基礎測量高程控制測量水準測量成果計算4.4

高程控制測量4.1水準測量路線的布設

4.2三、四等水準測量的觀測

4.3光電測距三角高程測量4.1水準測量路線的布設一、水準路線布設形式水準網附合水準路線從已知高程的水準點BM1出發，沿待定高程的水準點1、2、…進行水準測量，最后附合到另一已知高程的水準點BM2所構成的水準路線，稱為附合水準路線。BM1BM2從已知高程的水準點BM1出發，沿各待定高程的水準點1、2、3、4進行水準測量，最后又回到原出發點BM1的環形路線，稱為閉合水準路線。BM0閉合水準路線支水準路線從已知高程的水準點BM0出發，沿待定高程的水準點1，2進行水準測量，這種既不閉合又不附合的水準路線，稱為支水準路線。支水準路線要進行往返測量，以資檢核。BM0水準網BM3BM1BM2結點通過平差方法求得各待定點的高程實訓七：普通水準測量-外業記錄計算

內容和要求：

1、熟悉水準路線的布設形式；

2、掌握普通水準測量外業的選點、觀測、記錄和計算工作（要求提前畫好記錄表）；

3、熟練掌握水準測量內業計算。

安排：每組DS3水準儀一臺、水準尺一對4.2三、四等水準測量的觀測一三.四等水準測量技術要求二三.四等水準測量觀測方法三水準測量成果計算與檢核一三.四等水準測量技術要求一、主要技術要求等級水準儀的型號視距(m)前后視距較差

(m)前后視距累計差

(m)黑、紅面讀數較差

(mm)黑、紅面所測高差較差(mm)閉合差(mm)平地山地三等DS375362.03.0四等DS31005103.05.0等外DS3100大致相等－－－1、水準測量技術要求一、主要技術要求s1s2s1≤100ms2≤100m每個測站：∣s1-s2∣≤5mn測站：∣∑(s1-s2)∣≤10m2、觀測演示返回播放視距、前后視距差一、主要技術要求讀數為0860讀數為55450860+4687=5547(理論）-5545（讀數）=2mm<3mm黑、紅面讀數較差二三.四等水準測量觀測方法二、三.四等水準測量觀測方法2水準觀測手簿記錄1一個測站觀測程序二、三.四等水準測量觀測方法一個測站的觀測程序后－前－前－后黑－黑－紅－紅后視黑面，讀上、中、下讀數；前視黑面，讀上、中、下讀數；前視紅面，按中絲讀數；后視紅面，按中絲讀數。1、一個測站的觀測程序這樣的觀測順序可簡稱為“后—前—前—后(黑—黑—紅—紅)”，采用這樣的觀測步驟可消除或減弱儀器或尺墊下沉誤差的影響。對于四等水準測量，由于精度較低，因此可以采用“后—后—前—前（黑—紅—黑—紅)”的觀測步驟。

二、四等水準測量觀測方法一個測站的觀測程序后－后－前－前黑－紅－黑－紅后視黑面，讀上、中、下讀數；后視紅面，按中絲讀數。前視黑面，讀上、中、下讀數；前視紅面，按中絲讀數；1、一個測站的觀測程序二、四等水準測量觀測方法AB上絲中絲下絲播放后視黑面二、四等水準測量觀測方法AB中絲后視紅面AB上絲中絲下絲播放前視黑面二、四等水準測量觀測方法AB中絲上絲中絲下絲播放前視紅面二、四等水準測量觀測方法（1）水準手簿的記錄測站編號點號后尺下絲前尺下絲方向及尺號水準尺讀數（m)K+黑減紅(mm)平均高差(m)備注上絲上絲后視距前視距黑面紅面視距差d∑d（m)(1)(5)后(3)(4)(13)=3+K后-4(2)(6)前(7)(8)(14)=7+K前-8(9)=1-2(10)=5-6后－前(15)=3-7(16)=4-8(17)=13-14(18)(11)=9-10(12)=本11+上站12二、四等水準測量觀測方法2、水準手簿的記錄及計算測站編號點號后尺上絲前尺上絲方向及尺號水準尺讀數（m)K+黑減紅(mm)平均高差(m)備注下絲下絲后視距前視距黑面紅面視距差d√d（m)(1)(5)后(3)(4)(13)K5=4787K6=4687(2)(6)前(7)(8)(14)(9)(10)后－前(15)(16)(17)(18)(11)(12)1BM1-T1后5前6后－前15360506+154220736-160301242103009470442+0.5070-2060858.858.9+0.1+0.1（2）一個測站上的計算與檢核

①視距計算與檢核：

后視距離：(9)=[(1)

(2)]

100；

前視距離：(10)=[(5)

(6)]

100；

前后視距差：(11)=(9)

(10)；

視距累積差：(12)=前站的(12)+(11)本站

限差檢核：(9)和(10)--即視距均小于100m；

(11)-------即視距差小于5m；

(12)-------即視距累積差小于10m。2、水準手簿的記錄及計算②紅黑面讀數③高差計算測站編號點號后尺上絲前尺上絲方向及尺號水準尺讀數（m)K+黑減紅(mm)平均高差(m)備注下絲下絲后視距前視距黑面紅面視距差d√d（m)(1)(5)后(3)(4)(13)K5=4787K6=4687(2)(6)前(7)(8)(14)(9)(10)后－前(15)(16)(17)(18)(11)(12)1BM1-T1后5前6后－前15360506+154220736-160301242103009470442+0.5070-2060858.858.9+0.1+0.1

黑面中絲讀數加紅面尺底刻劃K（4787或4687），減去紅面中絲讀數，理論上應為零。但由于誤差的影響，一般不為零。水準測量中規定：

同一根標尺黑紅面尺底刻劃差值的檢核計算：

(13)=(3)+K

(4)

(14)=(7)+K

(8)②同一根標尺黑紅面零點差檢核計算：≤3mm(四等)測站編號點號后尺上絲前尺上絲方向及尺號水準尺讀數（m)K+黑減紅(mm)平均高差(m)備注下絲下絲后視距前視距黑面紅面視距差d√d（m)(1)(5)后(3)(4)(13)K5=4787K6=4687(2)(6)前(7)(8)(14)(9)(10)后－前(15)(16)(17)(18)(11)(12)1BM1-T1后5前6后－前15360506+154220736-160301242103009470442+0.5070-2060858.858.9+0.1+0.1③高差計算與檢核：

黑面高差：

(15)=(3)

(7)；

紅面高差：

(16)=(4)

(8)；

檢核:(17)=(15)

[(16)±100]=(13)

(14)≤5mm(四等)

兩根標尺尺底紅面刻劃之差為±100，當檢核符合要求后，計算：

平均高差:(18)=?[(15)＋(16)±100]測站編號點號后尺上絲前尺上絲方向及尺號水準尺讀數（m)K+黑減紅(mm)平均高差(m)備注下絲下絲后視距前視距黑面紅面視距差d√d（m)(1)(5)后(3)(4)(13)K5=4787K6=4687(2)(6)前(7)(8)(14)(9)(10)后－前(15)(16)(17)(18)(11)(12)1BM1-T1后5前6后－前15360506+154220736-160301242103009470442+0.5070-2060858.858.9+0.1+0.1（3）觀測結束后的計算和檢核視距的計算與檢核※視距累差檢核：末站的(12)=

(9)

(10)。※總長度計算：D=Σ(9)＋Σ(10)；高差的計算和檢核※測段總站數為偶數：

※測段總站數為奇數：Σ(18)=?[Σ(15)＋Σ(16)]=?｛[Σ(3)+Σ(4)]-[Σ(7)+Σ(8)]｝（4）線路成果計算

四等水準測量成果的計算方法與步驟同等外水準測量。實訓八：四等水準測量-內外業記錄計算

內容和要求：

1、熟悉四等水準測量的主要技術要求；

2、掌握四等水準測量的觀測、記錄、計算及檢核方法（要求提前畫好記錄表）；

3、熟練掌握水準測量內業計算。

安排：每組DS3水準儀一臺、水準尺一對石家莊鐵路職業技術學院1、計算閉合差2、判斷閉合差是否超限3、計算各測段觀測高差的改正數4、計算各測段的改正后的高差5、計算各點的高程值將閉合差按距離或測站數成比例分配二、一般過程AB123S1S2S3S4已知BM01、BM03，根據地形特征選埋P01、P02為臨時水準點，則BM01、P01、P02、BM03構成附合水準路線。

附合水準路線成果計算按四等水準測量的方法測得各測段的觀測高差和水準路線的長度，已知計算各待定高程。向陽村水準網高程計算數據見表4-4-8

1）定權當每公里水準測量的精度相同時，水準路線觀測高差權與測站數成反比。設C=70這時：2）計算P07點高程3）計算其余各點高程P07點高程已知，由此可把水準網分成3條附合水準路線，按照附合水準路線方法計算各待定點高程。4.3光電測距三角高程測量1.三角高程測量原理4.3三角高程測量D：為A、B兩點間的平距a：為觀測M點的豎直角iA：為A點儀器高vB：為B點目標高2.地球曲率和大氣折光對高差的影響設地球曲率影響的改正，稱球差改正p，其值：

式中R為地球曲率半徑，S為兩點間水平距。由于大氣折光造成瞄準目標光線為曲線，從圖中可看出：球差改正與氣差改正后在一起稱為兩差改正f式中K為大氣垂直折光系數，它隨氣溫、氣壓、日照、地面情況而改變，一般取平均值K=0.142。

大氣折光影響的改正，稱為氣差改正γ，γ恒為負值。氣差改正的公式為兩點間距離較遠時，三角高程測量計算公式為：

三角高程測量一般采用往返觀測，又稱對向觀測，取往返平均值可以消除兩差的影響。因為由1站觀測2點：h12=Dtanα1+i1-v2+f

由2站觀測1點：h21=Dtanα2+i2-v

1+f

從上面公式看出兩差f自動消除了。

返往返取平均得：1.三角高程測量原理D：為A、B兩點間的平距a：為觀測M點的豎直角iA：為A點儀器高vB：為B點目標高1.三角高程測量原理6.6三角高程測量D：為A、B兩點間的平距a：為觀測M點的豎直角iA：為A點儀器高vB：為B點目標高2.地球曲率和大氣折光對高差的影響設地球曲率影響的改正，稱球差改正c，其值從第1章可知：

式中R為地球曲率半徑，D為兩點間水平距。由于大氣折光造成瞄準目標光線為曲線，從圖中可看出：球差改正與氣差改正后在一起稱為兩差改正f式中K為大氣垂直折光系數，它隨氣溫、氣壓、日