国家与工程精密水准网的测设与平差计算

§6.3国家与工程精密水准网的测设与平差计算6.3.1国家精密水准网的布设用途：经济建设的基本高程控制、地球科学研究（如地壳运动、海面变化等）布设原则：从高级到低级、从整体到局部分四个等级布设，逐级控制、逐级加密。水准网分四个等级：一、二等水准网为精密水准网；三、四等网在“测量学”已经讲授6.3.1国家精密水准网的布设国家高程控制网自1951年开始分以下几个阶段：1951~1975：一等水准长度50000公里，精度2~3mm/km二等水准长度140000公里,精度4mm/km1976~1984：一等水准路线289条，构成100个闭合环，联测42个验潮站，长度93000公里，按环闭合差估算的精度1.03mm/km1981~1990：重新布设国家二等水准路线136000公里，由822闭合环或附合到一等点的附合路线构成。由环闭合差求得精度为1.54mm/km6.3.1国家精密水准网的布设1986年完成国家一等水准网的平差计算，求得每公里测量中误差为1.15mm。1976年~1990年完成的水准网称为国家第二期水准网。一等水准网的环长在1000~2000km之间，二等水准网的环长在500~750km之间6.3.2城市和工程精密水准网的布设城市与工程水准网分二、三、四等3个等级布设，精度与相应等级的国家水准网一致。联测2个以上的国家精密水准点，起始高程应采用稳定的基岩点。在上海这种软土地区域的精密水准网，由于地面沉降，一般每年都至少复测一次，且有足够密度的基岩标或深层标。上海地面每年约沉降1厘米，有些城市如苏州、宁波更大，北方城市，特别是华北平原的城市，因大量开采地下水，地面沉降更是惊人。6.3.2城市和工程精密水准网的布设因此，使用水准点成果时，特别要注意水准点是否沉降。需要进行检验，确认没有沉降后才能使用。精密水准网布设的工作程序：1、水准网的图上设计；2、水准点的选定；3、水准标石的埋设；4、水准测量观测；5、平差计算和成果表编制6.3.2城市和工程精密水准网的布设图上设计的要点：1、沿坡度较小的道路布设，避免跨越水域；2、应考虑下级网的加密需要；3、尽可能布设成环形或结点形，也可以是附合路线4、水准点密度：一般地区2~4km，城区：1~2km工业区：1km5、应该与国家点联测，以统一高程系统6、注意已有测量成果的利用6.3.2城市和工程精密水准网的布设水准标石6.3.3精密水准测量的实施1、精密水准仪和水准尺精密水准仪结构6.3.3精密水准测量的实施精密水准仪测微读数原理6.3.3精密水准测量的实施S3精密水准仪6.3.3精密水准测量的实施S3精密水准仪的读数方法6.3.3精密水准测量的实施Ni004精密水准仪6.3.3精密水准测量的实施Ni004精密水准仪的读数方法6.3.3精密水准测量的实施精密水准尺和尺垫6.3.3精密水准测量的实施各类精密水准仪的技术参数6.3.3精密水准测量的实施2、精密水准测量的误差1)、i角误差6.3.3精密水准测量的实施2)、水准尺每米长度误差3)、水准尺零点差6.3.3精密水准测量的实施4)、温度变化对i角的影响5)、大气折光影响6)、仪器和水准尺的垂直位移影响6.3.3精密水准测量的实施3、精密水准测量的实施观测程序如下奇数站：(1)、后视基本分划(2)、前视基本分划(3)、前视辅助分划(4)、后视辅助分划偶数站：(1)、前视基本分划(2)、后视基本分划(3)、后视辅助分划(4)、前视辅助分划6.3.3精密水准测量的实施6.3.3精密水准测量的实施6.3.4精密水准测量的精度规定，观测值改正，概算与平差解算1、精密水准测量精度鉴定与水准路线的限差规定1222.1202222121202222211nnnnRRRPPP为往返不符值，根据权的性质和权与距离的关系，得：因此，高差不符值的单位权中误差为：RnnR21216.3.4精密水准测量的精度规定，观测值改正，概算与平差解算RnM412FWWNMW1则每公里往返高差平均值的中误差为：由N个环长为F、环闭合差为W的闭合环求得的每公里高差中误差为：6.3.4精密水准测量的精度规定，观测值改正，概算与平差解算对于二等水准测量，规范规定：mmMmmMW0.20.1长度R(km)测段的往返高差不符值：mmR4长度L(km)的附合路线闭合差：mmL4长度F(km)的环闭合差：mmF4长度R(km)已测测段的检测高差之差：mmR46.3.4精密水准测量的精度规定，观测值改正，概算与平差解算hfh2、观测值的改正1)、水准尺每米长度误差改正imiimmiiiiHAHsin22)、近似正高改正6.3.4精密水准测量的精度规定，观测值改正，概算与平差解算injjjjnjjnjjniWRRvhHHWiii1110)(3、水准路线闭合差的改正4、水准网的平差计算采用间接观测平差，权为距离的倒数。习题1、国家和城市的精密水准网各分哪几个等级？给出其闭合差的限差计算公式。2、与普通水准仪相比，精密水准仪的读数方法有和特点？3、精密水准测量的主要误差有哪些？如何消除或削弱这些误差的影响？