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1、第四章 高程测量,中国地质大学测绘工程系,本章重点：,中国地质大学测绘工程系,41 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。,中国地质大学测绘工程系,4-2 水准测量原理
2、,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,中国地质大学测绘工程系,已知： HA =34.248m, a = 2.145m,b = 1.684m 求：HB,中国地质大学测绘工程系,hA1=a1-b1,h12=a2-b2,h23=a3-b3, h3B=a4-b4 hAB=hA1+h12+h23+h3B=a- b 1、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、,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
3、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,中国地质大学测绘工程系,43 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,中国地质大学测绘工程系,中国地质大学测绘工程系,中国地质大学测绘工程系,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
4、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,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。,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),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：3m
5、m 黑红面所测高差之差：5mm 视距累积差：10m,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,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,hABab
6、(a0+x)(b0+x)a0b0,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,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,中国地
7、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；HBHA ；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,中国地质大学测绘工程系,45 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：,中国地质大学测绘工程系,三、三角高程测量的观测与计算步骤： 1.安置仪器于测站上，量出仪器高，视距尺立于测点上，读出上、中、下三丝读数，读至mm；2.用经纬仪或测距仪采用测回法观测竖直角，取平均值作为最后结果；3.采用对向观测，方法同前两步；4.计算高差及高程。,
