第三节三四等水准测量
测绘 国 家 三 、四 等 水 准 测量
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3.仪器技术指标
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六、水准观测
1.观测方法 三等水准测量采用中丝读数法进行往返测。
当使用有光学测微器的水准仪和线条式因瓦水 准标尺观测时，也可进行单程双转点观测。
四等水准测量采用中丝读数法进行单程观测。 支线必须往返测或单程双转点观测。
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2.设置测站的要求
a．易受水淹、潮湿或地下水位较高处； b．易发生土崩、滑坡、沉陷的地点； c．距铁路50m 、距公路30m 以内（特殊情况可
酌情处理）； d.短期内由于建设发展，可能毁坏标石或阻碍观
测的地点。
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2.标石类型
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五、仪器的技术要求
1.仪器的选用
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2.仪器检验
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国家三、四等水准测量规范 (GB1 2898-91) 要点说明
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一、布设原则
1.三、四等水准网是在一、二等水准网的基础上 布设符合路线、环线或结点网，直接提供地形 测图和各种工程建设所必需的高程控制点。
2. 三等水准附合路线，长度应不超过150 km； 环线周长应不超过200 km；同级网中结点间距
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3.间歇与检测
工作间歇时，最好能在水准点上结束观测。否 则，应选择两个坚稳可靠、光滑突出、便于放置 标尺的固定点，作为间歇点。间歇后，应进行检 测，检测结果符合限差要求即可起测。如无固定 点可选择，则间歇前最后两测站的转点处打入带 有帽钉的木桩作间歇点。间歇后进行检测，比较 任意两转点间歇前后所测高差，若符合限差要求， 即可由此起测。否则，须从前一水准点起测。
《三四等水准测量》课件
水准测量的分类
总结词
水准测量根据精度要求和测量范围可分为一、二、三、四等水准测量。
详细描述
水准测量根据精度要求和测量范围的不同，可以分为一、二、三、四等。各等级的主要区别在于使用的仪器精度 、视线长度、读数精度和限差等。其中，三四等水准测量是工程测量中常用的方法之一，广泛应用于地形测绘、 施工放样等领域。
02
三四等水准测量的技术要求
三四等水准测量的等级划分
等级划分
三四等水准测量分为一、二、三、四等，其中三四等是最常用的等级，用于基 础地理信息数据的采集和更新。
适用范围
三四等水准测量适用于地形起伏较小、精度要求较高的地区，如城市规划、土 地利用、资源调查等领域。
三四等水准测量的主要技术指标
01
02
温度变化影响
注意控制测量时的温度变化，避 免其对仪器和测量结果的影响。
地球曲率影响
在测量时考虑地球曲率的影响， 采用适当的方法进行修正。
05
三四等水准测量的应用与案例分析
三四等水准测量的应用领域
建筑工程
在建筑工程中，三四等水准测量常用于确定建筑物的相对高程，确保 施工过程中的安全和稳定。
水利工程
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测量仪器
三四等水准测量应使用高 精度水准仪，如电子水准 仪或自动安平水准仪，以 满足测量精度要求。
观测方法
采用往返观测法，即从两 个已知高程点出发，沿同 一线路进行观测，以减小 误差影响。
测量精度
三四等水准测量的精度要 求较高，如读数误差应小 于0.5mm，距离误差应小 于0.1mm/km等。
三四等水准测量的精度要求
《三四等水准测量》PPT课件
目录 CONTENTS
• 水准测量的基本概念 • 三四等水准测量的技术要求 • 三四等水准测量的实施流程 • 三四等水准测量的误差来源及控制方法 • 三四等水准测量的应用与案例分析
三四等水准测量
经研究，因大气折光引起 的视线曲率半径约为地球 曲率半径的7倍，取k=1/7
f c r f1 f 2 0 . 43 D R
2
2R
上式中地球半径R=6371 km ，水平距离D以km为单位
三.三角高程测量的 其他特点
三、三角高程测量的其他特点
三角高程测量两点距离较远时，应考虑加两差改正； 两点间对向观测高差取平均，能抵消两差影响； 三角高程测量通常组成附合或闭合路线，以检验精度； 三角高程测量通常用于代替等外水准测量，而不用 于代替等级水准测量； 据有关资料称，用电子全站仪进行三角高程测量，能 代替四等水准测量。
视距差检核：
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本页总视距
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三等水准测量记录（双面尺法）
测 站 点号 编 号 后 下丝 前 下丝 尺 上丝 尺 上丝 方向 后视距
视距差d(m)
及尺 前视距 号
Σ d(m)
三等水准测量记录（双面尺法）
测 站 点号 编 号 后 下丝 前 下丝 尺 上丝 尺 上丝 方向 后视距
视距差d(m)
及尺 前视距 号
Σ d(m)
水准尺读数 （ m） 黑面 红面
平均 K+黑-红 高差 （m）
备 注
（1） （2） （9） （11）
后 （3） （8） （14） 前 （6） （7） （5） （13） （10） 后-前 （15） （16） （17）
二、三四等水准测量作业方法
1.采用双面尺法作测站检核 2.每站观测次序： 后视(黑面) 上丝读数，下丝读数，中丝读数 前视(黑面) 上丝读数，下丝读数，中丝读数 前视(红面) 中丝读数 后视(红面) 中丝读数
三等、四等水准测量(教程)
三、四等水准测量三、四等水准测量所使用的水准仪，其精度应不低于DS 3型的精度指标。
水准仪望远镜放大倍率应大于30倍，符合水准器的水准管分划值为20’’/2mm 。
三、四等水准测量的技术指标及观测要求参见表1。
表1 三、四等水准测量的技术指标及观测要求注：表中L 、K 均表示路线长度，以Km 为单位。
一、 观测方法三、三、四等水准测量主要采用双面水准尺观测法，除各种限差有所区别外，观测方法大同小异。
在每一测站上，首先安置仪器，如超限，则需移动前视尺或水准仪，以满足要求。
然后按下列顺序进行观测，并计入三（四）等水准测量手簿中（表2）。
（1） 读取 视尺 面读数：下丝（1），上丝（2），中丝（3）。
（2） 读取 视尺 面读数：中丝（4），下丝（5），上丝（6）。
（3） 读取 视尺 面读数：中丝（7）。
（4） 读取 视尺 面读数：中丝（8）。
测得上述8个数据后，随即进行计算，如果符合规定要求，可以迁站继续施测；否则应重新观测，直至所测数据符合规定要求后，才能迁到下一站。
二、测站计算与校核测站上的计算有下面几项（表2）。
1.视距部分(9)= [(1)－(2)] × 100 （式中“100”为视距乘常数，下同）(10)= [(5)－(6)] × 100(11)= (9)－(10) （绝对值不应超过2m）(12)= 本站的(11)＋前站的(12)（绝对值不应超过5m）2.高差部分(13) = K1＋(3)-(8)（绝对值不应超过2mm）(14) = K2＋(4)-(7)（绝对值不应超过2mm）上两式中的K1和K2分别为两水准尺的黑、红面的起点读书差，亦称尺常数或起点差。
表2观测所用双面（黑、红面）水准尺的尺常数为：K1=4.787m、K2=4.687m。
尺常数的作用是检核黑、红面观测读数是否正确。
(16)= (3)－(4)(17)= (8)－(7)(15)=(16)-[(17)±0.100] = (13)－(14)（绝对值不应超过3mm）由于两水准尺的红面起始读数相差0.100m，即4.787m与4.687m之差，因此，红面测得的实际高差应为(17)±0.100。
三等、四等水准测量(教程)
三、四等水准测量三、四等水准测量所使用的水准仪，其精度应不低于DS 3型的精度指标。
水准仪望远镜放大倍率应大于30倍，符合水准器的水准管分划值为20’’/2mm 。
三、四等水准测量的技术指标及观测要求参见表1。
表1 三、四等水准测量的技术指标及观测要求注：表中L 、K 均表示路线长度，以Km 为单位。
一、 观测方法三、三、四等水准测量主要采用双面水准尺观测法，除各种限差有所区别外，观测方法大同小异。
在每一测站上，首先安置仪器，如超限，则需移动前视尺或水准仪，以满足要求。
然后按下列顺序进行观测，并计入三（四）等水准测量手簿中（表2）。
（1） 读取 视尺 面读数：下丝（1），上丝（2），中丝（3）。
（2） 读取 视尺 面读数：中丝（4），下丝（5），上丝（6）。
（3） 读取 视尺 面读数：中丝（7）。
（4） 读取 视尺 面读数：中丝（8）。
测得上述8个数据后，随即进行计算，如果符合规定要求，可以迁站继续施测；否则应重新观测，直至所测数据符合规定要求后，才能迁到下一站。
二、测站计算与校核测站上的计算有下面几项（表2）。
1.视距部分(9)= [(1)－(2)] × 100 （式中“100”为视距乘常数，下同）(10)= [(5)－(6)] × 100(11)= (9)－(10) （绝对值不应超过2m）(12)= 本站的(11)＋前站的(12)（绝对值不应超过5m）2.高差部分(13) = K1＋(3)-(8)（绝对值不应超过2mm）(14) = K2＋(4)-(7)（绝对值不应超过2mm）上两式中的K1和K2分别为两水准尺的黑、红面的起点读书差，亦称尺常数或起点差。
表2观测所用双面（黑、红面）水准尺的尺常数为：K1=4.787m、K2=4.687m。
尺常数的作用是检核黑、红面观测读数是否正确。
(16)= (3)－(4)(17)= (8)－(7)(15)=(16)-[(17)±0.100] = (13)－(14)（绝对值不应超过3mm）由于两水准尺的红面起始读数相差0.100m，即4.787m与4.687m之差，因此，红面测得的实际高差应为(17)±0.100。
三、四等水准测量步骤
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 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。
实验4三、四等水准测量
南京工程技术学校理论课程教师教案本（20 —20 学年第学期）专业名称造价课程名称建筑工程测量授课教师学校南京工程高等职业学校授课主要内容或板书设计课间实验：四等水准路线测量一、目的和要求（1）熟练水准仪的操作，掌握四等闭合水准路线测量的观测、记录和计算方法。
（2）了解四等闭合水准测量的主要技术指标，掌握闭合差改正方法。
二、计划和设备（1）实验时数安排为4学时。
实验小组由4人组成，轮流分工为：1人操作仪器，1人记录，2人立水淮尺。
（2）实验设备为DS3水准仪，水准尺2支，尺垫2只，记录板一块。
三、方法和步骤1、了解四等水准测量方法四等水准测量是高程控制测量的常用方法，在每个测站上安置一次水准仪，采用视距测量方法保证仪器处于中间位置。
采用后后前前的观测顺序，进行测站检核。
除此以外，还有其他的一些检核。
2、闭合水准测量实习（1）从实习场地的已知水准点出发，选定一条闭合水准点路线；或从一个水准点出发至另一水准点，选定一条附合水准路线。
路线长度为200~400 m，设置8~12个测站，视线长度约为30 m左右。
立尺点可以选择有凸出点的固定地物或安放尺垫。
（2）安置水准仪时，可用步测使前、后视距相等。
在每一测站，按顺序进行观测：后视水准尺黑面，读上、下丝读数，精平，读中丝读数；前视水准尺黑面，读上、下丝读数，精平，读中丝读数； 前视水准尺红面，精平，读中丝读数； 后视水准尺红面，精平，读中丝读数。
（3）记录者在记录表“四等水准测量记录”中每站读数结束，随即进行各项计算，并行各项检核，满足规定的限差要求后，才能搬站。
四等水准测量的技术要求规定如下表：（4）依次设站，用相同的方法进行观测，直至路线终点，计算路线高差闭合差。
按四等水准测量的规定，路线高差闭合差的容许值为,20mm L L 为路线总长（单位：km ）。
四、注意事项（1）四等水准测量比普通水淮测量有更严格的技术规定，要求达到较高的精度，其关键在于：前、后视距要相等（在限差以内）；从后视转为前视（或相反），望远镜不能重新调焦；水准尺应竖直，最好用附有圆水准器的水准尺。
三、四等水准测量的方法及注意事项
三、四等水准测量施测方法、有关规定及注意事项1、一个测站上的观测顺序（1）瞄准后视尺黑面，读取上丝（1）、下丝读数（2）读取中丝读数（3）；（2）瞄准后视尺红面，读取中丝读数（4）；（3）瞄准前视尺黑面，读取上丝（5）、下丝读数（6）；中丝读数（7）。
（4）瞄准前视尺红面，令气泡重新准确符合，读取中丝读数（8）。
以上四等水准每站观测顺序简称为后（黑）——后（红）——前（黑）——前（红）。
2、测站上的计算及校核（1）视距部分后距＝［（1）项—（2）项］×100，记入第（9）项；前距＝［（5）项—（6）项］×100，记入第（10）项；后、前距差d＝（9）项—（10）项，记人第（11）项；后、前距差累积值∑d＝本站（11）+前站（12），记入第（12）项。
四等水准测量记录（2）高差部分四等水准测量采用双面水准尺，因此应根据红、黑面读数进行下列校核计算：A、理论上讲，同一把水准尺的黑面读数十K值减去红面读数应为零。
即：后视尺（3）项+K—（4）项＝（13）项；前视尺（7）项+K—（8）项＝（14）项；其中K为水准尺红、黑面起始读数的差值，系一常数值。
在本例中47号尺的K＝4.787米；46号尺的K＝4.687米。
由于测量有误差，（13）项和（14）项往往不为零，但其不符值不得超过±3毫米（三等水准不得超过±2毫米）。
B、理论上讲，用黑面尺测得的高差与用红面尺测得的高差应相等。
（3）项—（7）项＝（15）项（黑面尺高差）；（4）项—（8）项＝（16）项（红面尺高差）。
因为两把尺的红面起始读数各为4.787米和4.687米，两者相差0.1米，所以理论上在（16）项上加或减去0.1米之后与（15）项之差应为零，但由于测量有误差，往往不为零，其不符值不得超过±5毫米（三等水准不得超过±3毫米），并记入第（17）项。
（17）项＝（15）项—［（16）项±0.1米］表中第（17）项除了检查用黑、红面测得的高差是否合乎要求外，同时也用作检查计算是否有误，这是因为：（17）项＝（15）项—［（16）项±0.1米］＝（13）项—（14）项当以上计算合格后，再按下式计算出高差中数：高差中数（18）项＝（（15）项+（16）项±0.1米）3、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：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。
三、四等水准测量
《建筑工程测量》三、四等水准测量小地区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；当水准测量作高程控制时，因困难大或无法施用时，这时可考虑采用三角高程测量。
一.三、四等水准测量的施测仪器三、四等水准路线用于建立小区域首级控制网和工程施工高程控制网。
水准观测的主要技术要求见表1，仪器等级采用DS3级水准仪，水准尺不同于普通水准尺，它是双面水准尺，每次观测使用两把尺子，称为一对，每根水准尺一面为红色，另一面为黑色。
一对水准尺的黑面尺底刻划均为零，而红面尺一根尺底刻划为4.687 m，另一根尺底刻划为4.787 m，这一数值用k表示，称为同一水准尺红、黑面常数。
下面以四等水准测量为例，介绍用双面水准尺法在一个测站的观测程序、记录与计算。
表1 水准测量主要技术要求等级水准仪的型号视线长度/m前后视较差/m前后视距累计差/m视线离地面最低高度/m黑、红面读数较差/mm黑红面所测高差较差/mm三等DS1100360.3 1.0 1.5DS375360.3 2.0 3.0四等DS31005100.2 3.0 5.0二.三、四等水准测量的观测方法与记录四等水准测量每站的观测顺序和记录见表2，括号中数字1~8号代表观测记录顺序（蓝色底纹），9~18号为计算的顺序与记录位置（棕粉色底纹）。
观测步骤为:(1)照准后视水准尺黑面，读取下、上、中三丝读数。
(2)转动水准仪，照准前视水准尺黑面读取中丝读数，下、上、中三丝读数。
(3)将水准尺转为红面，前视水准尺红面，读取中丝读数。
(4)转动水准仪，照准后视水准尺红面，读取中丝读数。
这样的观测顺序简称为“后—前—前—后”或“黑—黑—红—红”。
表2 四等水准测量记录表时间:××年××月××日天气:晴成像:清晰仪器及编号:DS××××观测者:×××记录者:×××测站编号点号后尺下丝前尺下丝方向及尺号标尺读数/m黑+K-红/mm高差中数/m备注上丝上丝黑面红面后视距/m前视距/m视距差d/m∑d/m1BN114后K01 3 8 1318K01:4687K02:4787 TP125前K026714910后-前1516171112BM1 1.8910.758后K01 1.708 6.3950+1.1340TP1 1.5250.390前K020.574 5.361036.636.8后-前+1.134+1.0340-0.2-0.2TP1 2.7460.867后K02 2.5307.319-2+1.8850TP2 2.3130.425前K010.646 5.333043.3-44.2后-前+1.884+1.986-2-0.9-1.1三.三、四等水准测量的计算与检核1.测站上的计算与检核A.视距计算：根据视线水平时的视距原理(下丝-上丝)×100计算前、后视距离。
三、四等水准的测量方法
三、四等水准的测量方法三四等水准测量主要用于普通的铁路和公路建设，采用DS3级水准仪和双面水准尺进行，观测和计算方法如下：1、观测方法：四等水准测量，视线长度不超过100米。
每一测站，按下列顺序进行观测：（1）后视水准尺的黑面，读下丝、上丝和中丝读数（1）（2）（3）；（2）后视红面，读中丝（4）；（3）前视黑面，读下丝、上丝和中丝读数（5）（6）（7）；（4）前视红面，读中丝读数（8）。
以上观测顺序为后后前前，在后视和前视读数时，均先读黑面再读红面，黑面要读三丝读数，用于计算视线长度，红面只读中丝读数，括号内数字为读数顺序。
记录和计算格式见下表。
三等水准测量，视线长度不超过75米，观测顺序为后前前后，观测方法和记录计算格式同四等。
2、计算和检核；计算和检核算内容如下，见下表（一）测站上的计算和检核（1）视距计算；后视距离（9）=（1）-（2），前视距离（10）=（5）-（6）前后视距在表中以米为单位，即（下丝-上丝）*100前后视距差（11）=（9-（10）。
对于四等水准测量，前后视距差不超过5米，对于三等水准测量，不超过3米。
前后视距累积差（12）=本站的（11）+上站的（12）。
对于四等水准测量，前后视距累积差不超过10为米，三等不超过6米。
（二）、同一水准尺红黑面读数差的检核同一水准尺红、黑面读数差为：（13）=（3）+K-（4）（14）=（7）+K-（8）K为水准尺两面的常数差，一对水准尺的常数差分别为4.687和4.787。
对于四等水准测量两面的读数差不得超过3mm。
对于三等水准测量不得超过2mm。
（三）、高差的计算和检核按黑面读数和红面读数测得的高差分别为：（15）=（3）-（7）（16）=（4）-（8）两面的高差之差可按下式计算，±100为两尺常数K之差（17）=（15）-（16）±100=（13）-（14）对于四等水准测量，两面高差之并不大于5mm，三等不大于3mm。
§6.6 三、四等水准测量
⑶每页计算的总检核 后视部分总和减前视部分总和应等于末站视距累积差。即 ∑⑼－∑⑽＝末站⑿ 1/2[∑⒂＋∑⒃±0.100]＝∑⒅ 在每测站检核的基础上，应进行每页计算的检核。 ∑⒂＝∑⑶－∑⑹ ∑⒃＝∑⑻－∑⑺ ∑⑼－∑⑽＝本页末站⑿－前页末站⑿ 测站数为偶数时： ∑⒅＝1/2[∑⒂＋∑⒃] 测站数为奇数时： ∑⒅＝1/2[∑⒂＋∑⒃±0.100]
四 等
≤65
≤80
≤3
≤5
≤ 6
≤10
≤2
≤3
≤3
≤5
表ห้องสมุดไป่ตู้：三、四等水准测量主要技术要求
等级 每公里高 差中误差 (mm)
附合路 线长度 (km)
水准仪 级别
往返测高 附合路线或 差不符值 环线闭合差 (mm) (mm)
三等
四等
6
10
45
15
S1或S3
S1或S3
12R ±12L或4 n
后视尺
前视尺
a2
b2
a1
A
b1
B
黑 面 尺
红 面 尺
图 表 ： 四 等 水 准 测 量 记 录 表
二、测站计算与检核
①视距计算 后视距离：⑼＝⑴－⑵ 前视距离：⑽＝⑷－⑸ 前、后视距差：⑾＝⑼－⑽。三等水准测量，不得超过±3m ；四等水准测量，不得超过±5m。 前、后视累积差：本站⑿＝前站⑿＋本站⑾。三等水准测量 不得超过±5m,四等水准测量不得超过±10m。 ②同一水准尺黑、红面读数差 前尺：⒀＝⑹＋K1－⑺； 后尺：⒁＝⑶＋K2－⑻。 三等水准测量不得超过±2mm，四等水准测量不得超过 ±3mm.K1、K2分别为前尺、后尺的红、黑面常数差。
20R ±20L或6n
注：R为测段的长度；L为附合路线的长度，均以km为单位。
三四等水准测量
三、四等水准测量
华
北
科
技
学
院
测
绘
工
程
教
研
室
三 四 等 水 准 测 量
一、水准网布设
1.布设原则 （1）三、四等水准网是在一、二等水准网的 基础上进一步加密，需布设符合路线、环 线或结点网，供地形测图和各种工程建设 所必需的高程控制点。 （2）三、四等水准附合路线，长度应不超过 150 、 80km ；环线周长应不超过 200 、 100 km；同级网中结点间距离应不超过 70、30 km。
华
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三 四 等 水 准 测 量
（4）外业计算的数值取位
mm
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三 四 等 水 准 测 量
6.上交资料
(1)技术设计书 ； (2)水准点之记； (3)水准路线图及结点接测图； (4)测量标志委托保管书（两份）； (5)水准仪、经纬仪 、测距仪 、水准标尺检验资料 ； (6)观测手簿； (7)外业高差及概略高程表； (8)外业高差改正数计算资料； (9)外业技术总结 ； (10)验收报告。
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测 绘 工 程 教 研 室
三 四 等 水 准 测 量
（3）对作废的观测记录，应以单线划去，并 注明重测原因及重测结果记于何处。重测 记录须加注“重测”二字。
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三四等水准测量
也不宜在日出后和日落前2h内观察，在每条边上均应作对向 观察。
➢觇标高和仪器高用钢尺丈量两次，读至毫米，其较差对于四等 三角高程不应不小于2mm，对于五等三角高程不不小于4mm。
三角高程测量
第三节 三角高程测量措施
光电测距三角高程测量 技术要求
顾及地球曲率旳影响加上曲率改正P，此项改正称为球差改正，如
图所示。同步，因为大气密度垂直梯度旳存在，将使倾斜视线产生 折射而成为一条凸向天空旳曲线，还必须加上大气垂直折光差改正
r，此项改正称为气差改正。以上两项改正合称为球气差改正，简 称两差改正，常用f表达，其值为
三角高程测量
三角高程测量
第三节 三角高程测量措施
当水准路线需要跨越较宽旳河流或山谷时， 因跨河视线较长，超出了要求旳长度，使水准
仪i角旳误差、大气折光和地球曲率误差均增大，
且读尺困难。所以必须采用特殊旳观察措施， 这就是跨河水准测量措施。
第四节 跨河水准测量
进行跨河水准测量，首先是要选择好跨河地点，如选在江河 最窄处，视线避开草丛沙滩旳上方，仪器站应选在开阔通风处， 跨河视线离水面2~3m以上。
计算和检核
第二节 三、四等水准测量措施 四等水准测量旳数据计算和检核
2．总旳计算和检核(观察结束后旳计算与检核 )
在手簿每页末或每一测段完毕后，应作下列检核： （1）视距旳计算和检核
末站旳
（2）高差旳计算和检核
当测站数为偶数时
总高差
当测站数为奇数时
总高差
第二节 三、四等水准测量措施 三、四等水准测量旳数据计算和检核
当用一台水准仪观察时 ，宜采用图中（ a ） 旳形式，图中 I I2既是仪器站又是立尺点。当使用两台水准仪作对向观察时， 宜布置成图中旳（ b ） 或（ c ） 旳形式。图中I 1 、 I 2 为仪器 站，b1、b2为立尺点。
三等、四等水准测量(教程)
三、四等水准测量三、四等水准测量所使用的水准仪，其精度应不低于DS 3型的精度指标。
水准仪望远镜放大倍率应大于30倍，符合水准器的水准管分划值为20’’/2mm 。
三、四等水准测量的技术指标及观测要求参见表1。
表1 三、四等水准测量的技术指标及观测要求注：表中L 、K 均表示路线长度，以Km 为单位。
一、 观测方法三、三、四等水准测量主要采用双面水准尺观测法，除各种限差有所区别外，观测方法大同小异。
在每一测站上，首先安置仪器，如超限，则需移动前视尺或水准仪，以满足要求。
然后按下列顺序进行观测，并计入三（四）等水准测量手簿中（表2）。
（1） 读取 视尺 面读数：下丝（1），上丝（2），中丝（3）。
（2） 读取 视尺 面读数：中丝（4），下丝（5），上丝（6）。
（3） 读取 视尺 面读数：中丝（7）。
（4） 读取 视尺 面读数：中丝（8）。
测得上述8个数据后，随即进行计算，如果符合规定要求，可以迁站继续施测；否则应重新观测，直至所测数据符合规定要求后，才能迁到下一站。
二、测站计算与校核测站上的计算有下面几项（表2）。
1.视距部分(9)= [(1)－(2)] × 100 （式中“100”为视距乘常数，下同）(10)= [(5)－(6)] × 100(11)= (9)－(10) （绝对值不应超过2m）(12)= 本站的(11)＋前站的(12)（绝对值不应超过5m）2.高差部分(13) = K1＋(3)-(8)（绝对值不应超过2mm）(14) = K2＋(4)-(7)（绝对值不应超过2mm）上两式中的K1和K2分别为两水准尺的黑、红面的起点读书差，亦称尺常数或起点差。
表2观测所用双面（黑、红面）水准尺的尺常数为：K1=4.787m、K2=4.687m。
尺常数的作用是检核黑、红面观测读数是否正确。
(16)= (3)－(4)(17)= (8)－(7)(15)=(16)-[(17)±0.100] = (13)－(14)（绝对值不应超过3mm）由于两水准尺的红面起始读数相差0.100m，即4.787m与4.687m之差，因此，红面测得的实际高差应为(17)±0.100。
(完整版)三、四等水准测量方法
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。
三、四等水准测量的观测和计算次序（表1）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四等水准测量的主要技术指标（表2）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）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)=21[(15)+(16)±0.100]=(15)- 21(17)=(16)±0.100+(17) (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。
三、四等水准的测量方法
三、四等水准的测量方法1、观测方法：四等水准测量，视线长度不超过100米。
每一测站，按下列顺序进行观测：（1）后视水准尺的黑面，读下丝、上丝和中丝读数（1）（2）（3）；（2）后视红面，读中丝（4）；（3）前视黑面，读下丝、上丝和中丝读数（5）（6）（7）；（4）前视红面，读中丝读数（8）。
以上观测顺序为后后前前，在后视和前视读数时，均先读黑面再读红面，黑面要读三丝读数，用于计算视线长度，红面只读中丝读数，括号内数字为读数顺序。
记录和计算格式见下表。
三等水准测量，视线长度不超过75米，观测顺序为后前前后，观测方法和记录计算格式同四等。
2、计算和检核；计算和检核算内容如下，见下表（一）测站上的计算和检核（1）视距计算；后视距离（9）=（1）-（2），前视距离（10）=（5）-（6）前后视距在表中以米为单位，即（下丝-上丝）*100前后视距差（11）=（9-（10）。
对于四等水准测量，前后视距差不超过5米，对于三等水准测量，不超过3米。
前后视距累积差（12）=本站的（11）+上站的（12）。
对于四等水准测量，前后视距累积差不超过10为米，三等不超过6米。
（二）、同一水准尺红黑面读数差的检核同一水准尺红、黑面读数差为：（13）=（3）+K-（4）（14）=（7）+K-（8）K为水准尺两面的常数差，一对水准尺的常数差分别为4.687和4.787。
对于四等水准测量两面的读数差不得超过3mm。
对于三等水准测量不得超过2mm。
（三）、高差的计算和检核按黑面读数和红面读数测得的高差分别为：（15）=（3）-（7）（16）=（4）-（8）两面的高差之差可按下式计算，±100为两尺常数K之差（17）=（15）-（16）±100=（13）-（14）对于四等水准测量，两面高差之并不大于5mm，三等不大于3mm。
（四）计算平均高差（18）=1/2[（15）+（16）±100]（五）、总的计算和检核每一测段完成后，应作如下检核；（1）、视距计算检核：末站的（12）=∑（9）-∑（10）总视距=∑（9）+∑（10）（2）高差的计算和检核当测站为偶数时，总高差=∑（18）=1/2[∑（15）+∑（16）]=1/2{∑[（3）+（4）]- ∑[（7）+（8）当测站为偶数时，总高差=∑（18）=1/2[∑（15）+∑（16）±100]。
三四等水准测量
三四等水准测量的观测和记录方法
双面尺法观测程序
黑
红
①后视黑面，精平，读取上、下、中丝
面 尺
面 尺
读数，记入（1）（2）（3）中；
②前视黑面，精平，读取上、下、中丝 读数丝读数，记入（7）； ④后视红面，精平，读取中丝读数，记入（8）。
三、四等水准测量记录（双面尺法）
（5） 前 （10） 后-前
（12）
1.030 后1
（6） （15）
1.242
（7） （16）
6.030
（14） （17）
-1
K为尺 （18） 常数：
K1=4.787 K2=4.687
0.442 前2 0.736 5.422 +1
58.8 后-前 +0.506 +0.608 -2 +0.5070
+0.1 +0.1
双面尺
48
00
0.013m
水准测量的测站检核方法 （1）双仪高法： 第一次测得高差：h=1 .236；第二次测得高差：h=1.238；平均高差 为：h=1.237m
（2）双面尺法：h=(h黑+h红±100mm)/2
TP1 h
BM
1.主要技术要求(四等水准测量)
①视线高度： 高于0.2m ②视线长度： 不超过100m ③前、后视距差：△d不得超过5m ④前、后视距累积差： ∑△d不得超过10m ⑤红黑面读数差：（K＋黑－红） 不超过3mm ⑥红黑面高差之差：(h红±0.1m)-h黑不超过5mm
TP.12 TP.2
1.954 1.373 58.1
1.276 0.694 58.3
后2 1.664 6.350 前1 0.985 5.773 后-前 +0.679 +0.577
三、四等水准测量
三、四等水准测量 三角高程测量
辽宁石油化工大学顺华能源学院 刘宏涛 教授
7.3.1三、四等水准测量的技术要求 三
等 级 三 四 仪器 类型 DS3 DS3 前后视 距之差 ≤3.0m ≤5.0m 黑红面 读数差 2.0mm 3.0mm 视线 长度 ≤75m ≤100m 视线 高度 0.3m 0.2m 前后视 距 差累计 ≤6.0m ≤10.0m 黑红面所 测高差之差 3.0mm 5.0mm 检测间 隙高差 之差 3.0mm 5.0mm 往返较差符 合或闭合闭 合差
±12
L
mm
±20 L mm
三等水准测量一个测站上的观测顺序
简称：为后→前→前→后 后尺（黑面）—前尺（黑面）—前尺（红 面）—后尺（红面） 后视黑面，读取下、上丝读数、中丝读数； 前视黑面，读取下、上丝读数、中丝读数； 前视红面，读取中丝读数； 后视红面，读取中丝读数；
一个测站上的计算与检核
1．视距计算 ． 后视距离=[后尺下丝读数 后尺上丝读数]*100 后尺下丝读数-后尺上丝读数 后视距离 后尺下丝读数 后尺上丝读数 前视距离=[前尺下丝读数 前尺上丝读数]*100 前尺下丝读数-前尺上丝读数 前视距离 前尺下丝读数 前尺上丝读数 2.前、后视的距离差=[后视距离 前视距离 前 后视的距离差 后视距离 前视距离] 后视距离-前视距离 要求：三等≤ 3m，四等≤ 5m 要求：三等 ，四等 3、前、后视距累积差Σd=前站前、后视距累积差 、 前站前、 后视距累积差 前站前 后视距累积差+ 本站前、 本站前、后视的距离差 要求：三等≤ 要求：三等 6m，四等 10m ，四等≤
一个测站上的计算与检核
4.同一水准尺黑、红尺面读数差 同一水准尺黑、 同一水准尺黑 后视尺黑、红尺面读数差=后黑中+k-后红中 前视尺黑、红尺面读数差=前黑中+k-前红中 要求：三等≤ 2mm，四等≤ 3mm 要求 5.高差计算 高差计算 黑尺面求得的高差=后黑中-前黑中 红尺面求得的高差=后红中-前红中
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第三节三四等水准测量
小地区控制测量一般采用三四等水准测量和三角高程测量。
一、三、四等水准测量用于国家高程控制网加密、建立小地区首级高程控制。
布设形式：
符合水准路线、结点网的形式；
闭合水准路线形式；水准支线。
三四等水准测量的观测和记录方法
1）双面尺法
①后视黑面，读取下、上、中丝读数，记入（1）（2）（3）中；
②前视黑面，读取下、上、中丝读数，记入（4）（5）（6）中；
③前视红面，读取中丝读数，记入（7）；
④后视红面，读取中丝读数，记入（8）。
2）单面尺法
按变动仪器高法进行检核。
观测顺序为“后—前—变动仪器高—前—后”，变高前按三丝读数，以后按中丝读数。
测站计算和检核
1）双面尺法计算和检核
①视距计算
前、后视距差：三等水准测量，不得超过3m，四等水准测量，不得超过5m。
前、后视距累积差：三等水准测量，不得超过6m，四等水准测量，不得超过10m。
②同一水准尺红、黑面中丝读数的检核
同一水准尺红、黑面中丝读数之差，应等于该尺红、黑面的常数差K(4.687或
4.787)，三等水准测量，不得超过2mm，四等水准测量，不得超过3mm。
③计算黑面、红面的高差
三等水准测量，不得超过3mm，四等水准测量，不得超过5mm。
式内0.100为单、双号两根水准尺红面零点注记之差，以米(m)为单位。
④计算平均高差
每页校核：
Σ[（15）+（16）]= +2.37
Σ（18）= +1.185
2Σ（18）= +2.37
总视距Σ（9）+ Σ （10）] =234.1m
2）单面尺法的计算校核
四等水准测量记录、计算表（变更仪器高法）。