Ⅰ 水準測量法、三角高程測量法、GPS高程測量之間的優缺點
水準測量是用水準儀和水準尺測定地面上兩點間高差的方法。該方法理論嚴密，測量精度高，但是外業工作量大，適用於平坦地區作業。當在地形起伏較大地區時，可採用光電測距三角高程，這種方法不受地形影響，可以直接測定高差較大兩點間高差，但是誤差來源較多，精度不高，國家規范規定在某些條件下可以代替四等水準測量。也有團隊（比如武漢大學）研究過代替二等水準測量的。GPS高程是利用高程異常來轉換大地高和正常高，大地高的獲取比較方便、快捷，但是高程異常比較難獲取，我國現在建設的似大地水準面面精化，就是要求出高程異常，轉換大地高和正常高。該方法可以不受范圍地形的影響，節省人力物力，目前精度較差。
Ⅱ 高程式控制制測量
小地區高程式控制制測量分水準測量和三角高程測量兩種。通常以三、四等水準測量建立測區的首級控制，然後再發展圖根水準測量和三角高程測量。圖根水準測量多用於平坦地區，測定各平面控制點如三角點、高級地形控制點、圖根點的高程，以便測圖時利用這些控制點作為測站點去測定碎部點的高程。在山區和位於高層建築物上的控制點，則採用三角高程測量測定其高程。此外，三、四等水準測量還直接為各項建設工程的設計和施工提供高程式控制制。
一、三、四等水準測量
敷設三、四等水準路線作為測區的首級控制，一般應布成閉合環線，然後用附合水準路線和結點網進行加密。只有在山區等特殊情況下，才允許布設支線水準。所用水準儀精度不低於DS3型，水準儀望遠鏡放大倍數應不小於28倍，水準管分劃值不大於2″。水準尺一般採用雙面尺，尺上應配有水準器。在測量前必須進行水準儀的檢驗校正。水準尺亦需作必要檢查，比如尺子有無彎曲、零點有無磨損等。
水準路線一般盡可能沿鐵路、公路以及其他坡度較小、施測方便的道路布設；盡可能避免穿越湖泊、沼澤和江河地段。水準點應選在土質堅實、地下水位低、易於觀測的位置。凡易受淹沒、潮濕、震動和沉陷的地方，均不宜選作水準點位置。水準點選定後，埋設水準標石和水準標志，並繪制點之記，以便日後查找。
三、四等水準測量的觀測程序、記錄、計算、校核方法以及觀測中的技術要求如下表6-7。
表6-7 三、四等水準測量技術要求
註：計算往返較差時，表中L為水準點間的路線長度（km）；計算附合或閉合路線閉合差時，L為附合或閉合路線長度（km）。
1.測站的觀測程序
三、四等水準測量主要採用雙面水準尺觀測法。在測站上的觀測程序為：
用圓水準器整平儀器：
1）後視黑面尺，讀上、下視距絲，嚴格整平水準管氣泡，讀中絲；
2）前視黑面尺，讀上、下視距絲，嚴格整平水準管氣泡，讀中絲；
3）前視紅面尺，讀中絲（檢查氣泡是否居中）；
4）後視紅面尺，嚴格整平水準管氣泡，讀中絲。
以上觀測程序簡稱為「後、前、前、後」。觀測和記錄順序見表6-8。四等水準測量亦可採用「後、後、前、前」觀測程序。
2.測站的計算與檢核
（1）視距部分
後視距離（15）=（（1）-（2））×100
前視距離（16）=（（4）-（5））×100
前、後視距差（17）=（15）-（16）
前、後視距累積差（18）=本站（17）+前站（18）
視距部分各項限差詳見表6-7。
表6-8 四等水準測量觀測手簿
續表
（2）高差部分
前視尺黑紅面讀數差（9）=（6）+K1-（7）
後視尺黑紅面讀數差（10）=（3）+K2-（8）
黑面所測高差（11）=（3）-（6）
紅面所測高差（12）=（8）-（7）
黑紅面所測高差之差（13）=（10）-（9）
由於前視尺、後視尺的紅黑面零點差K1和K2不相等（一個為4.787m，另一個為4.687m，相差0.1m），因此（13）項的檢核計算為
（13）=（11）-（12）±0.1
高差部分各項限差詳見表6-7。
測站上各項限差若超限，則該測站需重測。若檢核合格後，計算測站平均高差：
（14）=［（11）+（12）±0.1］/2
然後，搬儀器到下一站觀測。
3.每頁計算檢核
當整條水準路線測量結束後，應逐頁校核計算有無錯誤，方法是：
視距部分：
末站（18）=∑（15）-∑（16）
總視距=∑（15）+∑（16）
高差部分：
∑（11）=∑（3）-∑（6）
∑（12）=∑（8）-∑（7）
當測站總數為偶數時：
∑（14）=［∑（11）-∑（12）］/2
當測站總數為奇數時：
∑（14）=［∑（11）-∑（12）±0.1］/2
4.成果整理
若水準路線的高差閉合差滿足表6-7規定的限差要求，則可計算水準路線各點的高程。當水準路線為附合水準路線、閉合水準路線或支水準路線時，其內業計算方法與第二章介紹的方法相同；當水準路線為具有一個結點的結點網時，採用加權平均值方法計算結點的高程，參見《測量平差》。
現就測量中的有關問題，再作進一步的說明。
1）三等水準測量必須進行往返觀測，通過上、下絲讀數計算視距間隔。當使用DS1和因瓦標尺時，可採用單程雙轉點觀測，兩種方法的觀測程序均為後—前—前—後，即黑—黑—紅—紅。
2）四等水準測量，除支線水準必須進行往返觀測和單程雙轉點觀測外，對於閉合水準和附合水準路線，均可單程觀測。每個站上觀測程序也可為後—後—前—前，即黑—紅—黑—紅。採用單面尺時，採用後—前—前—後的讀數程序，但在兩次觀測之間必須重新整置儀器，變更儀器高，用雙儀高法進行測站檢查。四等水準測量可以直讀視距（精度至米），不必讀上下絲。
3）三、四等水準測量每一測段的往測和返測，測站數均應為偶數，否則應加入標尺零點誤差改正。由往測轉向返測時，兩根標尺必須互換位置，並應重新安置儀器。
4）在每一個測站上，三等水準測量不得兩次對光，四等水準測量盡量少作兩次對光。
5）工作間歇時，最好能在水準點上結束觀測。否則應選擇兩個堅固可靠、便於放置標尺的固定點作為間歇點，並作出標記。間歇後，應進行檢測。檢測結果如符合規定，則可繼續觀測，否則須從前一水準點起重新觀測。
6）在一個測站上，只有當各項檢核均符合限差要求時，才能遷站。如其中有一項超限，可以在本站立即重測，但須變更儀器高。如果儀器遷站後才發現超限，則應從前一水準點或間歇點重測。
7）當每千米的測站數小於15時，閉合差按平地限差公式計算，如超過15站時，則按山地限差公式計算。
8）當成像清晰、穩定時，三、四等水準的視線長度，可容許按規定長度放大20%。
9）水準網中，結點與結點之間或結點與高級點之間的附合水準路線長度，應為規定值的0.7倍。
10）當採用單面標尺進行三、四等水準觀測時，變動儀器高度前後所測兩高差之差的限制，與黑紅面所測高差之差的限差相同。
二、圖根水準測量
當測圖基本等高距（見第八章第四節）為0.5m時，圖根點的高程均用圖根水準測定。
圖根水準路線可通過圖根點布設為附合路線、閉合環或結點網。高級點間附合路線或閉合環線長度不得超過8km，結點間路線長不應超過6km，支線不超過4km。圖根水準的觀測方法和記錄計算詳見第二章第三節，技術要求見表6-9。
表6-9 圖根水準測量主要技術指標
三、三角高程測量
當在山區或地面坡度較大、測圖基本等高距大於0.5m時，圖根點和其他平面控制點的高程，均可採用三角高程測量測定。
圖6-18 三角高程測量原理
三角高程原理，如圖6-18，已知A點高程HA，欲測B點高程HB，則可將經緯儀安置於A，並量取樁頂至儀器橫軸中心的鉛垂距離i稱為儀器高；在B點豎立覘標，並量出覘標高 vb；如望遠鏡中絲照準覘標頂點，測得豎直角αα，則可根據 AB點間的距離 D（圖根點的距離是已知的），利用三角公式求出高差hαb，即
hαb=Dtanαα+iα-vb（6-23）
當D大於300m時，還應根據公式考慮地球曲率（使讀數增大）和大氣折光。
建築工程測量
式中：D——水平距離；
αa——垂直角；
k——大氣垂直折光系數0.14；
R——地球曲率半徑，R=6370km。
最後得
HB=HA+hab （6-24）
三角高程測量一般分為兩個級別：一級三角高程路線起閉於直接水準連測的高程點上，其邊數不超過7條；二級附合在一級路線上，邊數不超過10條。一級用於高級地形控制點的高程測定，二級則用於圖根點。三角高程測量的技術要求見表6-10。觀測時，i 與v用鋼尺准確量至5mm，採用對向觀測方法，直至最後一條邊為止。當閉合差未超過容許值時，則將閉合差反號按與邊長成正比的原則進行各邊高差改正。最後由起點高程開始，利用各邊改正後的高差，依次計算各點的高程。
表6-10 三角高程測量主要技術指標