四等水准测量(双面尺法)方法与步骤
双面尺法水准测量步骤
双面尺法水准测量步骤嘿，朋友们！今天咱来唠唠双面尺法水准测量这档子事儿。
你可别小瞧它，这可是测量领域里相当重要的一门功夫呢！咱先说说这准备工作哈。
你得把那水准仪啊给稳稳地架起来，就像给它找了个安稳的家一样。
然后呢，还得把水准尺也准备好，这可相当于咱的测量神器呀！接下来就开始正式操作啦。
瞧好了哈！先在一个点上立好水准尺，就像给这个点做个标记似的。
然后通过水准仪观测，读取数据。
这时候你就得瞪大眼睛，可不能马虎哟！不然得出个错数据，那不就白忙活啦！然后呢，再换到另一个点上立尺，再观测、读数。
这来来回回的，不就像在土地上绣花嘛，得精细着点儿。
哎呀呀，这读取数据的时候可得注意了，要读得准确无误才行。
这就好比是给这个测量过程打分，读错了那可就是个大扣分呀！读完了这个点，再移动水准仪到下一个位置，接着重复前面的步骤。
这一步步走下来，就跟走迷宫似的，得有耐心，还得有细心。
在这个过程中，你得时刻保持警惕，就像守护宝贝一样守护着这些数据。
要是不小心弄错了一点儿，那可就全乱套了。
这就跟搭积木似的，一块没搭好，整个就可能垮掉。
而且呀，你还得注意天气情况呢！要是刮大风下大雨，那可就麻烦喽！这测量起来可就没那么容易准确啦。
就好像在风浪里划船，得小心翼翼地掌好舵才行。
你说这双面尺法水准测量是不是挺有意思的？虽然有点麻烦，但是当你最后得到准确的数据时，那种成就感，可别提多棒啦！就像你解开了一道超级难的数学题一样，心里那叫一个美呀！所以啊，朋友们，别害怕这双面尺法水准测量，只要咱认真对待，一步一个脚印地去做，肯定能把它拿下！咱可不能因为它有点复杂就退缩呀，要勇往直前，像个勇士一样去征服它！咱要相信自己的能力，相信咱一定能做好！这就是双面尺法水准测量，一个充满挑战又充满乐趣的事情，等着咱去探索呢！。
双面尺法
四等水准测量（双面尺法）一、目的和要求（1）进一步熟练水准仪的操作，掌握用双面水准尺进行四等水准测量的观测、记录与计算方法。
（2）熟悉四等水准测量的主要技术指标，掌握测站及线路的检核方法。
视线高度>0.2m；视线长度≤80m；前后视视距差≤3m；前后视距累积差≤10m；红黑面读数差≤3mm ；红黑面高差之差≤5mm。
二、仪器和工具DS3水准仪1台，双面水准尺2支，记录板1块。
三、方法与步骤1、了解四等水准测量的方法双面尺法四等水准测量是在小地区布设高程控制网的常用方法，是在每个测站上安置一次水准仪，但分别在水准尺的黑、红两面刻划上读数，可以测得两次高差，进行测站检核。
除此以外，还有其他一系列的检核。
2、四等水准测量的实验（1）从某一水准点出发，选定一条闭合水准路线。
路线长度200~400米，设置4~6站，视线长度30m左右。
（2）安置水准仪的测站至前、后视立尺点的距离，应该用步测使其相等。
在每一测站，按下列顺序进行观测：后视水准尺黑色面，读上、下丝读数，精平，读中丝读数；前视水准尺黑色面，读上、下丝读数，精平，读中丝读数；前视水准尺红色面，精平，读中丝读数；后视水准尺红色面，精平，读中丝读数（3）记录者在“四等水准测量记录”表中按表头表明次序⑴~⑻记录各个读数，⑼~ ⒃为计算结果：后视距离⑼=100×{ ⑴-⑵ }前视距离⑽=100×{ ⑷-⑸ }视距之差⑾=⑼-⑽∑视距差⑿=上站⑿+本站⑾红黑面差⒀=⑹+K-⑺，（K=4.687或4.787）⒁=⑶+K-⑻黑面高差⒂=⑶-⑹红面高差⒃=⑻-⑺高差之差⒄=⒂-⒃=⒁-⒀平均高差⒅=1/2{ ⒂+⒃ }每站读数结束( ⑴~⑻ )，随即进行各项计算( ⑼~⒃ )，并按技术指标进行检验，满足限差后方能搬站。
（4）依次设站，用相同方法进行观测，直到线路终点，计算线路的高差闭合差。
按四等水准测量的规定，线路高差闭合差的容许值为±20√L mm，L为线路总长（单位：km）。
四等水准测量作业方法及要求
介绍用双面水准尺法在一个测站的观测程序：（一）一个测站的观测步骤：①后视水准尺黑面，读取上、下视距丝和中丝读数，记入记录表中(1)、(2)、(3)；②前视水准尺黑面，读取上、下视距丝和中丝读数，记入记录表中(4)、(5)、(6)；③前视水准尺红面，读取中丝读数，记入记录表中(7)；④后视水准尺红面，读取中丝读数，记入记录表中(8)；这样的观测顺序简称为“后-前-前-后”，其优点是可以减弱仪器下沉误差的影响。
概括起来，每个测站共需读取8个读数，并立即进行测站计算与检核，满足三、四等水准测量的有关限差要求后方可迁站。
（二）测站计算与检核①视距计算根据前、后视的上、下视距丝读数计算前、后视的视距：后视距离：(9)=100×{(1)-(2)} 前视距离：(10)=100×{(4)-(5)}计算前、后视距差(11)： (11)=(9)-(10)对于三等水准测量，(11)不得超过3m，对于四等水准测量，不得超过5m。
计算前、后视距离累积差(12)： (12)=上站(12)+本站(11)对于三等水准测量，(12)不得超过6m，对于四等水准测量，不得超过10m。
②尺常数K检核同一水准尺黑面与红面读数差的检核：K1=(14)=(7)-(6)； K2=(13)=(8)-(3)Ki为双面水准尺的红面分划与黑面分划的零点差（常数为4.687m或4.787m）。
对于三等水准测量，尺常数误差不得超过2mm；对于四等水准测量，不得超过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)-(6) 红面高差：(16)=(8)-(7)红黑面高差之差：(17)=(15)-(16)=(13)-(14)如果观测没有误差，(17)应为100mm（原因是：使用配对的水准尺，尺常数相差100mm）。
对于三等水准测量，(17)与100mm的误差不得超过3mm；对于四等水准测量，不得超过5mm。
工程现场水准测量步骤(四等)
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）（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）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 。
① 视距的计算与检核后视距 (9)=[(1) — (2)]X100m前视距 (10)=[(4) — (5)]Xl00m 前、后视距差 (11)=(9) — (10)前、后视距差累积 (12)= 本站 (11)+ 上站 (12)② 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 4． 787m)③ 高差的计算与检核黑面测得的高差 (15)=(3) — (6)或 (17)=(14) — (13)三三等≯ 75m ，四等≯l00m三等≯ 3m ，四等≯ 5m三等≯ 6m ，四等≯ l0rn红面测得的高差 16)=(8) — (7)校核：黑、红面高差之差(17)=(15) —[(16) ±0．100]等≯ 3mm，四等≯ 5mm高差的平均值(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，取十0．100 ，反之，取—0．100。
工程现场水准测量步骤(四等)
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）（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）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 。
① 视距的计算与检核后视距 (9)=[(1) — (2)]X100m前视距 (10)=[(4) — (5)]Xl00m 前、后视距差 (11)=(9) — (10)前、后视距差累积 (12)= 本站 (11)+ 上站 (12)② 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 4． 787m)③ 高差的计算与检核黑面测得的高差 (15)=(3) — (6)或 (17)=(14) — (13)三三等≯ 75m ，四等≯l00m三等≯ 3m ，四等≯ 5m三等≯ 6m ，四等≯ l0rn红面测得的高差 16)=(8) — (7)校核：黑、红面高差之差(17)=(15) —[(16) ±0．100]等≯ 3mm，四等≯ 5mm高差的平均值(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，取十0．100 ，反之，取—0．100。
四等水准测量实训指导书
任务十四等水准测量1、实训目的（1）掌握四等水准测量的观测、记录、计算及校核方法。
（2）熟悉四等水准测量的主要技术要求，水准路线的布设及闭合差的计算。
（3）通过实训数据和测量限差的对照、比较，培养分析和处理工程问题的能力。
2、实训器具DS3水准仪1台，双面水准尺1对，尺垫2个，记录板（含记录纸）一块，自备2H或3H铅笔一支，计算器1个。
3、实训内容（1）用双面尺法观测一条长约500m的闭合水准路线。
视线长度应≤100m，前后视距差应≤5m，前后视距累计差应≤l0m，视线离地面最低高度应≥0.3m，黑红面读数差应≤3mm，黑红面所测高差之差应≤5mm。
（2）每组进行往返观测，或每两组对同一路线进行同向观测，较差应≤±20L（mm）或≤±6n（单位为mm）。
4、实训步骤（1）在地面选一点作为已知高程起始点(其高程可由教师给出)，选择一条闭合水准路线，设站观测。
（2）测站观测顺序后视黑面尺，分别读取下、上、中丝读数(1)、(2)、(3)并记入观测手簿。
前视黑面尺，分别读取下、上、中丝读数(4)、(5)、(6)并记入观测手簿。
前视红面尺，读取中丝读数(7)并记入观测手簿。
后视红面尺，读取中丝读数(8)并记入观测手簿。
注意：瞄准水准尺时要消除视差；每次读取中丝读数前一定要进行精平；记录时要按观测的次序，将观测数据记入观测手簿中相应的位置。
（3）测站计算与校核1)视距部分后视距离(9)=(1)−(2)前视距离(10)=(4)−(5)前、后视距差(11)=(9)−(10)前、后视距累计差(12)=上站(12)+本站(11)注意：(11)的值应≤±5m，(12)的值应≤±10m。
2)同一水准尺黑、红面中丝读数的检核(13)=(6)+K−(7)(14)=(3)+K−(8)式中K——水准尺黑、红面常数差(4.687或4.787)。
(13)、(14)的值应≤±3mm。
工程现场水准测量步骤(四等)
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一、二等水准点，若测区附近没有水准点，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）（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）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。
①视距的计算与检核后视距(9)=[(1)—(2)]X100m前视距(10)=[(4)—(5)]Xl00m三等≯75m，四等≯l00m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)+上站(12)三等≯6m，四等≯l0rn②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4．787m)③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)±0．100]或(17)=(14)—(13)三等≯3mm，四等≯5mm高差的平均值（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，取十0．100，反之，取—0．100。
水准测量步骤（以四等水准测量为例）
水准测量步骤（以四等水准测量为例）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 aB/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。
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实践二四等水准测量（双面尺法）
一、目的和要求
（1）进一步熟练水准仪的操作，掌握用双面水准尺进行四等水准测量的观测、记录与计算方法。
（2）熟悉四等水准测量的主要技术指标，掌握测站及线路的检核方法。
四等水准测量技术要求：
二、仪器和工具
DS3水准仪1台，双面水准尺2支，尺垫2个，记录板1块。
三、方法与步骤
1、了解四等水准测量的方法
双面尺法四等水准测量是在小地区布设高程控制网的常用方法，是在每个测站上安置一次水准仪，但分别在水准尺的黑、红两面刻划上读数，可以测得两次高差，进行测站检核。
除此以外，还有其他一系列的检核。
2、四等水准测量的实验
（1）从某一已知高程水准点出发，选定一条闭合水准路线，设置4站，如图所示。
（2）安置水准仪的测站至前、后视立尺点的距离，应该用步测使其相等。
在每一测站，按下列顺序进行观测：
后视水准尺黑色面，读上、下丝读数，精平，读中丝读数；
前视水准尺黑色面，读上、下丝读数，精平，读中丝读数；
前视水准尺红色面，精平，读中丝读数；
后视水准尺红色面，精平，读中丝读数
（3）记录者在“四等水准测量记录”表中按表头表明次序⑴~⑻记录各个读数，⑼~ ⒃为计算结果：
后视距离(15)=100×{ ⑴-⑵ }
前视距离(16)=100×{ ⑷-⑸ }
视距之差(17)=(15)-(16)
∑视距差(18)=上站(18)+本站(17)
红黑面差(9)=⑹+K-⑺，（K=4.687或4.787）
(10)=⑶+K-⑻
黑面高差(11)=⑶-⑹
红面高差(12)=⑻-⑺
高差之差(13)=(11)-[(12)±0.1]
平均高差(14)=1/2{ (11)+(12) }
每站读数结束( ⑴~⑻ )，随即进行各项计算( ⑼~(18) )，并按技术指标进行检验，满足限差后方能搬站。
（4）依次设站，用相同方法进行观测，直到线路终点，计算线路的高差闭合差。
按四等水准测量的规定，线路高差闭合差的容许值为±20√L mm ，L 为线路总长（单位：km ）。
四、注意事项
（1）四等水准测量比工程水准测量有更严格的技术规定，要求达到更高的精度，其关键在于：前后视距相等（在限差以内）；从后视转为前视（或相反）望远镜不能重新调焦；水准尺应完全竖直，最好用附有圆水准器的水准尺。
（2）每站观测结束，已经立即进行计算和进行规定的检核，若有超限，则应重测该站。
全线路观测完毕，线路高差闭合差在容许范围以内，方可收测，结束实验。
四等水准测量规定的高差闭合差规定为：允=h f
式中，L 为水准路线长度，以km 为单位。
五、应交成果
经过各项检核计算后的“四等水准测量记录”表。