2.1　水准测量的原理

2.1.1　水准测量的概念

水准测量是利用水准仪提供的水平视线在水准尺上读数，直接测定地面上两点间的高差，然后根据已知点高程及测得的高差来推算待定点高程的一种方法。

2.1.2　水准测量的基本原理

如图2.1所示，地面上有A、B两点，设A为已知高程点，其高程为HA，B点为待定点，其高程未知。可在A、B两点之间安置一台能提供水平视线的仪器（水准仪），在两点上分别竖立带有刻划的标尺（水准尺），当水准仪提供水平视线时，分别读取A点尺子上的读数a和B点尺子上的读数b，则A、B两点的高差为

设水准测量的方向是从A点往B点前进。则规定称A点为后视点，A尺为后视尺（简称为后尺），A尺上的读数a为后视读数；称B点为前视点，B尺为前视尺（简称为前尺），B尺上的读数b为前视读数，安置仪器之处称为测站，竖立水准尺的点称为测点。

图2.1　水准测量原理

由式（2.1）可知：两点间的高差等于后视读数减去前视读数，即

高差＝后视读数-前视读数

显然，高差有正（＋）、负（-）之分，当B点高于A点时，a＞b，高差为正；当B点低于A点时，a＜b，高差为负。

测得A、B两点间的高差hAB后，就可进一步由已知点A的高程HA推算待定点B的高程HB。B点的高程为

在工程测量中还有一种应用较为广泛的计算方法：即由视线高程计算B点的高程，由图2.1可知，A点的高程加上后视读数a等于水准仪的视线高程，简称视线高，一般用Hi表示视线高，即

则B点的高程等于仪器的视线高Hi减去B尺的读数b，即

式（2.2）是直接用高差计算B点高程，称为高差法；式（2.4）是利用水准仪的视线高程计算B点高程，称为视线高法。