测量学06 高程控制测量
高等测量学(姜晨光) 第6章 控制测量与GPS技术
6.2 国家控制网
（1）国家平面大地控制网 ）
国家平面大地控制网的建立方法包括常规大地测量法、天文测量法、空间大地测量法。常 规大地测量法包括三角测量法、导线测量法、三边测量法及边角同测法。 我国天文大地网在20世纪50年代初~60年代末基本完成，1982年完成天文大地网的整体平 差工作。2000国家GPS大地控制网将我国非地心大地坐标框架整体的、科学的转换为地心大 地坐标框架，2000国家GPS大地网、与该网联合平差后的全国天文大地网和2000国家重力基 本网统称为“2000国家大地控制网”，该网的构建为全国3维地心坐标系统提供了高精度的坐 标框架，为全国提供了高精度的重力基准，为国家的经济建设、国防建设和科学研究提供了 高精度、3维的、统一协调的几何大地测量与物理大地测量的基础地理信息。三网平差后得到 2000国家GPS大地网点的地心坐标在ITRF97坐标框架内，历元为2000.0时的中误差在±3cm 以内。
CORS系统（连续运行卫星定位服务系统）是建立在现代GNSS（Global Navigation Satelite System--全球导航卫星系统）技术、计算机网络技术、网络化实时定位服务技术、现代移动 通信技术基础之上的大型区域性定位与导航综合服务网络，它是卫星导航定位技术、测绘学、 气象学、地理信息系统、计算机技术与现代通讯技术等的有机结合，是大区域“空间数据基 础设施”的最为重要的组成部分，也是大区域数字化多种空间数据采集的基准参考框架，是 大区域自动化获取和采集各类空间信息的位置、时间和与此相关的动态变化的一种基础设施。 系统通常是由分布于整个区域内的若干卫星基准站、系统控制中心、发播系统、用户应用系 统等组成，各种数据服务通过各种无线或有线公众数据网络完成（如因特网、手机通讯网及 广播网等）。由于其服务方式符合国际标准，因此整个区域及邻近地区的不同用户都可使用 其数据服务，完成各种精密定位、快速和实时定位、导航等工作。CORS系统的出现可满足 城市规划、国土测绘、地籍管理、城乡建设、环境监测、防灾减灾、船舶、车辆导航、交通 监控等多种现代信息化管理的社会需求。CORS系统的技术目前已经非常成熟，国内、外运 用较多，我国在较大地理区域建成并运行的CORS系统目前只有广东和江苏。Leica的连续运 行参考站系统（CORS系统）见图6-4-1，GPS参考站（CORS系统）设备安装连接见图6-4-2 （示意图）。
测量学第六章控制测量
R tan1 y2 y1 tan1 y12
x2 x1
x12
12 R ，当 x 0, y 0 时
12 180 R ，当 x 0 时
12 360 R ，当 x 0, y 0 时
表6－5 闭合导线坐标计算表
1．闭合导线 起讫于同一已知点的导线，称为闭合导线
2．附合导线
布设在两已知点间的导线，称为附合导线。 此种布设形式，具有检核观测成果的作用，
并能提高成果的精度。
3．支导线
由一已知点和一已知边的方向出发，既不附合到 另一已知点，又不回到原起始点的导线，称为支 导线。
因支导线缺乏检核条件，故其边数一般不超过4条。
-61.10
85.66
-61.12 +85.68
2 107 48 30 +13 107 48 43
438.88 585.68
-0.02 +0.02
53 18 43 80.18
+47.88 +64.32
47.90 64.30
3 73 00 20 +12 73 00 32
486.76 650.00
-0.03 +0.02
当 A、B、C、P 四点共圆时，则
ac
bd
k
ac
0
bd 0
（6-31）
为不定解。因此，式（6-31）就是 P 点落在危险圆上的判别式。
量改正数，即
Vxi
fx D
Di
Vyi
f
y
D
Di
测绘基础知识考试题(答案)
一、填空题（每空1分，共26分）1.大地水准面是通过平均海水面的水准面。
2. 一段324米长的距离在1： 2000地形图上的长度为一三比*。
3.根据图纸上设计内容将特征点在实地进行标定的工作称为测设（放样）o4.解放后我国曾使用的统一高程系统1956黄海高程系统，现在使用的统一的高程系统为1985国家高程系统，两者的水准原点相差2. 9 cm。
5.地物符号一般分为比例符号、地物注记符号和不依比例符号。
6.控制测量包括平面控制测量和高程控制测量07.地球平均半径近似值是6371千米8.地理坐标分天文坐标、大地坐标两种。
9.经度的取值范围是0T80、纬度的取值范围是0-90。
10.我国的大地坐标系的大地原点在陕西泾阳县永乐镇。
11.比例尺按表示方式来分为邀堂口、文字式、线段式、12.我国基本比例尺地形图有. 1:500、1： 1000、1： 2000、1： 5000 （大）、1： 10000、1：25000、1： 50000、1： 100000 （中）、1： 200000、1： 500000、1： 1000000 （小）等几种13. 1P° = 57. 3 °、1 P ' = 3438 /、1 P 〃 = 206265 ”。
14.测绘1： 2000比例尺图时，地面两点距离丈量的精度只需达到就可以了，用图单位要求在图上表示出0.5 m距离的精度，该地形图的比例尺为1： 5000 015.在1： 2 000比例尺图上，量得A, B两点的距离为3. 28 cm,地面相应的水平距离为65.6m。
二、名词解释（每小题4分，共20分）1.大地水准面大地水准而是通过平均海水面的水准面。
（或平均海水面向陆地延伸所形成的水准面。
）2.测设指通过测量，把图纸上设计好的建筑物、构筑物的平面位置和高程在地面上标定出来，作为施工的依据。
3.大地体、地球椭球体、旋转椭球体、参考椭球体面大地体：由大地水准面所包围的地球形体。
《高程控制》课件
目前，高精度高程测量技术已经取得了长足的进步，如激光雷达、合成孔径雷达干涉测量等技术已经 广泛应用于高程测量中。未来，随着技术的不断创新，高精度高程测量技术将更加成熟，为高程控制 提供更加精准的数据支持。
智能化高程控制技术发展
总结词
随着人工智能技术的不断发展，智能化 高程控制技术也成为了未来的发展趋势 ，能够实现更加高效、智能的高程控制 。
水利工程规划与建设
在水电站、水库、灌溉系统等水利工程中，高程控制测量为水利资 源的合理开发和利用提供数据支持。
城市规划与建设
在城市规划和建设中，高程控制测量为城市布局、道路设计、排水 系统建设等提供基础地理信息。
军事领域应用
军事地理信息系统
高程控制测量数据是军事 地理信息系统的重要组成 部分，为军事决策和行动 提供地理信息支持。
未来，随着人工智能、大数据等新技术的应用，高程控制将更加精准、 高效和智能化，为土地资源的可持续利用和社会经济的可持续发展提供 更加有力的支撑。
02
高程控制原理
大气折射原理
总结词
大气折射原理是高程控制中重要的基本原理之一，它涉及到 光线在大气中的传播速度变化对高程测量结果的影响。
详细描述
大气折射是指光线在大气中传播时，由于大气的密度和温度 变化，导致光线传播速度发生变化，进而影响光线的方向和 路径。在高程控制测量中，大气折射会对测量结果产生影响 ，因此需要进行修正。
GPS高程测量原理
总结词
GPS高程测量原理是利用全球定位系统（GPS）技术，通过接收卫星信号，推算出地球上各点的高程值的方法。
详细描述
GPS高程测量利用了GPS接收机接收卫星信号，通过解析信号传播时间、距离等信息，结合地球重力场模型和地 球模型，推算出地球上各点的高程值。GPS高程测量具有精度高、覆盖范围广、自动化程度高等优点，广泛应用 于地形测绘、工程测量等领域。
测量学第16讲-高程控制测量
（四）单结点水准网平差计算 单结点水准网平差的基本思路是： 单结点水准网平差的基本思路是：先求出结点的 高程平差值，将其视为已知值， 高程平差值，将其视为已知值，然后将单结点水 准网分解成若干条单一附合水准路线， 准网分解成若干条单一附合水准路线，并按单一 附合水准路线进行平差， 附合水准路线进行平差，求出各路线上待定点的 高程平差值，进而评定其精度。 高程平差值，进而评定其精度。 1、 计算结点高程的最可靠值 、
f h = h1 + h2 + ⋅ ⋅ ⋅ + h n
− fh vhi = ⋅ si [ s] − fh 或 vhi = ⋅ ni [ n]
hi = hi + vhi
H i = H A + h1 + h2 + ⋅ ⋅ ⋅ + h i
2 、精度评定 单位权中误差的计算
[ Pvv] µ =± N −t
2、 精度评定 、 单位权中误差的计算
[ Pvv] µ =± N −t
N为测段数，t为未知点个数。 N为测段数，t为未知点个数。 为测段数 为未知点个数 任一点的高程中误差
mi =
µ
Pi
C C Pi = i + n [ s ]1 [ s ]i +1
（二）闭合水准路线平差计算 1 、 计算待定点高程的最或然值
路 Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 线 观测高差 （m ） +9.279 -9.262 +1.108 -12.169 +5.386 线路长度 （km） 25 20 40 30 25 水准点 A B C D 高 程（m ） 34.260 52.780 47.776 61.073
由A、B经由Z1、Zபைடு நூலகம்两条路线算出的E点高程及其权 分别为：
第八章 高程控制测量
检 核
总高差 = +3.7015
2、三、四等水准测量的技术要求
等级
视线长度 (m)
前后视 距离差 (m)
前后视 距离累 积差(m) 积差(m)
红黑面 读数差 (mm)
红黑面所 测高差之 差(mm)
三等 四等
≤ 65
≤ 80
≤3
≤5
≤6
≤ 10
≤2 ≤3
≤3
≤5
§8－3 三角高程测量 当地形高低起伏、两点间高差较大 而不便于进行水准测量时，可以用三 角高程测量的方法测定两点间的高差 和点的高程。
2
D：水平距离 R：地球曲率
三、三角高程测量的观测和计算
1、观测：安置仪器，量取仪器高i； 安置反光镜，量取目标高v； 瞄准，读竖直角α，测水平距离D。
注意：为减少折光差的影响，避免在大风或雨后观 测，不宜在日出后或日落前2h内观测； 每条边作对边观测； 反光镜和仪器高用钢尺量两次。
2、计算
测站点 目标点 α S i v
后视水准尺黑面：下丝、上丝、中丝； 前视水准尺黑面：下丝、上丝、中丝； 前视水准尺红面：读取中丝读数； 后视水准尺红面：读取中丝读数。 “后—前—前—后”或 “黑—黑—红—红” 后 前 前 后 黑 红 红 优点：大大减弱仪器下沉误差的影响。
2、四等水准测量每站观测顺序可为： 后视水准尺黑面，下丝、上丝、中丝； 后视水准尺红面，读取中丝读数。 前视水准尺黑面，下丝、上丝、中丝； 前视水准尺红面，读取中丝读数；
测量学
第八章 高程控制测量
§8－1 高程控制测量概述
国家高程控制网：用精密水准测量方 法建立的。采用从整体到局部，由高级 到低级，分级布设逐级控制的原则。 工程建设中的高程控制网：等级分为 三、四等水准及图根水准。
2016.06《工程测量学》课程复习提纲①
《测量学A》课程复习提纲第一章绪论1、什么是测量学？测量学是研究地球的形状、大小以及地表(包括地面上各种物体〕的几何形状及其空间位置的科学。
2、名称解释水准面：处处与重力方向垂直的连续曲面大地水准面：设想处于完全静止的平均海水面向陆地和岛屿延伸所形成的闭合曲面绝对高程：地面上一点到大地水准面的铅垂距离〔H〕相对高程：地面上一点到假定水准面的铅垂距离〔H’〕高差：地面上两点间的高程之差。
〔h〕水准面的特点？①重力等位面，其外表处处与重力方向垂直。
②有无穷多个，但各水准面之间是不平行的。
③是不规则的闭合曲面。
我国目前采用高程基准：1985年国家高程基准测量外业与外业工作的基准面和基准线？测量工作的基准线—铅垂线测量工作的基准面—大地水准面测量内业计算的基准线—法线测量内业计算的基准面—参考椭球面3、测量常用坐标系有哪些？大地坐标系、空间直角坐标系、高斯平面直角坐标系等。
高斯投影特点？①中央子午线投影后为直线，且长度不变。
②除中央子午线外，其余子午线的投影均为凹向中央子午线的曲线，并以中央子午线为对称轴。
投影后有长度变形。
③赤道线投影后为直线，但有长度变形。
高斯坐标系如何建立？根据高斯投影的特点，以赤道和中央子午线的交点为坐标原点，中央子午线方向为x轴，北方向为正。
赤道投影线为y轴，东方向为正。
横坐标通用值的组成？由于我国位于北半球，东西横跨12个6°带，各带又单独构成直角坐标系。
故：X值均为正，而Y值则有正有负。
为了防止坐标出现负值，将每个投影带的坐标原点向西移500km，则投影带中任一点的横坐标值也恒为正值。
为了能确定某点在哪一个6°带内，在横坐标值前冠以带的编号。
这种由带号、500km和自然值组成的横坐标Y称为横坐标通用值。
例1：某点的国家统一坐标Y =19123456.789m，则该点位于第19带内，其相对于中央子午线的实际横坐标值为：Y=-376543.211m 。
例2：有一国家控制点的坐标：x=3102467.280m ,y=19367622.380m〔1〕该点位于6°带的第几带？第19带〔2〕该带中央子午线经度是多少？L。
测量学知识点
一、填空题1、控制测量分为（平面控制测量）和（高程控制测量）。
2、确定地面点相对位置关系的基本要素有（水平距离）、（水平角）、高差。
3、由已知点A测量并计算未知点B的高程的方法有两种，一是（高差法）；二是（视线高法）。
4、水准路线的布设方式有（闭合水准路线）、（附合水准路线）、支水准路线三种。
5、在施工测量中测设点的平面位置，根据地形条件和施工控制点的布设，可采用极坐标法、直角坐标法、（距离交会）法和（角度交会）法。
6、在实际测量工作中，为防止测量误差的积累，在布局上要，（从整体到局部），在程序上要，（先控制后碎步），在精度上由高级到低级。
7、观测水平角时,观测方向为两个方向时，其观测方法采用（测回法）测角，三个以上方向时采用（方向观测法）测角。
8、距离丈量是用（相对）误差来衡量其精度的，该误差是用分子为1的（分数）形式来表示。
9、衡量测量精度的指标有（中误差）、（相对误差）、极限误差。
10、若知道某地形图上线段AB的长度是3.5cm，而该长度代表实地水平距离为17.5m，则该地形图的比例尺为（1：500），比例尺精度为（0.05m）。
11、高层楼房建筑物轴线竖向投测的方法主要有吊锤法、（经纬仪投测）法和（激光铅垂仪投测）法。
12、在方格网上计算填、挖数量时，用顶点的（地面）高程减（设计）高程求得。
13、小区域平面控制网一般采用(小三角网)和(方格网)。
14、测量工作的基准线是(铅垂线)，基准面是(大地水准面)。
15、高层建筑施工中主要测量工作包括(轴线投测)和(高程传递)。
16、根据标准方向的不同，方位角可分为(真方位角) 、(磁方位角)和坐标方位角。
17、当闭合或附合水准测量的闭合差在允许范围以内时，应将闭合差按测站数或距离成（正）比例、（反）符号的原则调整到各测段高差上去。
18、导线测量的外业工作是（踏堪选点及建立标志）、量边、（测角）、连测。
19、一对双面水准尺的红、黑面的零点差应为（4.687）m、（4.787）m。
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水准测量主要技术要求
km
三四等水准测量
三、四等水准测量加密于国家一、二等水准网内，是工程测量、
地形测量的高程控制。高程基准面:大地水准面。 三、四等水准测量主要技术指标
等 级
仪 器 类
标准 视线 长度
后、前 后、前 视距累 视距差 计差
红黑 红黑面 检测间 面读 所测高 歇点高 数差 差之差 差之差
测量学06 高程控制测量
高程控制测量概述
国家高程控制网
国家高程控制网是用精密水准测量方法建立的，所以又称国 家水准网。国家水准网的布设也是采用从整体到局部，由高级到 低级，分级布设逐级控制的原则。国家水准网分为一、二、三、 四，4个等级。
工程建设中的高程控制网
按照由高级到低级分级布设的原则,高程控制网的等级分为二、 三、四、五等水准及图根水准。视测区的大小，各等级水准均可作 为测区的首级高程控制。首级网应布设成环形路线，加密时宜布设 成附合路线或结点网。独立的首级网，应以不低于首级网的精度与 国家水准点联测。水准点应有一定的密度，一般沿水准路线每 1~3km埋设一点，埋设后应绘制点之记。水准观测须待埋设的水准 点稳定后方可进行。
备注
A 1B
1426 0955 47.1
0801 0361 44.0
后 4687 1211 5898 0 前 4787 0581 5369 -1 后-前 +0.630 +0.529 +1
+0.630
+3.1
+3.1
2B C
后 4787 前4687
后-前
D1 D2 K l1 l2
i
A
1 h2
通常情况下k=100
D1 D2
DKl10l0
a2
v 2 l2
b2
2
h2
四等水准测量记录表
B
A
测 站 编 号
点 名
后尺
下丝 上丝
前尺
下丝 上丝
方向 及
后视距（m） 前视距（m） 尺号 视距差（m） 累积差（m）
标尺读数 黑+K
黑 面 红 面 减红
高 差 中 数
型
m
m （m） mm （mm） （mm）
三 等
S3
75 2.0
5.0 2.0 3.0
3.0
四 S3 100 5.0 10.0 3.0
等
5.0 5.0
对于倒像望远镜：下丝在标尺上的读数为a，
上丝在标尺上的读数为b，
视距间隔 l（l=a-b），
则水平距离D有：
固定值 （约34°23′）
a1
v1 l1
b1