三四等水准测量及三角高程测量

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 前、后视距差 (11)=(9) — (10)前、后视距差累积 (12)= 本站 (11)+ 上站 (12)② 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)或 (17)=(14) — (13)三三等≯ 75m ，四等≯l00m三等≯ 3m ，四等≯ 5m三等≯ 6m ，四等≯ l0rn红面测得的高差 16)=(8) — (7)校核：黑、红面高差之差(17)=(15) —[(16) ±0．100]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。

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）/I—I 5 八、、八、、/（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)]XI00m 三等》75m,四等>100m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》I0rn②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) ±0．1 00]/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，取一0. 100(3、每页计算校核①高差部分在每页上，后视红、黑面读数总和与前视红、黑面读数总和之差，应等于红、黑面高差之和。

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）八、、/（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）］XI00m 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》I0rn②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> 2mn,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，取一0. 100。

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一、二等水准点，若测区附近没有水准点，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。

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。

三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用随着工程建设的不断发展，各种测量技术都在不断的发展和进步。

在短时间内，三角高程测量已经代替了传统的四等水准测量工作，成为实际工程中非常重要的测量方法之一。

那么，三角高程测量是如何代替四等水准测量的，应该如何在实际工程中应用呢？三角高程测量原理三角高程测量是一种基于三角形相似原理的测量方法。

通过已知点和未知点之间的距离、高程和角度的测量，可以确定出未知点的高程。

而四等水准测量是通过直接测量地面高程高差，得出相邻两点之间的高差来计算高程。

相比于四等水准测量，三角高程测量更加便捷、精确、高效。

由于传统的四等水准测量流程繁琐，工作量大，成本高，经常受到天气、地形等限制，因此在实际工程中不再是首选。

随着三角高程测量技术的发展，它在实际工程中得到了广泛应用。

1.城市规划城市规划是一个庞大的工程项目，需要对工作区域进行高程测量，以保证整个项目的准确性和安全性。

相比于传统的四等水准测量，三角高程测量更加快捷、精确。

工作人员只需要在一个固定点上架设高度定位仪，同时使用手持GPS设备进行空间定位，就可以进行行走式的高程测量。

这极大的提高了高程测量的效率。

2.公路道路建设公路道路建设是一个非常重要的工程项目。

在建设过程中需要对道路沿线的高程进行测量，以便进行正确的设计和施工。

由于道路的长度和复杂度的影响，传统的四等水准测量十分困难。

三角高程测量技术可以在高效性和精度上满足道路建设的要求，这使得公路道路建设的工程测量更加容易，而且测量数据更加准确。

3.水利工程水利工程是具有很高技术要求的工程项目，如防洪工程、水库治理等。

在这些工程项目中，需要对水文测量进行高精度的测量。

使用传统的四等水准测量会受到测量工具的限制，这样会导致测量数据的误差较大。

相比之下，使用三角高程测量技术可以简化测量流程，增加测量精度，使得水利工程的施工更加科学严谨。

4.矿井勘探矿山勘探是一个极具挑战性的工程项目，需要对矿井高程进行实时监测以确保工作场地安全。

三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用1. 引言1.1 概述在日常工程实践中，四等水准测量存在着诸多不足之处，如测量时间长、费用高、精度较低等。

而三角高程测量通过利用现代化的测量设备和技术手段，能够在较短的时间内获取更精准的高程数据，从而大大提高了工程测量的效率和准确度。

越来越多的工程测量项目选择采用三角高程测量方法进行测量。

通过实际工程案例的探讨，我们将进一步了解到三角高程测量在各种工程领域的应用情况。

本文还将介绍三角高程测量的具体步骤和需要注意的问题，以帮助工程测量人员更好地掌握这一先进测量技术。

本文将全面分析三角高程测量代替四等水准测量的优势和应用案例，为工程测量领域的发展提供新的思路和方法。

1.2 目的本文旨在探讨三角高程测量如何代替传统的四等水准测量在实际工程中的应用情况。

通过对比四等水准测量的不足和三角高程测量的优势，分析其在工程测量中的实际应用案例，并详细介绍三角高程测量的步骤和需要注意的问题，从而全面展示三角高程测量在现代工程测量中的重要性和优势。

2. 正文2.1 四等水准测量的不足四等水准测量需要较好的天气条件进行测量，一旦遇到恶劣的天气，如大雨、大雾等，会严重影响测量结果的准确性，造成数据不稳定。

在一些需要测量跨越河流或湖泊等水体的工程中，四等水准测量存在困难，需要额外的设备或措施。

四等水准测量在实际工程中存在着诸多不足，因此需要寻求更加高效、便捷的测量方法来应对复杂多变的工程环境。

2.2 三角高程测量的优势三角高程测量相较于四等水准测量具有许多优势。

三角高程测量可以大大减少测量时间和成本。

在四等水准测量中，需要沿着一条直线布设多个测站，而且每个测站之间的距离通常较长，相比之下，三角高程测量在地形较复杂的情况下可以更快速地完成测量工作。

三角高程测量可以实现长距离的高程测量。

由于四等水准测量受到地形的限制，无法跨越大范围的地形起伏，而三角高程测量则可以通过多个三角形的建立，实现长距离的高程测量，使得测量的范围更广，更适合于大型工程项目的测量需求。

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、2一般布设成闭合环3能长久保存标志和便5km，山岭重丘区可根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）（黑一黑一红一红)”，对于红一黑一红)2①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)后尺黑面与红面中丝读数之差≯(③±0．100]或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。

3、每页计算校核①高差部分在每页上，后视红、黑面读数总和与前视红、黑面读数总和之差，应等于红、黑面高差之和。

对于测站数为偶数的页：2[(3)+(8)]—2[(6)+(7)]=∑对于测站数为奇数的页：∑100②∑(12)，水准路线4三、四等水准测量的闭合路线或附合路线的成果整理，首先其高差闭合差应满足表7-10 的要求。

三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用
在实际工程中，三角高程测量代替四等水准测量具有很多优点。

首先，三角高程测量
在测量精度上与四等水准测量相媲美，但同时测量时间会减少，省去了水准仪具备的准备、设置、拆卸等操作。

其次，由于三角高程测量采用的是电子仪器，所以数据处理更加方便，可以根据需要随时进行调整和计算，使得差错率进一步降低。

在道路、桥梁、隧道等施工中，三角高程测量也有着重要的应用，它可以帮助测量出
地面高程信息，了解路面和周边地物的高低分布情况，从而指导建筑物、结构物的设计与
施工。

同时，三角高程测量还可以提供现场坐标、方位角等相关信息，为工程设计和维护
提供重要的数据支持。

另外，在城市规划和土地管理中，三角高程测量也扮演着重要角色。

通过采用三角高
程测量技术，可以精确测量出房地产的高低分布情况，对城市建设的规划和土地管理提供
有力的支持。

此外，三角高程测量还可以用于地表变形检测、水资源管理等领域，为资源
利用和环境保护提供关键的测量数据。