2.1　水准测量原理

2.1.1　基本原理

水准测量是利用水准仪所提供的水平视线,并借助水准尺,测定地面两点间的高差,然后根据其中一点的高程推算出另一点高程的测量方法。

如图2.1所示,要测出B点的高程HB,在已知高程点A和待求高程点B上分别竖立水准尺,利用水准仪所提供的水平视线,在两尺上分别读数a、b,则a、b的差值就是A、B两点间的高差,即

已知点A称为后视点,A点尺上的读数a称为后视读数;B点是待求高程点称为前视点,B点尺上的读数b称为前视读数。高差等于后视读数减前视读数。a>b时高差为正,表明前视点高于后视点;a<b时高差为负,表明前视点低于后视点。在计算高程时,高差应连同其符号一并运算。高程计算的方法有两种。

1.高差法

直接由高差计算高程,即

此法一般在水准路线的高程测量中应用较多。

2.仪高法

由仪器的视线高程计算B点高程,称为仪高法。从图2.1中可看出,A点的高程加后视读数即得仪器的水平视线高程,即

由此得B点高程

当安置一次仪器要求测出若干个前视点的高程时,应用仪高法,此法在工程测量中被广泛应用。

2.1.2　连续水准测量

实际工作中,通常A、B两点相距较远或高差较大,仅安置一次仪器难以测得两点的高差,必须分成若干站,逐站安置仪器连续观测,如图2.2所示。

A、B两点的高差hAB应为各测站高差的代数和。即

若A点高程已知,则B点的高程为

在水准测量中,A、B两点之间的临时性立尺点,仅起传递高程的作用,这些点称为转点,通常以TP表示,如图中的TP1、TP2、…、TPn-1。

2.1.3　几何水准测量的规律

(1)每站高差等于水平视线的后视读数减去前视读数。

(2)起点至终点的高差等于各站高差的总和,也等于各站后视读数的总和减去前视读数的总和。