《测量学》课程教学课件（PPT讲稿）第2章 水准测量

第二章水准测量S2-1 F高程测量概述一、高程原点我国采用黄海平均海水面作为全国高程系统的基准面，在青岛设立验潮站和“青岛水准原点”，其高程为72.2604m这个高程基准面和水准原点称为：“1985国家高程基准”77

§2-1 高程测量概述 77 1 一、高程原点 我国采用黄海平均海水面作为全国高 程系统的基准面，在青岛设立验潮站和 “青岛水准原点”,其高程为 72.2604m 这个高程基准面和水准原点称为： “1985国家高程基准

青岛观象山水准原点77

青岛观象山水准原点 77 2

高程测量的方法水准测量一用水准仪进行高差测量是高程测量的主要方法。量一用经纬仪、测距三角高程测量仪或全站仪测定两点间的高差。GNSS高程测量一用GNSS接收机，收取卫星信号，测定点的高程。77

77 3 二、高程测量的方法 水准测量—用水准仪进行高差测量, 是高程测量的主要方法。 三角高程测量 －用经纬仪、测距 仪或全站仪测定两点间的高差。 GNSS高程测量 －用GNSS接收机， 收取卫星信号，测定点的高程

三、地面点的高程高程（绝对高程、海拔）一地面点到大地水准面的铅垂距离假定高程美（相对高程）一地面点到假定水准面的铅垂距离0B点水准面ALHA点水准面带假定高程起算面验潮站大地水准面A点铅垂线平均海水面B点铅垂线2高差一两点间的高程之差（无论绝对高程或相对高程）77

三、地面点的高程 高程（绝对高程、海拔）- 地面点到大地水准面的铅垂距离 假定高程（相对高程 ）- 地面点到假定水准面的铅垂距离 77 4 大 地 水 准 面 假 定 高 程 起 算面 平均海水面 验 潮站 A 点 铅 垂 线 B 点 铅 垂 线 A B H H H H A A B B hAB A 点水准 面 B 点水准 面 高差 - 两点间的高程之差(无论绝对高程或相对高程)

四、水准测量的等级分一、二、三、四等（按精度要求或控制范围）一等水准测量：作为国家的高程控制，建立统一的高程基准科学研究（地壳形变、地面沉降、精密测量）二等水准测量作为大城市的高程控制：地面沉降：精密工程测量三、 四等水准测量作为小地区高程控制：；普通工程测量：地形测量77

77 5 四、水准测量的等级 分一、二、三、四等（按精度要求或控制范围） 一等水准测量: 作为国家的高程控制,建立统一的高程基准, 科学研究(地壳形变、地面沉降、精密测量） 二等水准测量: 作为大城市的高程控制；地面沉降； 精密工程测量 三、四等水准测量: 作为小地区高程控制；普通工程测量；地形测量

水准测量原理S2-2测量A、B两点间的高差h，在A、B上竖立水准尺用水准仪构成一条水平视线，该视线在两尺上取得读数a和b。则A与B的高程之差：hAB=α-b（高差h有正有负）如已知A点前进方向水准尺高程为HA，则B点水准尺的高程：水准仪水平视线（后视）水平视线（前视）dH=HA+hABHiHABHBH大地水准面77

§ 2-2 水准测量原理 测量A、B 两点间的高差h，在A、B 上竖立水准尺， 用水准仪构成一条水平视线，该视线在两尺上取得读数 a 和 b 。则 A与 B 的高程之差：hAB = a – b（高差 h 有正有负）如已知A点 高程为 HA ，则B点 的高程： HB = HA+ hAB 77 6 A a B b h H H H i A B AB 大地水准面 水平视线（前视） 水准仪 前进方向 水准尺 水准尺 水平视线（后视）

水准测量原理（消除水准面曲率影响）haB =a'-b'= a-aa'-(b-bb) =a-b-(aa'-bb')当D=D时，aa'=bbh'B=α-b=haar水平视线a通过水准仪的水准面a通过B点水准面B通过A点水准面DBDAbHB1民AB大地水准面HA水准仪至两支水准尺等距中间法水准测量77

77 7 水准测量原理 = a − aa −(b −bb) = a −b −(aa −bb) 当 Da =Db时， aa  = bb 水准仪至两支水准尺等距 中间法水准测量AB ab h = a −b = h （消除水准面曲率影响） A B HA H B a a b b hAB 水 平 视 线 通 过水 准仪 的水准面 通过 B点水准 面 通过A点水准面 大 地 水 准面 D A D B h a' b'  AB = −

在山坡地段进行水准测量用蔡司N1002自动安平精密水准仪进行水准测量77

77 8 在山坡地段进行水准测量

连续水准测量（连续安置水准仪的测量方法）两点间距离较长或高差较大时，在两点间设若千个转点，分段测量高差，取各分段高差的总和R2R5A3a5bRab0a3RbLa2hisbBM.BhyahigXhTP4TP3HABDmTP1MB.HBHA大地水准面hAB= h, + h, +.... + h,=(a-b)+(a,b)+....+(anb) =Za-Eb77

77 9 连续水准测量（连续安置水准仪的测量方法） 两点间距离较长或高差较大时，在两点间设若 干个转点，分段测量高差，取各分段高差的总和。 hAB = h1+ h2+ . + hn = (a1-b1 )+(a2-b2 )+.+(an-bn ) = a - b MB.A BM.B h h h h h R R R R R R hAB H B H A TP1 TP2 TP3 TP4 大地水准面 1 1 2 2 1 3 2 4 1 2 5 1 2 3 4 5 a b a b a b a b a b 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 ① ② ③ ④ ⑤ h1 h2 h3 h4 h5 hAB

82-3水准尺和水准仪国一、水准尺和尺垫单面尺一水准尺仅一面有分划双面尺一（黑面，红面，尺常数4.687m 或4.787m）中用于三等以下水准测量。塔尺一可伸缩，伸足为3米，5米，用于一般工程测量。尺垫一在转点上立尺用

一 .水准测量的仪器与 工具 77 10 §2-3 水准尺和水准仪 一、水准尺和尺垫 单面尺－水准尺仅一面有分划 双面尺－(黑面,红面，尺常数 4.687m 或 4.787m ） 用于三等以下水准测量。 塔尺－可伸缩，伸足为3米、 5米，用于一般工程测量。 尺垫－在转点上立尺用