[ 重点]精密水准仪与水准尺、精密水准测量 的实施、三角高程测量 [ 难点]正常水准面不平行性及其改正数计算
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５.1 国家高程基准
? 高程基准面就是地面点高程的统一起算面，因此通常 采大地水准面作为高程基准面。
? 大地水准面是假想海洋处于完全静止的平衡状态时的 海水面延伸到大陆地面以下所形成的闭合曲面。
两系统相差-0.0286m
主点—原点、参考点和副点共 6个
点组成水准原点网。
5.2国家高程控制网建立的基本原理
一、国家高程控制网的布设原则： 1.从高级到低级、逐级控制；
5.2国家高程控制网建立的基本原理
2 水准点应该有足够的密度；
5.2国家高程控制网建立的基本原理
3 水准测量应达到足够的精度
章高程控制测量
[本章提要]： 5.1国家高程基准 5.2国家高程控制网建立的基本原理 5.3城市和工程建设高程控制测量 5.4精密水准仪 5.5精密水准仪和水准尺的检验 5.6精密水准测量的主要误差来源及其影响
本章提要
本章讲述高程控制网的布设，精密水准测量、三角 高程测量。目的是解决高程控制点位置的测定问题。内 容涉及国家高程基准、高程控制网的布设、精密水准仪 与水准尺、精密水准测量的主要误差来源及其影响、精 密水准测量的实施、正常水准面不平行性及其改正数计 算、水准测量的概算、三角高程测量
2）坚固稳定的仪器结构
主要构件均用特殊的合金钢制成，并有起隔热作用的防护罩。 3）高精度的测微器装置 精密水准仪必须有光学测微器装置，一般精密水准仪的光
学测微器可以读到0.lmm，估读到0.Olmm。 4.高灵敏的管水准器
一般精密水准仪的管水准器的格值为10\/2mm 。
工程测量中常用的普通水准标石是由柱石和盘石两 部分组成，标石上面嵌设有铜材或不锈钢金属标志。
5.4 精密水准仪与水准尺
５.4.１ 精密水准仪的构造特点 ５.4.２ 精密水准标尺的构造特点 ５.4.３ Wild N3 精密水准仪 ５.4.４ Zeiss Ni 004 精密水准仪 ５.4.５ 国产S1型精密水准仪
S05
≤0.5mm ≥40倍 ≥60mm 10″/2mm
5mm 0.1mm
S1
≤1mm ≥40倍 ≥50mm 10″/2mm
5mm 0.1mm
S3
≤3mm ≥30倍 ≥42mm 20″/mm
S10
≤10mm ≥25倍 ≥35mm 20″/2mm
自动安平水 补偿范围
准仪
安平精度
补偿性能 安平时间不长于
5.4.1 精密水准仪和水准尺的构造特点
1.精密水准仪的分类
水准仪系列按精度分类有S05型,S1型,S3型等。S是“水” 字的意思, 数字表示偶然中误差，Z表示自动安平。
技术参数项目
水准仪系列型号
每公里往返平均高差中误差 望远镜放大率 望远镜有效孔径 管状水准器格值
测微器有效量测范围 测微器最小分格值
±8′ ±0.1″
2s
±8′ ±0.2″
2s
±8′ ±0.5″
2s
±10′ ±2″
2s
我国水准仪系列及基本技术参数
5.4.1 精密水准仪和水准尺的构造特点
5.4.1 精密水准仪和水准尺的构造特点
2.精密水准仪的结构特点
1）高质量的望远镜光学系统
一般精密水准仪的放大倍率应大于 40倍，物镜的孔径应大于 50mm。影像更清晰。
? 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。
位置适中 半日潮有规律 不在江河入海口 海面开阔、无岛礁
海底平坦，水深在10m以上
水准原点------青岛观象山
1956年黄海高程系统，水准原点的高程值72.289m
1985年国家高程基准，水准原点的高程值 72.2604m
水准点点位选定后，应填绘点之记，绘制水准路线图 及结点接测图。 3 、埋石 5.2.4 水准路线上的重力测量
因精密水准测量成果需进行重力异常改正，故在一、二 等水准路线沿线要进行重力测量。
5.3 城市和工程建设高程控制测量
一、城市和工程建设高程控制网概述 城市测量和工程测量技术规范规定：水准测量依次分为
合路线。水准点间的距离：一般地区为 2～4km；城市建筑区和工业区为1～ 2km。
（5）应与国家水准点进行联测，以求得高程系统的统一。 （6）注意测区已有水准测量成果的利用。
5.3 城市和工程建设高程控制测量
点位的稳固安全，并能长期保存，便于施测。 一般要求离铁路的距离应大于50m，离公路的距离应大于20m。
MW ? ? ?WW / F ?/ N
W ---各项改正后的闭合差，mm F ---水准环长度，km N ---水准环数。
4 一等水准网应定期复测。
5.2.1 国家高程控制测量
二、 国家水准网布设方案及精度要求
我国一 等水准网由 289条路线 组成，其中 284条路线 构成100个 闭合环，共 计埋设各类 标石近2万 余座。全国 一等水准网 布设略图如 图所示。
各等级水准测量的精度，是用每公里高差中数的偶然
中误差和每公里高理
每公里高差中数的偶然中误差
M ? ? ? ??? / R?/(4 ?n)
M ? ---测段往返高差不符值，mm
R ---测段长度，km
n ---测段数。
每公里高差中数的全中误差来
二、三、四等3个等级。
二、水准测量的实施
图上设计应遵循以下原则： （1）水准路线应尽量沿坡度小的道路布设，以减弱前后视折光误差的影
响。尽量避免跨越河流、湖泊、沼泽等障碍物。 （2）水准路线若与高压输电线或地下电缆平行，则应使水准路线在输电
线或电缆50m以外布设，以避免电磁场对水准测量的影响。 （3）布设首级高程控制网时，应考虑到便于进一步加密。 （4）水准网应尽可能布设成环形网或结点网，个别情况下亦可布设成附
5.2国家高程控制网建立的基本原理
5.2.3 水准路线的设计、选点和埋石 1、技术设计
一等水准路线应沿路面坡度平缓、交通不太繁忙的交 通路线布设，二等水准路线尽量沿公路、大河及河流布设， 沿线交通较为方便。
水准路线应避开土质松软的地段和磁场甚强的地段， 并应尽量避免通过大的河流、湖泊、沼泽与峡谷等障碍物。 2、选点