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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。
国家三四等水准测量规范一、序言国家三四等水准测量是地理信息领域的一项重要测量工作，其结果直接影响到地图及地理信息产品的质量和精度。
为了保证三四等水准测量的准确性和可靠性，国家相关部门对这一测量活动进行了规范，确立了一系列测量规范。
二、三四等水准测量的定义和分类三四等水准测量是指用水准仪进行的高程测量，主要用于控制三角网测量和工程测量，精度要求较低。
按照测量精度的不同，可以将三四等水准测量分为三等和四等。
三、三四等水准测量的基本原理和方法1.三四等水准测量的基本原理三四等水准测量的基本原理是通过观测目标点的高程值与参考点的高程值的差值，从而确定目标点的高程。
在观测过程中，需要考虑自然地形的影响，进行合理的高程校正。
2.三四等水准测量的方法三四等水准测量的方法主要包括单基准测量和闭合回程测量两种。
单基准测量是在一个已知高程的基准点附近进行测量，闭合回程测量是在一个封闭的环路内进行测量。
四、三四等水准测量的测量设备和精度要求1.测量设备三四等水准测量所需要的测量设备主要包括水准仪、测台、水准尺和高程校正器。
这些设备应具备精度高、稳定性好的特点，以保证测量结果的准确性。
2.精度要求三四等水准测量的精度要求一般为1:5000~1:20000，其中三等水准的精度要求较高，为1:10000~1:20000，而四等水准的精度要求较低，为1:5000。
五、三四等水准测量的测量步骤和操作流程1.布设测站在开始测量之前，需要选择合适的测站位置，并进行测站布设。
布设测站时应考虑地形和测量范围，选择平整、稳固的位置。
2.观测测量观测测量包括目标点的高程观测和高程校正观测。
在观测过程中需要注意仪器的校正和环境因素的影响，以保证观测结果的准确性。
3.数据处理测量完成后，需要对观测数据进行处理，包括数据校正、数据平差和误差分析等步骤，以得到最终的测量结果。
4.结果验证对测量结果进行验证，与历史数据和其他测量结果进行对比，验证测量结果的可靠性。
国家三、四等水准测量规范
1、简介
国家三、四等水准测量规范的主要内容是针对汇总、国家三、四等水准测量控制测量标准以及其他相关事项的规定。
本规范适用于新绘制或改绘自然科学类及利用水准测量技术支持的工程项目的测量。
2、术语
(1) 水准测量: 指在平地或高程较低的陡坡上对水准线以及高程点进行测量、校准和绘制。
(2) 机械控制水准测量: 指利用水准仪或经纬仪进行水准测量，包括基础控制测量、联网控制测量、控制测量和大地平差。
(3) 国家三等水准测量: 国家三等水准测量是国家规定的一种普通水准测量，它的目的是为了满足一般水下测量的要求，它的准确度要求较低。
3、权限
任何取得国家三、四等水准测量许可的机构或者从业人员，都可以从事国家三、四等水准测量活动。
4、设备
国家三等水准测量可以使用机械控制水准仪，它的准确度达到1：5000。
国家四等水准测量则可以使用激光投影水准仪，其准确度可达到1：10 000。
5、测量程序
(1) 测量预备工作: 首先要完成作业方案的编制以及相关设备的准备及检查工作，以及对特殊情况的考虑，以确保测量质量。
(2) 测量实施: 按照作业方案要求检查设备，校核照明条件和测量精度，依次进行机械控制、联网控制、控制测量和大地平差等流程，完成测量任务。
(3)后续处理:将测量结果进行核对，绘制及提交水准测量报告。
6、误差控制
测量过程中的各项精度和误差均按照规定的水准精度进行检查和确认，异常应及时报告以便采取处理措施，以保证作业质量。
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。
三四等水准的测量方法水准测量是一种测量地面高程差异的方法，用于确定点之间的相对高度。
根据精度的要求，水准测量可以分为一、二、三和四等水准。
在此，我们将重点介绍三、四等水准的测量方法。
三等水准是一种中等精度要求的水准测量，适用于城市规划、工程建设及土地调查等方面。
它通常采用变换水准法进行测量。
变换水准是通过仪器测量控制点的高程，然后沿着测量线进行测量，将高程值通过计算和调整传递到目标点。
变换水准测量包括以下步骤：1.建立高程基准点：在观测区域内选择合适的基准点，其高程已知。
这些基准点可以是水准标志或测量图上的高程点。
2.设置测量线路：根据测量任务的需求，在测量区域内选择测量线路。
测量线路应具备避开障碍物、地形较为平坦的特点。
3.布设控制点：根据测量线路的长度和地形的变化，确定适量的控制点，控制点应覆盖整个测量区域，使之与基准点连成闭合回路。
4.进行测量观测：使用水准仪或全站仪，在控制点上进行测量观测，记录高差和水平距离。
5.数据处理与计算：将观测到的高差和水平距离数据进行处理与计算，得到各控制点的高程值。
6.调整水准回路：根据计算得到的结果，对整个水准回路进行调整，以消除系统误差和观测误差。
常用的调整方法有平差法和最小二乘法。
7.高程传递：将调整后的高程值通过计算沿着测量线路传递到目标点。
四等水准是一种相对精度较低的水准测量，适用于一般土地调查和农田的高程测量。
相对于三等水准，四等水准需要更少的控制点和观测次数，因此成本更低。
四等水准采用的是闭合水准测量法。
闭合水准测量法包括以下步骤：1.建立高程基准点：在观测区域内选择一个基准点，其高程已知。
这个基准点可以是水准标志或测量图上的高程点。
2.设置测量线路：根据测量任务的需求，在测量区域内选择测量线路。
测量线路应具备地形较为平坦的特点。
3.布设控制点：根据测量线路的长度和地形的变化，确定适量的控制点，控制点应覆盖整个测量区域。
4.进行测量观测：使用水准仪或全站仪，在控制点上进行测量观测，记录高差和水平距离。
国家三四等水准测量规范一、引言三四等水准测量是国家测绘工作的重要组成部分，是对地球形状和地球重力场的测量。
其精度和精密度要求高，对全国测绘工作及相关领域的发展具有重要意义。
因此，国家对三四等水准测量工作的规范十分重视，制定了相关的测量规范，以确保测量结果的准确性和可靠性。
二、三四等水准测量的定义和目的三四等水准测量是指对地球表面高程的测量，通常在大地测量网中进行。
其目的是确定地表上任意点的高程数值，为工程测量、地质勘探、测绘建设等提供高程控制，为国家地理信息基础数据库的建设提供数据支撑。
三、三四等水准测量的分类和特点1.三等水准测量三等水准测量是对地球表面高程的高精度测量，其精度要求高，通常用于巨细地貌、测量较高精度的建筑工程等需要高精度高程控制的领域。
2.四等水准测量四等水准测量是对地球表面高程的中等精度测量，其精度要求适中，通常用于一般地貌、普通建筑工程等需要一般精度高程控制的领域。
三四等水准测量的特点包括：（1）精度高：三四等水准测量的精度要求高，是国家有关部门对测绘工作的严格要求；（2）数据量大：由于测量需要覆盖较大范围的地域，因此三四等水准测量的数据量较大；（3）工作量大：三四等水准测量是一项系统工程，需要一定数量的测量人员及设备；（4）成本高：三四等水准测量的成本较高，包括人力、物力和财力。
四、三四等水准测量的基本原理1.大地水准面大地水准面是一个理想的参考曲面，它与地球的真实形状比较接近。
大地水准面是地球的等势面，它控制着地球表面上任意点的高程。
2.高程测量高程测量是对地球表面上任意点的高程数值进行测量。
常见的高程测量方法包括水准测量、高程传感器测量等。
水准测量是通过在不同地点设立水准点，用水准仪观测两个水准点之间的高程差，从而确定各个水准点的高程。
3.大地水准面的建立大地水准面的建立是通过连接各个水准点，确定它们之间的高程差，为地球表面上任意点的高程提供基准。
同时，大地水准面的建立还需要考虑地球的形状、重力场、潮汐等因素。
《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。
