高程测量讲义

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1、第一章高程测量1-1高程的基础知识进行高程测量的主要方法有水准测量和三角高程测量。水准测量是利用水平视线来测量两点间的高差。由于水准测量的精度较高，所以是高程测量中故主要的方法。高程测量的任务是求出点的高程，即求出该点到某一基准面的垂直距离。为了建立一个全国统一的高程系统，必须确定一个统一的高程基准面，通常采用大地水准面即平均海水面作为高程基准面。我国采用青岛验潮站1950〜1956年观测结果求得的黄海平均海水面作为高程基准面。根据这个基准面得出的高程称为“1956黄海高程系”。为了确定高程基准面的位置，在青岛建立了一个与验潮站相联系的水准原点，并测得其高

2、程为72.289m。水准原点作为全国高程测量的基准点。从1989年起，国家规定采用青岛验潮站1952〜1979年的观测资料，计算得出的平均海水面作为新的高程基准面，称为“1985国家高程基准”。根据新的高程基准面，得出青岛水准原点的高程为72.260mo所以在使用已有的高程资料时，应注意到高程基准面的差异。高程测量是按照“从整体到局部”的原则来进行。就是先在测区内设立一些高程控制点，并精确测出它们的高程，然后根据这些高程控制点测量附近其他点的高程。这些高程控制点称水准点，工程上常用BM来标记、水准点一般用混凝土标石制成，顶部嵌有金属的标志。标石应埋在地下，

3、埋设深度要超过冻层，埋设地点应选在地质稳定、便于使用和便于保存的地方。1-2水准测量的原理水准测量是利用水平视线來求得两点的高差。为了求出A、B两点的高差几，在A、B两个点上竖立水准尺，在A、B两点Z间安置水准仪。当视线水平吋，在A、B两个点的标尺上分别读得读数a和b,则A、B两点的高差等于两个标尺读数之差。即：hab=a-b(1—1)如果A为已知高程的点，B为待求高程的点，则B点的高程为：HB=HA+Hb(1—2)读数a是在已知高程点上的水准尺读数，称为“后视读数”；b是在待求高程点上的水准尺读数，称为“前视读数”。高差必须是后视读数减去前视读数。高差/

4、如的值可能是正，也可能是负，正值表示待求点B高于已知点A,负值表示待求点B低于已知点A。此外,高差的正负号又与测量进行的方向有关，例如图1—1中测量由A向B进彳亍，咼差用力佔表不，值为正；反之由B向A进行，则咼差用饥4表示，值为负。所以说明高差时必须标明高差的正负号，同时要说明测量进行的方向。图1一1当两点相距较远或高差太大时，可分段连续进行，从图1—2中可得：hab=E/t=E图1—2即两点的高弟等于连续各段高差的代数和，也等于后视读数之和减去前视读数之和。图1—2中置仪器的点I、II、…称为测站。立标尺的点1、2、…称为转点，它们在前一测站先作为待求高

5、程的点，然后在下一测站再作为已知高程的点，转点起传递高程的作用。转点非常重要，转点上产生的任何差错，都会影响到以后所有点的高程。从以上可见：水准测量的基本原理是利用水平视线来比较两点的高低，求出两点的高斧。水准测量的目的不是仅仅为了获得两点的高弟，而是要求得一系列点的高程，例如测量沿线的地面起伏情况，水准测量可按图1—3进行。此时，水准仪在每一测站上除了要读出后视和前视读数外，同时要对这一测站范围内需要测量高程的点上立尺读取读数，如图中在用、鬥等点上立尺读出$、。等读数。则各点的高程可按下列方法计算：图1—3仪器在测站I:H严Ha+wHp、=H]—CHP

6、2=Hl~C2»同法，仪器在测站II:H厂叫+理HP)=Hh—c3Hp°=丹〃_c，4»HZ2=Hil~b2式中7、H〃为仪器视线的高程，简称仪器高。图中乙、Z八…为传递高程的转点，在转点上既有前视读数又有后视读数。图屮R、"、…等点称中间点，中间点上只有一个前视读数，也称中视读数。1-3水准仪和水准尺自动安平水准仪的构造和使用自动安平水准仪是一种不用水准管而能自动获得水平视线的水准仪（图1—4）。自动安平水准仪在用圆水准器使仪器粗略整平后，经过1〜2s即可直接读取水平视线读数。当仪器有微小的倾斜变化时，图1—4自动安平水准仪的使用方法较简便。首先是用脚螺

7、旋使圆水准器气泡居中，完成仪器的粗略整平。然后用望远镜照准水准尺，即可用十字丝横丝读取水准尺读数，所得的就是水平视线读数。由于补偿器有一定的工作范围，即能起到补偿作用的范围，所以使用自动安平水准仪时，要防止补偿器贴靠周围的部件，不处于自由悬挂状态。有的仪器在目镜旁有一按钮，它可以直接触动补偿器。读数前可轻按此按钮，以检查补偿器是否处于正常工作状态，也可以消除补偿器有轻微的贴靠现象。如果每次触动按钮后，水准尺读数变动后又能恢复原有读数测表示工作正常。由于要确保补偿器处于工作范围内，使用自动安平水准仪时应十分注意圆水准器的气泡居中。水准器水准器是用以置平仪器的

8、一种设备，是测量仪器上的重要部件。水准器分为管水准器和圆水准器两种