认识水准测量

水准测量的原理

测量地面上各点高程的工作称为高程测量。根据所使用的仪器和施测方法以及精度要求的不同，高程测量可分为水准测量、三角高程测量、气压高程测量和GPS测量等。水准测量是高程测量中最基本的精密度较高的一种测量方法，被广泛应用于国家高程控制测量、工程勘测和施工测量工作中。

水准测量是利用水准仪提供的水平视线，根据水准仪在两点竖立的水准尺上的读数，先求得两点之间的高差，然后根据已知点的高程，推算出未知点的高程。

如图2-1所示，已知A点高程HA、测定B点的高程HB。施测时，在A、B两点之间约等距离处安置水准仪，并在A、B两点分别垂直竖立水准尺(也称水准标尺)，先照准A点水准尺，根据水准仪提供的水平视线在A点水准尺上的读数a，再照准B点的水准尺，保持同一水平视线，读出读数b。

如图2-1中箭头所示，测量的前进方向由已知高程的A点向待测高程的B点。A点称为后视点，所立水准尺为后视尺，尺上读数a称为后视读数；B点称为前视点，所立水准尺为前视尺，尺上读数b为前视读数。

地面上已知A点与待测B点两点之间高差始终等于后视读数a减去前视读数b，即

图2-1　水准测量原理

水准测量原理

式(2-1)表示B点对A点的高差。若a＞b，高差hAB为正，说明待测点B比已知点A高；若a＜b，高差hAB为负，说明B点比A点低；若a=b，则高差hAB为零，说明B点与A点高相等。

B点的高程HB可由下式求得：

B点高程也可用水准仪的视线高程Hi计算，即

在水准测量工作中，如果已知点到待定点之间的距离很远或高差很大，仅用一个测站不可能测得其高差时，则应在两点之间设置若干个测站。如图2-2所示，这种连续多次设站测定高差，最后取各站高差代数和求得A、B两点之间高差的方法，叫作复合水准测量。

图2-2　复合水准测量

图2-2中，A、B两点之间各测站的高差为h1、h2、…、hn。根据式(2-1)可以计算出：

则A、B两点的高差为

B点的高程为

式(2-4)可以作为测量过程中的计算校核之用，检查计算结果是否正确。

水准测量原理