高程控制測量課件資料

1、高程控制測量 水準數(shù)據(jù)合格的判定指標有哪些？1 水準測量一、注意事項 1、選擇合適的觀測環(huán)境-溫度變化小、陰天無風天氣，以下情況不應(yīng)測量： （1）日出后與日落前30min內(nèi)； （2）中午前后兩個小時內(nèi)； （3）水準尺影像跳動劇烈時； （4）氣溫突變時； （5）風力過大時致尺與儀器不能穩(wěn)定時。 2、精密水準儀需1mm級或更高精度，并經(jīng)過年檢。 3、選擇合適的水準路線： （1）坡度??； （2）避開土質(zhì)松軟、強電磁場地段； （3）避開高速公路（30m）、鐵路（50m）； （4）避免通過人車頻繁街道、河流、湖泊、沼澤與峽谷等障礙物。4、儀器的檢驗與校正（1）圓水準器的檢驗與校正 使圓水準氣泡居中，然后

2、旋轉(zhuǎn)180，氣泡仍居中，無需檢驗；否則需要校正。 旋轉(zhuǎn)水準儀180后，調(diào)整圓水準的三個校正螺旋，使氣泡向中心位置移動偏移量的一半，其另一半通過腳螺旋調(diào)整；不斷重復(fù)。 （2）i角檢校 a方法：b方法：二、測量過程的要求 測量開始前水準儀開箱30min，并預(yù)熱測量不少于20次。 測段間架設(shè)偶數(shù)測站進行測量。 數(shù)字水準儀往返測觀測順序 ：奇數(shù)站-后前前后偶數(shù)站-前后后前 精密水準的誤差來源1、兩水準尺零點差的影響 兩把尺子的零點誤差不等對測站高差造成誤差。 將測段上安排成偶數(shù)站，并水準尺輪流作為前尺和后尺。2、儀器和尺子下沉誤差影響（1）儀器下沉 消除辦法：采用后前前后觀測順序。（2）尺子下沉 搬站

3、過程中的前視尺轉(zhuǎn)為后尺的下沉，總使后視讀數(shù)偏大，每個測站高差都偏大，成系統(tǒng)誤差影響。 消除辦法：往返測；尺墊置于堅硬地面上，水準尺放置半分鐘后再進行觀測。3、大氣垂直折光的影響 光線彎向密度大的一方，形成垂直折光，對測量高差造成影響。 若是傾斜地面，離地面近的大氣密度大，發(fā)生較大的垂直折光，前后不能消除。選擇緩坡或縮短視距。 為了減弱垂直折光對觀測高差影響，規(guī)范還規(guī)定每一測段的往測和返測分別在上午和下午，可以減弱大氣垂直折光影響。4、電磁場對水準測量的影響 布設(shè)水準路線離輸電線50m以外；若跨越時，垂直通過，并將水準儀安置在輸電線正下方?；仡櫼幌拢?（1）“后前前后”和“前后后前”的觀測順序主

4、要基于什么原因考慮？ （2）精密水準測量中，測段為什么要求偶數(shù)站完成？三、測站檢查 等級視線長度視距差視距累計差視線高度重復(fù)測量次數(shù)一等4且301.03.00.65且2.803次二等3且501.56.00.55且2.802次精密水準3且602.06.00.45且2.802次單位：m四等1005.010.00.2等級基輔分劃讀數(shù)差基輔分劃所測高差之差檢查間歇點高差之差一等0.30.40.7二等0.40.61精密水準0.50.71注：（1）單位為mm （2）對于數(shù)字水準儀，同尺兩次讀數(shù)之差不設(shè)限差，兩次高差所測高差執(zhí)行基輔分劃所測高差之差的限差。四等35四、往返測高差不符值、環(huán)閉合差檢查等級測段、

5、區(qū)段、路線往返測高差不符值附合路線或環(huán)閉合差檢測已測段高差之差平原山區(qū)一等1.8K環(huán)：2L3R二等4K0.8n（高鐵）4L6R精密水準8K8L8R 注：K為測段、區(qū)段、路線長度，單位km；n為總測站數(shù)；L為水準路線長度，單位km；R為檢測測段長度，單位km。四等20L（6n）五、測量精度檢查測量等級一等二等精密水準M0.4512MW124單位：mm四等510 每千米高差偶然中誤差計算公式： ：測段往返測高差不符值（mm）； L：測段長度（km）； n：測段數(shù)。 附合路線或環(huán)線超過20個（高鐵）時，以附合或環(huán)線閉合差計算每千米高差全中誤差，計算公式為： W：經(jīng)過改正后的水準環(huán)閉合差（mm）； L

6、：水準環(huán)線周長（km）； N：水準環(huán)數(shù)。 二、三等水準測量與國家水準點附合時，高山地區(qū)除應(yīng)進行正常水準面不平行修正外，還應(yīng)進行其重力異常的歸算修正。 兩點高差為： 高出橢球面H處的點的正常重力計算公式： 為水準橢球面上的正常重力值，采用1901至1909年赫爾莫特正常重力公式：往返測高差不符值超限的處理： a）重測的高差與同方向原測高差的不符值超過往返測高差不符值，但與另一單程的不符值不超限，取重測結(jié)果； b）若同方向兩高差不符值未超限，且其中數(shù)與另一單程高差的不符值也不超限，取同方向中數(shù)作為該單程的高差； c）若a中的重測高差（或b中兩同方向高差中數(shù)）與另一單程的高差不符值超出限差，應(yīng)重測另

7、一單程； d）若超限測段經(jīng)過兩次或多次重測后，出現(xiàn)同方向觀測結(jié)果靠近而異向觀測結(jié)果間不符值超限的分群現(xiàn)象時，如果同方向高差不符值小于限差之半，則取原測的往返高差中數(shù)作為往測結(jié)果，取重測的往返高差中數(shù)作為返測結(jié)果。 建筑變形測量規(guī)范中規(guī)定不同監(jiān)測等級的測站視線長度、視距差、累計差、基輔高差之差等測站限差及測站高差中誤差 基坑回彈觀測時要求最弱觀測點相對鄰近工作基點的高程中誤差不得大于1.0mm。六、變形監(jiān)測水準測量的技術(shù)要求 建筑變形測量規(guī)范對水準測量的技術(shù)要求變形測量級別觀測點測站高差中誤差（mm）視線長度(m)視距差(m)視距累計差(m)視線高度(m)特級0.05100.30.50.8一級0

8、.15300.71.00.5二級0.5502.03.00.3三級1.5705.08.00.2建筑變形測量水準觀測的限差（mm，n為測站數(shù)）級別基輔分劃讀數(shù)之差基輔分劃高差之差往返較差及附合或環(huán)線閉合差單程雙測站所測高差之差檢測已測測段高差之差特級0.150.20.1n0.07n0.15n一級0.30.50.3n0.2n0.45n二級0.50.71.0n0.7n1.5n三級2.03.03.0n2.0n4.5n 注：使用數(shù)字水準儀觀測，同尺兩次讀數(shù)之差不設(shè)限差，兩次讀數(shù)所測高差之差執(zhí)行基輔分劃高差之差限差的規(guī)定。七、軌道控制網(wǎng)（CPIII）水準測量 CPIII控制網(wǎng)水準測量應(yīng)附合于線路水準基點，按

9、精密水準測量技術(shù)要求施測，水準路線附合長度不得大于3km。 CPIII水準網(wǎng)與線路水準基點聯(lián)測時，按精密水準測量要求進行往返觀測。 相鄰CPIII點的水準環(huán)閉合差不得大于1mm。 數(shù)據(jù)處理軟件必須經(jīng)過相關(guān)部門評審合格。 區(qū)段銜接時，前后區(qū)段獨立平差重疊點高程差值應(yīng)3mm。后一區(qū)段CPIII網(wǎng)平差，應(yīng)采用聯(lián)測的線路水準基點及重疊段前一區(qū)段連續(xù)12對CPIII點高程成果進行約束平差。 相鄰CPIII高差中誤差不應(yīng)大于0.5mm。 復(fù)測與原測成果高程較差3mm，相鄰點的復(fù)測高差與原測高差2mm時，采用原成果。 較差超限時，分析原因，確認復(fù)測無誤后，采用復(fù)測成果更新。2 三角高程測量 AB兩地面點間的

10、高差為： EF為儀器高，NB為照準點覘標高，CE和MN分別為地球曲率和折光影響。設(shè)，則： K為大氣垂直折光系數(shù)。 當水平距離為10km時，水平距離對應(yīng)的圓心角為5，近似認為PCM=90，則： AB兩點之間的高差為： 為實測距離，一般要化為高斯平面上的長度d。1、光電測距三角高程測量技術(shù)要求 注：D為測距邊長；控制點應(yīng)高一等級；路線等級應(yīng)低于相應(yīng)水準的路線限值。2、精密光電測距三角高程測量 在困難地區(qū)可代替二等水準測量。全站儀標稱精度不低于0.5、1mm+1ppm，具有目標自動識別功能。 反射棱鏡和對中桿安裝誤差不大于0.1mm。觀測時，同時采用兩臺全站儀對向觀測，并進行溫度氣壓的改正。豎直角不

11、宜超過10。3、精密三角高程傳遞線路水準基點 橋面與地面高差大于3m時，水準測量傳遞有困難時宜采用不量取儀器高和棱鏡高的中間設(shè)站光電測距三角高程測量法傳遞高程。 儀器到棱鏡的距離一般不大于100m，最大不超過150m，前后視距差不超過5m。 中間設(shè)站的光電測距三角高程傳遞高程應(yīng)進行兩組獨立觀測，兩組的高差之差不應(yīng)大于2mm，滿足要求后，取兩組高差的平均數(shù)作為傳遞高差。3 跨河精密水準測量 一二等水準測量跨越江河、峽谷、湖泊等障礙物的視線長度100m以內(nèi)時，使用一般方法進行施測，測站上應(yīng)變換儀器高，兩次高差之差不超過1.5mm，取中數(shù)。 視距超過100m時，根據(jù)視線長度和儀器設(shè)備選用特殊方法。

12、跨越障礙物視線過長時： （1）前后視距不等，儀器i角誤差影響隨視距差的增長而增大； （2）地球曲率特別是大氣垂直折光的影響增大，并且大氣垂直折光受地形、視線高度、空氣溫度影響而發(fā)生變化。 （3）水準尺上的分劃值讀數(shù)在望遠鏡中難以辨認。 下圖是水準路線布設(shè)，要求 考慮到儀器i角的變化和大氣垂直折光的影響，視距小于500m，渡河方便，能夠在較短時間內(nèi)完成觀測工作。常用以下布網(wǎng)形式： 選點需注意以下事項： （1）兩岸地形相似、高度相差不大而跨越距離較短； （2）草叢、沙灘、蘆葦?shù)仁苋展庹丈浜?，上面空氣中溫度變化很快，產(chǎn)生折光影響復(fù)雜，避免視線穿過它們上方； （3）測站距離河水水平距離相等，并應(yīng)大于2

13、m； （4）兩岸視線離水面高度應(yīng)相等，不低于2m（300m以內(nèi)）或4Sm（大于300m，S為跨河視線公里數(shù)）； （5）視線高度不滿足要求時，建造穩(wěn)固的觀測臺或標架。一、光學(xué)測微法 覘板用鋁板制作，涂黑或白色。矩形標志線的寬度一般為視線長度的1/25000，長度為寬度的5倍。 安置整平儀器后，測量人員指揮司尺員上下移動覘板，直至覘板上矩形標志線被望遠鏡中楔形絲平分夾住，讀取覘板指標線在水準尺上的讀數(shù)。 再移動覘板，精確對準水準尺最近一條分劃線，用光學(xué)測微器測定指標線的平移量，精確測定讀數(shù)。 多次測量求平均數(shù)。二、傾斜螺旋法 利用水準儀微傾螺旋使視線傾斜照準對岸水準尺上特制覘板的標志線，利用視線的

14、傾角和標志線之間的已知距離間接求取水平視線在對岸水準標尺上的精確讀數(shù)。 如何確定視線的傾角？ 通過傾斜螺旋分劃鼓的轉(zhuǎn)動格數(shù)或水準器氣泡偏離中央位置的格數(shù)確定。 跨河寬度為s米時，覘板標志線的寬度a： a=s/25（mm） d=s*80/（mm）同理：水平視線方向讀數(shù)為：一測回觀測工作及程序：（1）觀測近尺 用光學(xué)測微器讀數(shù)，進行兩次照準并讀數(shù)。（2）觀測遠尺 轉(zhuǎn)動光學(xué)測微器，保持平行玻璃板垂直。 精確照準標志線1、2、3、4，讀取傾斜螺旋分劃鼓讀數(shù)或水準氣泡兩端讀數(shù)，稱為往測。 相反，進行返測。上述過程為上半測回。下半測回搬至對岸進行同樣操作過程。 往返測測量讀取標志線中間時，使符合水準氣泡精確符合兩次并進行微傾讀數(shù)，此讀數(shù)即為視線水平時微傾螺旋分劃鼓的讀數(shù)。 近尺讀數(shù)使用光學(xué)測微器測定，遠尺在微傾螺旋分劃鼓上進行讀數(shù)，計算得到相當于視線水平時在水準尺上的讀數(shù)，沒有使用光學(xué)測微器。須在遠尺讀數(shù)中預(yù)加入平行玻璃板在垂直位置時的光學(xué)測微器的讀數(shù)C，然后與近尺讀數(shù)相減得到高差。 兩臺儀器在兩岸同時觀測兩個結(jié)果，稱為一個“雙測回”的觀測成果，取高差中數(shù)作為最終成果。 N個雙測回高差之差的限差為：為相應(yīng)水準測量等級每千米偶然中誤差；s為跨河視線的長度，通過覘板和傾斜角計算得到。