为基准