测量高程的方法

高程测量记录

项目名称：独墅湖邻里中心市政绿化工程

施工单位：苏州中恒通路桥建设有限公司

部位名称：Y31~Y40 工序名称：沟槽开挖

桩号 后视（m） 仪高（m） 前视（m） 高程（m） 设计（m） 高差 备注

±0 （mm）

2.74 5.675 2.935

Y31 4.587 1.088 1.1 -12

4.554 1.121 1.11 11

Y32 4.565 1.11 1.12 -10

4.567 1.108 1.125 -17

Y33 4.533 1.142 1.13 12

4.522 1.153 1.14 13

Y34 4.532 1.143 1.15 -7

4.498 1.177 1.165 12

Y35 4.51 1.165 1.18 -15

4.404 1.271 1.26 11

Y36 4.314 1.361 1.34 21

4.286 1.389 1.375 14

Y37 4.275 1.4 1.41 -10

4.453 1.222 1.205 17

Y38 4.694 0.981 1 -19

4.689 0.986 0.975 11

Y39 4.712 0.963 0.95 13

4.857 0.818 0.83 -12

Y40 4.975 0.7 0.71 -10

观测、计算： 监理： 日期：

高程测量记录

项目名称：独墅湖邻里中心市政绿化工程

施工单位：苏州中恒通路桥建设有限公司

部位名称：Y31~Y40 工序名称：沙砾垫层

水准仪测量高程的方法和步骤

第一章 水准测量

内容：理解水准测量的基本原理；掌握 DS3 型微倾式水准仪、自动安平水准仪的构造特点、水准尺和尺垫；掌握水准仪的使用及检校方法；掌握水准测量的外业实施（观测、记录和检核）及内业数据处理（高差闭合差的调整）方法；了解水准测量的注意事项、精密水准仪和电子水准仪的构造及操作方法。

重点：水准测量原理；水准测量的外业实施及内业数据处理。

难点：水准仪的检验与校正。

§2.1 高程测量（ Height Measurement ）的概念

测量地面上各点高程的工作 , 称为高程测量。高程测量根据所使用的仪器和施测方法的不同，分为：

（1）水准测量 (leveling)

（2）三角高程测量 (trigonometric leveling)

（3）气压高程测量 (air pressure leveling)

（4）GPS 测量 (GPS leveling)

§2.2 水准测量原理

一、基本原理

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：

2、测得两点间高差 后，若已知 A 点高程 ，则可得B点的高程：。

3、视线高程：

4、转点 TP(turning point) 的概念：当地面上两点的距离较远，或两点的高差太大，放置一次仪器不能测定其高差时，就需增设若干个临时传递高程的立尺点，称为转点。

二、连续水准测量

如图所示，在实际水准测量中， A 、 B 两点间高差较大或相距较远，安置一次水准仪不能测定两点之间的高差。此时有必要沿 A 、 B 的水准路线增设若干个必要的临时立尺点，即转点（用作传递高程）。根据水准测量的原理依次连续地在两个立尺中间安置水准仪来测定相邻各点间高差，求和得到 A 、 B 两点间的高差值，有：

全站仪进行高程测量的几个方法的探讨

王晓涛

摘要：全站仪在公路工程施工中的使用越来越普遍，利用全站仪测量高程，在施工中越来越受到关注。根据工程施工中的实践，总结出全站仪测量高程的几种方法，使全站仪三角高程测量精度进一步提高，提高了施测速度与准确性。

关键词：全站仪 高程测量 方法

在现有公路工程施工中，高程测量传统方法是水准测量、三角高程测量。两种方法各有利弊，水准测量是一种直接测量高程的方法，测量高差的精度较高，但受地形的影响大，转站多，施测速度慢。随着全站仪在公路施工广泛普及应用，用全站仪测量高程越来越受到施工测量人员的青睐。现就全站仪测量高程的几种方法结合施工过程中的实践，对传统方法和新方法探讨一下。

一、利用三角高程测量的传统方法：

D

V t

а

i hAB

HA HB

高程基准面

图中：

D ：为A、B两点间的水平距离

а：为A点观测B点时的垂直角

i 为测站点的仪器高

t ：为棱镜高

HA：为A点高程

HB：为B点高程

V ：为全站仪望远镜和棱镜之间的高差（V=D×tgа）

传统方法步骤：

在已知高程点A点架设仪器，量取仪器高i、棱镜高t，输入全站仪测得AB之间的平距D，则HB高程为：

HB=HA＋ D×tgа＋i－t ①

此方法以水平面为基准面，只有当A、B两点的距离较近时，测量质量才比较准确，当距离远时还必须要考虑到地球曲率、大气折光对距离的影响。在人员量取仪器高、棱镜高时，量取数据误差大、精度不高，影响测量精度的误差来源比较多。而且传统方法进行高程测量，仪器必须架设在已知高程的点位上，必须量取仪器高、棱镜高。对要测点如果不通视的无法施测，有一定的局限性。

二、利用新方法高程测量

内蒙古二赛一级公路二合同段地处平原微丘，线路全长61.343km，地势平坦。一些GPS高程控制点离路线较远，最远的有1.4km，这些都加大水准点复测以及施工过程中的水准点加密的工作量。由于施工工期紧、测量人员有限，采用新的全站仪测量高程，提高了施测速度及精度，满足了工程进度的需要。

应用全站仪进行三角高程测量的新方

在工程的施工过程中，常常涉及到高程测量。传统的测量方法是水准测量、三角高程测量。两种方法虽然各有特色，但都存在着不足。水准测量是一种直接测高法，测定高差的精度是较高的，但水准测量受地形起伏的限制，外业工作量大，施测速度较慢。三角高程测量是一种间接测高法，它不受地形起伏的限制，且施测速度较快。在大比例地形图测绘、线型工程、管网工程等工程测量中广泛应用。但精度较低，且每次测量都得量取仪器高，棱镜高。麻烦而且增加了误差来源。

随着全站仪的广泛使用，使用跟踪杆配合全站仪测量高程的方法越来越普及，使用传统的三角高程测量方法已经显示出了他的局限性。经过长期摸索，总结出一种新的方法进行三角高程测量。这种方法既结合了水准测量的任一置站的特点，又减少了三角高程的误差来源，同时每次测量时还不必量取仪器高、棱镜高。使三角高程测量精度进一步提高，施测速度更快。

一、三角高程测量的传统方法

如图一所示，设A，B为地面上高度不同的两点。已知A点高程HA，只要知道A点对B点的高差HAB即可由HB=HA+HAB得到B点的高程HB。

此主题相关图片如下：

图中：D为A、B两点间的水平距离

а为在A点观测B点时的垂直角

i为测站点的仪器高，t为棱镜高 HA为A点高程，HB为B点高程。

V为全站仪望远镜和棱镜之间的高差（V=Dtanа）

首先我们假设A，B两点相距不太远，可以将水准面看成水准面，也不考虑大气折光的影响。为了确定高差hAB，可在A点架设全站仪，在B点竖立跟踪杆，观测垂直角а，并直接量取仪器高i和棱镜高t，若A，B两点间的水平距离为D，则hAB=V+i-t

故 HB=HA+Dtanа+i-t （1）

这就是三角高程测量的基本公式，但它是以水平面为基准面和视线成直线为前提的。因此，只有当A，B两点间的距离很短时，才比较准确。当A，B两点距离较远时，就必须考虑地球弯曲和大气折光的影响了。这里不叙述如何进行球差和气差的改正，只就三角高程测量新法的一般原理进行阐述。我们从传统的三角高程测量方法中我们可以看出，它具备以下两个特点：