1、跨河水准方案设计2014.11.25目录一 作业规范 .1二 任务概况 .1三 测区地理条件概况 .1四 跨河水准布设方案 .14.1 测回法跨河水准布设 .14.2 全站仪法水准高程测量 .34.3 全站仪对向观测 .4五 跨河水准测量方法 .55.1 观测方法概要及适用距离 .55.2 测回数及限差 .6六 人员及仪器安排 .7七 费用预支 .7八 成果提交 .7九 附件 .70一 作业规范水准测量规范工程测量规范二 任务概况现有一段从 A 地到 B 地的附和水准路线（假设的），该路线需跨越一条宽约 3 公里的大河，为完成水准路线的测量，现设计一种跨河水准测量方案，从而测出河两岸的高程，完
2、成整个路线的水准测量。三 测区地理条件概况河段处于江汉平原上，河两岸的地势比较平坦，且地形相似；两岸均有人工铺设的水泥路，可以找到避开草丛、沙滩、芦苇等易产生复杂折光的地方来架设仪器。水面较为平静，没有大风大浪，不考虑潮汐影响。四 跨河水准布设方案4.1 测回法跨河水准布设如下图所示，路线由北向南推进时遇到河流阻碍，则水准测量布设方案如下：图 4.1该方法为测回法，即在河的两岸选定立尺点 b1、b 2 和测站 I1、I 2。I 1、I 2 同时又是立尺1点。选点时使 b1I1 与 b2I2。观测时，仪器先在 I1 处后视 b1，在水准尺上读数为 B1，再前视 I2（此时 I2 点上树立水准标尺
3、），在水准标尺上读数为 A1。设水准仪具有一定的 i 角误差，其值为正，由此对读数 B1 的误差影响为 1，对于读数 A1 的误差影响为 2，则由 I1 站所得观测结果，可由下式计算 b2 相对于 b1 的正确高差（4.1）2211bIhBh将水准仪迁至对岸 I2 处，原在 I2 的水准标尺迁至 I1 作后视尺，原在 b1 的水准标尺迁至b2 作前视尺。在 I2 观测得后视水准尺读数为 A2，其中 i 角的误差影响为 2；前视水准尺读数为 A2，其中 i 角的误差为 1。则由 I2 站所得观测结果，可按下式计算 b2 相对于 b1 的正确高差（4.2）122121 BhIb取 I1、I 2 测
4、站所得高差的平均值，即（4.3）2121211 21 bIbb hAh 由此可知，由于在两个测站上观测时，远、近视距是相等的，所以由于仪器 i 角误差对水准尺上读数的影响，在平均高差中得到抵消。仪器在 I1 站观测为上半测回观测，在 I2 站观测为下半测回观测，由此构成一个测回的观测。观测测回数，跨河视线长度和测量等级在水准规范中有明确规定。跨河水准测量的全部观测测回数，应分别在上午和下午观测各占一半。或分别在白天和晚间观测。测回间应间歇 30min，再开始下一测回的观测。为了更好地消除仪器 i 角误差影响和折光影响，最好用两架同型号仪器在两岸同时进行观测，两岸的立尺点 b1、b 2 和仪器观
5、测站 I1、I 2 应布置成如下两图，布设时尽量使b1I1=b2I2，I 1b2=I2b1。图 4.22图 4.3为了尽可能使往返跨越障碍物的视线受相同的折光影响，对跨越地点的选择应满足如下几点：（1）要尽量选择在两岸地形相似、高度相差不大而跨越距离较短的地点；（2）应力求避免通过草丛、沙滩、芦苇等地点的上方；（3）两岸仪器视线离水面的高度应相等，由于跨河的视线应该会长于 300m，所以不应低于 ， 为跨河视线的公里数；mS4s（4）若水位受潮汐影响时，应按最高水位计算；（5）当视线高度不能满足要求时，须埋设牢固的标尺桩，并建造稳固的观测台或标架。4.2 全站仪法水准高程测量由于本项目跨河的间
6、距太大，达到 3km，所以直接用水准仪可能看不到水准尺，于是可以采用全站仪测高程的方法进行高程传递，布设方案如下所示：3图 4.4利用全站仪既可以测距又可以测角的优点，并且它可视距离最远可达到 10000m，所以可以观察到棱镜。先将全站仪在任意合适架站的地方架站，并量出仪器高 ，棱镜先放在i已知点 A 上，测出高度 ，再将此棱镜移到待测点 B 上，测出高度 ，则 B 点高程可以1h 2h按下述公式计算（4.4）12hHAB4.3 全站仪对向观测由于全站仪直接测高差获得绝对高程的误差受量取的仪器高、温差、折光等影响较大，操作不熟练者测量误差可能达到几分米，所以为了减弱这种误差提高精度，可以用全站
7、仪对向观测，架站示意图如下：4图 4.5按图中标号，依次架偶数站。在 1 站时，棱镜放在 2 上，量取距离和角度；接着棱镜放在 1 上，在 2 处观测，量取距离和角度；然后棱镜再放到 2 上，在 3 观测.依次到 4 站测完，利用三角高程测量原理得到高差计算高程。五 跨河水准测量方法5.1 观测方法概要及适用距离跨河水准测量使用的方法概要及其适用的距离按下表规定执行。序号 观测方法 方法概要最长跨距1 光学测微法 使用一台水准仪，用水平视线照准觇板标志，并读记测微鼓分划值，求出两岸高差 5002 倾斜螺旋法使用两台水准仪对向观测，用倾斜螺或气泡移动来测定水平视线上、下两标志的倾角计算水平视线的
8、位置，求出两岸高差15003 经纬仪倾角法使用两台经纬仪对向观测，用垂直度盘测定水平视线上、下两标志的倾角，计算水平视线位置，求出两岸高差350054测距三角高程法使用两台全站仪对向观测，测定偏离水平视线的标志倾角和距离，求出两岸高差 35005 GPS 测量法使用 GPS 接收机和水准仪分别测定两岩岸点位的大地高差和同岸点位的水准高差，求出两岸点位的水准高差，求出两岸的高程异常和两岸高差35005.2 测回数及限差采用光学测微法、倾斜螺旋法、经纬仪倾角法和测距三角高程法进行跨河水准测量时以跨河视线长度确定应观测的时间段数、测回数与限差。应观测的时间段数、测回数及组数，按表中规定执行。一 等
9、二 等跨河视线长度 /m最少时间段数双测回数半测回中的组数最少时间段数双测回数半测回中的组数100300 2 4 2 2 2 2301500 4 6 4 2 2 45011000 6 12 6 4 8 610011500 8 18 8 6 12 815012000 12 24 8 8 16 862000 以上 6s 12s 8 4s 8s 8S 为跨河视线长度千米数，尾数凑整到 0.5六 人员及仪器安排由于水面较宽，跨河相对不容易，所以在实际测量时，需要两台一样的仪器和标尺同时进行测量，避免仪器转移而影响作业效率。仪器使用及人员安排如下表：仪器名称 数量Wild_N3 精密水准仪 2 台徕卡 DNA03 2 台棱镜 2 根水准尺 2 根对讲机 2 个表 6.1人员 数量仪器观测 2 人（两台同时观测）架尺 2 人（两台同时观测）辅助人员 2 人表 6.2七 费用预支八 成果提交跨河水准测量方案一份跨河水准控制网测量数据及处理结果一份九 附件
