四等水准测量-园林工程测量

三、四等水准测量除用于加密国家控制网外，还作为工程建设和大比例尺地形图测绘的高程控制。由于三、四等水准测量的精度要求较高，它对仪器的技术参数、观测程序、操作方法、视线长度及读数误差等都有严格规定（具体见表6.22 及表6.23）。

表6.22　三、四等水准测量光学水准仪作业的技术要求

表6.23　三、四等水准测量数字水准仪作业的技术要求

三等水准测量应沿路线进行往返观测。四等水准测量当两端点为高等级水准点或自成闭合环时只进行单程测量。四等水准支线则必须进行往返观测。每一测段的往测与返测，其测站数均应设为偶数，否则要加入标尺零点差改正。由往测转向返测时，必须重新整置仪器，两根水准尺也应互换位置。工作间歇时，最好能在水准点上结束观测，否则应选择两个坚实可靠、便于放置标尺的固定点作为间歇点，并在间歇点上做上标记，间歇后，应进行检测，检测间歇点高差之差应分别满足三、四等水准测量限差3 mm 和5 mm 的要求。三、四等水准测量的外业观测可使用光学水准仪和电子水准仪（数字水准仪），因光学水准仪和电子水准仪在读数方式和读数精度等方面有一定的差异，其外业观测的方法与具体要求也有所不同。

1）三、四等水准测量光学水准仪作业的观测程序及测站记录计算的技术要求

三、四等水准测量在一测站上水准仪照准双面水准尺的顺序为：

①照准后视水准尺黑面，进行视距丝（1），（2）和中丝（3）读数；

②照准前视水准尺黑面，进行中丝（4）和视距丝（5），（6）读数；

③照准前视水准尺红面，进行中丝（7）读数；

④照准后视水准尺红面，进行中丝（8）读数。

这样的顺序简称为后—前—前—后（黑、黑、红、红）。四等水准测量每站观测顺序也可为后—后—前—前（黑、红、黑、红）。要注意的是，对于微倾式水准仪，每次读数时均应在水准管气泡居中时读取。下面结合表6.24 讲述三、四等水准测量光学水准仪作业的测站记录和计算的技术要求。

前视尺的黑红面读数之差（9）= （4） +K-（7）

后视尺的黑红面读数之差（10）= （3） +K-（8）

黑红面所测高差之差（11）=后视黑红面基辅读数差（10）-前视黑红面基辅读数差（9）

K 为前、后视水准尺红黑面零点的差数（4 787 或4 687），（11）的数值应不超过其限差（三等水准测量3 mm，四等水准测量5 mm）的技术要求。

表6.24　三（四）等水准测量光学水准仪作业记录手簿

（2）视距检查

水准测量中，为了消除i 角误差，在观测中应尽量做到前、后视距相等，对不同等级的水准测量其要求不同（见表6.22），表6.24 中：

后视距（12）= （1）-（2）或（2）-（1）

前视距（13）= （5）-（6）或（6）-（5）

前后视距差（14）=（12）-（13）

前后视距累积差（15）=本站的（14） +前站的（15）(www.xing528.com)

（3）高差的计算与校核

（16）为黑面所算得的高差，一般称为真高差，（17）为红面所算得的高差，一般称为假高差。

由于两根尺子红黑面零点差不同，所以（16）并不等于（17），（16）与（17）应相差100，理论上h红-h黑= ±100，但由于测量误差的存在，则有黑红面观测高差之差（11）= （16） ± 100-（17），同时（11）=（10）-（9），以此可进行前后视黑红面基辅读数差、黑红面高差及高差较差的计算检核。

测站平均高差h站为：

测段高差：h测段= ∑h站= ∑（18）

表6.24 中，为了方便测站计算，前、后视读数记录一般都不写小数点，不足1 m 时前面用“0”补齐4 位数，每站算出的高差中数以m 为单位，高差中数按4 舍6 进5 看奇偶的原则取至0.001。

2）电子水准仪作业三、四等水准测量的观测程序及测站记录计算的技术要求

目前三、四等水准测量使用电子水准仪作业越来越普遍，电子水准仪的观测程序与光学水准仪基本相同，三、四等水准测量仍采用后—前—前—后或前—后—后—前的观测程序。不同的是电子水准仪能直接测出前、后视距，中丝读数只能单面观测，中丝读数可根据需要设置精确到1 mm、0.1 mm 和0.01 mm，因电子水准仪（如国产的DL2007）读数精度高，若中丝读数只精确到1 mm，在不变仪器高的情况下，前后两次中丝读数一般不变，所以电子水准仪在三、四等水准测量作业中，一般将中丝读数设置精确到0.1 mm。三、四等水准测量数字水准仪作业的技术要求及记录计算分别见表6.23 和表6.25。

表6.25　三（四）等水准测量电子水准仪作业记录手簿

续表

表6.25 中，用电子水准仪进行三、四等水准测量时，由于前、后视读数一般都要求精确到0.1 mm，为了方便测站计算，前、后视读数记录一般都不写小数点，不足1 m 时前面用“0”补齐5位数，每站算出的高差中数则以m 为单位，按奇偶原则取至0.000 1。

3）水准测量的路线校核和成果计算

三、四等水准测量路线闭合差的限值应满足第2 章式（2.11）的要求。水准测量外业结束之后即可进行内业平差计算。内业平差计算之前，应先复查外业手簿中的各项观测数据是否符合相应的技术要求，高差计算有无错误。在观测成果全部合格前提下，按第2 章路线水准测量高程计算的方法即可求得各水准点的高程平差值。