2.3　水準測量的外業(yè)與內(nèi)業(yè)工作

2.3.1　水準測量的外業(yè)工作

1.確定水準點和水準路線

（1）確定水準點。采用水準測量方法，測定的高程達到一定精度的高程控制點，稱為水準點（通常簡記為BM）。已具有確切可靠高程值的水準點為已知水準點，沒有高程值的待測水準點為未知水準點。水準測量通常是從某一已知水準點開始，按一定水準路線，引測其他點的高程。

水準點可分為永久性和臨時性兩類：

1）永久性水準點一般用混凝土或石料制成，頂部嵌入半球狀金屬標志，半球狀標志頂點表示水準點的點位，如圖2-16（a）所示，埋深到地面凍結(jié)線以下。有的永久性水準點用金屬標志，埋設(shè)于堅固建筑物的墻上，稱為墻上水準點，如圖2-16（b）所示。建筑工地上的永久性水準點一般用混凝土制成，頂部嵌入半球狀金屬標志，如圖2-16（c）所示。

2）臨時性的水準點可利用地面突起堅硬巖石等處刻畫出點位，或用油漆標記在建筑物上，也可用大木樁打入地下，樁面釘以半球狀的金屬圓帽釘，如圖2-17所示。

水準點應(yīng)布設(shè)在穩(wěn)固、便于保存和引測的地方。埋設(shè)水準點后，為便于日后尋找與使用，應(yīng)繪出水準點與周圍固定地物的關(guān)系略圖，稱為點之記。點之記略圖式樣如圖2-18所示。

（2）確定水準路線。在水準點之間進行水準測量所經(jīng)過的路線，稱為水準路線。相鄰兩水準點間的水準測量路線，稱為一個測段。通常一條水準路線中包含有多個測段，一個測段中包含有多個測站。一個測段中各站高差之和為該測段的起點至終點之高差，各測段高差之和為水準路線的起點至終點之高差。水準儀至水準尺之間的視線長度可通過視距絲讀數(shù)求得，上絲讀數(shù)與下絲讀數(shù)之差再乘以100即為視線長度。一個測站的前、后視線長度之和為該站的水準路線長，一個測段中各站水準路線長之和為該測段水準路線的長度，一條水準路線中各測段水準路線長之和為該條水準路線。

按照已知水準點的分布情況和實際需要，在普通工程測量中，水準路線一般布設(shè)為附合水準路線、閉合水準路線和支水準路線，其形式如圖2-19所示。

從一個已知水準點出發(fā)，經(jīng)過各待測水準點進行水準測量，最后附合到另一已知水準點，所構(gòu)成的水準路線稱為附合水準路線，如圖2-19（a）所示。理論上，附合水準路線的各點間高差的代數(shù)和，應(yīng)等于兩個已知水準點間的高差，即∑h理=H終-H始。

從一個已知水準點出發(fā)，經(jīng)過各待測水準點進行水準測量，最后閉合同原出發(fā)點的環(huán)形路線，稱為閉合水準路線，如圖2-19（b）所示。理論上，閉合水準路線的各點間高差的代數(shù)和應(yīng)等于零，即∑h理=0。

從一個已知水準點出發(fā)，經(jīng)過各待測水準點進行水準測量，既不閉合又不附合到已知水準點的路線，稱為支水準路線，如圖2-19（c）所示。支水準路線要進行往、返觀測，以便檢核。理論上，往測高差總和與返測高差總和應(yīng)大小相等、符號相反，即∑h往=-∑h返。

（3）水準路線的擬訂。首先對測區(qū)情況進行調(diào)查研究，搜集和分析測區(qū)已有的水準測量資料，施測人員親自到現(xiàn)場踏勘，了解測區(qū)現(xiàn)狀，核對已有水準點是否保存完好。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)具體任務(wù)要求，擬訂出比較合理的路線布設(shè)方案。如果測區(qū)的面積較大，則應(yīng)先在地形圖上進行圖上設(shè)計。擬訂水準路線時，應(yīng)以高一等級的水準點為起始點，依據(jù)規(guī)范要求，較為均勻地布設(shè)各水準點的位置。最后，還應(yīng)繪制出水準路線布設(shè)示意略圖，圖上標出水準點的位置、水準路線，注明水準點的編號和水準路線的等級。此外，還應(yīng)編制施測計劃，其中包括人員編制、儀器設(shè)備、經(jīng)費預算及作業(yè)進度表等。

擬訂好水準路線后，現(xiàn)場選定水準點位置并埋設(shè)水準標石，之后進行水準測量外業(yè)觀測。

2.水準測量的外業(yè)觀測與記錄

（1）外業(yè)觀測程序。將水準尺立于已知水準點上作為后視，在施測路線前進方向上的適合位置，放尺墊作為轉(zhuǎn)點，在尺墊上豎立水準尺作為前視，將水準儀安置在與后視、前視尺距離大致相等的地方，前、后視線長度最長不應(yīng)超過100m。

觀測員將儀器粗平后，瞄準后視尺，精平，用中絲讀后視讀數(shù)（讀至毫米），記錄員復誦并記入手簿；轉(zhuǎn)動望遠鏡瞄準前視尺，精平后讀取中絲讀數(shù)，記錄并立即計算出該站高差。此為第一測站的全部工作。

第一測站結(jié)束后，后視標尺員向前轉(zhuǎn)移設(shè)轉(zhuǎn)點，觀測員將儀器遷至第二測站。此時，第一測站的前視點成為第二測站的后視點，用與第一測站相同的方法進行第二測站的工作。

依次沿水準路線方向施測，至全部路線觀測完為止。

（2）觀測記錄與計算。由BMA至BMB測段的水準測量外業(yè)觀測如圖2-20所示，BMA為已知水準點，其高程為132.715m，BMB為待測水準點，觀測的記錄和計算見表2-1普通水準測量記錄。

對于記錄表中每一頁所計算的高差和高程要利用相關(guān)公式進行計算檢核。