本项目开始就提到，由于水准仪获得的是水平视线，水准尺的高度又有一定限度，而且水准测量对视距也有一定的限量要求，所以当两点间的高差很大或相距太远时，只安置一次仪器还不能测出两点之间的高差，需要连续性地设站进行多站式水准测量。这种测量方法便称为线路水准测量，又称连续水准测量。
在图3-2中，从已知高程点A测到未知高程点B的过程中，在起点A和终点B上只需竖立一次水准尺、读取一个数，而在各转点ZD1，ZD2，…，ZDn-1上，则必须竖立两次尺、读两次数。例如，对于ZD1点，在第一站读数为b1（前视读数），到第二站其读数为a2（后视读数），在ZD2，…，ZDn-1各点上亦是如此。这样，便将已知点A的高程通过ZD1传递到ZD2，ZD2传递到ZD3，…，最后传递到未知点B。测量上把这些起着传递作用的点称为转点。
显然，如果对某个转点上水准尺的观测出错（如点的位置变动、土质松软引起尺子下沉太多、读数记录错误等），那么，这个错误就会一直传递到最后一站，使未知点B对已知点A的高差中也带有这个错误，这是不允许的。因此，对于每个测站的观测都必须认真仔细，不能出错。同时，转点应选在土质坚实的地面上，并将尺垫置于转点的准确位置。尤其要注意的是，当把仪器从一个测站搬到下一测站时，前视尺垫坚决不能移动，且在观测过程中，不允许碰动尺垫，如有碰动，则由此站到起点（已知点）或间歇点的观测成果均应予报废，进行重测。
线路水准测量的外业工作主要有踏勘选点和外业观测。踏勘选点主要是根据水准测量的任务书要求，按照预先制订的粗略计划，在实地选好适当的水准路线和确定的水准点，埋设固定的水准标石[4]。下面主要介绍线路水准测量一站式测站外业工作的一般内容与步骤。
1.测站观测作业步骤
对照图3-2及表3-2，第一个测站的作业步骤大致如下。
（1）后立尺员在A点竖立水准尺，作第一站的后视，观测员在适当地点（考虑视距限差要求及方便观测）安置水准仪，前立尺员保证前视距与后视距大致相等的前提下（一般用步测），选择ZD1的位置作为第一个转点，安放尺垫并在其上竖立水准标尺，这是第一个测站的前视；
（2）观测员架好仪器后，瞄准A点水准尺，读取后视距56.8记入手簿（表3-2第3栏），读取后视读数1.552（中丝）记入第5栏；
（3）照准前视ZD1点水准尺，读取前视距57.6、前视读数1.108，记入手簿相应位置；
（4）计算测站的前后视距差ΔS，记入第4栏。（注意检核，不同标准的水准测量对视距差有不同的要求，具体见相应规范要求）；
（5）计算测站高差。用后视读数减前视读数，记于手簿第7栏。至此，第一个测站的工作结束。
接着，转点ZD1处立尺员保持尺垫不动（变为第二个测站的后视点），观测员将仪器迁至第二站，记录员则指示后立尺员向前转移。观测、记录方法如前。如此进行下去，直至到达B点全部观测完毕。
表3-2 水准测量手簿
2.表格求和计算与检核
表3-2中的最后一行是对视距、视距差、中丝读数、高差进行总合计。
其中第3栏∑S为视距总和，它代表了该段水准路线的长度。不同等级的水准测量对水准路线的长度有不同的要求，如国家标准GB/T 12898—2009《国家三、四等水准测量规范》4.3规定了三、四等水准测量各种情况的路线长度。水准路线的长短反映了水准点的密度，水准路线太长则水准点密度不够（还会影响水准测量成果的精度），太短则会引起不必要的浪费。(www.xing528.com)
第4栏ΔS为视距差，国家标准GB/T 12898—2009《国家三、四等水准测量规范》7.2.2规定（见图3-22），四等水准测量中，各测站视距差ΔS不能大于3 m。∑ΔS为视距差的累积和，其要求同样与水准测量的等级有关，四等水准视距差的累积和∑ΔS不能大于10 m。
第5、6、7栏对记录中每一页的高差计算进行检核。利用式（3-5），先求得高差总和：
然后，计算后视读数总和与前视读数总和，以及二者之差，得
上述两数相等，说明各测站高差计算无误。
3.往返测量的检核与计算
图3-22 GB/T 12898—2009《国家三、四等水准测量规范》技术要求（一）
上述由A到B完成的一次高差测量的工作过程，称为往测。现往测共进行了4个测站，全部往测的记录计算如表3-2所示。为了检核，一般还规定尚需从B点测回到A点，称为返测。现返测的高差值为-3.896 m（返测的记录表格在此省略）。
理论上，往测高差和返测高差应该大小相等、符号相反，即往、返测高差的代数和应等于零。但由于观测中不可避免地带有误差，使往、返测高差的代数和不等于零，而等于Wh。Wh称为高差闭合差或高差不符值。与表3-2相对应，该线路水准测量往返测的高差闭合差为
当Wh不超过规范规定时（未超限），取往、返测高差的平均值作为最后结果，即hAB=（3.903 m+3.896 m）/2=+3.900 m。三、四等水准测量的测段，或路线的往返测高差闭合差限值要求如图3-23所示。
图3-23 GB/T 12898—2009《国家三、四等水准测量规范》技术要求（二）
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