学习情境2.3 三（四）等水准测量
2.3.1 三（四）等水准测量的主要技术要求
等级水准测量属于高程控制测量的内容，我国在全国范围内建立了统一的高程控制网。分为一等、二等、三等、四等四个等级，其中一等、二等水准测量是国家高程控制测量的基础。三等、四等水准测量是大比例尺测图、工程测量和地面沉降观测的基本控制。根据使用仪器型号的不同，等级水准测量的技术要求也有所不同。如果用DS3级水准仪进行观测，其主要技术要求见表2.3。
表2.3
四等水准测量基本技术要求
四等
≤100.0
≤3.0
≤10.0
≤3.0
≤5.0
≤20㊣L
注 L为水准路线长度，以km计。
其闭合差容许值为：
fh=±20㊣L（mm）fh=±6㊣n（mm ㊣
㊣）㊣
（2.13）
式中 L———路线长度，km；
n———测站数。
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4.687m，另一根尺底刻划为4.787m，这一数值用K表示，称为同一水准尺红面、黑面常数差。下面以四等水准测量为例，介绍双面水准尺法在一个测站的观测程序、记录与计算。
2.3.2 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2.4，括号中数字1～8号代表观测记录顺序，9～18号为计算的顺序与记录位置。其观测步骤如下：
（1）照准后视水准尺黑面，读取下、上、中三丝读数，填入编号（1）、（2）、（3）栏。（2）将水准尺翻转为红面，照准后视水准尺红面，读取中丝读数，填入编号（4）栏。
表2.4
四等水准测量记录计算表格
（3）照准前视水准尺的黑面，读取下、上、中三丝读数，填入编号（5）、（6）、
（7）栏。
（4）将水准尺翻转为红面，照准前视水准尺红面，读取中丝读数，填入编号（8）栏。这样的观测顺序简称为“后—后—前—前”。三等水准测量的顺序为“后—前—前—
后”，观测顺序有所改变。
2.3.3 计算与检核
1.测站上的计算与检核
（1）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。
后视距离（9）=[（1）-（2）]×100；前视距离（10）=[（5）-（6）]×100；
前、后视距差（11）=（9）-（10），前、后视距离差不超过5m；
前、后视距累计差（12）=上一个测站（12）+本测站（11），前、后视距累计差不超
过10m。
（2）同一水准尺黑、红面读数差计算（k7=4.687、k8=4.787）。后尺黑、红面读数差（13）=（3）+k-（4）；
前尺黑、红面读数差（14）=（7）+k-（8）；
同一水准尺黑、红面读数差不超过3mm。（3）高差计算与检核。
黑面尺读数之高差（15）=（3）-（7）；红面尺读数之高差（16）=（4）-（8）；
四等水准测量记录计算见表2.4；
黑、红面所得高差之差检核（17）=（15）-（16）±0.100=（13）-（14）；
式中，±0.100为两水准尺常数k之差，单站数用“+”号，双站数用“-”号。
黑、红面所得高差之差不超过5mm。（4）计算平均高。
（18）=12[（15）+（16）±0.100]
式中 符号意义同上，但单站数用“-”号；双站数用“+”号。
2.每页的计算和检核（1）总视距计算与检核。
本页末站（12）=∑（9）-∑（10）
本页总视距=∑（9）+∑（10）
（2）总高差的计算和检核。当测站数为偶数时：
总高差=∑（18）=12∑[（15）+（16）]=12﹛∑[（3）+（4）]-∑[（7）+（8）]﹜
当测站为奇数时：
总高差=∑（18）=12[∑（15）+∑（16）±0.100]