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1、 一、高程测量的方法常见的高程测量的方法有：1.水准测量;2.三角高程测量;3.GPS高程测量;4.气压高程测量。学习导入：高程测量概述 二、水准测量和三角高程测量的适用范围水准测量一般适用于平坦地区；三角高程测量适用于山区；高精度的高程测量一般采用水准测量的方法进行。（GPS高程测量将在以后的课程中学习）学习导入：高程测量概述 三、国家高程基准根据青岛验潮站从1950年至1976年的验潮资料，确定黄海的 平均海水面作为高程零点，据此测定青岛原水准原点的高程为 72.289m，这个高程零点和原点高程称为:“1956年国家高程基准”根据青岛验潮站从1953年至1979年的验潮资料，确定黄海的 平
2、均海水面作为高程零点，据此测定青岛原水准原点的高程为 72.260m，这个高程零点和原点高程称为:“1985年国家高程基准” 学习导入：高程测量概述 水准测量 三角高程测量 子情境2 子情境1 水准测量原理 一、水准仪和水准尺二、测绘学科在国民经济建设中的作用 三、一、水准测量原理 hAB = 后视读数前视读数HB=HA+hAB 是利用水准仪提供的水平视线，在竖立于两 点的水准尺上读数，以测定两点间的高差，从而 由已知点的高程推算未知点的高程。水准测量 基本原理：如下图，已知A点的高程为HA，只要能测出A点至B点的 高程之差，则点的高程 HB 就可用下式计算求得： 有时安置一次仪器须测算出较多
3、点的高程，可 先求出水准仪的视线高程，然后再分别计算各点高 程，从图中可以看出：视线高 Hi=HA+ a B点高程 HB=Hi- b 要测算地面上两点间的高差，所依据的就是 一条水平视线，如果视线不水平，上述公式不成 立。因此，视线必须水平，是水准测量中要牢牢 记住的操作要领。 一、水准测量原理 1.水准尺和尺垫水准尺是与水准仪配合进 行水准测量的工具。水准尺分 为直尺、折尺和塔尺。双面水准尺的分划，一面 黑色面（主尺），尺底分划为 零，另一面是红色面（辅助尺 ），尺底刻画为一常数： 4687mm或4787mm。使用水 准尺前一定要认清刻画特点。尺垫是供支承水准尺和传递高程所用的工具。 二、
4、水准仪与水准尺二、 水准仪与水准尺2.水准仪的构造1）水准仪的等级DS05, DS1, DS3, DS10, DS20.大地 水准仪 每千米水准往返测量的 高差中误差，以毫米计精密水准仪 普通水准仪 二、 水准仪与水准尺2.水准仪的构造2）微倾式水准仪的构造微倾式水准仪主要由望远镜、水准器和基座组成。望远镜水准器基座二、 水准仪与水准尺2.水准仪的构造2）微倾式水准仪的构造为了能精确地提供水平视线，在仪器构造上安置了 一个能使望远镜上下作微小运动的微倾螺旋，所以称微 倾式水准仪 。DS3水准仪DS3水准仪二、 水准仪与水准尺2.水准仪的构造3）望远镜的构造及成像和瞄准原理望远镜的构造调焦 透镜
5、调焦 螺旋目 镜物镜视准轴倒像望远镜成像原理二、 水准仪与水准尺2.水准仪的构造3）望远镜的构造及成像和瞄准原理放大倍数 V= DS3水准仪V=28视差：标尺像没成在十字丝分划板上引起读数误差。 消除：望远镜对准天空(或明亮背景)。二、 水准仪与水准尺 2.水准仪的构造 3）望远镜的构造及成像和瞄准原理旋转目镜调焦螺旋，使十字丝分划板清晰 望远镜对准标尺 旋转物镜调焦螺旋，使标尺像清晰瞄准 原理二、 水准仪与水准尺 2.水准仪的构造 4）水准器圆水准器 管水准器 三、水准仪的使用水准仪的技术操作：粗平 照准 精平 读数 1.粗平 三、水准仪的使用就是通过调整脚螺旋，将圆水准气泡居 中，目的是使
6、仪器竖轴处于铅垂位置，视线 概略水平。 1.粗平：左手拇指规则：气泡移动的方向与左手拇指旋转脚 螺旋的方向一致。三、水准仪的使用 望远镜对准天空(或明亮背景) 旋转目镜调焦螺旋，使十字丝分划板清晰。三、水准仪的使用2.照准 就是用望远镜照准水准尺，清晰地看清 目标和十字丝，并消除视差 。 望远镜对准标尺，旋转物镜调焦螺旋 使标尺像清晰三、水准仪的使用2.照准 三、水准仪的使用3.精平 就是慢慢转动微倾螺旋，使符合水准气泡 的影象符合。 管水准气泡偏离中点较大时，旋转微倾螺旋； 同时从仪器侧面观测管水准气泡的移动，使其大致居中； 再从管水准器观察窗口查看符合情况。三、水准仪的使用3.精平 就是在
7、视线水平时，用望远镜十字丝的横丝 在尺上读数 。三、水准仪的使用4.读数 四. 自动安平水准仪自动安平水准仪不需要水准管和微倾螺旋，只有 一个圆水准器，安置仪器时，只要使圆水准器的气泡 居中后，借助一种“补偿器”的特别装置，使视线自动 处于水平状态。自动安平水准仪正面视准轴水平时，水准尺上的正确读数a 圆水准器粗平，视准轴相对于水平面有微小倾斜角 无补偿器时水准尺上读数设a 物镜与目镜间补偿器使进入十字丝分划板光线偏转 正确读数光线经补偿器后通过十字丝分划板横丝 读出视线水平时的正确读数a四. 自动安平水准仪1. 自动安平水准仪的原理四. 自动安平水准仪2. 自动安平补偿器的结构四. 自动安平
8、水准仪3. 自动安平水准仪的使用自动安平水准仪的使用与一般水准仪不同之 处为不需要“精平”这一项。1.国家水准测量等级的划分国家水准测量从高级至低级分为四个等级：五. 水准测量的方法及内业计算一等 水准测量二等 水准测量三等 水准测量四等 水准测量在国家水准测量的基础上，根据工程的不同需要还可 布设等外水准测量和普通水准测量，不同的等级采用不 同的水准仪和不同的方法的进行测量。表 国家水准测量等级的划分项 目水 准 仪 等 级DS05DS1DS3DS10每千米水准测量高 差中误差（mm)0.51.03.0望 远 镜物镜有效孔径 不小于（mm)423828放大倍率 不小于（倍）554728水准管
9、分划值10/2mm10/2mm20/2mm主要用途一、二等水准 测量二、三等水准 测量四等、普通、 工程水准测量（1） 水准点 水准点是测区的高程控制点 一般缩写为“BM” 用“ ”符 号表示。2.水准点和水准路线五. 水准测量的方法及内业计算（2）水准路线依据测区的情况，可布设成水准网和单一水准路线， 单一水准路线有以下几种形式：2.水准点和水准路线五. 水准测量的方法及内业计算（1）观测方法a.将水准尺置于已知后视高程点A和前视转点ZD1中 间的站。 3.普通水准测量施测五. 水准测量的方法及内业计算b. 先瞄准后视尺，读取后视读数值a1，并记入 五等水准测量记录表中。 再照准前视尺，读取
10、前视 读数值b1，并记入记录表中。至此完成了普通水准 测量一个测站的观测任务。 c.将仪器搬迁到第站，把第站的后视尺移到 第站的转点ZD2上，把原第站前视变成第站的 后视。按(b)步骤测出第站的后、前视读数值a2、b2 ，并记入记录表中。 d.重复上述步骤测至终点B为止。 （1）观测方法3.普通水准测量施测五. 水准测量的方法及内业计算普通水准测量记录表0.7182.20950.5831.2681.425ZD1ab=5.358 3.867=1.491 h=2.209 0.718=1.491 HB HA=51.491 50.000=1.491 HB HA=h=a b (计算无误) 计 算 检 核
11、3.8675.35851.4910.346B50.6181.5811.219ZD351.3360.6720.863ZD2HA=50.000m 50.0000.5830.7530.8731.851A+前视后 视备 注高 程 （m）高 差标尺读数（m） 测点0.718（2）校核方法（3种）a计算校核 即：h=a b HB HA 说明高差和各转点高程的计算是正确的。 b测站校核 即：变更仪器高法； 双面尺法。c. 成果检核 （又称路线检核） 即：检核水准路线的高差闭合差fh是否超限。 3.普通水准测量施测五. 水准测量的方法及内业计算校核方法：如果fhfh容，说明外业观测成果合格，否则须进 行重测。
12、支水准路线： fhh往 h返闭合水准路线： fh=h附合水准路线： fh=h （H终 H始）高差闭合差的计算公式： （2）校核方法（3种）3.普通水准测量施测五. 水准测量的方法及内业计算是以水准路线的测段站数或测段长度成正比，将 闭合差反号分配到各测段上，并进行实测高差的改正 计算。 就是当外业观测的高差闭合差在容许范围内时， 所进行的高差闭合差调整。 3.普通水准测量施测五. 水准测量的方法及内业计算高差闭合差调整原则（3）成果处理 成 果 处 理 a. 按测站数进行高差闭合差的调整，测段高差 的改正数Vi为： Vi= ni 式中：n水准路线各测段的测站数总和。ni某一测段的测站数。 3.
13、普通水准测量施测五. 水准测量的方法及内业计算（3）成果处理b. 按测段长度进行高差闭合差调整，测段高差 改正数i为Vi Li 式中：L水准路线各测段的总长度,单位为km;L某一测段的长度,单位为km。3.普通水准测量施测五. 水准测量的方法及内业计算（3）成果处理（4）例题按测站数调整高差闭合差和高程计算示例见下表。 3.普通水准测量施测五. 水准测量的方法及内业计算题一：如图 备 注+2.694 0.047+2.74154+2.335 0.010+2.345114+1.969 0.011+1.980133 4.385 0.016 4.36918236.34539.12034.74536.7
14、0439.039+2.775 0.010+2.78512BMABM1BM2BM3BMB1高程（ m）改正后 的高差 （m）改正 数 (m)实测高 差 (m)测站数 （个）测点测 段 编 号HB HA =2.694 fh=h (HB HA)=2.741 2.694=+0.047n=54 题一： 如果把上图中的测站数改为测段长度（以公里为单 位，见下表第3列），则按测段长度调整高差闭合差和高 程计算示例见下表 。题二：如图 （4）例题3.普通水准测量施测五. 水准测量的方法及内业计算fh=h (HB HA)=2.741 2.694=+0.047 L=9.1Vi= - Li 备 注+2.694 0.
15、047+2.7419.1+2.335 0.010+2.3451.94+1.968 0.012+1.9802.33 4.383 0.014 4.3692.8236.34539.11934.73636.70439.039+2.774 0.011+2.7852.1BMABM1BM2BM3BMB1高程（ m）改正后 的高差 （m）改正 数 (m)实测高 差 (m)测段 长度 （km ）测 点测 段 编 号题二： 4. 等外及四等水准测量主要使用DS3水准仪进行观测，水准尺采用双面水 准尺，观测前必须对水准仪进行检校。测量时水准尺 应安置在尺垫上扶立铅直。根据双面水准尺的尺常数 即K1=4687和K2=4787，成对使用水准尺。 五. 水准测量的方法及内业计算等外、四等水准测量 等外、四等水准测量的技术要求等 级仪 器 类 型标 准 视 线 长 度 （m）后 前 视 距 差 （m）后前视 距
