几何水准测量是依据水平视线来测定两点间高差的,而水平视线靠调水平水准管来实现。流体静力水准测量是基于伯努利方程,即对于连通管中处于静止状态的液体压力满足伯努利方程。按该原理制成的液体静力水准测量系统可以测定两点或多点的高差。其中的一个观测头可安置在基准点上,其他观测头安置在目标点上,进行多期观测,可得到各目标点的垂直位移。这种方法特别适合建筑物内部(如大坝)的沉降观测,尤其适用于常规的光学水准仪观测较困难且高差又不大的情况。液体静力水准测量四通采用自动读数装置,可实现自动化持续监测,监测的目标点可达上百个。
在流体静力水准测量中,首要问题是液面到标志高度的测定。测定液面高度的方法主要有:①目视接触法。利用转动的测微圆环带动水中的触针上下运动,根据光学折射原理,在观测窗口可以观测到触针简短的实像和虚像,当两像尖端接触时,在测微圆环上可读出触针接触水面时的高度。②电子传感器法。通过电子(电感式、光电式或电容式)传感器不仅可以提高静力水准的读数精度,而且可实现测量的自动化。有多种因素影响流体静力水准测量的精度。连通管中液体不能残存气泡,否则测量结果将有粗差;如几何水准测量一样,流体静力水准仪也存在零点差,交换两台静力水准仪的位置可以消除其影响;温度差影响;液面到标志高度测量误差影响;液体蒸发影响;液体弄脏影响;仪器搁置误差影响;仪器倾斜误差影响;仪器结构变化影响等。
利用静止液面传递高程是一种古老的测量方法,商朝曾用这种方法整平城堡的基础,宋朝在治理汴渠时用该法测量了相距420千米的两地高差。