控制测量学课件第10讲概论
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控制测量基础知识_图文
国家水准网分为一、二、三、四等，一、二等水准 测量称为精密水准测量，作为全国各地的高程控制。 三、四等水准网按各地区的测绘需要而布设。
城市水准网分为二、三、四等，根据城市的大小及 所在地区国家水准点的分布情况，从某一等开始布设 。在四等水准以下，再布设直接为测绘大比例尺地形 图所用的图根水准网。
城市二、三、四等水准测量和图根水准测量的主要 技术指标如表6-4和表6-5所示。
为：
导线测量精度以导线全长 (ΣD)相对闭合差衡量：
各等级导线测量规范有相对闭 合差的限差规定，例如图根导 线 < 1/4000。在允许范围内， 按边长为比例调整闭合差。
33 93
导线增量闭合差的调整和待定点坐标计算
如果导线相对闭合差在限差以内时,将导线坐标增量 闭合差按照“反其符号,按各边长为比例分配”原则, 对各边的坐标增量进行改正：
在坐标系中表示两个点的关系： X
极坐标表示： D12，12； 直角坐标表示：X12，Y12
直角坐标化为极坐标:
Y12
2
X12 12 D12
1
y 0
极坐标化为直角坐标:
93
14
在布设各等级的平面控制网时，必须至少 取得网中一个已知点的坐标和该点至另一已知 点连线的方位角，或网中两个已知点的坐标。 因此，“一点坐标及一边方位角”或“两点坐 标”是平面控制网必要的“起始数据”。
然后用改正后的坐标增量 推算各待定点坐标：
93
34
闭合导线计算数例
起始点坐标：
起始方位角 ：
角度(右角)观测值：
边长观测值：
1
D12
DA1
αA1
β1
β2
2
A βA D4A β4
城市水准网分为二、三、四等，根据城市的大小及 所在地区国家水准点的分布情况，从某一等开始布设 。在四等水准以下，再布设直接为测绘大比例尺地形 图所用的图根水准网。
城市二、三、四等水准测量和图根水准测量的主要 技术指标如表6-4和表6-5所示。
为：
导线测量精度以导线全长 (ΣD)相对闭合差衡量：
各等级导线测量规范有相对闭 合差的限差规定，例如图根导 线 < 1/4000。在允许范围内， 按边长为比例调整闭合差。
33 93
导线增量闭合差的调整和待定点坐标计算
如果导线相对闭合差在限差以内时,将导线坐标增量 闭合差按照“反其符号,按各边长为比例分配”原则, 对各边的坐标增量进行改正：
在坐标系中表示两个点的关系： X
极坐标表示： D12，12； 直角坐标表示：X12，Y12
直角坐标化为极坐标:
Y12
2
X12 12 D12
1
y 0
极坐标化为直角坐标:
93
14
在布设各等级的平面控制网时，必须至少 取得网中一个已知点的坐标和该点至另一已知 点连线的方位角，或网中两个已知点的坐标。 因此，“一点坐标及一边方位角”或“两点坐 标”是平面控制网必要的“起始数据”。
然后用改正后的坐标增量 推算各待定点坐标：
93
34
闭合导线计算数例
起始点坐标：
起始方位角 ：
角度(右角)观测值：
边长观测值：
1
D12
DA1
αA1
β1
β2
2
A βA D4A β4
控制测量学第一讲PPT课件
起 始 子 午 面
LB
第21页/共28页
我国的参考椭球
1、1954北京坐标系 克拉索夫斯基椭球，
定位：从前苏联远东控制网引入。 2、 1980西安坐标系 IAG1967椭球，
定位：由我国的天文大地网数据。
第22页/共28页
• 大地原点：参椭考球定椭位球中与选取总的地相球切点椭球
我国目前采用的是1975年“国际大地测量与地球物理联合会” 推荐的椭球参数，称为“1980年国家大地坐标系”（简称80 系），大地原点位于陕西省泾阳县永乐镇。
第5页/共28页
控制测量学的基本任务
• 确定点的位置 • 位置怎么描述？
第6页/共28页
控制测量学的基本任务
• 位置怎么描述？
• 用文字 • 用图形（示意图、地图） • 用数字（坐标）
• 坐标系怎么确定？
• 原点放在哪里 • 坐标轴怎么定向
第7页/共28页
控制测量学的基本任务
• 必然涉及怎么认识我们论
[知识点] 1．控制测量学的基本任务和作用； 2．铅垂线与大地水准面的概念与定义； 3．参考椭球与总地球椭球的概念与定义；
第4页/共28页
1.1控制测量学的基本任务和主要内 容
控制测量的概念：在一定区域内，按测量任 务所要求的精度，测定一系列地面标志点 （控制点）的水平位置和高程位置，建立控 制网，这种测量工作称为控制测量。
垂线偏差和大地水准面差距
第26页/共28页
1.4 控制测量新进展
• 卫星定位技术已被广泛用于各种类型工程控制网。特别是随着 大地水准面精化的深入开展，控制网从二维发展到三维，彻底 改变了传统工程控制网的缺陷。
• 我国新一代地心坐标系统的建立和维护。我国2000 国家大地坐 标系( CGCS2000) 已经启用。
LB
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我国的参考椭球
1、1954北京坐标系 克拉索夫斯基椭球，
定位：从前苏联远东控制网引入。 2、 1980西安坐标系 IAG1967椭球，
定位：由我国的天文大地网数据。
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• 大地原点：参椭考球定椭位球中与选取总的地相球切点椭球
我国目前采用的是1975年“国际大地测量与地球物理联合会” 推荐的椭球参数，称为“1980年国家大地坐标系”（简称80 系），大地原点位于陕西省泾阳县永乐镇。
第5页/共28页
控制测量学的基本任务
• 确定点的位置 • 位置怎么描述？
第6页/共28页
控制测量学的基本任务
• 位置怎么描述？
• 用文字 • 用图形（示意图、地图） • 用数字（坐标）
• 坐标系怎么确定？
• 原点放在哪里 • 坐标轴怎么定向
第7页/共28页
控制测量学的基本任务
• 必然涉及怎么认识我们论
[知识点] 1．控制测量学的基本任务和作用； 2．铅垂线与大地水准面的概念与定义； 3．参考椭球与总地球椭球的概念与定义；
第4页/共28页
1.1控制测量学的基本任务和主要内 容
控制测量的概念：在一定区域内，按测量任 务所要求的精度，测定一系列地面标志点 （控制点）的水平位置和高程位置，建立控 制网，这种测量工作称为控制测量。
垂线偏差和大地水准面差距
第26页/共28页
1.4 控制测量新进展
• 卫星定位技术已被广泛用于各种类型工程控制网。特别是随着 大地水准面精化的深入开展，控制网从二维发展到三维，彻底 改变了传统工程控制网的缺陷。
• 我国新一代地心坐标系统的建立和维护。我国2000 国家大地坐 标系( CGCS2000) 已经启用。
测量学 第六章 控制测量PPT课件
DABsin sin
DBP
DABsin sin
(6-34) (6-35)
γ=180°-(α+β) （6－36）
§6.4 交 会 法 测 量
6.4.1 前方交会
⑶计算P点坐标
分别由A点和B点按下式推算P点坐标（坐标正算），并校核。
xpxADAP coAsP
ypyADAPcoAsP
(6-37)
xpxBDBPcoBsP ypyBDBPcoBsP
γ3=αPD-αPA
(6-44)
Δγ＝γ3－γ’3
对于图根点，Δγ容许值为±40″。 表6－11为用余切公式计算后方交会点算例。
§6.4 交 会 法 测 量 6.4.2 后方交会
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
⑴利用坐标反算公式计算AB、BC坐 标方位角αAB、αBC和边长a、c。
abarcyxtb b axya anarc tyxa aab b n(6-9)
D ab xa 2 bya 2b cx o aabsbsy ian abb(6-10)
§6.4 交 会 法 测 量 6.4.2 后方交会
⑵计算α1、β2。 从图6－21中可见： αBC－αBA＝α2＋β1
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
BP csin2 sin 2
高程控制测量课件PPT
高程系统概论
按 IntM 对应的按键
正高系统 1．国家高程控制网的任务是什么?建网过程中应遵循哪些原则?
SOut – 放样您设计的高程. 2 城市和工程建设高程控制测量
是过B点的水准面与其起始
大地水准面之间的位能差， 测量仅需读取条码尺30cm范围
望远镜物镜的有效孔径为50mm，放大倍率为40倍，管状水准器格值为10“/2mm。
长期观测海水面水位升降的工作称为验潮，进行这项工作的场 所称为验潮站。
根据各地的验潮结果表明，不同地点平均海水面之间还存在着 差异，因此，对于一个国家来说，只能根据一个验潮站所求得的平 均海水面作为全国高程的统一起算面——高程基准面。
4.1.1 高程基准面
1957年确定青岛验潮站为我国基本验潮站，以该站1950 年至1956年7年间的潮汐资料推求的平均海水面作为我国的高程 基准面。以此高程基准面作为我国统一起算面的高程系统名谓 “1956年黄海高程系统”。
处处与重力方向相切的曲线称为力线。力线与所有水准 面都正交，彼此不平行是空间曲线。
二、大地水准面
与平均海水面相重合，不受潮汐、风浪及大气压变化影响， 并延伸到大陆下面处处与铅垂线相垂直的水准面称为大地水 准面，由它包围的形体称为大地体，可近似地把它看成是地 球的形状。
我国曾规定采用青岛验潮站求得的1956年黄海平均海水面 作为我国统一高程基准面，1988年改用“1985国家高程基准” 作为高程起算的统一基准。
城市和工程建设水准测量是各种大比例尺测图、城市工程测量和城市地面沉降观测的高程控制基础，又是工程建设施工放样和监测工
程建筑物垂直形变的依据。
后视标尺的高辅助不分划能； 精确求得。
当您前视观测结束后,您就可以换站了
土木工程测量之控制测量PPT课件
A
xA
O yA yB
y
主页
控制测量
防灾科技学院
（2） 坐标反算（由X、Y，求α、D， ）
1 已知A（ xA, yA）、B（ xB, yB ）
2 3
求 DAB,AB。
4
5 6 7
AB arctan
y AB x AB
8 9
10
arctan y B y A xB xA
x
yAB B
控制测量
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
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防灾科技学院
本章的重点：控制测量概述、 导线测量的内外业、坐标正 反算、全站仪的操作与使用。 难点：导线测量的内业计算
主页
控制测量
防灾科技学院
1
本章主要内容
2
3
4
5
控制测量的概述
6
7
8
导线测量
9
10
全站仪的操作与使用
2 /6 8
主页
控制测量
400 DS1 45 DS3
4 R 12 R
4 L 12 L
8 9 四等 10
15 DS3
20 R 20 L
10 等外
20
8 DS10
40 L
注：R为测段的长度；L为附合路线的长度，均以km为单位。
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控制测量
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7.2 导线测量
1
2
3
4 5
一.导线测量概述
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控制测量
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10
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防灾科技学院
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控制测量
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第七章控制测量精品PPT课件
1
测
角度闭合差的限差：
f允60" n
反号平均分配，注意只分配给参与计算闭合差的角。
量
v f/n 改正后的角度 ˆi 值 i 为 v ：
2020/10/21
中南大学测绘与国土信息工程系
19
导线测量的内业
▪ 坐标方位角的计算
第 七
ijA B in 18 0 左0 角＋，右角 -
章
控 制 测 量
七
直接为测图而建立的控制网，其控制点称为图根点。 平面控制一般用图根导线测量、三角测量、GPS方
章 法布设。
高程控制采用水准测量和三角高程测量方法建立。
控
平坦开阔地区的图根点密度
制 测图比例尺
1:500 1:1000 1:2000
测 图根点密度(点/km2)
150
50
15
量 每图幅图根点数 (50cm×50cm)
制
⑤ 导线应均匀分布在测区，便于控制整个测区；
测
导线点位选定后，在泥土地面上，要在点位上打一木桩，桩顶钉 上一小钉，作为临时性标志；
量
在碎石或沥青路面上，可以用顶上凿有十字纹的大铁钉代替木桩； 在混凝土路面上，可以用钢凿凿一十字纹，再涂上红油漆使标志明显。
2020/10/21
中南大学测绘与国土信息工程系
测量学
第 七
章 第七章 控制测量
控 制 测 量
2020/10/21
1
本章内容
第
•控制测量概述
七
•导线测量
章
•边角网测量
控
•控制点加密
制
测
•三、四等水准测量
量
•三角高程测量
2020/10/21
测
角度闭合差的限差：
f允60" n
反号平均分配，注意只分配给参与计算闭合差的角。
量
v f/n 改正后的角度 ˆi 值 i 为 v ：
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19
导线测量的内业
▪ 坐标方位角的计算
第 七
ijA B in 18 0 左0 角＋，右角 -
章
控 制 测 量
七
直接为测图而建立的控制网，其控制点称为图根点。 平面控制一般用图根导线测量、三角测量、GPS方
章 法布设。
高程控制采用水准测量和三角高程测量方法建立。
控
平坦开阔地区的图根点密度
制 测图比例尺
1:500 1:1000 1:2000
测 图根点密度(点/km2)
150
50
15
量 每图幅图根点数 (50cm×50cm)
制
⑤ 导线应均匀分布在测区，便于控制整个测区；
测
导线点位选定后，在泥土地面上，要在点位上打一木桩，桩顶钉 上一小钉，作为临时性标志；
量
在碎石或沥青路面上，可以用顶上凿有十字纹的大铁钉代替木桩； 在混凝土路面上，可以用钢凿凿一十字纹，再涂上红油漆使标志明显。
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测量学
第 七
章 第七章 控制测量
控 制 测 量
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1
本章内容
第
•控制测量概述
七
•导线测量
章
•边角网测量
控
•控制点加密
制
测
•三、四等水准测量
量
•三角高程测量
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第1节控制测量概述讲解课件
考虑反映地形要素相对位置关系表现(即地形图) 真实性， 对控制点会提出一些相关要求。
对控制点的要求： 1）精度方面，要能真实按比例反映地形情况。 2）密度方面，以此为依据，能测量出相应地形的碎部点。 控制点的作用：控制全局，限制误差积累。 好的测量方案：使用上满足上述要求（精度与密度）， 在效率上（不能为片面追求精度而不顾效益，造成不必要的准标石埋设示意图
城市一、二级小三角点标石埋设示意图
* 控制测量所遵守的作业规范有：
《国家三角测量和精密导线测量规范》
《国家水准测量规范》 《城市测量规范》 《工程测量规范》
许多行业、部门执定的相关规范。
测量照准觇标示意图
四、平面控制点坐标计算基础
（一）坐标方位角和正反坐标方位角的概念
P P
s1
s2
A
B
P
A
B
边角交会
测角交会
s1
s2
A
B
测边交会
4. 天文测量控制网
5. GPS控制网
二、高程控制测量
水准高程网：精度高。 三角高程网：用于较困难地区建网，精度相对 水准控制要低。图根高程控制一般用这种方法。 附国家水准网(见教材P177)。
三、控制测量作业的一般步骤
主要包括： 1 前期准备（资料收集、风俗了解，资料的有效性调查 等）; 2 技术设计（技术方案、相关仪器设备等）; 3 实地选点; 4. 标石埋设; 5. 外业观测; 6. 数据处理(数据换算、平差计算等等)
测量控制网的分类：
1）按目的： （供测图）图根控制网； （供工程施工及放样）施工控制网； （研究与其它控制依据）国家控制网。
2）按空间关系：平面控制网；（确定平面坐标） 高程控制网；（确定点的高程） 三维控制网。（如GPS网等）
第七章控制测量ppt课件全
Rb Rc
R R
c a
Ra
Rb
二、后方交会
通常观测四个已知点，组成两组后方交会，分别计算P点的两 组坐标值，求其较差。若较差在限差之内，即可取两组坐标的平均 值作为P点的最后坐标。
过三个已知点构成的圆称为危险圆。
待定点P 不能位于危险圆的圆周上，否 则P点将不能惟一确定。
若接近危险圆（待定点P至危险圆圆周 的距离小于危险圆半径的五分之一），确 定P点的可靠性将很低，
导线全长闭合差
fD fx2fy2
导线全长相对闭合差
1 k
D/ fD
（4）坐标增量闭合差的计算和分配
当全长相对闭合差不大于容许值时，可将坐标增量闭合差反符 号按边长成正比例地改正它们的坐标增量，其改正数为:
v x ij
fx D
D
ij
v y ij
fy D
D
ij
改正后的坐标增量为
xij xij vxij
一、前方交会
三点前方交会
为了避免错误并提高待定点的精度，一般 测量中都要求布设有三个已知点的前方交会。
计算时，分两组利用余切公式计算P点坐 标。若两组坐标的较差在允许限差内，则取两 组坐标的平均值作为P 点的最后坐标。
由未知点至两相邻已知点方向间的夹角称 为交会角（γ）。
前方交会测量中，要求交会角一般应大于 30°并小于150°。
yij
yij
vyij
2.附合导线计算
（5）坐标计算 根据起始点坐标及改正后的坐标增量，依次计算各导线点的坐
标。 由推算而得的B 点的坐标应与已知值完全相符，以此作为计算
检核。
3.闭合导线的计算
闭合导线的计算步骤与附合导线完 全相同，仅在角度闭合差和坐标增量闭 合差的计算上有所不同。
大地控制测量学课件——绪论
地理科学系
1.3 控制测量的基准面和基准线 ❖ 1.3.6、垂线偏差
重力向量和相应椭球面上的法线向量之间的夹角u，即是垂线偏差。 重力向量同正常重力向量之间的夹角，称为重力垂线偏差。 通过垂线偏差可以把天文坐标 同大地坐标联系起来，从而实 现两种坐标的相互转换。
地理科学系
习题
1．野外测量的基准面、基准线各是什么?测量计算 的基准面、基准线各是什么?为什么野外作业和内业 计算要采取不同的基准面? 2．名词解释 （1）大地水准面 （2）大地体 （3）总地球椭球 （4）参考椭球 （5）大地水准面差距 （6）垂线偏差
地基准常数是：
a, J 2 , fM ,
U0
fM (1 q )
a
32
3 A2 q
2 fM 2
q 2a3
fM
A2 fMJ 2
3K 2a 2
地理科学系
1.3 控制测量的基准面和基准线
1.3.1、水准面 ❖我们把重力位相等的面称为重力等位面，这也就 是我们通常所说的水准面. ❖在水准面上，所有点的重力均与水准面正交。于 是水准面又可定义为所有点都与铅垂线正交的面。 ❖每个水准面都对应着惟一的位能Ｗ＝Ｃ＝常数， 在这个面上移动单位质量不做功，水准面是均衡面。
地理科学系
1.2 地球重力场的基本知识
❖正常重力位是一个函数简单、不涉及地球形状 和密度便可直接计算得到的地球重力位的近似值 的辅助重力位。 ❖当知道了地球正常重力位，又想法求出它同地 球重力位的差异(又称扰动位)，便可据此求出大 地水准面与这已知形状的差异，最后解决确定地 球重力位和地球形状的问题。
V f M r
a dV dr
❖ 地球总体的位函数：
V dV f • dm
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觇板可沿水准标尺尺面上下滑动，并能固定在水 准标尺上的任一位置。
带有觇板的对岸水准标尺读数的方法是：
①.将仪器照准对岸水准标尺，并使符合水准气泡 精密符合，测微器读数置于分划全程的中央位置， 即平行玻璃板居于垂直位置。
5.8.2 观测方法
②.指挥对岸人员将觇板沿水准标尺上下移动，直至觇板 上的矩形标志线被望远镜中的楔形丝平分夹住为止，这时觇板 指标线在水准标尺上的读数，就是水平视线在对岸水准标尺上 的读数。
长距离跨河水准测量在工程测量项目中应用的机会很少， 《城市测量规范》、《工程测量规范》中均不涉及，因此本课 程对长距离跨河水准方法不作介绍，相关章节请同学们自行阅 读。
5.9 正常水准面不平行及其改正数计算
如果假定不同高程的水准面是相互平行的，那 么水准测量所测定的高差，就是水准面间的垂直距离 。这种假定在较短距离内与实际相差不大，而在较长 距离时，这种假定是不正确的。
③.两岸测站至水面的一段河滩，距离应相等，并应大于 2m；
④.两岸仪器视线离水面的高度应相等，当跨河视线长度 小于300m时，视线离水面高度应不低于2m；大于300m时 ．应不低4 于s （ ）m，s为跨河视线的公里数.
5.8.2 观测方法
1.光学测微法
若跨越障碍的距离在500m以内 ．则可用这种方法进行观测。为了能 照准远距离的水准标尺分划并进行读 数，要预先制作有加粗标志线的特制 觇板，如图5-48所示。
式计算高差△hb1b2
hb1b2 (B1 1.1 跨河水准测量的特点及跨越场地的布设
将水准仪迁至对岸I2处，原在I2处的水准标尺迁至I1作 后视尺，原在b1处的水准标尺迁至b2作前视尺。在I2观测得 后视水准标尺读数为B2,其中i角的误差影响为∆2,前视水准尺 读数为A2，其中i角的误差影响为∆1。则由I2站所得观测结果 ，可按下式计算b2相对于b1的正确高差:
5.8.1 跨河水准测量的特点及跨越场地的布设
为了尽可能使往返跨视线受着相同的折光影响，对跨越地 点选择要求:
①.尽量选择在两岸地形相似、高度相差不大而跨越距离 较短的地点；
②.草丛、沙滩、芦苇等受日光照射后，上面空气层中的 温度分布情况变化很快，产生的折光影响很复杂，所以要力求 避免通过它们的上方；
觇板可用铝板制作，涂成黑色或 白色，在其上画有一个白色或黑色的 矩形标志线。矩形标志线的宽度按所 跨越障碍物的距离而定，一般取跨越 障碍距离的1/25 000，如跨越距离 为250m，则矩形标志线的宽度为 lcm。矩形标志线的长度约为宽度的 5倍。
图5-48
5.8.2 观测方法
觇板中央开一矩形小窗口，在小窗口中央装有一 条水平的指标线。指标线可用马尾丝或细铜丝制成, 与标志线的上、下边缘等距。
控制测量学
第十讲
5.8 跨河精密水准测量
水准规范规定，当一、二等水准路线跨越 江河、峡谷、湖泊、洼地等障碍物的视线长度 在l00m以内时，可用一般观测方法进行施测 ，但在测站上应变换一次仪器高度，观测两次 的高差之差应不超过1.5mm，取用两次观测 的中数。若视线长度超过100m时，则应根据 视线长度和仪器设备等情况，选用特殊的方法 进行观测。
5.8.2 观测方法
光学测微法使用带微倾螺旋的精密水准仪，适用于距离在 500米以内的跨河水准测量。对于距离较远的跨河水准测量， 根据现行技术规范，可采用倾斜螺旋法、经纬仪倾角法、测距 三角高程法等方法。
光学测微法、倾斜螺旋法都是应用光学水准仪的方法，在 目前普遍使用数字水准仪的情况下，没有看到对应的方法。
③.移动觇板，使觇板指标线精确对准水准标尺上最邻近 的一条分划线，则根据水准标尺上分划线的注记读数和用光学 测微器测定的觇标指标线的平移量，就可以得到水平视线在对 岸水准标尺上的精确读数了。
④.为了精确测定觇板指标线的平移量，一般规定要多次 用光学测微器使楔形丝照准觇板的矩形标志线，按多次测定结 果的平均数作为觇板指标线的平移量。
5.8.1 跨河水准测量的特点及跨越场地的布设
跨河水准测量存在的问题: ①.由于跨越障碍物的视线较长，前后视线不 能相等，高差中包含有较大的i角误差影响； ②.跨越障碍的视线加长，必然使大气垂直折 光的影响增大； ③.视线长度的增大，使得水准标尺上的分划 观测时看不清楚，因而难以精确照准水准标尺分 划,甚至无法读数。
hb1b2 hb1I1 (B2 2 ) ( A2 1 )
取I1、I2测站所得高差的平均值，即:
hb1b2
1 2
(hb1b2
hb1b2 )
1 2
[(B1
A1
)
(
B2
A2 ) (hb1I1
hI2b2 )]
由此可知，由于在两个测站上观测时，远、近视距是相
等的，所以由于仪器i角误差对水准标尺上读数的影响，在平
5.9.1 水准面不平行性 在空间重力场中的任何物质都因重力作用而具有 位能，质点位能大小与质点所处高度及该点重力加速 度有关。我们把这种随着位置和重力加速度大小而变 化的位能称为重力位能，并以W表示：
W gh
式中g为重力加速度；h为单位质点所处的高度。
跨河水准布设图545
5.8.1 跨河水准测量的特点及跨越场地的布设
跨河水准测量场地按图5-45布设，水准路线由北向南推 进必须跨过一条河流。此时可在河的两岸选定立尺点b1、b2 和设站点I1、I2。I1、I2同时又是立尺点。选点时使距离b1I1 与b2I2相等。
观测时，仪器先在I1处后视b1，在水准标尺上读数为B1 ，再前视I2，在水准标尺上读数为A1。设水准仪具有某一定 值的i角误差，其值为正，由此对读数B1的误差影响为∆1，对 于读数A1的误差影响为∆2，则由I1站所得观测结果，可按下
均高差中得到消除。
5.8.1 跨河水准测量的特点及跨越场地的布设
为了更好地消除仪器角的误差影响和折光影响，最好用 两架同型号的仪器在两岸同时进行观测，两岸的立尺点b1、 b2和仪器观测站I1、I2应布置成如图5-46和图5-47所示的两 种形式。布置时尽量b1使I1 b2 I 2 ，I1b2 。I 2b1
带有觇板的对岸水准标尺读数的方法是：
①.将仪器照准对岸水准标尺，并使符合水准气泡 精密符合，测微器读数置于分划全程的中央位置， 即平行玻璃板居于垂直位置。
5.8.2 观测方法
②.指挥对岸人员将觇板沿水准标尺上下移动，直至觇板 上的矩形标志线被望远镜中的楔形丝平分夹住为止，这时觇板 指标线在水准标尺上的读数，就是水平视线在对岸水准标尺上 的读数。
长距离跨河水准测量在工程测量项目中应用的机会很少， 《城市测量规范》、《工程测量规范》中均不涉及，因此本课 程对长距离跨河水准方法不作介绍，相关章节请同学们自行阅 读。
5.9 正常水准面不平行及其改正数计算
如果假定不同高程的水准面是相互平行的，那 么水准测量所测定的高差，就是水准面间的垂直距离 。这种假定在较短距离内与实际相差不大，而在较长 距离时，这种假定是不正确的。
③.两岸测站至水面的一段河滩，距离应相等，并应大于 2m；
④.两岸仪器视线离水面的高度应相等，当跨河视线长度 小于300m时，视线离水面高度应不低于2m；大于300m时 ．应不低4 于s （ ）m，s为跨河视线的公里数.
5.8.2 观测方法
1.光学测微法
若跨越障碍的距离在500m以内 ．则可用这种方法进行观测。为了能 照准远距离的水准标尺分划并进行读 数，要预先制作有加粗标志线的特制 觇板，如图5-48所示。
式计算高差△hb1b2
hb1b2 (B1 1.1 跨河水准测量的特点及跨越场地的布设
将水准仪迁至对岸I2处，原在I2处的水准标尺迁至I1作 后视尺，原在b1处的水准标尺迁至b2作前视尺。在I2观测得 后视水准标尺读数为B2,其中i角的误差影响为∆2,前视水准尺 读数为A2，其中i角的误差影响为∆1。则由I2站所得观测结果 ，可按下式计算b2相对于b1的正确高差:
5.8.1 跨河水准测量的特点及跨越场地的布设
为了尽可能使往返跨视线受着相同的折光影响，对跨越地 点选择要求:
①.尽量选择在两岸地形相似、高度相差不大而跨越距离 较短的地点；
②.草丛、沙滩、芦苇等受日光照射后，上面空气层中的 温度分布情况变化很快，产生的折光影响很复杂，所以要力求 避免通过它们的上方；
觇板可用铝板制作，涂成黑色或 白色，在其上画有一个白色或黑色的 矩形标志线。矩形标志线的宽度按所 跨越障碍物的距离而定，一般取跨越 障碍距离的1/25 000，如跨越距离 为250m，则矩形标志线的宽度为 lcm。矩形标志线的长度约为宽度的 5倍。
图5-48
5.8.2 观测方法
觇板中央开一矩形小窗口，在小窗口中央装有一 条水平的指标线。指标线可用马尾丝或细铜丝制成, 与标志线的上、下边缘等距。
控制测量学
第十讲
5.8 跨河精密水准测量
水准规范规定，当一、二等水准路线跨越 江河、峡谷、湖泊、洼地等障碍物的视线长度 在l00m以内时，可用一般观测方法进行施测 ，但在测站上应变换一次仪器高度，观测两次 的高差之差应不超过1.5mm，取用两次观测 的中数。若视线长度超过100m时，则应根据 视线长度和仪器设备等情况，选用特殊的方法 进行观测。
5.8.2 观测方法
光学测微法使用带微倾螺旋的精密水准仪，适用于距离在 500米以内的跨河水准测量。对于距离较远的跨河水准测量， 根据现行技术规范，可采用倾斜螺旋法、经纬仪倾角法、测距 三角高程法等方法。
光学测微法、倾斜螺旋法都是应用光学水准仪的方法，在 目前普遍使用数字水准仪的情况下，没有看到对应的方法。
③.移动觇板，使觇板指标线精确对准水准标尺上最邻近 的一条分划线，则根据水准标尺上分划线的注记读数和用光学 测微器测定的觇标指标线的平移量，就可以得到水平视线在对 岸水准标尺上的精确读数了。
④.为了精确测定觇板指标线的平移量，一般规定要多次 用光学测微器使楔形丝照准觇板的矩形标志线，按多次测定结 果的平均数作为觇板指标线的平移量。
5.8.1 跨河水准测量的特点及跨越场地的布设
跨河水准测量存在的问题: ①.由于跨越障碍物的视线较长，前后视线不 能相等，高差中包含有较大的i角误差影响； ②.跨越障碍的视线加长，必然使大气垂直折 光的影响增大； ③.视线长度的增大，使得水准标尺上的分划 观测时看不清楚，因而难以精确照准水准标尺分 划,甚至无法读数。
hb1b2 hb1I1 (B2 2 ) ( A2 1 )
取I1、I2测站所得高差的平均值，即:
hb1b2
1 2
(hb1b2
hb1b2 )
1 2
[(B1
A1
)
(
B2
A2 ) (hb1I1
hI2b2 )]
由此可知，由于在两个测站上观测时，远、近视距是相
等的，所以由于仪器i角误差对水准标尺上读数的影响，在平
5.9.1 水准面不平行性 在空间重力场中的任何物质都因重力作用而具有 位能，质点位能大小与质点所处高度及该点重力加速 度有关。我们把这种随着位置和重力加速度大小而变 化的位能称为重力位能，并以W表示：
W gh
式中g为重力加速度；h为单位质点所处的高度。
跨河水准布设图545
5.8.1 跨河水准测量的特点及跨越场地的布设
跨河水准测量场地按图5-45布设，水准路线由北向南推 进必须跨过一条河流。此时可在河的两岸选定立尺点b1、b2 和设站点I1、I2。I1、I2同时又是立尺点。选点时使距离b1I1 与b2I2相等。
观测时，仪器先在I1处后视b1，在水准标尺上读数为B1 ，再前视I2，在水准标尺上读数为A1。设水准仪具有某一定 值的i角误差，其值为正，由此对读数B1的误差影响为∆1，对 于读数A1的误差影响为∆2，则由I1站所得观测结果，可按下
均高差中得到消除。
5.8.1 跨河水准测量的特点及跨越场地的布设
为了更好地消除仪器角的误差影响和折光影响，最好用 两架同型号的仪器在两岸同时进行观测，两岸的立尺点b1、 b2和仪器观测站I1、I2应布置成如图5-46和图5-47所示的两 种形式。布置时尽量b1使I1 b2 I 2 ，I1b2 。I 2b1