三、四等水准测量步骤

1、三、四等水准测量控制测量除了要完成平面控制测量外， 还要进行高 程控制测量。小区域地形测图或施工测量中，多采用 三、四等水准测量作为高程控制测量的首级控制。一、三、四等水准测量 (leveling) 的技术要求1、高程系统： 三、四等水准测量起算点的高程一 般引自国家一、二等水准点，若测区附近没有国家水 准点，也可建立独立的水准网，这样起算点的高程应 采用假定高程。2、布设形式： 如果是作为测区的首级控制，一般 布设成闭合环线；如果进行加密，则多采用附合水准 路线或支水准路线。三、四等水准路线一般沿公路、 铁路或管线等坡度较小、便于施测的路线布设。3、点位的埋设： 其点位应选在地基稳固，能长久

2、 保存标志和便于观测的地点，水准点的间距一般为 1 1. 5km山岭重丘区可根据需要适当加密， 一个测 区一般至少埋设三个以上的水准点。4、三、四等及五等水准测量的精度要求和技术要 求列于表中。二、三、四等水准测量的观测方法三、四等水准测量观测应在通视良好、 望远镜成像 清晰及稳定的情况下进行。一般采用一对双面尺。1、三等水准一个测站的观测步骤： （后-前- 前- 后；黑 - 黑- 红- 红）/II 5八、八、/（1）照准后视尺黑面，精平，分别读取上、下、中三丝读数，并记为（1）、（ 2）、（ 3）。（2）照准前视尺黑面，精平，分别读取上、下、中三丝读数，并记为（4）、（ 5）、（ 6）。（3

3、）照准前视尺红面，精平，读取中丝读数，记 为（7）（4）照准后视尺红面，精平，读取中丝读数，记为（8）这四步观测，简称为 “后一前一前一后 （ 黑一黑一 红一红 ） ”，这样的观测步骤可消除或 减弱仪器或尺 垫下沉误差的影响。对于四等水准测量，规范允许采 用“后一后一前一前（黑一 红一黑一红 ） ”的观测步 骤。2、一个测站的计算与检核：观测记录参看书本表 7-11 。 视距的计算与检核后视距 (9)=(1) (2)X100m前视距(10)=(4) (5)XI00m 三等75m,四等 100m前、后视距差(11)=(9) (10)三等3m四等 5m前、后视距差累积 (12)= 本站(11)+

4、上站(12) 三等 6m,四等I0rn 水准尺读数的检核同一根水准尺黑面与红面中丝读数之差：前尺黑面与红面中丝读数之差 13)=(6) 十 K(7)后尺黑面与红面中丝读数之差 (14)=(3) 十 K(8) 三等2mm四等3mm(上式中的K为红面尺的起点数，为4. 687m或4787m) 高差的计算与检核黑面测得的高差 (15)=(3) (6)红面测得的高差 (16)=(8) (7)校核：黑、红面高差之差(17)=(15) (16) 0100或(17)=(14) (13)三等3mm四等5mm高差的平均值 (18)= (15)+(16) 0 1 00/2在测站上，当后尺红面起点为 4. 687m

5、前尺红面 起点为4. 787m时，取十0. 100,反之，取一0. 100(3、每页计算校核高差部分在每页上，后视红、黑面读数总和与前视红、黑面 读数总和之差，应等于红、黑面高差之和。对于测站数为偶数的页：2(3)+(8) 2(6)+(7)=刀(15)+(16)=2 刀(18对于测站数为奇数的页：刀(3)+(8) 2(6)+(7)= 刀(15)十(16)=2 刀(18) 0. 100视距部分在每页上，后视距总和与前视距总和之差应等于本 页末站视距差累积值与上页末站视距差累积值之差。 校核无误后，可计算水准路线的总长度。刀(9)刀(10)=本页末站之(12)上页末站之(12)，水准路线总长度=E

6、 (9)+刀(10)4、成果整理三、四等水准测量的闭合路线或附合路线的成果整 理，首先其高差闭合差应满足表 7-10 的要求。然后， 对高差闭合差进行调整，调整方法可参见第二章有关 部分，最后按调整后的高差计算各水准点的高程。若 为支水准路线，则满足要求后，取往返测量结果的平 均值为最后结果，据此计算水准点的高程。5、四等水准采用塔尺进行观测的步骤如下 ：后(上、下、中) - 前(上、下、中) 改变仪器高 前(中) - 后(中)注：第 2 章 2.3 节介绍的图根水准测量成果处理方 法是一种近似的成果处理方法，他不能用于三、四等 水准测量的成果处理。城市测量规范规定，各等 级高程控制网 （指一

7、、二、三、四等水准网 ） 应采用条 件平差或间接平差进行成果计算，条件平差或间接平 差是符合最小二乘原理的严密平差方法，本书没有介 绍它们的内容，所以，三、四等水准测量成果处理的 方法已经超出了本书的范围。如果需要，可以使用专 用平差计算软件如武汉大学测绘学院开发的 “科傻 ” 软件或南方测绘公司的 “平差易 ”软件进行计算。 7-8 三角高程测量 （trigonometric leveling） 原因：1、丘陵地区和山区，地面高低起伏较大 2、水准点位于较高建筑物上。方法：测距仪三角高程测量 （可以代替四等水准测 量）、全站仪三角高程测量、 经纬仪三角高程测量 （主 要用于山区图根高程控制）

8、一、三角高程测量的原理已知：A点高程观测：仪器高i、觇标高I、竖直角a、A B两点间的水平距离 DAB则可求得 A B两点间的高差hAB = DAB tan a +i-I上述公式没有考虑地球曲率和大气折光的影响， 适 合于两点距离小于200m的高差计算。二、三角高程测量的等级及技术要求对于三角高程控制测量， 般分为两级， 即四等和 五等三角高程测量，它们可作为测区的首级控制。其 技术要求见表。三、地球曲率和大气折光的影响（球气差改正数）在做三角高程测量时， 在一定情况下， 还需要考虑 地球曲率和大气折光对所测高差的影响，即要进行地 球曲率和大气折光的改正，简称球气两差改正。1地球曲率的改正在用三角高程测量两点间的高差时， 若两点间的距 离较长（超过300m）则图7-15中的大地水准面不能 再用水平面来代替，而应按曲面看待，因此还应考虑地球曲率影响的改正，简称为球差改正，其改正数用f1 表示。2、大气折光的改正在观测竖直角时， 由于大气的密度不均匀， 视线将 受大气折光的影响而总是成为一条向上拱起的曲线， 这样使所测得的竖直角 （ 水平方向与视线的切线方向 ） 总是偏大，因此，要进行大气折光的改正，简称气差 改正，其改正数用 f2 表示3、三角高程严密计算公式的推导4、措施球气两差在单向三角高程测量中，必须进行改正。 对于双向三角高程测量 （ 又称对向观测或直反觇观测， 即5、三