《三角高程测量》课件.ppt

§ 5.11 三角高程测量 　　　三角高程测量是根据两点间的水平距离和垂直角，计算两点间的高差。 　　适用于：地形起伏大的地区进行高程控制。实践证明，电磁波三角高程的精度可以达到四等水准的要求。 注意：当两点距离较大（大于300m）时： 　　　1、加球气差改正数： 图形：电磁波三角高程测量记录表 控 制 测 量 内容提要: 1\控制测量概述 2\导 线 测 量 3\交会测量 4\高程控制测量 控制测量 概 述 一、控制测量 1、目的与作用 ?为测图或工程建设的测区建立统一的平面控制网和高程控制网。 ?控制误差的积累。 ?作为进行各种细部测量的基准 2、有关名词 ?小地区（小区域）：不必考虑地球曲率对水平角和水平距离影响的范围。 ?控制点：具有精确可靠平面坐标或高程的测量基准点。 ?控制网：由控制点分布和测量方法决定所组成的图形。 ?控制测量：为建立控制网所进行的测量工作。 3、控制测量分类 ?按内容分： 平面控制测量：测定各平面控制点的坐标X、Y。 高程控制测量：测定各高程控制点的高程H。 ?按精度分：一等、二等、三等、四等；一级、二级、三级 ?按方法分：三角网测量、天文测量、导线测量、交会测量、卫星定位测量 ?按区域分：国家控制测量、城市控制测量、小区域工程控制测量 二、国家控制网 平面：国家平面控制网由一、二、三、四等三角网组成。 高程：国家高程控制网是由一、二、三、四等水准网组成。 国家控制网的特点：高级点逐级控制低级点。 图形1：国家一、二等平面控制网布置形式 三、控制测量的一般作业步骤 测量原则 从整体到局部，先控制后碎部，步步有检核 控制测量的分类 按性质分：平面控制测量(测定控制点的X、Y坐标）；高程控制测量(测定控制点的高程） 按应用范围分 国家控制网、城市控制网、图根控制网 控制测量作业包括 技术设计、实地选点、标石埋设、观测和平差计算 控制测量技术设计包括 精度指标的确定和控制网的网形设计 * * 1．三角高程测量原理 A B i v D hAB 大地水准面 HA HB A、B两点间的高差hAB为： B点的高程HB为： 2、可采用对向观测后取平均的方法，抵消球气差的影响。 ；即有： 球差为正，气差为负 二、三角高程测量的基本公式 1、地球曲率与大气折光的影响 由于大地水准面是曲面，过测站点的曲面切线不一定和水平视线平行。故测得的高差和实际高差不一定相等。 　　 空气密度随着所在位置的高程变化，越到高空，密度越稀，光线通过由下而上密度均匀变化的的大气层时，光线发生折射，形成凹向地面的曲线。引起三角高程测量偏差。 如图，PC为水平视线，PE 是通过P点的水准面。由于地球曲率的影响，C、E高程不等。P、E同高程。CE为地球曲率对高差的影响： 如图，A点高程已知，测量A、B之间的高差hAB,求B点的高程。 PC为水平视线。PM为视线未受大气折光影响的方向线，实际照准在N上。 视线的竖直角为 。 则MN为大气折光影响： 其中，K为大气垂直折光系数，S0为AB两点间的实测的水平距离。R为地球曲率半径。 为仪器高， 为觇标高，则B点的高程可以表示为： H=HA+ +EC+CM-MN-NB = HA+ +P+CM - - 其中 三角高程测量的公式可写为： 2、对向观测计算高差 为了消除或减弱地球曲率和大气折光的影响，三角高程测量一般应进行对向观测，亦称直、反觇观测。三角高程测量对向观测，所求得的高差较差不应大于0.4D（m），其中D为水平距离，以km为单位。若符合要求，取两次高差的平均值作为最终高差。 三角高程测量计算 +50.07 105.72 157.79 平均高差/m 起算点高程/m 所求点高程/m 0.11 高差较差容许值/m -0.06 对向观测的高差较差/m 反 286.36 -9?58′41″ -50.38 +1.48 -3.20 -52.10 直 286.36 +10?32′26″ +53.28 +1.52 -2.76 +52.04 觇法 平距D/m 垂直角α Dtanα/m 仪器高i/m 觇标高v/m 高差h/m A 起算点 B 所求点 三、三角高程测量主要误差来源及减弱措施 由公式知，观测边长D、垂直角、仪高i和觇标高v的测量误差及大气垂直折光系数K的测定误差均会给三角高程测量成果带来误差。 1、边长误差 边长误差决定于距离丈量方法。用普通视距法测定距离，精度只有1/300；用电磁波测距仪测距，精度很高，边长误差一般为几万分之一到几十万分之一。边长误差对三角高程的影响与垂直角大小有关，垂直角愈大