三四等水准测量的区别

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。

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
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。

国家水准测量依精度不同分为一、二、三、四等。

一、二等水准测量是国家高程控制的全面基础，三、四等水准测量直接为地形测图和各种工程建设提供所必须的高程控制。

精度低于四等的水准测量称为等外水准测量。

本节阐述四等及等外水准测量的布设形式、技术要求、选点埋石、外业施测和内业计算等有关内容。

一、水准路线的布设形式由水准原点或任一已知高程点出发进行水准测量所经过的路线称为水准路线。

水准路线每隔一定的距离需要埋设一个固定点，称为水准点。

水准测量的目的就是以已知高程点为起算点，沿选定的水准路线逐站测定各水准点的高程。

根据已知水准点的情况和测量工作的实际需要，水准路线可以布设成以下三种形式。

(1) 合水准路线：从一已知高程的水准点出发，进行水准测量，最后附合到另一已知高程的水准点上。

(2) 闭合水准路线：从一已知高程的水准点出发，沿一条环形路线进行水准测量，测定沿线上水准点的高程，最后又回到该水准点。

(3)支水准路线：从一已知高程的水准点出发，沿一条水准路线测定沿线上其他水准点的高程，最后不与任一已知高程点连测。

为了提高成果的精度及其可靠性，规范规定支水准路线必须进行往返观测或单程双转点观测，且应限制支水准路线的长度。

(4)水准网二、四等及等外水准测量的主要技术要求各等水准测量对所使用的仪器类型、水准路线长度、不符值或闭合差的限差等都有相应的规定，其中四等及等外水准测量的主要技术要求如表4-27所列。

三、水准路线选线和水准标石埋设（1）收集资料在确定水准路线布设形式之前，首先要收集已有的水准测量资料，包括水准路线图、水准点“点之记”、成果表、技术总结等。

而且还应到实地调查，确定已知成果可否利用。

（2）图上初步选线在测区已有的地形图上设计拟定的水准路线。

水准路线应尽量选设在地势平坦、土质坚实、施测方便的道路附近，尽量避免通过水滩、沙土、易塌陷易受雨水冲刷的地区。

选线的同时还应考虑水准点的埋设位置。

最后绘制一份水准路线布设图，图上按一定比例绘出水准路线、水准点的位置，注明水准路线的等级、水准点的编号。

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。

全站仪三角高程测量与四等水准测量的精度比较分析作者：王继辉来源：《城市建设理论研究》2013年第16期摘要：根据全站仪三角高程测量的原理和方法，对一条附合水准路线分别进行全站仪三角高程测量和水准仪四等水准测量，应用误差传播定律对两者的测量精度进行了对比分析。

结果表明，全站仪的测量精度略高于水准仪的测量精度，且使用较方便，受地形限制小，作业效率高，全站仪三角高程测量可以代替四等水准测量。

关键词：全站仪三角高程测量；四等水准测量；误差分析中图分类号：P2 文献标识码：A 文章编号：引言随着测绘技术的发展，全站仪已广泛应用于控制测量、地形测量及工程测量中。

但是由于全站仪在测设竖直角时盘左和盘右的偏差较大且不稳定，全站仪三角高程测量能否代替水准测量，很多学者有不同的看法。

因此，本文根据全站仪三角高程测量的原理和方法，在平原微丘区的地形上，拟对一条附合水准路线分别进行全站仪三角高程测量和水准仪四等水准测量，应用误差传播定律对两者的测量精度进行比较分析，以确定两种测量方法的优劣。

1、工程概况本研究中主要对从大连市地铁D级GPS控制点DK027至控制点B2间的测点，分别进行全站仪三角高程测量与四等水准测量，并进行实测高程精度比较分析。

已知控制点DK027,B2的高程分别为66.788m和67.519m，测量长度约1.4km，附合水准路线走向图如图1所示。

全站仪采用PENTAXR-325N型，由江西南昌宾得全站仪生产供应商提供；水准仪采用科力达NL30A型，由南方测绘仪器有限公司生产。

在测量前均对仪器进行了校正，仪器精度均满足要求。

在天气晴好的情况下，先用全站仪进行测量，利用三角高程对向观测方法，仪器架设6站，完成了附合水准路线的测量；再用水准仪进行测量，按照四等水准双面尺法观测方法，仪器架设9站，完成测量。

图1附合水准路线走向图2、全站仪三角高程测量2.1三角高程测量原理如图2所示，设A,B为地面上高度不同的2点，已知A点的高程HA，只要知道A点对B 点的高差HAB，即可由HB=HA+HAB得到B点的高程HB。

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。

三四等水准测量方法在科学研究中，三、四等水准测量方法是常用的高精度水准测量方法。

本文将详细介绍三、四等水准测量方法，包括其定义、测量原理、具体步骤以及应用领域等。

1.定义2.测量原理三等水准测量主要借助自动水准仪进行，通过水准差的观测来确定地面各点的高差。

在具体测量过程中，先选择基点和目标点，然后设置测点，并进行水准仪的观测，最后根据测量数据进行数据处理和计算，得到目标点的高差值。

3.具体步骤（1）测量点的选择：选择基点和目标点，并设置适当数量的测点，以确保测量精度和数据的可靠性。

（2）水准仪的架设：根据实际需要，选择合适的水准仪进行架设，并对其进行调整和校准。

（3）观测水准差：通过水准仪进行观测，记录各测点的水准差。

（4）数据处理：对观测数据进行计算和处理，以得到测点的高差值。

（5）精度评定：通过对测量结果进行精度评定，判断测量精度是否满足要求。

4.应用领域三等水准测量主要应用于高精度的工程测量和地理测量中，例如大型桥梁、隧道、高楼大厦等工程建设过程中的高程测量、地理信息系统（GIS）中的高程数据采集等工作。

1.定义2.测量原理四等水准测量与三等水准测量类似，也是通过水准差的观测来确定地面各点的高差。

不同的是，四等水准测量的精度要求相对较低。

3.具体步骤四等水准测量的步骤与三等水准测量基本相同，包括选择测点、架设水准仪、观测水准差、数据处理和精度评定等。

4.应用领域四等水准测量主要应用于一般工程测量和土地测量等领域，例如建筑施工过程中的高程控制、土地规划和土地管理等工作。

总结：三、四等水准测量方法是广泛应用于科学研究和工程测量中的高精度水准测量方法。

通过选择测点、架设水准仪、观测水准差、数据处理和精度评定等步骤，可以得到地面各点的高差值，并为工程建设和地理测量提供高程数据。

在实际应用中，需要根据测量精度的要求选择合适的水准测量方法，以确保测量结果的准确性和可靠性。

国家一、二、三、四等水准测量及要求测站观测顺序和方法一等、二等要求：光学水准仪：往测时奇数站顺序为：后—前—前—后；往测时偶数站顺序为：前—后—后—前；返测时，奇、偶测站顺序分别与往测偶、奇测站相同；数字水准仪：往、返测奇数站顺序为：后—前—前—后；往、返测偶数站顺序为：前—后—后—前三等要求：后—前—前—后四等要求：后—后—前—前每千米水准测量的偶然中误差和每千米水准测量的全中误差不应超过下表规定：水准仪i角检验：自动安平光学水准仪每天检校一次i角，气泡式水准仪每天上、下午各检校一次i角，作业开始后的7个工作日内，若i角较为稳定，以后每隔15天检校一次。

数字水准仪，整个作业期间应每天开测前进行i角测定。

若开测为未结束测段，则在新测段开始前进行测定。

观测方式：一、二等水准测量采用单路线往返观测。

同一区段的往返测，应使用同一类型的仪器和转点尺承沿同一道路进行。

在每一区段内，先连续进行所有测段的往测（或返测），随后再连续进行该区段的返测（或往测)。

若区段较长，也可将区段分成20km—30km的几个分段，在分段内连续进行所有测段的往返观测。

同一测段的往测（或返测）与返测〔或往测）应分别在上午与下午进行．在日间气温变化不大的阴天和观测条件较好时，若干里程的往返测可同在上午或下午进行。

但这种里程的总站数，一等不应超过该区段总站数的20％，二等不应超过该区段总站数的30％。

三等水准测量采用中丝读数法进行往返测。

当使用有光学测微器的水准仪和线条式因瓦水准标尺观测时，也可进行单程双转点观测。

四等水准测量采用中丝读数法进行单程观测。

支线应往返测或单程双转点观测。

测站视线长度、视距差等要求单位：米测站观测限差对于数字水准仪，同一标尺两次读数差不设限差，两次读数所测高差的差执行基辅分划所测高差之差的限差。

测站观测误差超限，在本站发现后可立即重测，若迁站后才检查发现，则应从水准点或间歇点（应经检测符合限差）起始，重新观测。

一，首先三等四等水准测量是建立测区首级高程控制最常用的方法，通常用DS3水准仪和双面尺进行。

二，四等水准测量视线长度不能超过100米，每一测站上按下列顺序进行观测，1，后视水准尺的黑面，读下丝，上丝和中丝2，后视水准尺的红面，读中丝读数3，前视水准尺的黑面，读下丝，上丝和中丝4，前视水准尺的红面，读中丝读数，以上观察顺序概括为：后—后—前—前三，三等水准测量，视线长度不能超过75米，观察顺序为：后—前—前—后即1，后视水准尺的黑面，读下丝，上丝，中丝读数2，前视水准尺的黑面，读下丝，上丝，中丝读数3，前视水准尺的红面，读中丝读数4，后视水准尺的红面，读中丝读数
比如CP-260点就是用四等水准测量从松林堡出口那个点引出来的，因为这个点是控制整个桥梁的，所以精度要求较高，不能用水准仪随便对后视就可以测量了，那样误差很大，因为以后桥梁测量引点都是用CP-260这个点引的，这样用四等水准测量引出CP-260误差就小了，所以就可以用此点引桥梁用点用水准仪自己来测标高了，。