4.5.7 水准测量外业

4.5.7.1 水准测量准备

4.5.7.1.1 资料和仪器准备

• 收集相关资料，根据设计路线图规划测量路线，并且准备设备。
• 数字水准仪要预热不少于20次单次测量。
• 测前30分钟仪器应放于露天阴影下静置。

4.5.7.1.2 测量时间选择

• 一、二等水准测量在日出后日落前半小时内、太阳中天前后各２小时内不应进行观测。
• 进行跨河水准时，晴天在日出后１小时前、日落前１小时后、太阳中天前后各２小时不应进行观测；阴天全天都可以观测，有条件可以在夜间观测。跨河水准测量时不宜在雨后初晴和大气折光变化的时间内进行。

4.5.7.1.3 联测检测要求

联测前后观测时间超过３个月，应进行检测。
对高等级路线的检测，按新设路线的等级进行；对低等级路线的检测，按已测路线的等级进行。

4.5.7.1.4 水准仪i角检定

水准仪的光学i角指的是视准轴与水准管轴之间的夹角。
对于数字水准仪来说，还有电子i角。它是物镜光心与CCD传感器参考点的视准线与水准管轴之间的夹角。

• 作业期间，自动安平光学水准仪和数字水准仪每天开测前检验一次i角。
• 气泡式水准仪每天上、下午各检验一次i角。
• 作业开始后7工作日内，若i角较为稳定，以后每隔15天检验一次。

如图所示，在场地选择Ａ、Ｂ两已知点，在场地正中间Ｃ处，观测前后尺读数得到高差。搬站到离Ｂ处2～3米的地方再测量两点之间的高差，计算i角。
因第一次观测前后视距大致相等，求出的两标尺高差基本不含i角误差，可以设为真值。
第二次测量得到的高差包含了i角误差，两次测量之差就是i角误差大小。

光学i角检验公式

式中 ρ″——弧度和角度换算常数，等于206265； h——第二次观测所得高差； h——第一次观测所得高差； D——AB之间距离。

4.5.7.2 测量实施

水准测量应按照规定的操作程序实施，尽可能消除系统误差。

4.5.7.2.1 水准仪操作要求

• 观测中应测伞遮阳。
• 搬站时盖仪器罩。
• 转动倾斜螺旋和测微螺旋的最后旋动方向均应为旋进，目的是削弱倾斜微动螺旋隙动差。
• 仪器架设时，脚架的两脚与前进路线平行，另一脚每换一站在路线左右轮换。
• 避免望远镜对准太阳，视线遮挡不要超过标尺在望远镜中截长的20％。

4.5.7.2.2 测站和标尺要求

• 标尺应检验，标尺名义米长偏差不应超过限值。
• 往返测的测站数都应为偶数，两次测量应互换标尺，并重整仪器。
• 仪器与前后标尺尽量成一直线。
• 不应为了增加标尺读数而把尺垫放于壕坑。
• 高差大地区要选择长度稳定、标尺名义米长偏差和分划偶然误差较小的标尺。
• 一、二等水准观测应根据路线、土质选用尺桩（质量不轻于1.5千克，长度不短于0.2米）或尺垫（质量不低于5千克）。特殊地段可采用大帽钉作为转点尺承。三、四等水准测量选用尺台质量应不小于1千克。

尺垫和尺桩

4.5.7.2.3 标尺读数顺序要求

• 一、二等水准观测光学水准仪顺序为往测时的奇数站读数顺序为后前前后，偶数站为前后后前，返测顺序相反。
• 数字水准仪的读数顺序为奇数站后前前后，偶数站前后后前，往返测顺序相同。
• 三等水准测量的读数顺序为后前前后。
• 四等水准测量的读数顺序为后后前前。

4.5.7.2.4 往返测要求

• 一、二等水准测量采用单路线往返测。同一区段的往返测应使用同一类型的仪器和转点尺承沿同一道路进行。
• 三等水准测量用中丝法往返测，有光学测微器和线条因瓦尺时也可以采用单程双转点法观测。
• 四等水准测量用中丝法测单程，支线应用单程双转点法或往返测。
  
• 同测段往返测应分别在上、下午进行。若干里程的往返测可同时在上午或下午进行，一等水准不应超过总站数的20％，二等水准不超过总站数的30％。
• 在每一区段内，先连续进行所有测段的往测（或返测），随后再连续进行该区段的返测（或往测）。若区段较长，也可将区段分成几个分段。

单程双转点法是指在每一转点处，安置左右相距不大于0.5m的两个尺台，相当于左右两条水准路线。每一测站按规定的观测方法和操作程序施测，应首先完成右路线的观测，再进行左路线的观测。

4.5.7.2.5 测站检验要求

水准测站上应检核合格才可以搬站。

表 水准测站上要求的指标，单位m。

4.5.7.2.6 打间歇要求

不适合观测时应打间歇。
观测间歇时，最好在水准点上结束。否则，应在最后一站选择两个坚稳可靠固定点作为间歇点。如无固定点可选择，则间歇前应对最后两测站的转点尺桩做妥善安置以便将其作为间歇点。

间歇后应对间歇点进行检测，比较任意两尺承点间歇前后所测较差，若超限，可变动仪器高再测一次，如仍超限，则要从前一水准点起测。

4.5.7.2.7 控制点使用要求

在观测基岩水准标石时，标尺置于主标志上；在观测基本水准标石时，标尺置于上标志上。若主标志或上标志损坏，标尺则置于副标志或下标志上。
对于未知主、副标志（或上、下标志）高差的水准标石，应测定主、副标志（或上、下标志）间的高差。
观测应使用同一标尺，变换仪器高度测定两次，较差不得超过１毫米。

4.5.7.3 夜间观测要求

• 通过交通繁忙、车流量较大的桥梁或街区可以在夜间进行水准测量。
• 预先在夜间拟测路线的两端，埋设水准点或选择固定点，尽量减少夜间观测工作量。
• 白天应在夜测地段选定架设仪器和放置标尺的地点，并在立尺点钉入尺桩或帽钉，做出明显标记。
• 在标尺处应有专用照明，可在水准仪测微器的入光孔加设照明灯。
• 夜间水准测量的观测方法和各项限差均与相应的各等水准测量的规定相同。

4.5.7.4 记录要求

• 水准测量的外业成果按记录载体分为电子记录和手簿记录两种方式，应优先采用电子记录，在不适宜电子记录的特殊地区亦可采用手簿记录。
• 手簿一律用铅笔填写，记录力求清晰整洁。
• 手簿中原始记录不得涂擦，原始记录如有错误，应仔细核对后以单线划去，在其上方更正，并注明原因。
• 对作废的记录，亦用单线划去，并注明原因及重测结果记于何处，加注 “重测”。
• 每测段的始、末，一、二等水准测量外业记录项目应包括太阳方向、测量时间、道路土质、天气等内容。