工程测量高程控制测量
高程控制测量方法和特点
布设原则： 按照由高级到低级分级布设的原则； 等级分为二、三、四、五等水准和图根水准。
§8-1 高程控制测量概述
工程建设中的高程控制网
首级高程控制网： 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；
§8-1 高程控制测量概述
§8-1 高程控制测量概述
布设原则： 采一用等从水整准体到网局：部，由高级到低级，分级布设
逐是级国控家制高的程原控则制；的骨干，沿地质构造稳定和坡 分度为平国缓家的一交、通二线、布三满、全四国，4构个成等网级状。； 一等水准路线全长为93 000多公里，包括100 个闭合环，环的周长为800～1500公里
15
—
注：①
结D点S3 之间单或面结点与往高返级各一点次之间，其往路一线次的长度、30不√L应大于—表中
20
规≤5定的0D.7S倍10；
往返各一次
往一次
40√L 12√n
② L为往返测段，附合或环线的水准路线长度（km）；n为测站数。
§8-2 三、四等水准测量
路线 密度 基准
三、四等水准网是在一、二等水准网的基础 上进一步的加密，根据需要在高等级水准网 内布设附合路线、环线或结点网
测 站 编 号
测 点 编 号
下 后丝 尺上
丝
后视 距
视距 差d
前 下丝 视 上丝
前视距
Σd
方向及 尺号
水准尺读数（m） 黑面 红面
K+黑
减红 （mm）
高差
中数 （m）
（1） （2） （9） （11）
（5） （6） （10） （12）
后 前 后－前
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：
高程控制测量的方法
高程控制测量的方法高程控制测量是一种测量地表高程的方法，主要用于确定地表各个点的高度差。
在进行大型工程建设、地理测量和地质勘探等领域，高程控制测量具有重要的作用。
常用的高程控制测量方法包括三角高程测量法、水准高程测量法和GPS高程测量法。
三角高程测量法是一种通过测量三角形顶角和边长，从而计算出地表上点的高程的方法。
三角高程测量法需要选取基线，即确定两个已知点，并用经纬度或坐标表示。
在基线两边分别设置两个观测点，然后通过测量基线和观测点的距离、观测点之间的顶角，可以计算出高程差。
这种方法的精度较高，但需要较长的测量距离，测量过程相对复杂。
水准高程测量法是一种通过测量水平线上不同点之间的高度差来计算各点高程的方法。
水准高程测量法依赖于重力、气压和温度等因素的影响，因此测量结果相对较为精确。
在进行水准高程测量时，需要选取参考平面，即确定一个基准点，以该点的高程为参考，通过在不同点上测量高度差，来计算其他点的高程。
这种方法的优点是测量比较简单，但需要较多的测量点和较高的技术要求。
GPS高程测量法是一种通过全球定位系统（GPS）测量地表上点的高程的方法。
GPS高程测量法利用卫星发射的信号，通过接收卫星的信号，计算出接收站到卫星之间的距离，从而得知地表点的高程。
这种方法具有测量范围广、测量速度快和测量精度高的优点，适用于大范围的高程控制测量，如山区、海洋等环境。
但GPS高程测量方法对遮挡物和天气条件敏感，同时需要较为复杂的数据处理和分析。
在实际应用中，高程控制测量方法可以结合使用，以提高测量结果的精度和可靠性。
比如，在进行大型工程的测量时，可以先使用GPS方法对广泛的区域进行快速测量，获得初始高程控制点，然后再使用水准或三角方法对局部区域进行更为精确的高程控制测量。
总的来说，高程控制测量方法是一种测量地表高程的重要方法，常用的方法包括三角高程测量法、水准高程测量法和GPS高程测量法。
这些方法各有优势和适用范围，在实际应用中可以根据需求选择合适的方法或结合使用，以获得准确可靠的高程控制测量结果。
工程现场水准测量步骤(四等)
四等水准测量控制测量除了要完成平面控制测量外，还要进行高程控制测量。
小区域地形测图或施工测量中，多采用三、四等水准测量作为高程控制测量的首级控制。
一、三、四等水准测量(leveling)的技术要求1、高程系统：三、四等水准测量起算点的高程一般引自一、二等水准点，若测区附近没有水准点，也可建立独立的水准网，这样起算点的高程应采用假定高程。
2、布设形式：如果是作为测区的首级控制，一般布设成闭合环线；如果进行加密，则多采用附合水准路线或支水准路线。
三、四等水准路线一般沿公路、铁路或管线等坡度较小、便于施测的路线布设。
3、点位的埋设：其点位应选在地基稳固，能长久保存标志和便于观测的地点，水准点的间距一般为1—1．5km，山岭重丘区可根据需要适当加密，一个测区一般至少埋设三个以上的水准点。
4、三、四等及五等水准测量的精度要求和技术要求列于表中。
二、三、四等水准测量的观测方法三、四等水准测量观测应在通视良好、望远镜成像清晰及稳定的情况下进行。
一般采用一对双面尺。
1、三等水准一个测站的观测步骤：（后-前-前-后；黑-黑-红-红）（1）照准后视尺黑面，精平，分别读取上、下、中三丝读数，并记为（1）、（2）、（3）。
（2）照准前视尺黑面，精平，分别读取上、下、中三丝读数，并记为（4）、（5）、（6）。
（3）照准前视尺红面，精平，读取中丝读数，记为（7）（4）照准后视尺红面，精平，读取中丝读数，记为（8）这四步观测，简称为“后一前一前一后(黑一黑一红一红)”，这样的观测步骤可消除或减弱仪器或尺垫下沉误差的影响。
对于四等水准测量，规允许采用“后一后一前一前（黑一红一黑一红)”的观测步骤。
2、一个测站的计算与检核：观测记录参看书本表7-11。
①视距的计算与检核后视距(9)=[(1)—(2)]X100m前视距(10)=[(4)—(5)]Xl00m三等≯75m，四等≯l00m前、后视距差(11)=(9)—(10)三等≯3m，四等≯5m前、后视距差累积(12)=本站(11)+上站(12)三等≯6m，四等≯l0rn②水准尺读数的检核同一根水准尺黑面与红面中丝读数之差：前尺黑面与红面中丝读数之差13)=(6)十K—(7)后尺黑面与红面中丝读数之差(14)=(3)十K—(8)三等≯2mm，四等≯3mm(上式中的K为红面尺的起点数，为4．687m或4．787m)③高差的计算与检核黑面测得的高差(15)=(3)—(6)红面测得的高差（16)=(8)—(7)校核：黑、红面高差之差(17)=(15)—[(16)±0．100]或(17)=(14)—(13)三等≯3mm，四等≯5mm高差的平均值（18)= [（15)+(16)±0．100]/2在测站上，当后尺红面起点为4．687m，前尺红面起点为4．787m时，取十0．100，反之，取—0．100。
水准测量的主要技术要求
一．控制测量1.1 高程控制测量(1)三、四等水准测量的要求和施测方法是：①三、四等水准测量使用的水准尺，通常是双面水准尺。
两根标尺黑面的尺底均为0，红面的尺底一根为4.687m ，一根为4.787.m 。
②视线长度和读数误差的限差见下表，高差闭合差的规定见下表。
三、四等水准测量限差表(2) 水准测量的主要技术要求为了工程建设的需要所建立的高程控制测量，采用二、三、四、五等水准测量及直接为测地形图用的图根水准测量，其要求列于下表。
水准测量的主要技术要求420630—40124121.2 平面控制测量闭合导线起止于同一已知点的导线，称为闭合导线，也称环形导线。
导线从已知点出发，最后仍回到出发点，形成一闭合多边形。
由于它本身具有严密的几何条件，因此能起检核作用。
故闭合导线不但适用于平面控制网的加密，也适用于独立测区的首级平面控制。
（1）量边导线边长可用光电测距仪测定，测量时要同时观测竖直角，供倾斜改正之用。
对于图根导线，用一般的方法往返丈量或同一方向丈量两次。
电磁波测距的主要要求级数指标见下表。
电磁波测距的主要技术要求（2）测角用测回法施测导线左角（位于导线前进方向左侧的角）或右角（位于导线前进方向右侧的角）。
一般在附合导线中，测量导线左角，在闭合导线中均测内角。
若闭合导线按反时针方向编号，则其左角就是内角。
不同等级导线的测角技术要求已经列入下表。
图根导线一般用DJ6级光学经纬仪测一个测回，若盘左、盘右测得的角值的较差不超过40”,则取其平均值。
水平角方向观测的技术要求。
高程控制测量的方法和注意事项
高程控制测量的方法和注意事项随着现代社会对基础设施建设的不断发展，高程控制测量在土木工程、建筑工程以及住宅区规划中起着重要作用。
高程控制测量是利用地球重力势能或大气压力的变化来测量海拔高度的一种技术手段。
本文将介绍高程控制测量的方法和注意事项。
一、高程控制测量的方法1.水准测量法水准测量法是常用的高程控制测量方法。
利用水准仪和水准尺等测量工具，通过测量目标点与基准点之间的高差来确定高程。
在进行测量时，需要注意准确放置水准仪的水平度，同时要校正仪器本身的误差，确保测量结果的准确性。
2.全站仪法全站仪法是一种集测量角度和高差于一体的综合测量方法。
全站仪能以高度准确的方式测量目标点的水平角度、垂直角度以及斜距等数据。
通过现场测量获取的数据，可以计算出目标点的高程。
全站仪法相对于传统的水准测量法，具有操作简便、测量速度快等优点，因此在实际的工程测量中得到了广泛的应用。
3.差水法差水法是一种利用流体静力学原理进行高程控制测量的方法。
在进行测量时，使用差压传感器测量目标点与基准点的大气压差，再结合流体静力学公式，可以计算出目标点的高度差。
差水法的测量精度较高，且不受大气压力的变化影响，因此在特定的场合下也得到了应用。
二、高程控制测量的注意事项1.选择正确的基准点高程控制测量的结果与基准点的选择紧密相关。
基准点应该是稳定、准确的，同时要具备合适的位置和高程。
选择不合适的基准点可能会导致高程测量结果的误差，影响工程设计和实施。
2.校正仪器误差在进行高程控制测量前，需要对测量设备进行校正。
仪器误差的存在会使测量结果产生偏差，因此需要利用校正点和校正值对仪器进行修正，确保测量结果的准确性。
3.注意环境因素影响高程控制测量过程中，环境因素的影响也不能忽视。
例如大气压力的变化、温度的变化等都会对测量结果产生影响。
因此，在实际测量中需要对环境因素进行考虑，并进行相关的修正。
4.合理安排测量路线在进行高程控制测量时，需要在目标点和基准点之间合理安排测量路线。
工程测量规范GB50026-2007高程控制测量
工程测量规范GB50026-2007高程控制测量一般规定高程控制测量精度等级的划分，依次为二、三、四、五等。
各等级高程控制宜采用水准测量，四等及以下等级可采用电磁波测距三角高程测量，五等也可采用 GPS 拟合高程测量。
首级高程控制网的等级，应根据工程规模、控制网的用途和精度要求合理选择。
首级网应布设成环形网，加密网宜布设成附合路线或结点网。
测区的高程系统，宜采用 1985 国家高程基准。
在已有高程控制网的地区测量时，可沿用原有的高程系统；当小测区联测有困难时，也可采用假定高程系统。
高程控制点间的距离，一般地区应为 1～3km，了业厂区、城镇建筑区宜小于 lkm。
但一个测区及周围至少应有 3 个高程控制点。
水准测量水准测量的主要技术要求，应符合表 4．2．1 的规定。
水准测量所使用的仪器及水准尺，应符合下列规定：水准仪视准轴与水准管轴的夹角 i，DSl 型不应超过15″；DS3 型不应超过 20"。
补偿式自动安平水准仪的补偿误差△a 对于二等水准不应超过 0．2″，三等不应超过 0．5″。
水准尺上的米间隔平均长与名义长之差，对于因瓦水准尺，不应超过 0．15mm；对于条形码尺，不应超过 0．10mm；对于木质双面水准尺，不应超过 0．5mm。
水准点的布设与埋石，除满足 4．1．4 条外还应符合下列规定：应将点位选在土质坚实、稳固可靠的地方或稳定的建筑物上，且便于寻找、保存和引测；当采用数字水准仪作业时，水准路线还应避开电磁场的干扰。
宜采用水准标石，也可采用墙水准点。
标志及标石的埋设应符合附录 D 的规定。
埋设完成后，二、三等点应绘制点之记，其他控制点可视需要而定。
必要时还应设置指示桩。
水准观测，应在标石埋设稳定后进行。
各等级水准观测的主要技术要求，应符合表 4．2．4 的规定。
两次观测高差较差超限时应重测。
重测后，对于二等水准应选取两次异向观测的合格结果，其他等级则应将重测结果与原测结果分别比较，较差均不超过限值时，取三次结果的平均数。
测量放线高程控制规定
测量放线高程控制规定
1 高程控制测量精度等级的划分，依次为二、三、四、五等。
各等级高程控制宜采用水准测量，四等及以下等级可采用电磁波测距三角高程测量，五等也可采用GPS 拟合高程测量。
2 首级高程控制网的等级，应根据工程规模、控制网的用途和精度要求合理选择。
首级网应布设成环形网，加密网宜布设成附合路线或结点网。
3 测区的高程系统，宜采用1985 国家高程基准。
在已有高程控制网的地区测量时，可沿用原有的高程系统；当小测区联测有困难时，也可采用假定高程系统。
4 高程控制点间的距离，一般地区应为1～3km，了业厂区、城镇建筑区宜小于lkm。
但一个测区及周围至少应有3 个高程控制点。
4．2 水准测量
1 水准测量的主要技术要求，应符合表1 的规定。
2 水准测量所使用的仪器及水准尺，应符合下列规定：
1) 水准仪视准轴与水准管轴的夹角i，DSl 型不应超过15；DS3 型不应超过20。
2) 补偿式自动安平水准仪的补偿误差△a 对于二等水准不应超过0．2，三等不应超过0．5。
3) 水准尺上的米间隔平均长与名义长之差，对于因瓦水准尺，不应超过0．15mm；对于条形码尺，不应超过0．10mm；对于木质双面水准。
建筑工程测量任务三高程控制测量
11
情境一
三、四等水准测量
二、水准测量的主要技术要求 （一）选定水准路线和水准点
水准路线应沿利于施测的公路、大路及坡度较小 的乡村路布设，尽量避开土质松软地段，如果是作为 测区的首级控制，一般布设成闭合环线；如果进行加 密，则多采用附合水准路线或支水准路线。三、四等 水准路线一般沿公路、铁路或管线等坡度较小、便于 施测的路线布设。水准路线尽量避免跨越500m以上 的河流、湖泊、沼泽等障碍物。
四等水准测量观测顺序为“后—后—前— 前”“黑—红—黑—红”。即：
（1）后视标尺黑面（基本分划）；
（2）后视标尺红面（辅助分划）；
（3）前视标尺黑面（基本分划）； （4）前视标尺红面（辅助分划）。 三等水准测量的观测顺序为“后—前—前— 后”“黑—黑—红—红”。
19
情境一
三、四等水准测量
2．四等水准测量测站的操作程序 （1）首先整置仪器竖轴至垂直位置（望远镜绕 竖轴旋转时，水准气泡两端分离不大于1cm)； （2）将望远镜对准后视标尺黑面，用倾斜螺旋 导水准气泡准确居中，按视距丝和中丝精确读定标尺 读数（四等观测可不读上、下丝读数，直接读距离）； （3）照准后视标尺红面，读取中丝读数； （4）照准前视标尺黑面，读取上、中、下三丝 读数； （5）照准前视标尺红面，只读取中丝读数。
1
任务三
情境一 情境二 实 训
高程控制测量
目 录
三、四等水准测量 三角高程测量 四等水准测量
2
任务三
高程控制测量
任务介绍：
本任务主要介绍小区域高程控制测量的方法，包 括四等水准测量和三角高程测量等。通过本任务的学 习，确保能够进行四等水准路线的设计和外业测量。 能够使用水准仪完成四等水准测量的观测、记录和计 算。
高程控制测量的方法及实施步骤
高程控制测量的方法及实施步骤1. 引言高程控制测量是现代测量科学中重要的一部分，用于确定不同地点的高程差。
高程控制测量的准确性对于工程建设、地质勘探和地图制作等领域至关重要。
本文将介绍高程控制测量的常用方法和实施步骤。
2. 高程控制测量方法2.1 几何水准法几何水准法是确定不同地点高程差的基本方法之一。
它通过在不同地点测量水准仪的高程，然后计算高程差来实现。
该方法需要使用水准仪和测量杆，并考虑大气压力、温度和湿度等因素的影响。
2.2 GPS高程控制法GPS高程控制法利用卫星定位系统（GPS）测量不同地点的高程差。
通过使用特定的GPS接收器，可以获取卫星的位置信息和高程数据。
该方法具有精度高、速度快的特点，适用于大范围的高程控制测量。
2.3 重力高程控制法重力高程控制法利用地球的重力场特征，通过测量重力加速度的变化来确定不同地点的高程差。
该方法需要使用重力计进行测量，并考虑地质因素和地球形状的影响。
2.4 大地水准面法大地水准面法是一种基于地球重力场的高程控制测量方法。
它通过在不同地点测量大地水准面的高程，然后计算高程差来实现。
该方法需要使用天文经距仪、测量仪器和重力计，并考虑地球形状和大气压力等因素的影响。
3. 高程控制测量的实施步骤3.1 前期准备在进行高程控制测量之前，需要进行一些必要的准备工作。
包括选择合适的测量方法、安排相关仪器设备、准备测量杆和标志物等。
3.2 测量点的设置根据具体的测量需求，选择合适的测量点进行测量。
应根据测量精度要求、地形环境和测量范围等因素，选择具有代表性的高程控制点。
3.3 仪器校准在进行高程控制测量之前，需要对使用的仪器进行校准。
校准的目的是确保仪器的精度和稳定性。
3.4 测量数据采集按照选定的测量方法，进行测量数据的采集工作。
在测量过程中，应注意操作规范，避免误差的产生。
3.5 数据处理与分析将采集到的测量数据进行处理和分析，计算出各个测量点之间的高程差。
利用适当的数学模型和软件工具，可以进行精确的数据处理。
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