水准测量培训教程课件.pptx

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1、延时符中铁四局集团第二工程有限公司水准测量培训日期：2019.4.10目录1水准测量常用几个概念2水准测量原理3普通水准测量4三、四等水准测量5一、二等水准测量1水准测量常用的几个概念1.1水准面测量工作是在地球的自然表面进行的，而地球自然表面是不平坦和不规则的，人们设想以一个静止不动的海水面延伸穿越陆地，形成一个闭合的曲面包围了整个地球，这个闭合曲面称为水准面。水准面的特点是水准面上任意一点的铅垂线都垂直于该点的曲面。与水准面相切的平面，称为水平面。水准面和水平面大地水准面铅垂线事实上海水受潮汐及风浪的影响，时高时低，所以水准面有

2、无数个，其中与平均海水面相吻合的水准面称为大地水准面，也可称为绝对水准面，它是测量工作的基准面。由大地水准面所包围的形体，称为大地体。它代表了地球的自然形状和大小。由于地球的自转，地球上任一点都同时受到离心力和地球引力的作用，这两个力的合力称为重力，重力的方向线称为铅垂线，它是测量工作的基准线。1.1水准面似大地水准面大地水准面是最接近地球整体形状的重力位水准面，也是正高系统的高程基准面。由于正高与大地水准面的确定涉及到地球内部密度的假定，在理论上存在着不严密性，莫洛金斯理论作为现代大地测量里程碑，可以应用地面测量数据直接确定地球表

3、面形状而不需要对地球密度作任何假设，在这一理论体系中所构建的正常高系统，习惯上将所谓的似大地水准面称为该系统的高程起算面。然而，似大地水准面只是通过一定的数学关系对应于地面的一个几何曲面，它既不是具有物理意义的水准面，也不是对于所有空间各点都为唯一的高程起算面。1.1水准面似大地水准面定义似大地水准面——从地面点沿正常重力线量取正常高所得端点构成的封闭曲面。似大地水准面严格说不是水准面，但接近于水准面，只是用于计算的辅助面。它与大地水准面不完全吻合，差值为正常高与正高之差。正高与正常高的差值大小，与点位的高程和地球内部的质量分布有关

4、系。在我国青藏高原等西部高海拔地区，两者差异最大可达3米，在中东部平原地区这种差异约几厘米。在海洋面上时，似大地水准面与大地水准面重合。1.1水准面正高、正常高、高程异常正常高是指从一地面点沿过此点的正常重力线到似大地水准面的距离。正高是指从一地面点沿过此点的重力线到大地水准面的距离。1.1水准面正高、正常高、大地高、高程异常大地水准面差距是从大地水准面沿法线到地球椭球体面的距离。包括：①绝对大地水准面差距，指从大地水准面沿法线到总椭球面的距离，可用卫星大地测量方法求得，亦可根据全球重力数据按斯托克斯公式计算；②相对大地水准面差距，

5、是大地水准面沿法线到参考椭球面的距离，可用天文水准测量或天文重力水准测量方法求得，亦可用空间测量技术测取.1.1水准面正高、正常高、高程异常高程异常：似大地水准面至地球椭球面的高度。高程异常值可在国家测绘部门存有的高程异常图中查取。大地高是指从一地面点沿过此点的地球椭球面的法线到地球椭球面的距离。是大地地理坐标（B，L，H）的高程分量H。大地高=正常高+高程异常大地高=正高高程+大地水准面差距1.1水准面正高、正常高、大地高、高程异常和大地水准面差距示意图1.1水准面1.2高程绝对高程地面点到大地水准面的铅垂距离，称为该点的绝对高程

6、，又称海拔，在工程测量中习惯称为高程，用H表示。如图2-1所示，地面点A、B的高程分别为HA、HB。我国在青岛设立验潮站，长期观测和记录黄海海水面的高低变化，取其平均值作为绝对高程的基准面。目前，我国采用的“1985年国家高程基准”，是以1953年至1979年青岛验潮站观测资料确定的黄海平均海水面，作为绝对高程基准面。并在青岛建立了国家水准原点，其高程为72.260m。2地面点的高程1.2地面点的确定绝对高程2-12地面点的高程1.2地面点的确定相对高程2-1个别地区采用绝对高程有困难时，也可以假定一个水准面作为高程起算基准面，这个

7、水准面称为假定水准面。地面点到假定水准面的铅垂距离，称为该点的相对高程或假定高程。如图2-1中，A、B两点的相对高程为H´A、H´B。1.2地面点的确定高差2-1地面两点间的高程之差，称为高差，用h表示。高差有方向和正负。如图2-1中，A、B两点的高差为：hAB=HB–HA当hAB为正时，B点高于A点；当hAB为负时，B点低于A点。2水准测的原理水准测量是利用水准仪提供的水平视线，读取竖立于两个点上水准尺的读数，来测定两点间的高差，再根据已知点的高程计算待定点的高程。水准测量的原理如图，地面上A，B两点，知A点高程，求B点高程，在A

8、,B间安置水准仪，A,B两点各竖一把水准尺，通过水准仪读取水平视线两尺读数，计算出A,B的高差。3普通水准测量在水准点间进行水准测量所经过的路线，称为水准路线。相邻两水准点间的路线称为测段。在水准测量中，为了保证水准测量成果能达到一定