1.水准测量的原理
水准测量是利用水准仪和水准尺来测定地面上两点间的高差。其基本原理是利用水准仪提供一条水平视线在两条水准尺上截取读数，两读数之差即为地面两点之间的高差。确定了每两点的高差，然后再根据已知点的高程，并沿一定的路线依次计算未知点的高程。
水准测量的基本原理如图所示,若已知A点的高程HA,求未知点B的高程HB。首先测出A点与B点之间的高差hAB,于是B点的高程HB：
HB=HA+hAB
由此计算出B点的高程。
测出高差 hAB的原理如下：在 A、B 两点上各竖立一根水准尺,并在 A、B 两点之间安置一架水准仪，根据水准仪提供的水平视线在水准尺上读数。设水准测量的前进方向是由A点向B点,则规定A点为后视点,其水准尺读数为a,称为后视读数; B点为前视点。其水准尺读数为b,称为前视读数。则A、B两点间的高差为:hAB=a-b，于是 B 点的高程 HB=HA+(a-b)。
2.水准测量的外业实施过程
水准测量的常用方法有两次仪器高法、双面尺（红黑面尺）法和基辅尺法，基辅尺法适用于高等级水准测量，在每测站的水准测量中，为了能及时发现观测中的错误，通常采用双面尺法或两次仪器高法进行观测，以检查高差测定中可能发生的错误。
2.1两次仪器高法
两次仪器高法为每一测站上用两次不同仪器高度的水平视线来测定相邻两点间的高差。
- 在选定的两个立尺点A、B上分别铅垂竖立水准尺，在距两个立尺点等距且尽可能在俩立尺点连线的位置上安置水准仪，并进行粗平操作。
- 照准后视尺,精平,读后视尺中丝读数a，记录读数。
- 照准前视尺,精平,读前视尺中丝读数b，记录读数。
第一次仪器高测量时,还需读取标尺的上、下丝读数,以便测量仪器到标尺的视距。
- 计算两个立尺点间的第一次高差测量值:h’=a-b。
- 变更仪器高,升幅或降幅应大于10cm。粗平后重复②~④步得到A、B两立尺点的第二次高差测量结果h’’=a'-b’。第二次仪器高测量时,不再读取上、下丝读数。
由上述测量过程可知,两次仪器高测得的高差可进行比较与检核,普通水准一站两次仪器高所测得的高差互差不大于士5 mm时.取两次高差测量结果的均值作该站高差测量最终成果，大于士5mm时为超限,应重测。
2.2双面尺法
双面尺法为每一测站上用两组不同的水平尺面的度数来测定相邻两点间的高差。
双面尺法进行水准一站高差测量时.按两次仪器高法一样的方法设置好立尺点和水准仪，经过粗平后，按下列观测程序观测:
①瞄准后视点水准尺黑面——精平——读数。
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