2.2　水准测量的原理

水准测量是利用水平视线来求得两点的高差。例如图2-2中，为了求出A、B两点的高差h_AB，在A、B两个点上竖立带有分划的标尺——水准尺，在A、B两点之间安置可提供水平视线的仪器——水准仪。当视线水平时，在A、B两个点的标尺上分别读得后视读数a和前视读数b，则A、B两点的高差等于两个标尺读数之差。即

　　（2-1）

图2-2　水准测量原理

如果A为已知高程的点，B为待求高程的点，则B点的高程为

　　（2-2）

读数a是在已知高程点上的水准尺读数，称为“后视读数（Backsight）”；b是在待求高程点上的水准尺读数，称为“前视读数（Foresight）”。高差必须是后视读数减去前视读数。利用高差计算高程的方法，称为高差法。高差的值可能是正，也可能是负，正值表示待求点B高于已知点A，负值表示待求点B低于已知点A。此外，高差的正负号又与测量进行的方向有关，如图2-2中测量由A向B进行，高差用表示，其值为正；反之由B向A进行，则高差用表示，其值为负。所以说明高差时必须标明高差的正负号，同时要说明测量进行的方向。

令，称为仪器视线高程，简称视线高，则有

　　（2-3）

利用视线高计算高程的方法，称为视线高法。适用于在一个测站上，需要观测多个前视读数时，较为方便。

由此可见，水准测量的基本原理是利用水准仪提供的一条水平视线，借助前后两把水准尺，测得两点的高差，进而由已知点的高程推求未知点的高程。