第三节 水准测量的一般方法和要求

一、水准测量的实施

水准测量是按一定的水准路线进行的，现仅就由一已知高程点（水准点）测定另一点（待测高程点）的高程为例，说明进行水准测量的一般方法。

当两点距离较远或高差过大时，则需在两点之间分成若干段，逐段安置仪器，依次测得各段高差，而后测算两点的高差。如图2-20所示，在A、B两点间逐次设3个点，安置4次仪器，每安置一次仪器测读后、前视读数，得各段高差为

由图可知，两点间的高差为4段高差之和，即

在实际作业中，应按一定的记录格式随测、随记、随算。以图2-20为例，开始将水准仪安置在已知点A及第一点TP₁之间，测得a₁=1.852m及b₁=0.658m，分别记入表2-1中第一测站的后视读数及前视读数栏内，算得高差h₁=+1.194m，记入高差栏内。水准仪搬至Ⅱ站，A点上的水准尺由持尺者向前选择第二点TP₂，在其上立尺，水准仪搬至TP₁和TP₂之间，后视TP₁，前视TP₂，将测得的后、前视读数及算得的高差记入第二测站的相应各栏中。然后又搬仪器至Ⅲ、Ⅳ站继续观测。所有观测值和计算见表2-1，其中计算校核中算出的∑h与∑a-∑b相等，表明计算无误，如不等则计算有错，应重算加以改正。

从观测过程与表2-1可知，A点高程是通过在地面上临时选择的TP₁、TP₂、TP₃等点传递到B点的，这些点称为转点（Turning Point），它起传递高程的作用，所以在转点上先有前视读数，而后有后视读数，才能起传递作用，因此，测量过程中转点位置的任何变动，将会直接影响B点的高程，为此转点应选择在坚实的地面上，放置尺垫并踩实，还要注意不能有任何意外的变动。

二、水准测量的校核方法和精度要求

在水准测量中，测得的高差总是不可避免地含有误差。为了判断测量成果是否存在错误及是否符合精度要求，必须采取相应的措施进行校核。

（一）测站校核

1.改变仪器高法

即在每个测站上，测出两点间高差后，重新安置仪器（升高或降低仪器10cm以上）再测一次，两次测得高差其不符值应在允许范围内。这个允许值按水准测量等级不同而异，我国水准测量按精度从高到低分为一等、二等、三等、四等，统称为国家水准测量（第七章），其余称等外水准测量或一般水准测量。对一般水准测量两次高差不符值的绝对值应小于5mm，否则应重测。

2.双面尺法

将水准尺划分为红、黑两面，而红面与黑面的刻划差一个常数，这样在一个测站上对每个测点既读取黑面读数，又读取红面读数，据此校核红、黑面读数之差以及由红、黑面测得高差之差是否在允许范围内（第七章）。采用双面尺法不必重新安置仪器，从而节约了时间，提高了工效。

测站校核可以校核本测站的测量成果是否符合要求，但整个路线测量成果是否符合要求甚至有错，则不能判定。例如，假设迁站后，转点位置发生移动，这时测站成果虽符合要求，但整个路线测量成果都存在差错，因此，还需要进行下述的路线校核。

（二）路线校核

进行水准测量的路线有如下两点。

1.闭合水准路线

如图2-21所示，设水准点BM₁（Bench Mark）的高程为已知，由该点开始依次测定1、2、3点高程后，再回到BM₁点组成闭合水准路线。这时高差总和在理论上应等于零，即∑h_理=0。但由于测量含有误差，往往∑h≠0，而存在高差闭合差Δh，即

高差闭合差Δh的大小反映了测量成果的质量，闭合差的允许值Δh_允视水准测量的等级不同而异，对等外水准测量

式中 L——路线长度，km;

n——测站数。

若高差闭合差的绝对值大于Δh_允，说明测量成果不符合要求，应当重测。

2.附合水准路线

如图2-22所示，设BM₁点的高程H_始、BM₂点的高程H_终均为已知，现从BM₁点开始，依次测定 1、2、3点的高程，最后附合到BM₂点上，组成附合水准路线。这时测得的高差总和∑h_测应等于两水准点的已知高差（H_终-H_始）。实际上，两者往往不相等，其差值Δh即为高差闭合差

高差闭合差的允许值与式（2-10）相同。

3.支水准路线

如图2-23所示，从已知水准点BM₁开始，依次测定 1、2、3点的高程后，既不附合到另一水准点，也不闭合到原水准点。但为了校核，应从3点经2、1点返测回到BM₁。这时往测和返测的高差的绝对值应相等，符号相反。如往返测得高差的代数和不等于零即为闭合差高差闭合差的允许值仍按式（2-10）计算，但路线长度或测站数以单程计。