三、四等水准测量方法(最新整理)
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一、观测方法
三四等水准测量仍采用 DS3 水准仪，水准尺可用双面尺，观测程序可简述为后前
前后，即在每个测站上的观测顺序为：
1，后视黑面，依次读取下丝、上丝和中丝读数；
2，前视黑面，依次读取下丝、上丝和中丝读数；
3，前视红面，读取中丝读数；
4，后视红面，读取中丝读数。
下
丝
测 后尺 上
站
丝
编
号 后视距
视距差(d)
K 为水准尺 常数，即尺 底红面分 划读数
四等水准测量观测顺序也可以采用后后前钱，四等水准测量还可采用单面尺进行
观测，其观测顺序为后—前—变更仪器高—前—后
二、计算与检核的方法
1，三等和四等水准测量的技术要求
等级
三 四
四等水准测量的主要技术指标（表 2）
水准 仪型
号 DS3 DS1 DS3
视线长 度（m）
0 -1 +1
高差 备注
中数
-0.1745 -2.2175
水准仪型 号 DS3 1 号水准尺 常数 K1=4.687 2 号水准尺 常数 K2=4.787
-1.1965
等级
仪器类型 路线总长度/km
路线闭合差
备注
四等
DS3
≤15
±20
L 为路线长度；n 为测站数
பைடு நூலகம்
等级
最大视距/m
最低视 线高 度/m
前后视距 前后视距累积差/m 黑红面读数之
由表 2 知，用 DS3 水准仪观测，黑红面读数差(13)、(14)不得大于 2mm；黑
红面所测高差之差(17)不得大于 3mm;前后视距差（11）不得大于 3m;前后视
距累积差（12）不得大于 6m。本测段的观测完全符合以上精度要求。
75 80
前后视距 前后视
累积差 距差（m）
（m）
3
6
5
10
视线离地 面最低高 度（m)
0.3
0.2
基本分划、辅助分划 基本分划、辅助分划
（黑红面）所测高差 （黑红面）读数差（mm）
之差（mm）
2
3
1
1.5
3
5
2、计算与检核
（1）视距计算
后视距离：（9）=[(1)-（2）]X100
前视距离：(10)=[(4)-(5)]X100
测 后 下丝 前 下
站尺
尺丝
编
上丝
上
号
丝
后距
前距
视距差 d ∑d
1.965
2.141
1.700 1
26.5
1.874 26.7
方向 及 尺号
后 前 后-前
标尺读数
黑面 红面
1.832 2.007 -0.175
6.519 6.793 -0.274
-0.2
-0.2
0.575
0.137 2
43.8
2.792 2.356 43.6
前、后视距差：（11）=（9）-（10）
前、后视距差（11）之值应符合表 2 中之规定
前、后视距累积差：（12）=前一站的（12）+本站的（11）
（12）之值应符合表 2 中前、后视距累积差的限差要求。
（2）高差计算
①同一水准差红面、黑面中丝读数的校核
红、黑面中丝读数差按下式计算：
前尺：（13）=（6）+K 前-（7） 后尺：（14）=（3）+K 后-(8) 其中：K 前、K 后为水准尺红、黑面的常数差，分别为 4.687m 和 4.787m。（13）、（14）
4.787m，前尺为 4.687m，则应取”-“号。
校核：(17)=(15)-(16)±0.100=(14)-(13)
(17)之值应符合表 2 中红、黑面所测高差之差的限差要求。
③计算平均高差
平均高差：(18)= 1 [(15)+(16)±0.100]=(15)- 1 (17)=(16)±0.100+(17)
2
2
(3)测段的最终校核
①高差部分
∑[(3)+(8)]- ∑[(6)+(7)]= ∑(15)+(16)]=2∑(18)(±0.100)
其中，括号中的±0.100 在测站数为奇数的情况下才需要。
②视距部分
∑(9)- ∑(10)=末站的(12)
水准路线总长：
L=∑(9)+ ∑(10)
四等水准测量记录表格
差/m
差/mm 黑红面所测高差之差/mm
四等
80
0.2
±3
±10
±3
±5
测段的最终检核： (1) 高差部分 红、黑面后视总和减红、黑面前视总和应等于红、黑面高差总和，并且等于平均高差总 和的两倍（本例是奇数站，应等于±0.100）。检核如下：
∑ [(3)+(8)]- ∑ [(6)+(7)]=(1.832+6.519+… +5.971)-(2.007+6.793+… +7.368)=21.106-28.583=-7.477m
高差计算无误。
(2)视距部分
后视距离总和减前视距离总和应等于末站视距累积差。检核如下：
∑ (9)- ∑ (10)=（ 26.5+43.8+47.1） -(26.7+43.6+45.6)=117.4-
115.9=+1.5=末站(12)
视距计算无误。
测段总长：L=∑(9)+ ∑(10)=117.4+115.9=233.3m
∑(15)+(16)]=(-0.175)+(-0.274)+(-2.218)+（-2.117）+（-1.296）+（-
1.397）=-7.477
2∑
(18)-0.100=2X[(-0.1745)+(-2.2175)+(-1.2965)]-0.100=2X(-
3.6885)-0.100=-7.477m
(1)
(2)
(9)
(11)
三、四等水准测量的观测和计算次序（表 1）
下 丝 前尺 上 丝
前视距
方向及 尺号
Σd
标尺读数
黑面
红面
K+ 黑减红
(4) (5) (10)
后 前 后—前
(3) (6) (15)
(8) (7) (16)
(14) (13) (17)
(12)
高差中数 备
(mm)
注
(18)
之值应符合表 2 中红、黑面读数差限差的要求。
②计算黑面、红面的高差
黑面：
（15）=（3）-（6）
红面：
(16)=(8)-(7)
由于两尺的红面常数差 K 分别为 4.687m 和 4.787m，因此(16)±0.100 后才是红
面测得的高差。若后尺为 4.687m,前尺为 4.787m，应取“+“号，反之，后尺为
后 前 后-前
0.356 2.574 -2.218
5.144 7.261 -0.2117
+0.2
0
1.519
1.048 3
47.1
2.808 2.352 45.6
后 前 后-前
1.284 2.580 -1.296
5.971 7.368 -1.397
+1.5
+1.5
K+黑 减 红
0 +1 -1
-1 0 -1
三四等水准测量仍采用 DS3 水准仪，水准尺可用双面尺，观测程序可简述为后前
前后，即在每个测站上的观测顺序为：
1，后视黑面，依次读取下丝、上丝和中丝读数；
2，前视黑面，依次读取下丝、上丝和中丝读数；
3，前视红面，读取中丝读数；
4，后视红面，读取中丝读数。
下
丝
测 后尺 上
站
丝
编
号 后视距
视距差(d)
K 为水准尺 常数，即尺 底红面分 划读数
四等水准测量观测顺序也可以采用后后前钱，四等水准测量还可采用单面尺进行
观测，其观测顺序为后—前—变更仪器高—前—后
二、计算与检核的方法
1，三等和四等水准测量的技术要求
等级
三 四
四等水准测量的主要技术指标（表 2）
水准 仪型
号 DS3 DS1 DS3
视线长 度（m）
0 -1 +1
高差 备注
中数
-0.1745 -2.2175
水准仪型 号 DS3 1 号水准尺 常数 K1=4.687 2 号水准尺 常数 K2=4.787
-1.1965
等级
仪器类型 路线总长度/km
路线闭合差
备注
四等
DS3
≤15
±20
L 为路线长度；n 为测站数
பைடு நூலகம்
等级
最大视距/m
最低视 线高 度/m
前后视距 前后视距累积差/m 黑红面读数之
由表 2 知，用 DS3 水准仪观测，黑红面读数差(13)、(14)不得大于 2mm；黑
红面所测高差之差(17)不得大于 3mm;前后视距差（11）不得大于 3m;前后视
距累积差（12）不得大于 6m。本测段的观测完全符合以上精度要求。
75 80
前后视距 前后视
累积差 距差（m）
（m）
3
6
5
10
视线离地 面最低高 度（m)
0.3
0.2
基本分划、辅助分划 基本分划、辅助分划
（黑红面）所测高差 （黑红面）读数差（mm）
之差（mm）
2
3
1
1.5
3
5
2、计算与检核
（1）视距计算
后视距离：（9）=[(1)-（2）]X100
前视距离：(10)=[(4)-(5)]X100
测 后 下丝 前 下
站尺
尺丝
编
上丝
上
号
丝
后距
前距
视距差 d ∑d
1.965
2.141
1.700 1
26.5
1.874 26.7
方向 及 尺号
后 前 后-前
标尺读数
黑面 红面
1.832 2.007 -0.175
6.519 6.793 -0.274
-0.2
-0.2
0.575
0.137 2
43.8
2.792 2.356 43.6
前、后视距差：（11）=（9）-（10）
前、后视距差（11）之值应符合表 2 中之规定
前、后视距累积差：（12）=前一站的（12）+本站的（11）
（12）之值应符合表 2 中前、后视距累积差的限差要求。
（2）高差计算
①同一水准差红面、黑面中丝读数的校核
红、黑面中丝读数差按下式计算：
前尺：（13）=（6）+K 前-（7） 后尺：（14）=（3）+K 后-(8) 其中：K 前、K 后为水准尺红、黑面的常数差，分别为 4.687m 和 4.787m。（13）、（14）
4.787m，前尺为 4.687m，则应取”-“号。
校核：(17)=(15)-(16)±0.100=(14)-(13)
(17)之值应符合表 2 中红、黑面所测高差之差的限差要求。
③计算平均高差
平均高差：(18)= 1 [(15)+(16)±0.100]=(15)- 1 (17)=(16)±0.100+(17)
2
2
(3)测段的最终校核
①高差部分
∑[(3)+(8)]- ∑[(6)+(7)]= ∑(15)+(16)]=2∑(18)(±0.100)
其中，括号中的±0.100 在测站数为奇数的情况下才需要。
②视距部分
∑(9)- ∑(10)=末站的(12)
水准路线总长：
L=∑(9)+ ∑(10)
四等水准测量记录表格
差/m
差/mm 黑红面所测高差之差/mm
四等
80
0.2
±3
±10
±3
±5
测段的最终检核： (1) 高差部分 红、黑面后视总和减红、黑面前视总和应等于红、黑面高差总和，并且等于平均高差总 和的两倍（本例是奇数站，应等于±0.100）。检核如下：
∑ [(3)+(8)]- ∑ [(6)+(7)]=(1.832+6.519+… +5.971)-(2.007+6.793+… +7.368)=21.106-28.583=-7.477m
高差计算无误。
(2)视距部分
后视距离总和减前视距离总和应等于末站视距累积差。检核如下：
∑ (9)- ∑ (10)=（ 26.5+43.8+47.1） -(26.7+43.6+45.6)=117.4-
115.9=+1.5=末站(12)
视距计算无误。
测段总长：L=∑(9)+ ∑(10)=117.4+115.9=233.3m
∑(15)+(16)]=(-0.175)+(-0.274)+(-2.218)+（-2.117）+（-1.296）+（-
1.397）=-7.477
2∑
(18)-0.100=2X[(-0.1745)+(-2.2175)+(-1.2965)]-0.100=2X(-
3.6885)-0.100=-7.477m
(1)
(2)
(9)
(11)
三、四等水准测量的观测和计算次序（表 1）
下 丝 前尺 上 丝
前视距
方向及 尺号
Σd
标尺读数
黑面
红面
K+ 黑减红
(4) (5) (10)
后 前 后—前
(3) (6) (15)
(8) (7) (16)
(14) (13) (17)
(12)
高差中数 备
(mm)
注
(18)
之值应符合表 2 中红、黑面读数差限差的要求。
②计算黑面、红面的高差
黑面：
（15）=（3）-（6）
红面：
(16)=(8)-(7)
由于两尺的红面常数差 K 分别为 4.687m 和 4.787m，因此(16)±0.100 后才是红
面测得的高差。若后尺为 4.687m,前尺为 4.787m，应取“+“号，反之，后尺为
后 前 后-前
0.356 2.574 -2.218
5.144 7.261 -0.2117
+0.2
0
1.519
1.048 3
47.1
2.808 2.352 45.6
后 前 后-前
1.284 2.580 -1.296
5.971 7.368 -1.397
+1.5
+1.5
K+黑 减 红
0 +1 -1
-1 0 -1