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  水准测量的基本原理是测定两点间的高差,从而根据已知点高程而推算出未知点的高程。求两点高差的方法如下图所示:  如果知道后视点的高程 formula_1,则前视点的高程即为 formula_2 = formula_1 + D 。这种计算高程的方法称为高差法。如果已知仪器高程(视线高程) formula_4,可直接求得要求的前视点高程 formula_2 = formula_6 ± formula_7,此法称为视线高法,常用于建筑工程施工中。

  如果已知点与未知点的距离较远或高差较大时,仅安置一次仪器便不能测得它们的高差,这时需要加设若干个临时的立尺点,作为传递高程的过渡点,称为转点。每安置一次仪器,称为一个测站,每个测站所测的高差之和,即为待测两点的高差。

  水准测量的仪器主要是水准仪和水准尺,根据水准测量精度的要求需选择相应精度的水准仪和相应的水准尺。

  水准测量的误差主要来自以下三种:  水准测量的误差无法完全避免,但是可以在测量作业时采取一定措施来减少误差的影响。比如观测时用伞遮挡仪器,尽量使前、后视的距离相等或视距累计差规定一个限值,可以降低i角误差和调焦误差;在一测段中使测站数为偶数可以消除水准尺零点差;采用“后-前-前-后”的观测顺序可以减少仪器下沉的影响;进行往返观测,取高差平均值可以减弱水准尺下沉的影响等。
水准测量是一种使用水准仪和水准尺测量地面点高程的方法,因其操作方法简单、易于操作,且精度可靠,所以是目前测定地面点高程的主要方法之一。