第四章 高程测量

第4章水准测量第一讲教学目标：1、掌握水准测量原理2、熟练掌握水准仪操作步骤重点难点：重点：1、水准测量原理2、水准仪的操作步骤教学内容：高程测量的概念根据已知点高程，测定该点与未知点的高差，然后计算出未知点的高程的方法。

高程测量的方法分类按使用的仪器和测量方法分为：水准测量、三角高程测量、气压高程测量、GPS 测量§4.1 水准测量原理一、水准测量原理水准测量的原理是利用水准仪提供的“水平视线”，测量两点间高差，从而由已知点高程推算出未知点高程。

a ---- 后视读数 A ------- 后视点b——前视读数B——前视点1、A、B两点间高差：h AB = a b2、由高差h AB,若已知A点高程H A，则可得B点的高程为：（高差法）H B = H A h AB。

3、视线高程：（场地平整时常采用此方法）H i = H A aH B = Hi b4、转点TP(Turning Point)和测站转点的作用：传递高程i i ih AB = " h「a-' bi i i结论：A、B两点间的高差h AB等于后视读数之和减去前视读数之和§ 4.2 水准测量的仪器和工具水准测量所使用的仪器为水准仪，工具有水准尺和尺垫。

国产水准仪按其精度分，有DS05，DS1，DS3 及DS10 等几种型号。

其中“ D” 表示大地测量，“ S'表示水准仪，下标表示仪器的精度等级。

一、DS3 微倾式水准仪的构造（仪器演示）DS水准仪主要由望远镜、水准器及基座三部分组成。

1、望远镜望远镜是用来精确瞄准远处目标并对水准尺进行读数的。

它主要由物镜、目镜、对光透镜和十字丝分划板组成。

2、水准器水准器有两种：圆水准器——精度低，用于粗略整平。

水准管——精度高，用于精平。

特性：气泡始终向高处移动。

3、基座基座的作用是支承仪器的上部，并通过连接螺旋与三脚架连接。

二、水准尺和尺垫1．水准尺（1塔尺其长度有3m 5m两种，尺的底部为零点，在米和分米处有数字注记。

测绘技术中的高程测量方法与技巧一、引言高程测量是地理信息系统(GIS)中的重要组成部分，在城市规划、土地管理、环境评估等领域中起着关键作用。

本文将介绍一些在测绘技术中常用的高程测量方法和技巧。

二、水准测量水准测量是高程测量中最常见的方法之一。

通过在水平轴上观测不同测站上的水准点，可以推导出高程差值。

为了提高测量的准确性，使用自动水准仪和激光水准仪能够取得更好的结果。

此外，应注意站点位置的选择，避免遮挡和地形上的障碍物，以免对测量结果产生干扰。

三、大地水准面的测量大地水准面是描述地球表面上一切点高程的参考平面。

在实际的高程测量中，我们通常使用近似的曲面来代替大地水准面。

通过引入高程改正数来纠正曲面高程与大地高程之间的差异，可以提高测量的精度。

四、GPS测量全球定位系统(GPS)是现代高程测量中常用的技术之一。

使用GPS接收器能够获取到天空中卫星的信号，并计算出接收器的位置坐标。

通过在不同测站上进行GPS观测，可以计算出测站之间的高程差值。

然而，由于GPS信号受到地形和建筑物的影响，导致其测量结果可能存在较大误差。

因此，在进行GPS测量时，应选择合适的观测时刻、合理布置测站，并进行数据处理和精度评定，以提高测量结果的准确性。

五、遥感技术遥感技术是一种通过卫星或飞机等载体获取地面信息的方法。

高程测量中的遥感技术主要包括激光雷达测高(LIDAR)和光学/热红外遥感测高等。

通过利用遥感数据，可以获取地表特征的三维信息，进而计算出其高程。

需要注意的是，遥感数据的处理与解译需要专业知识和技巧，以确保测量结果的准确性。

六、地形插值方法地形插值方法是利用一定数量的高程采样点，推导出地表特征高程的一种方法。

在实际应用中，常见的插值方法包括反距离加权法(IDW)、克里金法(Kriging)等。

采用合适的插值方法，可以根据采样点的高程数据生成连续且真实的地表高程图。

七、应用案例高程测量技术在很多领域都有重要应用。

例如，在城市规划中，通过获取大量地形数据，可以进行地形分析和洪水模拟，以确定合适的建筑和水利工程布局。

第一章高程测量1-1 高程的基础知识进行高程测量的主要方法有水准测量和三角高程测量。

水准测量是利用水平视线来测量两点间的高差。

由于水准测量的精度较高，所以是高程测量中最主要的方法。

高程测量的任务是求出点的高程，即求出该点到某一基准面的垂直距离。

为了建立一个全国统一的高程系统，必须确定一个统一的高程基准面，通常采用大地水准面即平均海水面作为高程基准面。

我国采用青岛验潮站1950～1956年观测结果求得的黄海平均海水面作为高程基准面。

根据这个基准面得出的高程称为“1956黄海高程系”。

为了确定高程基准面的位置，在青岛建立了一个与验潮站相联系的水准原点，并测得其高程为72.289m。

水准原点作为全国高程测量的基准点。

从1989年起，国家规定采用青岛验潮站1952～1979年的观测资料，计算得出的平均海水面作为新的高程基准面，称为“1985国家高程基准”。

根据新的高程基准面，得出青岛水准原点的高程为72.260m。

所以在使用已有的高程资料时，应注意到高程基准面的差异。

高程测量是按照“从整体到局部”的原则来进行。

就是先在测区内设立一些高程控制点，并精确测出它们的高程，然后根据这些高程控制点测量附近其他点的高程。

这些高程控制点称水准点，工程上常用BM来标记、水准点一般用混凝土标石制成，顶部嵌有金属的标志。

标石应埋在地下，埋设深度要超过冻层，埋设地点应选在地质稳定、便于使用和便于保存的地方。

1－2 水准测量的原理水准测量是利用水平视线来求得两点的高差。

为了求出A、B两h，在A、B两个点上竖立水准尺，在A、B两点之间安置点的高差AB水准仪。

当视线水平时，在A、B两个点的标尺上分别读得读数a和b ，则A 、B 两点的高差等于两个标尺读数之差。

即：b a h AB -= (1－1)如果A 为已知高程的点，B 为待求高程的点，则B 点的高程为：AB A B h H H += (1－2)读数a 是在已知高程点上的水准尺读数，称为“后视读数”；b 是在待求高程点上的水准尺读数，称为“前视读数”。

第七版同济课后习题答案第七版同济课后习题答案在学习过程中，课后习题是帮助我们巩固知识、提高能力的重要工具。

同济大学出版社出版的《土木工程测量学》第七版是一本经典教材，它的课后习题是非常有挑战性的。

本文将为大家提供一些第七版同济课后习题的答案，希望能对大家的学习有所帮助。

第一章：测量学概述1. 什么是测量学？测量学是一门研究测量方法和技术的科学，它涉及到测量仪器的使用、测量数据的处理和误差分析等内容。

2. 什么是测量误差？测量误差是指测量结果与实际值之间的差异。

它可以分为系统误差和随机误差两种类型。

3. 什么是测量精度？测量精度是指测量结果的可靠程度和准确程度。

它可以通过测量误差的大小来评估。

第二章：误差理论1. 什么是误差理论？误差理论是研究测量误差的产生、传播和控制规律的科学。

它包括误差的来源、误差的传播规律和误差的控制方法等内容。

2. 什么是随机误差？随机误差是指测量结果在重复测量中的不确定性，它是由于测量条件的变化和测量仪器的精度限制等原因引起的。

3. 什么是系统误差？系统误差是指测量结果在重复测量中的偏差，它是由于测量方法的不合理或测量仪器的固有偏差等原因引起的。

第三章：测量基本原理1. 什么是测量基准？测量基准是指用于建立测量坐标系的参考点或参考面。

它可以是地球表面的某个点或者是测量仪器的某个特定位置。

2. 什么是测量基线？测量基线是指用于测量距离的基准线。

它是测量工程中最基本的测量元素之一。

3. 什么是测量控制点？测量控制点是指用于控制测量工程的点位。

它可以是已知坐标的点，也可以是通过测量确定坐标的点。

第四章：平面坐标测量1. 什么是平面坐标？平面坐标是指在平面上表示点位位置的坐标。

它由横坐标和纵坐标组成。

2. 什么是平差？平差是指通过数学方法对测量数据进行处理，使其满足一定的准确性要求。

常见的平差方法有最小二乘法、最小二乘平差法等。

3. 什么是坐标转换？坐标转换是指将不同坐标系下的点位坐标相互转换的过程。

高程测量实施方案一、引言。

高程测量是地理信息系统中的重要组成部分，它对于土地规划、水利工程、道路建设等领域具有重要的作用。

本文档将介绍高程测量的实施方案，包括测量前的准备工作、测量过程中的注意事项以及数据处理和分析方法。

二、测量前的准备工作。

1.确定测量范围，在进行高程测量之前，首先需要确定测量的范围，包括测量的区域范围和高程测量的精度要求。

2.选择测量方法，根据测量范围和精度要求，选择合适的高程测量方法，包括水准测量、GPS测量等。

3.准备测量设备，根据选择的测量方法，准备好相应的测量设备，包括水准仪、GPS接收机、测量杆等。

三、测量过程中的注意事项。

1.测量环境的选择，在进行高程测量时，需要选择适合的测量环境，尽量避免有遮挡物的地方，以保证测量的准确性。

2.测量时间的选择，在进行高程测量时，需要选择适合的测量时间，避免恶劣的天气条件对测量结果造成影响。

3.测量操作的规范，在进行高程测量时，需要按照操作规范进行测量，包括测量设备的校准、测量杆的垂直放置等。

四、数据处理和分析方法。

1.数据的采集和存储，在进行高程测量时，需要对采集到的数据进行及时的存储和备份，以防止数据丢失。

2.数据的处理和分析，对采集到的数据进行处理和分析，包括数据的平差、数据的插值等，得出最终的高程测量结果。

3.结果的呈现和报告，将处理和分析后得到的高程测量结果进行呈现和报告，包括制作高程图、编写高程测量报告等。

五、总结。

高程测量是地理信息系统中的重要内容，它对于土地规划、水利工程、道路建设等领域具有重要的作用。

在进行高程测量时，需要做好测量前的准备工作，注意测量过程中的细节，以及对测量数据的处理和分析。

只有这样，才能得到准确可靠的高程测量结果，为相关工程项目提供可靠的数据支持。

一、名词解释：第一章：绪论1.简单：铅垂线：铅垂线是指重力的方向线。

水准面：设想将静止的海水面向陆地延伸，形成一个封闭的曲面，称为水准面。

大地体：大地水准面所包围的地球形体称为大地体，它代表了地球的自然形状和大小。

地物：测量上将地面上人造或天然的固定物体称为地物。

地貌：将地面高低起伏的形态称为地貌。

地形：地形是地物和地貌的总称。

2.中等：测量学：测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面点位的科学。

测绘：测绘是指使用测量仪器与工具，通过测量和计算，把地球表面的地形缩绘成地形图，供经济建设、规划设计、科学研究和国防建设使用。

测设：测设又称施工放样，是把图纸上规划好的建筑物、构筑物的位置在地面上标定出来，作为施工的依据。

特征点：特征点是指在地物的平面位置和地貌的轮廓线上选择一些能表现其特征的点。

3.偏难：变形观测：变形观测是指对地表沉降、滑动和位移现象以及由此而带来的地面上建筑物的变形、倾斜和开裂等现象进行精密的、定期的动态观测，它对于地震预报、大型建筑物和高层建筑物的施工和安全使用都具有重要意义。

大地水准面：由于水面可高可低，因此水准面有无穷多个，其中通过平均海水面的水准面，称为大地水准面，大地水准面是测量工作的基准面。

高程：地面点的高程是从地面点到大地水准面的铅垂距离，也称为绝对高程或海拔，用H表示，如A点的高称记为H A。

高差：地面上两点间高程差称为高差，用h表示。

第二章：水准测量一、名词解释高程测量：测量地面上各点高程的工作，称为高程测量。

视准轴：物镜光心与十字丝交点的连线称为视准轴。

水准管轴：水准管分划线的对称中心称为水准管零点，通过水准管零点的圆弧的纵切线，称为水准管轴。

转点：水准测量中用来传递高程的点。

视差：水准测量中在读数前，如果眼睛在目镜端上下晃动，则水准尺上的读数也随之变动，这种现象称为视差。

水准点：事先埋设标志在地面上，用水准测量方法建立的高程控制点称为水准点（Bench Mark），以BM表示。

第四章 高差测量由第一章可知：一个待测点的空间位置包括其平面位置和高程，高程即该点沿铅垂线方向到高程基准面的距离。

在测量技术和仪器已经大为改善的今天，高程可以通过GPS 等方法直接获得，但对于传统测量学来说，高程一般无法直接确定，而是通过测量在相同水准面上的高差，并由已知点的高程传递而得。

本章将讲述传统测量学中两种重要的高差测量方法：水准测量和三角高程测量。

4.1 水准测量4.1.1 水准测量的原理水准测量的基本原理其实很简单，如图4-1所示，若A 点的高程A H 已知，如果可以测得A 点到B 点的高差AB h （A B AB H H h -=，B 点到A 点的高差为B A BA H H h -=，且BA AB h h -=），就可以求得B 点的高程。

图4-1 水准测量的基本原理然而，在具体的工作中，我们无法将仪器深入地面进行测量，为了间接地测得高差，需要使用水准仪和水准尺。

首先，在A 、B 两点各竖立一根水准尺，然后将水准仪安置在A 、B 两点之间。

假设水准仪的水平视线在A 和B 处的水准尺面分别相交在M 和N 的位置，MA 即A 点水准尺的读数a ，NB 即B 点水准尺的读数b ，过A 点作一条水平线与B 点的铅垂线相交于C ，则可得A 点到B 点的高差为：b a h AB -=由于A 点的高程已知，在测量中称之为后视点，读数a 为后视读数，B 点则为前视点，读数b 为前视读数，因此在水准测量中，高差等于后视读数减去前视读数。

可见，高差有正有负，当b a >时，AB h 为正，此时B 点高于A 点；当b a <时，AB h 为负，此时B 点低于A 点。

因此，在水准测量中，高差符号的下标是非常重要的，不能随意混淆。

不过，上述的基本原理只适用于A 、B 两点相距不远的情况，即只用安置一次水准仪就可以得到两根水准尺的读数。

如果两点距离较远或者高差较大，仅仅安置一次仪器并不能测得高差时，那么就需要另外加设若干个临时的立尺点，将已知点的高程传递到未知点，这些立尺点称为转点。

高程测量技术的使用教程近年来，随着科技的不断发展，高程测量技术在工程和测绘领域的应用越来越广泛。

高程测量是指测定地面或物体离海平面的垂直距离，它在各个行业中都扮演着至关重要的角色。

本文将介绍高程测量技术的使用教程，以帮助读者更好地掌握这项技术。

首先，高程测量技术的基本原理是利用水平面和垂直线的相互关系来测量地表或物体的高度。

常用的高程测量方法有三角测量法、水准测量法和全站仪测量法。

三角测量法是通过测量地面上不同点间的水平夹角和距离来计算高程，水准测量法是利用水平线和真空管的气压差来测量高程，而全站仪测量法则是利用激光技术和电子仪器来测量高程。

在实际应用中，高程测量技术经常与地形测量、建筑设计、道路规划等相关工作结合使用。

例如，在地形测量中，高程测量技术可以用来确定山脉的高度、山谷的深度以及平原的高低起伏，这对于地质勘探、城市规划和环境保护都具有重要意义。

在建筑设计中，高程测量技术可以用来确定建筑物的高度和地基的垂直度，以保证建筑物的结构安全和稳定。

在道路规划中，高程测量技术可以用来确定道路的坡度和高低差，以确保交通流畅和行车安全。

在使用高程测量技术时，需要注意以下几点。

首先，选择合适的测量方法和仪器。

根据实际需求和测量对象的不同，选择适当的高程测量方法和仪器，以获得准确的测量结果。

其次，掌握好仪器的使用方法。

不同的高程测量仪器有不同的使用方法和操作技巧，需要在实际操作前进行详细的了解和学习。

再次，进行现场勘测和数据处理。

在进行高程测量时，需要进行现场勘测，包括设置控制点、测量数据以及记录现场信息。

然后，将测量数据导入计算机，进行数据处理和分析，以得到最终的高程测量结果。

最后，校验和验证测量结果。

在高程测量完成后，应进行校验和验证，包括比对其他测量方法的结果、与现有地图和数据进行对比以及检查测量数据的一致性和准确性。

在实际应用中，高程测量技术还面临一些挑战和限制。

首先，测量误差是不可避免的。

由于各种因素的影响，如天气、仪器精度等，高程测量结果都存在一定的误差。