支水准与闭合水准的概念

1、 实际上大家对支水准与闭合水准的概念混淆了：支水准是指从一个已知点出发，到未知点，再回到同一已知点的过程。虽然它也有一个闭合过程，但在测量上并不能看成是闭合水淮。支水准计算时往返定权值一样，已知点到未知点的高差一般用往返高差的中数来处理。如二、三、四等水淮环形网与已知点的联测，是一种特殊的支水淮。而闭合水淮实际上指的是由多个点组成的环形网，也叫闭合路线环。
2、这样，水准测量中对允许误差分两种情况进行考虑：a、对附合或环形网存在一个闭合差，所以它的允许误差用“允许闭合差”来衡量，与路线全长有关。这就是规范中说的“附合路线或环线闭合差”。b、而对于支水淮这种特殊情况，计算它的允许误差用另一个名字“往返较差”来衡量，也即规范中说的“测段、路线往返测高差不符值”，只与往返单程长度有关。实际上二、三、四等水淮环形网与已知点的联测的误差也须用“往返较差”来计算。而且规范还对支水淮的路线长度特别限制，规定为附合路线的一半。

1、不符值（往返测较差）不是闭合差，它是针对支水准这种特殊路线的误差值计算方法。因为支水准既不闭合也不附合，不存在闭合差。
2、支水准路线可以存在几个未知点。但它的条件是只有一个已知点。因这种路线缺少检核条件，所以规范还对支水淮的路线长度特别限制。
3、在二、三、四等的水准测量中，存在着水准环形网的，对这个环形网的误差用闭合差进行计算，如下图中的由6个点组成的闭合环。对环形网的一点与已知点的联测的路线，用“往返测较差”进行计算，如下图中的1-A路线、3-B路线，而且必须往返测。
4、你说的正方形中，如果只有一个已知点，在淮测量中严格讲是支水准，对它的误差计算采用“往返较差”进行。

水准测量的方法

一、水准点

用水准测量的方法测定的高程控制点，称为水准点，记为BM(Bench Mark)。水准点有永久性水准点和临时性水准点两种。

（1）永久性水准点  国家等级永久性水准点，如图2-14所示。有些永久性水准点的金属标志也可镶嵌在稳定的墙角上，称为墙上水准点，如图2-15所示。建筑工地上的永久性水准点，其形式如图2-16a所示。

（2）临时性水准点  临时性的水准点可用地面上突出的坚硬岩石或用大木桩打入地下，桩顶钉以半球状铁钉，作为水准点的标志，如图2-16b所示。

二、水准路线及成果检核

在水准点间进行水准测量所经过的路线，称为水准路线。相邻两水准点间的路线称为测段。

在一般的工程测量中，水准路线布设形式主要有以下三种形式。

1．附合水准路线

（1）附合水准路线的布设方法  如图2-17所示，从已知高程的水准点BM.A出发，沿待定高程的水准点1、2、3进行水准测量，最后附合到另一已知高程的水准点BM.B所构成的水准路线，称为附合水准路线。

闭合水准路线

（1）闭合水准路线的布设方法  如图2-18所示，从已知高程的水准点BM.A出发，沿各待定高程的水准点1、2、3、4进行水准测量，最后又回到原出发点BM.A的环形路线，称为闭合水准路线。

支水准路线

（1）支水准路线的布设方法  如图2-19所示，从已知高程的水准点BM.A出发，沿待定高程的水准点1进行水准测量，这种既不闭合又不附合的水准路线，称为支水准路线。支水准路线要进行往返测量，以资检核。

三、水准测量的施测方法

转点用TP(Turning Point)表示，在水准测量中它们起传递高程的作用。

如图2-20所示，已知水准点BM.A的高程为HA，现欲测定B点的高程HB。

观测与记录

表2-1  水准测量手簿

2．计算与计算检核

（1）计算  每一测站都可测得前、后视两点的高差，即

面进行观测。利用前、后视的黑面和红面读数，分别算出两个高差。如果不符值不超过规定的限差（例如四等水准测量容许值为±5mm），取其平均值作为该测站最后结果，否则须要重测。

四、水准测量的等级及主要技术要求

在工程上常用的水准测量有：三、四等水准测量和等外水准测量。

1．三、四等水准测量

三、四等水准测量，常作为小地区测绘大比例尺地形图和施工测量的高程基本控制。三、四等水准测量的主要技术要求见表2-2。

表2-2  三、四等水准测量的主要技术要求

注：L为水准路线长度（km）；n为测站数。

2．等外水准测量

等外水准测量又称为图根水准测量或普通水准测量，主要用于测定图根点的高程及用于工程水准测量。等外水准测量的主要技术要求见表2-3。

表2-3  等外水准测量的主要技术要求

注：L为水准路线长度（km）；n为测站数。

五、三、 四等水准测量 

1．三、四等水准测量观测的技术要求

三、四等水准测量观测的技术要求见表2-4。

表2-4  三、四等水准测量观测的技术要求

2．一个测站上的观测程序和记录

一个测站上的这种观测程序简称“后—前—前—后”或“黑—黑—红—红”。四等水准测量也可采用“后—后—前—前”或“黑—红—黑—红”的观测程序。

表2-5  三、四等水准测量手簿(双面尺法)

3．测站计算与检核

（1）视距部分  视距等于下丝读数与上丝读数的差乘以100。

后视距离：⑼＝［⑴－⑵］×100

前视距离：⑽＝［⑷－⑸］×100

计算前、后视距差：⑾＝⑼－⑽

计算前、后视距累积差：⑿＝上站⑿＋本站⑾

（2）水准尺读数检核  同一水准尺的红、黑面中丝读数之差，应等于该尺红、黑面的尺常数K（4.687m或4.787m）。红、黑面中丝读数差⒀、⒁按下式计算：

⒀＝⑹＋K前－⑺

⒁＝⑶＋K后－⑻

红、黑面中丝读数差⒀、⒁的值，三等不得超过2mm，四等不得超过3mm。

（3）高差计算与校核  根据黑面、红面读数计算黑面、红面高差⒂、⒃，计算平均高差⒅。

黑面高差：⒂＝⑶－⑹

红面高差：⒃＝⑻－⑺

黑、红面高差之差：⒄＝⒂－［⒃±0.100］＝⒁－⒀（校核用）

式中  0.100——两根水准尺的尺常数之差（m）。

黑、红面高差之差⒄的值，三等不得超过3mm，四等不得超过5mm。

平均高差：⒅⒂＋［⒃±0.100］

当K后＝4.687m时，式中取+0.100 m；当K后＝4.787m时，式中取－0.100 m。

4．每页计算的校核

（1）视距部分  后视距离总和减前视距离总和应等于末站视距累积差。即

∑⑼－∑⑽＝末站⑿

总视距＝∑⑼+∑⑽

（2）高差部分  红、黑面后视读数总和减红、黑面前视读数总和应等于黑、红面高差总和，还应等于平均高差总和的两倍。即

测站数为偶数时

∑［⑶＋⑻］－∑［⑹＋⑺］＝∑［⒂＋⒃］＝2∑⒅

测站数为奇数时

∑［⑶＋⑻］－∑［⑹＋⑺］＝∑［⒂＋⒃］＝2∑⒅±0.100

用双面水准尺进行三、四等水准测量的记录、计算与校核，见表2-5。