视差：如果目标象没有落在十字丝面上，则当观 测员的眼睛上下左右移动时，会感到目标象与十 字丝之间有相对移动。这种现象称为视差，视差 影响瞄准的精度。重新进行目镜调焦和物镜调焦，
22
使其都十分清晰，可以 消除视差。
视差现象：眼睛在目镜前上下左右微动时， 十字丝与目标的像也有相对移动。
视差产生原因：望远镜内目标像与十字丝 分划板未重合。
视线长度：（15）＜100m; ：（16）＜100m;
前、后视距差：（17） ＝（15）－（16）＜＝5.0m
视距累积差：（18）＝本站（17）+前站（18）＜＝10.0m
（2）高差部分
前尺红黑面读数差：（9）＝（6）+K－（7）＜＝3.0mm
后尺红黑面读数差：（10）＝（3）+K－（8）＜＝3.0mm
b
a
通 过水 准仪
的 水 准面
b
通 过 B点水准 面
B
通 过A点水准 面
A
DA
DB
HB
h
AB
HA
大地 水 准面
水准仪至两支水准尺等距
7
中间法水准测量
在山坡地段进行水准测量
8
7
连续水准测量（连续安置水准仪的测量方法）
两点间距离较长或高差较大时，在两点间设若 干个转点，分段测量高差，取各分段高差的总和。
三角高程测量 －用经纬仪、测距 仪或全站仪测定两点间的高差。
GNSS高程测量 －用GNSS接收机，
收取卫星信号，测定点的高程。
3
高程（绝对高程、海拔）- 地面点到大地水准面的铅垂距 离
假定高程（相对高程 ）- 地面点到假定水准面的铅垂距离
B点水准面
A
点
水
准
面 验
潮
站
平均海 水面
hAB
A
HA
HA
A 点 铅 垂
两尺黑面高差：（11）＝（3）－（6）
两尺红面高差：（12）＝（8）－（7）
黑面高差与红面高差之差：(13)=(11)-(12)+/-100=(10)-
(9)<=5.0mm
高差中数：(14)=((11)+(12)+/-100)/2
44
式中常数100是两水准尺红面零点读数之差，即4.687和 4.787之差。作业时，对每一个测站，心谤腹非遵循全部计 算完毕并确认符合限差要求之后，才能移动后尺尺垫并迁 站，否则可能会造成全测段的重测。
（四）读数
水准尺的分划
18
不是线划式而
是区格式(1cm
17
为一区格)。
16
区格的边缘是 分划的位置， 区格内的毫米 数用“估读” 方法。
15
14
13
25
水准尺读数：1.575（1575）
对水准尺的瞄准与读数
纵丝瞄准尺子中线
（望远镜正像）
a
读数 0747
b
c
26
读数 6254
读数 1535
正像望远镜，在水准尺上“从下往上”读； 倒像望远镜，“从上往下”读。 米(m)位与分米(dm)位直读标尺上的数字， 厘米位(cm)为数格子而得，毫米(mm)位为估读。 水准尺读数精度关键在估读的毫米位！
线
B
HB
HB
B
假大定地高水程准起面算 面
点
铅
垂
线
4
高差 - 两点间的高程之差(无论绝对高程或相对高程)
四、水准测量的等级
分一、二、三、四等（按精度要求或控制范围） 一等水准测量:
作为国家的高程控制,建立统一的高程基准, 科学研究(地壳形变、地面沉降、精密测量）
二等水准测量:
作为大城市的高程控制；地面沉降； 精密工程测量
45
46
47
三、水准测量成果整理
（一）高差闭合差计算
fh h测 h理
0
（闭合水准线路）
h理 HB –HA= H终－H始（附合水准线路）
无
（支水准）
支水准路线无闭合差，所以应采用往、返观测
计算闭合差： f h h往 h返
48
高差闭合差计算数例:（图2-25）
HA=45.286m
A
1
3
三、四等水准测量:
5
作为小地区高程控制；普通工程测量；地形测量
测量A、B 两点间的高差h，在A、B 上竖立水准尺，
用水准仪构成一条水平视线，该视线在两尺上取得读数
a 和 b 。则 A与 B 的高程之差：hAB = a – b（高差 h
有正有负）如已知A点
前进方向
高程为 HA ，则B点 水准尺 的高程：
缺口和准星 目镜调焦环 气泡符合观察镜 物镜调焦螺旋 水准管校正螺丝 水平方向微动螺旋 圆水准器 微倾螺旋
脚螺旋
14
S3水准仪属于微倾式水准仪
按圆水准器初步置平仪器→旋转微倾螺旋→ 管水准器气泡居中→视线水平
微倾置平系统： 微倾螺旋 管水准器 符合棱镜
水准气泡观察镜
符合棱镜 气泡观察镜 管水准器
水平视线（后视） 水准仪 水平视线（前视）
水准尺
HB= HA+ hAB
a Hi
A
HA
大地水准面
b B
h AB
HB
6
水准测量原理 （消除水准面曲率影响）
hAB a'b' a aa (b bb) a b (aa bb)
当 Da=Db时， aa bb hAB a b hab
a
水平视线
两次高差之差应小于5mm,否则应重测； 观测成果合格，则取两次高差之平均数。
观测步骤（顺序）： 后视 前视 (改变仪器高） 前视 后视
上述观测顺序简称为“后—前—前—后” 38
表2-2 水准测量记录(两次仪器高法)
测站
点号
水准尺读数 高 差 平距高差
后视 前视
改正后 高差
高程
BM.A ①1134
一站的操作程序: 后视读数 13.428
两次测得高差： a2
b2
h1 = a1 - b1
a1
b1
h2 = a2 - b2
B
容许高差之差： A
h
h1- h2 = f ≤±5mm
两次高差取平均
h
1 2
(h1
h2 )
37
两次仪器高操作方法
每站观测两次高差，以检核观测数据 的正确性,两次不同仪器高度的水平视线, 对后视和前视水准尺读数(改变仪器高度 应在10cm以上)
永久性水准点埋设要求： 地基稳固 地点隐蔽 能长期保存 便于观测
20 40
50
代
表
30
20
高
10
程
的
球
面
标
40
志
70 cm
35
高程已知点 和待定点 的各种布置形式: 1.支水准路线 2.闭合水准路线 3.附合水准路线
36
（一）两次仪器高法 (安置两次仪器，高差 > 10cm)
已知 HA，求 HB，
微倾螺旋 圆水准器
15
水准管及符合棱镜结构图
符合棱镜 水准管
水准气泡观察镜
圆水准器
微倾螺旋
16
7
符合棱镜的设置
符合棱镜系统使水准气 泡两端观察则因 为玻璃有厚度，斜视时 会产生视差，并要同时 观察气泡的两端才能判 断气泡是否居中。
符合棱镜的观察窗口
用符合棱镜系统观察， 可以避免上述缺点。判 断“气泡居中”的精度 约可提高一倍。
用十字丝的横丝在 水准尺上读数： 米,分米,厘米,毫米 每次读四位数,首位 米数是“0”也必须 读数和记录，例如：
0875
18 17
16 15
14 13
尺上读数 1575
表示是 0.875米，或 875毫米。
19
（一）粗平
用连接螺旋把仪器固定 在三脚架上，固定两个 架腿，动第三个架腿， 使三脚架架头大致水平； 转动脚螺旋，使圆水准 器的气泡居中。
观测步骤（顺序）：
① 瞄准后视点水准尺黑面分划→精平→读数；
② 瞄准前视点水准尺黑面分划→精平→读数；
③ 瞄准前视点水准尺红面分划→精平→读数。
④ 瞄准后视点水准尺红面分划→精平→读数；
上述观测顺序简称为：“后—前—前—后”
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双面尺法计算如下：
（1）视距部分
后视距离：（15）＝（1）－（2）
前视距离：（16）＝（4）－（5）
已知HA,求HB a2
h1= a1- b1 a1
h2= a2- b2
A
h1- h2 = f ≤±5mm
b2 b1 B
h
1
h 2 (h1 h2 )
40
41
四等水准测量
42
双面尺法操作方法 读取每一支水准尺的黑面和红面分划读数，前、后 视尺的黑面读数计算出黑面高差；前、后视尺的红面读 数计算出红面高差， 两次高差之差应小于±5mm；同一尺的红黑面读数之 差应小于尺常数±3mm；否则，该测站读数应重测。 观测成果合格，则取红、黑面高差的平均数。
气泡居中
气泡未居中 17
安置水准仪,用连接螺旋把仪器固定在三脚架上。 （一）粗平
根据圆水准器气泡，用脚螺旋粗略置平仪器； （二）瞄准
将望远镜对准水准尺，进行目镜和物镜调焦， 使十字丝和尺像清晰； （三）精平 旋转微倾螺旋，使水准管气泡严格居中； （四）读数 按十字丝的中横丝在水准尺上读数。
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水准尺读数方法：
2
HB=49.579m
B
h理 H B H A 49.579 45.286 4.293(m) fh h (H B H A ) 4.330 4.293 0.037(m)
高差闭合差的允许值： fh容 4 0 L 1 0 9(m m) （L以公里为单位）49