原理

如图1所示，已知点A的高程，B为待定点，待求高程为。在点A安置经纬仪，照准点B目标顶端M，测得竖直角α。量取仪器高i和目标高v。如果测得AM之间距离为D'，则A、B点的高差为

如果测得A、B点的水平距离D，则高差为

则B点高程为

上述计算公式是假定地球表面为水平面(即水准面为水平面)、观测视线为直线的基础上推导而得到的。当地面上两点间距离小于300 m时，可以近似认为这些假设条件是成立的，上述公式也可以直接应用。但两点问的距离超过300 m时，就要考虑地球曲率对高程的影响，加以曲率改正，称为球差改正，其改正数为c。同时，观测视线受大气折光的影响而称为一条向上凸起的弧线，需加以大气折光影响的改正，称为气差改正，其改正数为γ。以上两项改正合称为球气差改正，简称两差改正，其改正数为f=C-γ。

球差改正与气差改正之和可表示为

式中：f简称两差改正。因k值大约在0.08～0.14之间，所以，f恒大于零。大气垂直折光系数k是随地区、气候、季节、地面覆盖物和视线超出地面高度等条件的不同而变化的，一般取k=0.14计算两差改正f。

为了减少两差改正数f，《城市测量规范》规定，代替四等水准的光电测距三角高程，其边长不应大于1 km。减少两差改正误差的另一个方法是，在A，B两点同时进行对向观测，此时可以认为k值是相同的，两差改正f也相等。取往返测高差的平均值为

可以抵消掉f。1

测量方法

(1)在测站上安置仪器（经纬仪或全站仪），量取仪高；在目标点上安置觇标（标杆或棱镜），量取觇标高。

(2)采用经纬仪或全站仪采用测回法观测竖直角口，取平均值为最后计算取值。

(3)采用全站仪或测距仪测量两点之间的水平距离或斜距。

(4)采用对向观测，即仪器与目标杆位置互换，按前述步骤进行观测。