一、水准测量的概念

水准测量：又叫几何水准测量。是用水准仪和水准尺测定地面上两点间高差的方法。在地面两点间安置水准仪，观测竖立在两点上的水准标尺，按尺上读数推算两点间的高差。通常由水准原点或任一已知高程点出发，沿选定的水准路线逐站测定各点的高程。本文以四等水准为例进行讲解。

二、水准测量的原理

利用水准仪提供的水平视线，在两把水准尺上获取读数，来求得该两尺之间的高差，然后推算出高程。 

高程—点到大地水准面的铅垂距离，一般用H_A表示；

高差—地面上两点的相对高程或绝对高程之差叫做高差，一般用h表示。（高差用正负之分，而高程没有）

h_AB=a-b；H_b=H_A+h_AB

视线高测量有时安置一次仪器须测算出较多点的高程，可先求出水准仪的视线高程，然后再分别计算各点高程，从下图中可以看视线高

H_i=H_A+a

B/C点高程

H_B=H_i-b ；H_C=H_i-C 

三、水准仪的构造（微倾式水准仪）

1、物镜

2、目镜

3、调焦螺旋

4、管水准器

5、圆水准器

6、脚螺旋7、制动螺旋

8、微动螺旋

9、微倾螺旋

10、基座

四、四等水准测量的主要技术要求

    四等水准路线一般沿道路布设，尽量避开土质松软地段，水准点间的距离一般为2-4km，在城市建筑区为1-2km。水准点应选在地基稳固能长久保保存和便于观测的地点。

    根据国家标准《工程测量规范》（GB50026－2007），四等水准测量基本技术要求如下表所示。

五、四等水准测量的方法

（1）观测方法四等水准测量的观测应在通视良好、望远镜成像清晰、稳定的情况下进行。

（2）观测步骤引入K值的概念：K为双面水准尺的红面分划与黑面分划的零点差(常数4.687m或4.787m)对于四等水准测量读数差不能超过3mm

（3）观测时前、后视距离必须读取上、下丝读数计算，上、下丝读数应记录在手簿中。

（4）观测顺序按“后－后－前－前”进行，在没有换站时，后视尺不得移动。

（5）记录字迹工整、清晰，不得任意修改，记录者必须回报读数。

（6）水准测量各测段设站数不限。

（7）高差的计算采用“奇进偶舍”的原则；记录、计算时的占位“0”及“±”必须填写。

六、四等水准测量的计算

1、测站计算

(1) 根据前、后视的上、下丝读数计算前、后视的视距：

后视距离：(9)=100×【(1)-(2)】

前视距离：(10)=100×【(5)-(6)】

计算前、后视距差(11)：(11)=(9)-(10)

对于四等水准测量，(11)不得±5m计算前、后视距累计差(12)：(12)=上站(12)+本站(11)对于四等水准测量，

(12)不得超过±10m

2、水准尺读数检核

假设后视红面水准尺K1=4.687m，后视水准尺黑面与红面读数差的检核：

(13)=(3)+K1-(4)

前视水准尺黑面与红面读数差的检核：

(14)=(7) +K2-(8) K2=4.787m

对于四等水准测量读数差不得超过士3mm。

3、高差计算与检核

按前、后视水准尺红、黑面中丝读数分别计算该站高差：

黑面高差(15)=(3)-(7)

红面高差(16)=(4) -(8)

红黑面高差之差(17)=(15)-【(16)±100】=(13)-(14)

对四等水准测量，(17)不得超过±5mm高差中数计算：

当上述计算符合限差要求时，可进行高差中数计算：(18)=(15)-(16)±100)÷2

七、注意事项（总结）

（1）每次水准尺翻面以及后视转前视之前，一定要精平，使符合水准气泡居中。

（2）记录员听到观测读数后，要及时回报读数进行数据检验，以免错听、错记。

（3）不允许划改毫米、厘米，不准连环涂改数据。

（4）四舍六入、逢五奇进偶舍。

（5）有正、负意义的量，在记录计算时都应带上“+”、“-”号。

（6）高差中数记录4位数，测段高差记录为3位数。

（7）每进行一步计算都要对照限差要求，有一项超限视为不合格，需重测，并在重測的结果后加注“重测”二字。

（8）上丝、下丝之和除以2约等于中丝读数，即：中丝读数约等于(上丝读数+下丝读数)÷2

（9）红面读数约等于K+黑面读数

（10）黑面高差与红面高差相差约100，且土号交替出现

（11）计算K+黑-红口算技巧，可用公式：K尾数+黑尾数-红尾数或(黑尾数-红尾数) +13计算

（12）计算高差中数口算公式：黑-(K+黑-红)÷2