导线测量和水准测量技术及要求

导线和水准测量要求及相关规范编制：XXXXX年X月X日12020/2/10一、控制测量概述二、平面控制测量三、高程控制测量22020/2/10控制测量概述1.目的与作用•为测图或工程建设的测区建立统一的平面和高程控制网•控制误差的积累•作为进行各种细部测量的基准2.控制测量分类按内容分：平面控制测量、高程控制测量按精度分：一等、二等、三等、四等；一级、二级、三级32020/2/103.控制网的等级关系三角(三边)网导线网控制范围二等三等三等四等四等一级小三角一级导线二级小三角二级导线三级导线城市基本控制小地区首级控制、施工控制网图根控制图根导线图根三角控制测量概述42020/2/104平面控制测量一.导线的布置形式附合导线闭合导线单结点导线1.布网方式导线点组成的图形为一系列折线或闭合多边形。闭合导线和附合导线也称为单导线，结点导线和两个环以上的导线称为导线网。AB12支导线52020/2/105平面控制测量62020/2/106平面控制测量2.控制测量外业•主要工作：•选点：在现场选定控制点位置，建立标志。•测距：测量各导线边（新边）的距离。•测角：观测导线各连接角、转折角。72020/2/107测回法观测水平角测角测回法观测程序：盘左瞄准J，读数j左瞄准K，读数k左盘右瞄准K，读数k右瞄准J，读数j右第1方向第2方向测站JKB左=k左-j左右=k右-j右角是从起始方向(即第1方向)顺时针转到第2方向所成的角度，观测时，必须首先确定起始方向，然后按照“测回法”的次序观测。水平角总是第2方向读数减去第1方向读数而得。82020/2/108•附合导线测量左角(沿线路前进方向）,闭合导线测量内角•起始方向第一个读数应调成0⁰（或180⁰/N，N为测回数）•测回数根据控制网等级和仪器等级按照规范测角精度要求92020/2/109102020/2/1010•具体作业流程•1.脚架及仪器对中整平•2.开机，确认参数无误。盘左照准后视，水平角置0•3.顺时针转动仪器，盘左照准前视站点棱镜→读取方向值→记录方向值•→测距→记录；•4.倒转望远镜→逆时针转动仪器→盘右照准前视站点棱镜→读取方向值•→记录方向值→测距→记录；•5.逆时针转动仪器→盘右照准后视站点棱镜→读取方向值→记录方向值•→测距→记录；•6.计算、检查记录：•7.第二测回：倒转望远镜→顺时针转动仪器→盘左照准后视站点棱镜→•置水平度盘为“90°”→读取方向值→记录方向值→测距→记录→重•复5→9步骤；•8.计算检查：计算两测回角值→检查测回间角值互差、往返距离较差•→（合格）计算两测回角值平均值填入记录表中。112020/2/1011平面控制测量3.控制测量内业–1)填写已知数据及观测数据–2)计算角度闭合差fβ，平均分配Vi=-fβ/n–3)计算各边的方位角αi（左加右减）–4)根据方位角αi和边长Di计算坐标增量ΔX,ΔY–5)计算坐标增量闭合差fx,fy，按距离分配–6)计算各点坐标Xi,Yi122020/2/101.闭合导线以闭合导线为例AB12345B012345DB1D12D23D34D45D51aAB(XB,YB)闭合导线图已知数据：aAB，XB，YBA、B为已知点，1、2、3、4、5为新建导线点。观测数据：连接角B；导线转折角0，1，5；导线各边长DB1，D12，……，D51。132020/2/1013闭合导线计算1、角度闭合差计算和调整180)2（理n理测f若允ff已知数据：aA1，XA，YA导线转折角A，1，4；边长DA1，D12，……，D4A。测量nfv142020/2/10142、坐标方位角计算1801112aaA18021223aa18032334aa180右后前aa180左后前aa152020/2/10153、坐标增量及闭合差计算1211212112sincosaaDyDx2a12x23y12a2313y232322323223sincosaaDyDxx123.1坐标增量计算D1D2162020/2/10163.2坐标增量闭合差计算检核理测理测yyfxxfyx改正22yxfff容许值fDT1一级导线150001TxxvfyyvfixxDDfviiyyDDfvi3、坐标增量及闭合差计算172020/2/10174、坐标计算1,11,1iiiiiiiiyyyxxx检核已计已计AAAAyyxx182020/2/1018T==fD183000115000闭合导线坐标计算表点号转折角(右)°′″改正后转折角°′″方向角a°′″边长D(米)坐标增量(米)XY改正后增量(米)XY坐标(米)XY点号A1234A19703101051716101463412330151122234+2+2+2+3+24843181314006206224828436123410554484318485.47+0.003-0.005fx=3mmfy=-5mmf=fx+fy=6mm²²54000009703121051718101463612330181122236115.10100.09108.3294.3867.58+75.933-66.562-97.060+23.776+63.916+86.499+74.788-48.109-91.311-21.872-1-1-100+1+1+1+1+1612.203545.640448.579472.355415.241490.030441.922350.6121234A536.271536.271328.741328.741A闭合导线坐标计算+75.932-66.563-97.061+23.776+63.916+86.500+74.789-48.108-91.310-21.871005395949理=540°00′00″f=测-理=-11″192020/2/10（数据仅作例子参考，部分有出入）高程控制测量国家高程基准●高程基准面●水准原点●1956年黄海高程系统:水准原点高程为72.289m●1985国家高程基准:水准原点的高程为72.260米。1987年经国务院批准，于1988年1月正式启用202020/2/1020高程控制测量按照测量方法，有水准测量、三角高程、GPS高程拟合。我国的水准测量分为四等，各等级水准测量路线必须自行闭合或闭合于高等级的水准路线上，与其构成环形或附合路线，以便控制水准测量系统误差的积累和便于在高等级的水准环中布设低等级的水准路线。三、四等水准测量一般用于建立小地区测图以及一般工程建设场地的高程首级控制三、四等水准测量可用D3水准仪进行212020/2/10水准测量•水准测量技术要求222020/2/10二.三.四等水准测量作业方法三、四等水准测量作业方法1.采用双面尺法作测站检核2.每站观测次序：后视(黑面)上丝读数，下丝读数，中丝读数前视(黑面)上丝读数，下丝读数，中丝读数前视(红面)中丝读数后视(红面)中丝读数后视尺前视尺232020/2/10242020/2/10水准测量A123B+2.331m1.6km+2.813m2.1km-2.244m1.7km+1.430m2.0kmHA=45.286mHB=49.579m(一）、高差闭合差计算理测hhfh理h0闭合水准HB–HA=H终-H始附合水准无支水准返往hhfh252020/2/10水准测量成果整理A123B+2.331m1.6km+2.813m2.1km-2.244m1.7km+1.430m2.0kmHA=45.286mHB=49.599m)(017.0313.4330.4)()(313.4286.45599.49理mHHhfmHHhABhAB)(3212容mmLfh（一）高差闭合差计算高差闭合差的允许值Lfh12容L---以公里为单位262020/2/10ioiholvVkmmmLfv)/(3.24.717（二）高差闭合差的分配272020/2/10外界条件对水准测量的影响（1）地球曲率的影响（2）大气折光的影响（3）大气抖动的影响（4）温度对仪器的影响282020/2/10（1）地球曲率的影响•工作时水准仪的视准轴是水平直线，而大地水准面是曲面。由此，在读数中就有误差当S=100米时，•对策：如果前视水准尺和后视水准尺到测站的距离相等，则在前视读数和后视读数中含有相同的差值。这样在高差中就没有这误差的影响了。因此，放测站时要争取“前后视相等”RS22曲毫米78.0292020/2/10（2）大气折光的影响•接近地面的空气温度不均匀，所以空气的密度也不均匀。光线在密度不匀的介质中沿曲线传布。这称为“大气折光”。•总体上说，白天近地面的空气温度高，密度低，弯曲的光线凹面向上；•晚上近地面的空气温度低，密度高，弯曲的光线凹面向下。•接近地面的温度梯度大大气折光的曲率大•由于空气的温度不同时刻不同的地方一直处于变动之中。所以很难描述折光的规律。•对策：–避免用接近地面的视线工作–尽量抬高视线–用前后视等距的方法进行水准测量302020/2/10（3）大气抖动的影响•除了规律性的大气折光以外，还有不规律的部分：白天近地面的空气受热膨胀而上升，较冷的空气下降补充。因此，这里的空气处于频繁的运动之中，形成不规则的湍流。湍流会使视线抖动，从而增加读数误差。•对策：–夏天中午一般不做水准测量–在沙地，水泥地……湍流强的地区，一般只在上午10点之前作水准测量。高精度的水准测量也只在上午10点之前进行。312020/2/10（4）温度对仪器的影响•温度会引起仪器的部件涨缩，从而可能引起视准轴的构件（物镜，十字丝和调焦镜）相对位置的变化，或者引起视准轴相对与水准管轴位置的变化。由于光学测量仪器是精密仪器，不大的位移量可能使轴线产生几秒偏差，从而使测量结果的误差增大。•不均匀的温度对仪器的性能影响尤其大。例如从前方或后方日光照射水准管，就能使气泡“趋向太阳”---水准管轴的零位置改变了。•对策：–仪器制作时采取保护措施：如Zeiss004在望远镜筒外面还有一个保护筒。量筒之间静止的空气起隔热作用–精密水准测量时必须撑伞–精密水准仪从箱中拿出来后要静置半小时后再开始工作–避免日光直接照射水准管322020/2/10（5）其他影响•转点的唯一性问题：水准测量常需多次设站把高程传递到待定点。为此必须利用转点。在转点上水准尺有二次工作状态。必须保证转点状态不变。土质松软转点会下沉平坦的硬质路面上立尺会因尺子倾斜状态不同引起高度变化水准仪架在松软的土质上也有下沉的可能•对策：–选择有棱角的硬物做转点–携带专用的测垫或测桩做转点–采用“时间对称”的工作流程，削弱“随时间而变化的因素”对测量成果的不良影响。如水准测量采用“前--后--后--前”的流程332020/2/10感谢各位，祝大家工作顺利！QQ:XXXXXXXXXXXX342020/2/10