全站仪高程系统及高程基准的方法课件.ppt

1、控制测量控制测量内容回顾控制测量 建立统一的国家高程控制网，首先要选择高程系统和建立水准原点。 选择高程系统，就是确定表示地面点高程的统一基准面。 不同的高程基准面，有不同的高程系统。 常用的高程系统有大地高系统、正高系统和正常高系统。 建立水准原点，就是确定国家高程控制网中用来传算高程的统一起始点。 控制测量一、大地高系统一、大地高系统 基准面：基准面：参考椭球面参考椭球面基准线：基准线：参考椭球面法线参考椭球面法线大地高：大地高：地面点沿参考椭地面点沿参考椭 球法线至参考椭球法线至参考椭 球面的距离。球面的距离。获取手段：获取手段：三角高程测量、三角高程测量、 GPS或其它高程或其它高程

2、系统的高程进行系统的高程进行 转化。转化。H控制测量重力位能 随着位置和重力加速度大小而变化的位能.ghW BBAAhghgWBAgg BAhh 水准面不平行性 hgW对水准测量产生什么影响呢？对水准测量产生什么影响呢？控制测量OABBhH测ONBBhH测ONBOABhh理论闭合差 怎样解决两固定点间的高差多值性问题？怎样解决两固定点间的高差多值性问题？在闭合环形水准路线中，由于水准面不平行所产生的闭合差。控制测量二、正高系统二、正高系统 基准面：基准面：大地水准面大地水准面基准线：基准线：地面点铅垂线地面点铅垂线正正 高：高：地面点沿铅垂线地面点沿铅垂线 至大地水准面的至大地水准面的 距离。

3、距离。获取手段：水准测量获取手段：水准测量、三、三 角高程测量、或角高程测量、或 由其它高程系统由其它高程系统 高程进行转化。高程进行转化。P正H大地水准面大地水准面P点水准面点水准面控制测量二、正高系统二、正高系统 用水准测量法确定地面点正高原理用水准测量法确定地面点正高原理CBCBBdHHH正正HgdhgdhggdHHBmBCBB1正dhggdHdHggdhBB请注意，请注意，BBBmH.gg正04270只能近似得到，故正只能近似得到，故正高也只能近似得到。高也只能近似得到。控制测量用水准测量法确定地面点正常高原理用水准测量法确定地面点正常高原理gdhHBmB1常似大地水准面似大地水准面正

4、常椭球面正常椭球面 dh dhHBBmB)(1001常三、正常高系统三、正常高系统 常H控制测量三、正常高系统三、正常高系统 基准面：基准面：似大地水准面似大地水准面基准线：基准线：地面点铅垂线地面点铅垂线正常高：正常高：地面点沿铅垂线地面点沿铅垂线 至似大地水准面至似大地水准面 的距离。的距离。获取手段：水准测量获取手段：水准测量、三、三 角高程测量、或角高程测量、或 由其它高程系统由其它高程系统 高程进行转化。高程进行转化。P常H似大地水准面似大地水准面P点水准面点水准面控制测量三、正常高系统三、正常高系统 用水准测量法确定地面点正常高原理用水准测量法确定地面点正常高原理gdhHBmB1常

5、dhgdhdhHBmBBmB)(1)(100常0.0000015395sin2mmH 正常位水准面不平行改正：正常位水准面不平行改正：空间重力异常改正：空间重力异常改正：伊普西龙 )101 (1066-mhgABABdhHH常常控制测量四、力高系统四、力高系统 同一水准面上各点高程相等的高程系统。同一水准面上各点高程相等的高程系统。AgdhHHBAo45力力1gdhHHmBA1力力或或控制测量大地高几何意义正 高物理意义正常高半物理意义力 高物理意义重力位数物理意义gdhHm1常gdhH451力gdhpgdhgHm1正控制测量五、三种高程系统的关系五、三种高程系统的关系 PPPPPPHHNHH

6、常大正大N为大地水准面差距为大地水准面差距为似大地水准面差距为似大地水准面差距（高程异常）（高程异常）截塔 控制测量世界上绝大数国家和地区世界上绝大数国家和地区都选取海水面的平均位置都选取海水面的平均位置作为高程起算面作为高程起算面 。我国：。我国：1956年黄海平均海水面年黄海平均海水面1985年国家高程基准年国家高程基准水准原点水准原点：高程的起算点，：高程的起算点，位于青岛观象山。位于青岛观象山。控制测量位置适中位置适中半日潮有规律半日潮有规律不在江河入海口不在江河入海口海面开阔、无岛礁海面开阔、无岛礁海底平坦，水深在海底平坦，水深在10m10m以上以上控制测量控制测量目前，目前，国家高

7、程控制网国家高程控制网主要是用水准测量方法主要是用水准测量方法建立起来的，也称为国家水准网，分为四个等建立起来的，也称为国家水准网，分为四个等级，其中级，其中一、二等称为精密水准测量一、二等称为精密水准测量，三、四三、四等称为普通水准测量等称为普通水准测量。国家高程控制网基本概况国家高程控制网基本概况控制测量国家水准网的布设原则国家水准网的布设原则 国家水准网的布设原则国家水准网的布设原则与水平控制网布设原则与水平控制网布设原则类似，也采用由高级到低级，从整体到局部的方法类似，也采用由高级到低级，从整体到局部的方法分四个等级布设，逐级控制，逐级加密。而且各级分四个等级布设，逐级控制，逐级加密。

8、而且各级水准路线一般都要求自身构成闭合环线，或闭合高水准路线一般都要求自身构成闭合环线，或闭合高一级水准路线上构成环形，以控制系统误差的积累一级水准路线上构成环形，以控制系统误差的积累和便于低一级水准路线的加密。和便于低一级水准路线的加密。 控制测量国家高程控制网的作用国家高程控制网的作用 国家高程控制网在全国范围内按统一规格布设国家高程控制网在全国范围内按统一规格布设测定，它的测定，它的主要作用主要作用是：是： 作为各种比例尺地形图的高程控制基础；为各项作为各种比例尺地形图的高程控制基础；为各项 工程建设和国防建设提供高程数据。工程建设和国防建设提供高程数据。 精密水准测量取得的结果可以确定

9、大地水准面和精密水准测量取得的结果可以确定大地水准面和 海面地形，是研究地球形状、大小的重要资料，海面地形，是研究地球形状、大小的重要资料， 也是研究地壳垂直形变、地震预报的重要数据。也是研究地壳垂直形变、地震预报的重要数据。控制测量国家一等水准网示意图国家一等水准网示意图 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。 控制测量二等水准网在一等水准网的基础上布设。我国已有1 138条二等水准测量路线，总长为13.7万公里，构成793个二等环。 三、四等水准测量直接提供地形测图和各种工程建设所必须的高程控制点。三等水准测量路线一般可根据需要在

10、高级水准网内加密，布设附合路线，并尽可能互相交叉，构成闭合环。 MM等级一二三四限值0.451.03.05.0限值1.02.06.010.0控制测量选定水准路线n应尽量沿坡度较小的公路、大路进行；n应避开土质松软的地段和磁场甚强的地段；n应避开行人、车辆来往繁多的街道和大的火车站等；n应尽量避免通过大的河流、湖泊、沼泽与峡谷等障碍物；n当一等水准路线通过大的岩层断裂带或地质构造不稳定的地区时，应会同地质地震有关部门，共同研究选定。控制测量控制测量选定水准点位选定水准点时，必须能保证点位地基坚实稳定、安全僻静，并利于标石长期保存与观测。水准点应尽可能选在路线附近机关、学校、公园内。下列地点，不应

11、选埋水准点：l易受水淹、潮湿或地下水位较高的地点；l易发生土崩、滑坡、沉陷、隆起等地面局部变形的地区；l土堆、河堤、冲积层河岸及土质松软与地下水位变化较大（如油井、机井附近的地点；l距铁路 、距公路 （特殊情况可酌情处理）以内或其他受剧烈震动的地点；l不坚固或准备拆修的建筑物上；l短期内将因修建而可能毁掉标石或阻碍观测的地点；l地形隐蔽不便观测的地点。控制测量是高程控制点是高程控制点位的永久性标志。野外位的永久性标志。野外观测是以标石的观测是以标石的为准，最后算得点的为准，最后算得点的高程，就是标志中心的高程，就是标志中心的位置。如果标石被破坏位置。如果标石被破坏或发生位移，测量成果或发生位移，测量成果就失去作用，点的高程就失去作用，点的高程就毫无意义。就毫无意义。京郑京郑24241990.11990.1控制测量控制测量控制测量控制测量