四等水准测量

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三、四等水准测量，除了应用于国家高程控制网的加密外，还能够应用于建立小区域首级高程控制网。三、四等水准测量的起算点高程应尽量从附近的一、二等级水准点引测，若测区附近没有国家一、二等水准点，则在小区域范围内可采用闭合水准路线建立独立的首级高程控制网，假定起算点的高程。三、四等水准测量及等外水准测量的精度要求列于表5－9。

表5－9 水准测量的主要技术要求

三、四等水准测量一般采用双面尺法观测，其在一个测站上的技术要求见表5－10。

表5－10 水准观测的主要技术要求

1．三、四等水准测量的观测程序和记录方法

(1)三等水准测量每测站照准标尺分划顺序

1)后视标尺黑面，精平，读取上、下、中丝读数，记为(1)、(2)、(3)；

2)前视标尺黑面，精平，读取上、下、中丝读数，记为(4)、(5)、(6)；

3)前视标尺红面，精平，读取中丝读数，记为(7)；

4)后视标尺红面，精平，读取中丝读数，记为(8)。

三等水准测量测站观测顺序简称为“后－前－前－后”(或黑－黑－红－红)，其优点是可消除或减弱仪器和尺垫下沉误差的影响。

(2)四等水准测量每测站照准标尺分划顺序

1)后视标尺黑面，精平，读取上、下、中丝读数，记为(1)、(2)、(3)；

2)后视标尺红面，精平，读取中丝读数，记为(4)；

3)前视标尺黑面，精平，读取上、下、中丝读数，记为(5)、(6)、(7)；

4)前视标尺红面，精平，读取中丝读数，记为(8)。

四等水准测量测站观测顺序简称为“后－后－前－前”(或黑－红－黑－红)。

下面以三等水准测量一个测段为例介绍双面尺法观测的程序(四等水准测量也可以采用)，其记录与计算参见表5－11。

表5－11 三、四等水准测量观测手簿

2．测站计算与校核

(1)视距计算

后视距离：(9)=[(1)－(2)]×100

前视距离：(10)=[(4)－(5)]×100

前、后视距差：(11)=(9)－(10)

前、后视距累积差：本站(12)=本站(11)+上站(12)

(2)同一水准尺黑、红面中丝读数校核

前尺：(13)=(6)+K₁－(7)

后尺：(14)=(3)+K₂－(8)

(3)高差计算及校核

黑面高差：(15)=(3)－(6)

红面高差：(16)=(8)－(7)

校核计算：红、黑面高差之差(17)=(15)－[(16)±0．100]

或(17)=(14)－(13)

高差中数：(18)=[(15)+(16)±0．100]／2

在测站上，当后尺红面起点为4．687m，前尺红面起点为4．787m时，取+0．100；反之，取－0．100。

(4)每页计算校核

1)高差部分

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，还应等于该页平均高差总和的两倍，即

对于测站数为偶数的页：

∑[(3)+(8)]－∑[(6)+(7)]=∑[(15)+(16)]=2∑(18)

对于测站数为奇数的页：

∑[(3)+(8)]－∑[(6)+(7)]=∑[(15)+(16)]=2∑(18)±0．100

2)视距部分

末站视距累积差值：末站(12)=∑(9)－∑(10)

总视距=∑(9)+∑(10)

3．成果计算与校核

在每个测站计算无误后，并且各项数值都在相应的限差范围之内时，根据每个测站的平均高差，利用已知点的高程，推算出各水准点的高程。至此完成了三、四等水准测量的整个过程。

4．等外水准测量

等外水准测量，是用于工程水准测量或测定图根控制点的高程。其精度低于四等水准测量，故称为等外水准测量(也叫五等水准测量)。