水准测量原理

确定地面点高程的测量工作，称为高程测量。高程测量又是测量三项基本工作之一。根据使用仪器和施测方法的不同，高程测量可分为水准测量、三角高程测量和气压高程测量。用水准仪测量高程，称为水准测量，它是高程测量中最常用、最精密的方法。

水准测量的原理：水准测量是利用一条水平视线，并借助水准尺，来测定地面两点间的高差，这样就可由已知点的高程推算出未知点的高程。测定待测点高程的方法有高差法和仪高法两种。

1．高差法

如图3－1所示，若已知A点的高程HA，欲测定B点的高程HB。在A，B两点上竖立两根尺子，并在A，B两点之间安置一架可以得到水平视线的仪器。假设水准仪的水平视线在尺子上的位置读数分别为A尺（后视）读数为a，B尺（前视）读数为b，则A，B两点之间的高程差（简称高差h AB）为h AB＝a－b

图3－1 高差法图示

于是B点的高程HB为：

HB＝HA＋h AB （3－1）

HB＝HA＋h AB＝HA＋a－b （3－2）

这种利用高差计算待测点高程的方法，称高差法。这种尺子称为水准尺，所用的仪器称为水准仪。

2．仪高法

由式（3－2）可以写为　HB＝（HA＋a）－b 　（3－3）

如图3－2所示，即　HB＝Hi－b 　（3－4）

图3－2 大地水准测量

式中：Hi是仪器水平视线的高程，常称为仪器高程或视线高程。仪高法是，计算一次仪高，就可以测算出几个前视点的高程。即放置一次仪器，可以测出数个前视点的高程。

综上所述，高差法和仪高法都是利用水准仪提供的水平视线测定地面点高程。必须注意：

（1）前视与后视的概念一定要清楚，不能误解为往前看或往后看所得的水准尺读数。

（2）两点间高差h AB是有正负的，计算高程时，高差应连其符号一并运算。在书写h AB时，注意h的下标，h AB是表示B点相对于A点的高差；h BA则表示是A点相对于B点的高差。h AB与h BA的绝对值相等，但符号相反。