1、水利工程测量形成性考核册答案汇总一、填空题 (每空 1分,共 20分1. 测量学是研究 地球的形状和大小以及确定空间点位 的科学。它的内容包括 测定 和 测设 两个 部分。2. 重力的方向线 称为铅垂线。3. 铅垂线是 测量工作的 基准线。4. 地面线沿其垂直方向至大地水准面的距离 称为绝对高程。5. 确定地面点相对位置的几何要素是:水平距离 、 水平角 、 高程 。6. 常用的高斯投影带有:7. 地形图的分幅方法有:梯形分幅 和 矩形分幅 两种。8. 在一般的地形图上,等高线分为 首曲线 和 计曲线 两种。9. DS3型微倾式水准仪由 望远镜 、 水准器 、 基座 三部分构成。10. 水准测
2、量的检核有 计算检核 、 测站检核 。二、单项选择题 (每题 1分,共 5分1. 测量工作的基准线是(b 。a 、法线; b 、铅垂线; c 、方向线。2. 测量工作的基准面是(c 。a 、水准面; b 、水平面; c 、大地水准面。3. 以经度和纬度为参数表示地面点的位置,称为(a 。a 、地理坐标; b 、高斯坐标; c 、平面直角坐标。4. 高斯投影是保持(c 不变的投影。a 、长度; b 、面积; c 、角度。5. 已知 A 、 B 两点的坐标增量为: X AB =+100.00m , Y AB =-100.00m ;则 AB 边的坐标方 位角是(c 。a 、 45; b 、 225;
3、 c 、 315。三、问答题 (简要回答,每题 3 分,共 45分1. 水利工程测量的任务及作用是什么?1 为水利水电工程勘测、规划、设计提供所需要的测绘资料。勘测、规划时需要提供1中、小比例尺地形图及有关信息,建筑物设计时需要测绘大比例尺地形图。2 施工阶段要将图纸上设计好的建筑物按其位置、大小测设于实地,以便据此施工, 此工作称为测设(俗称放样 。3 在施工过程中及工程建成后的运行管理阶段,需要对建筑物的稳定性及变化情况进 行监测。确保工程安全运行,此项工作称为安全监测。2. 水准面有何特性?简述大地水准面的定义。静止的水面称为水准面,水准面是受地球重力影响形成的,是一个处处与重力方向垂直
4、的 连续曲面,并且是一个重力场的等位面。与平均海水面吻合并向大陆岛屿内延伸而形成的闭合曲 面称为大地水准面。3. 如何表示地面点的位置?我国目前采用的是什么“大地坐标系和高程基准”?确定地面上一点的空间位置,包括确定它在某投影面上的位置(以坐标表示及其到大地 水准面的垂直距离(即高程 。我国目前采用高斯平面直角坐标系,高程标准为 1985年国家高程基准4. 测量工作应遵循哪些基本原则?为什么要遵循这些原则?测量工作上按照一定的原则进行,这就是在布局上“由整体到局部” ,在工作步骤上“先控制 后碎部” ,即先进行控制测量,然后进行碎部测量。1 可以减少测量误差的传递和积累。2 由于建立了统一的控
5、制网,可以分区平行,从而加快测量工作的进度。5. 测量工作有哪些基本工作?1 距离测量2 水平角测量3 高程测量6. 何谓高斯投影?高斯投影有哪些特性?高斯投影是设想用一个平面卷成一个空心椭圆柱,它横着套在地球椭球外面,使椭圆柱的中 心轴线位于赤道面内并且通过球心,使地球椭球上某投影范围的中央子午线(经线与椭圆柱面 相切, 使椭球面上的图形投影到椭圆柱面上后保持角度不变。 将某区域全投影到椭圆柱面上以后, 再将椭圆柱沿着通过南北极的母线切开并展成平面,便得到某投影区域在平面上的投影。1 经投影后,中央子午线为一直线,且长度不变,其他经线为凹向中央子午线的曲线, 且长度改变,中央子午线两侧经差相
6、同的子午线互相对称。22 经投影后,赤道为一直线,但长度改变,其他纬线程凸向赤道的曲线,赤道两侧纬 差相同的纬线互相对称。3 中央子午线与赤道经投影后仍保持正交。7. 高斯平面直角坐标系是怎样建立的 ? 并举例说明某点坐标值的含义。中央子午线经投影为一条直线,以此直线为纵轴,即 X 轴;赤道是一条与中央子午线相垂直 的直线,将它作为横轴,即 Y 轴;两条直线的交点作为原点,则组成高斯平面直角坐标系。 某点 y=20 657 680m说明该点在第 20带内,高斯坐标带的直角坐标 Y 轴坐标为 657680。 8. 何谓比例尺和比例尺精度?图上的线段长度和地面相应长度之比称为地图比例尺。相当于图上
7、 0.1mm 的实地水平距离为比例尺精度。9. 在测量工作中采用的起始方向有哪几种 ? 它们之间有什么关系 ?1 真子午线方向2 磁子午线方向3 纵坐标轴方向直线 OB 的真方位角为 A ,磁方位角为 M ,坐标方位角为 ,磁偏角为 ,子午线收敛角为 则有如下关系:A=M+A=+=M+-10. 何谓等高线? 它有哪些特性?等高线是地面上高程相同的各相邻点连成的闭合曲线。1 位于同一条等高线上各点的高程相同。2 等高线是闭合的曲线。3 等高线一般不能相交。4 等高线与山脊线,山谷线正交。5 等高线在图上的平距越大,地面坡度越缓;平距越小,则坡度愈陡。11. 简述水准测量的原理。水准测量原理是利用
8、水准仪所提供的水平视线,并借助水准尺,来测定地面两点间的高差, 然后根据其中一点的已知高程推算出另一点的高程。312. 在一个测站上,高差的正、负号说明什么问题 ?正高差说明后视读数比前视大,即后视点比前视点高程低,负高差说明后视读数比前视小,即后视点比前视点高程高。13. DS 3型微倾式水准仪上的圆水准器和管水准器各有什么作用 ?管水准器是用来指示视准轴是否水平的装置;圆水准器是用来指示竖轴是否竖直的装置。 14. 何谓视差 ? 产生视差的原因是什么 ? 怎样消除视差 ?眼睛在目镜端上、下微动,若看到十字丝与标尺的影响有相对移动时,这种现象称为视差。 由于视差的存在, 当眼睛与目镜的相对位
9、置不同时, 会得到不同的读数, 从而加大了读数的误差, 应予以消除。消除的方法是反复仔细调整物镜合目镜调焦螺旋,直到眼睛上,下移动时读数不变 为止。15. 简述在一个测站上进行普通水准测量时, DS 3型微倾式水准仪的操作使用方法及步骤。1 安置水准仪2 粗略整平 3 瞄准水准尺4 精确整平与读数四、计算题 (30分1. 设某点的经度为东经 11225 18,求它所在的高斯六度和三度投影带的带号及其中央 子午线经度各为多少? (5分 11225 18 =112.42六度:N=(112.42+3 /6=19.24所以为 19带中央子午线的经度为 111。三度:N=112.42/3=37.48所以
10、为 37带中央子午线的经度为 111。2. 已知过 A 点的磁偏角为 -19、 子午线收敛角为 +3, 直线 AB 的坐标方位角为 6020, 求直线 AB 的真方位角与磁方位角,并绘图说明。 (5分 磁方位角 M = A =6020 +19 =6039真方位角 A=+=6020 +3 =60234 3. 如图 1-1所示, 已知 AB =22516 30, 测得连接角及折角 (左角 为:B =3520 42、 C =19024 54、 D =17018 12。 试计算各边的坐标方位角 BC 、 CD 、 DE 各为多少? (5分 BC =AB +B -180=22516 30 +3520 4
11、2 -180=8037 12CD =BC +C -180=8037 12 +19024 54 -180=912 6DE =CD +D -180=912 6 +17018 12 -180=8120 184. 已知:X A =400.98m , Y A =460.67m , AB =4536 30, D AB =250.00m,计算 B 点坐 标 X B 、 Y B ,并绘略图说明。 (5分 X B = XA + DAB cosAB =400.98+250*cos4536 30 =575.87mY B = YA + DAB sinAB =460.67+250*cos4536 30 =639.31m
12、5. 图 1-2为一闭合水准路线,已知 BM 1的高程为 50.376m ,各测段的实测高差及测站数均注 于图中,请在表 1-1中,计算与调整闭合水准路线的高差闭合差,并求出 1、 2、 3、 4点的高程。 (10分 5 6图 2 一、填空题 (每空 1分,共 20分1. 水平角 就是地面上两直线之间的夹角在水平面上 的投影。2.DJ 6型光学经纬仪由 照准部 、 水平度盘 、 基座 三部分组成。3.DJ 6型光学经纬仪的安置工作包括 对中 和 整平 。4. 常用的水平角观测方法有 测回法 、 方向观测法 。5. 在竖直面内 倾斜视线方向 与 水平视线方向 的夹角称为竖直角。6. 常用的距离测
13、量方法有 钢尺量距 、 视距量距 和 电磁波量距 。7. 用视距法测量两点间的距离,当视线水平时只需读取望远镜 和 在标尺上的读数。8. 测量误差按其性质可分为 系统误差 和 偶然误差 两大类。9. 在测量工作中,常用 中误差 、 相对误差 和 允许误差 来评定观测值的精度。二、单项选择题 (每题 1分,共 5分1. 在测量水平角时,经纬仪的水平度盘(b 。a 、随照准部转动; b 、不随照准部转动; c 、有时转动有时不转动。2. 在测量竖直角时,经纬仪的竖直度盘(b 。a 、不随望远镜转动; b 、随望远镜转动; c 、随照准部转动。3. 用视距法测量两点间的距离,当视线倾斜时需读取望远镜
14、的 ( c 。a 、上丝、中丝、下丝读数; b 、上丝、中丝读数; c 、上丝、下丝读数。4. 钢尺的尺长改正值属于(c 。a 、偶然误差; b 、中误差; c 、系统误差。5. 欲确定一个平面三角形至少需要观测其几个内角(b 。a 、一个内角; b 、两个内角; c 、三个内角。三、问答题 (简要回答,每题 3 分,共 45分1. 观测角度的仪器应满足哪些条件?1 仪器要能安置在角顶上,而且一起的中心必须位于角顶的铅垂线上;2 照准设备能在竖直面和水平面内自由转动;3 要具备有一个刻度盘,并能使其处于水平位置;4 要有读数设备,读取投影方向的读数。72. 安置经纬仪时,对中、整平的目的是什么
15、?安置工作包括对中和整平。 对中的目的是使仪器中心位于地面点 (即所测角顶 的铅垂线上。 整平的目的是使经纬仪的竖轴成铅垂位置,或者说使水平度盘处于水平位置。3. 试述采用测回法观测水平角一测回的操作步骤、记录、计算方法。 如图,设置仪器于 O 点,地面两目标为 A 、 B 。测定 AOB 。1 盘左位置在 O 点安置好仪器,瞄准目标 A ,得读数为 a 左 ,记入水平角观测手簿。再顺时针方向旋转 照准部瞄准 B 目标,得读数 b 左 ,记入手簿,这样旧完成了盘左半个测回,得角值 左 =b左 -a 左 。2 盘右位置倒转望远镜,变为盘右位置,按上述方法先瞄准目标 B ,读取 b 右 ,逆时针转
16、动照准部,瞄 准目标 A ,读取 a 右 ,完成盘右半测回。得 右 =b右 -a 右 。3 各测回间变换度盘位置为提高精度,需要对角观测几个测回,为了减少度盘误差的影响,在每一测回盘左的第一 个方向变换盘位置,进行观测。4. 测量竖直角与测量水平角有何不同 ? 观测竖直角时竖盘指标水准管的气泡为何一定要居 中 ?测定竖直角时,水平视线方向的读数是不需要读取的,它是一个固定的数值,所以在测定竖 直角时只要视线对准目标后读一个数就行了。由于存在竖盘读数的指标差只有水准管气泡居中时才能使标准差在盘左数值与盘右数值进 行取平均数时消除,使误差减少到最小。5. 经纬仪有哪些主要轴线 ? 它们之间应满足什
17、么条件 ? 为什么 ?89经纬仪的主要轴系是:仪器旋转轴;望远镜旋转轴;望远镜视准轴;照准部水准管轴。 根据水平角的定义和观测原理,其轴系之间应满足下列几何条件: 1 水平度盘应位于水平位置,竖盘应在竖直面内。2 望远镜上、下转动时,视准轴形成的视准面必须是竖直面。这实际上是由两个条件决定的,其一是视准轴旋转时的视准面必须是一个平面,否则存在视准轴误差。在盘左 或盘右位置,旋转望远镜时各形成一个锥面。其次是视准面必须是竖直面。 3 十字丝的竖丝应与横轴垂直。 4 竖盘指标差应接近于零。6. 用经纬仪瞄准同一竖直面内不同高度的两点, 水平度盘上读数是否相同 ? 在竖直度盘上 的读数差是否就是竖直
18、角 ? 为什么 ?水平度盘上的读数相同,水平视线上的读数是一个固定值。竖直度盘上的读数差不是竖直角,因为当盘左是视线上瞄,读数减小,读数差为负值,正 好与实际角方向相反。7. 测站点与不同高度的两点连线所组成的夹角是不是水平角 ? 为什么 ? 不是水平角。因为水平角就是地面上两直线之间的夹角在水平面上的投影,而不是空间斜面角。而测站 与不同高度的两点连线所组成的夹角实际上就是空间斜面角。8. 什么叫直线定线? 简述在平坦地区用一般方法进行钢尺量距之步骤。地面上两点之间距离较远时,用卷尺量距不能一次完成,这时需要分段丈量,分段丈量时 在地面标定若干点,使其在同一直线上,这项工作叫做直线定线。AB
19、12345LLLLLQ沿平坦的地面量距时,可先用目测定线,也可边定线边丈量。丈量时两人手持钢尺,前司 尺员持尺子末端,并带一组测钎向 B 方向前进,到达定好方向线的 1点时停下,前、后司尺员沿 直线方向拉紧、拉平尺子,后司尺员将尺子的零点对准 A 点,前司尺员将第一根测钎对准尺子末 端刻划处插于地上,这样就完成了第一尺段丈量工作。接着拉尺继续前行,后司尺员走到 1号点时,将尺子零刻划线对准第一根测钎,前司尺员将尺子拉紧沿 AB 方向在尺子末端刻划处插下第 二根测钎,后司尺员将第一根测钎收起;按此方法,直到最后一个整尺段。最后剩下的不足整尺 段,丈量时,后司尺员将尺子零刻划线对准第 n 根测钎,
20、前司尺员将尺子拉紧对准 B 点,读出不 足整尺段的尾数 Q ,后司尺员收起最后一根测钎,则 A , B 两点间的距离为:D=nL+Q为了校核和提高精度,一般要进行往返丈量。9. 试述用视距测量方法测定水平距离和高差的方法步骤。1 在控制点 P 安装经纬仪,量取仪器高 I ,并抄录高程 H p 。2 立尺于待测的地形点上,尽量使尺子竖直,尺面对准仪器。3 观测员用经纬仪的盘左位置照准地形尺,消除视差,读取下丝、上丝读数,计算尺间 隔;也可直接读取尺间隔,其方法为转动望远镜的微动螺旋,使上丝对准标尺上某一 整分米数,并快速读取下丝的读数,用心算算出尺间隔;再读取中丝的读数;使竖盘 指标水准管气泡居
21、中,读取竖盘的读数(竖盘指标自动归零的仪器直接读取竖盘读 数 。计算竖直角:=90-L计算水平距离:D=Klcos2计算高差:h=Dtan+i-vL 竖直角读数K 视距常数l 尺间隔i 仪器高v 中丝读数10. 为什么要进行钢尺检定?钢尺两端刻划线间的标准长度称为钢尺的名义长度。其实际长度往往不等于名义长度,用 这样的尺子量距离, 每量一整尺长, 就会使量得的结果包含一定的误差, 而且这种误差有积累性。 因此,为了量得准确距离,除了要掌握好丈量得方法外,还必须进行钢尺检定。11. 简述钢尺量距的注意事项。1 由于尺长误差具有积累性,量得距离越长,误差越大。因此量距前必须对钢尺 进行检定,以求得
22、尺长改正值。102 钢尺是一线状物体, 由于受温度影响而产生较大得线性膨胀, 所以精密量距时, 要测定钢尺的温度,进行钢尺温度改正。3 精密量距时,要用经纬仪来定线,保证定线精度。4 精密量距时,前、后司尺员对钢尺的拉力应与检定时相同;待拉力稳定时,前、 后司尺员要同时读数。12. 试述测量误差的主要来源有哪些方面 ?1 由于测量仪器的制造不十分完善及检验、校正的残余误差,必然使观测值中包 含有因仪器本身而产生的测量误差。2 操作仪器的技术人员(观测员感觉器官的鉴别能力有一定局限性,所以在仪 器的安置、照准、读数方面都不可避免地产生测量误差。3 观测时所处的外界条件发生变化,例如,温度高低、湿
23、度大小、风力强弱及大 气折光等因素的影响都会产生测量误差。以上三个方面的因素综合起来,称为观测条件,同时,也是产生误差的主要原因。13. 偶然误差和系统误差有什么不同 ?在相同的观测条件下进行了一系列观测,所产生的误差大小不等、符号不同,没有明显的 规律性,这类误差叫做偶然误差。偶然误差是由于人的感觉器官和仪器的性能受到一定的限制, 以及观测时受到外界条件的 影响等原因所造成的。大量的偶然误差具有一定的规律性。在相同的观测条件下做一系列的观测,如果误差在大小、符号上表现处系统性,或按一定 的规律变化,这种误差称为系统误差。系统误差主要是由于使用的仪器不够完善及外界条件所引起的。 消除或减弱系统
24、误差影响 的方法是对观测值加改正值。14. 偶然误差具有哪些特性?1 在一定观测条件下的有限个观测值中,其偶然误差的绝对值不会超过一定的界 限;或者说,超过一定限值的观测误差,其出现的概率为零。2 绝对值较小的误差比绝对值较大的误差出现的次数多;或者说,小误差出现的 概率大,大误差出现的概率小。3 绝对值相等的正误差与绝对值较大的误差出现的次数大致相同;或者说,它们 出现的概率相同。1112 4 当 观 测 次 数 n 无 限 增 多 时 , 偶 然 误 差 的 算 术 平 均 值 趋 近 于 零 , 既0lim lim21=+n nn n n 式中:为偶然误差总和的符号。换言之,偶然误差的理
25、论均值趋近于零。15. 何谓误差传播定律 ? 试述应用它求函数值中误差的步骤。由于直接观测值含有误差,因而它的函数必然要受其影响而存在误差,阐述观测值中误差 与其中误差之间关系的定律,称为误差传播定律。应用误差传播定律求观测值函数的中误差时, 首先应根据问题的性质列出正确的函数关系 式,然后应用相应的公式进行计算。如果问题属于较复杂的一般函数,则可对其函数式进行全微 分,获得真误差关系式后,再求函数的中误差。四、计算题 (每小题 5分,共 30分1. 用 DJ 6 光学经纬仪按测回法测角, 测得水平度盘读数的数据如图 2-1所示, 按表 2-1进行记 录、计算,并说明是否在允许误差范围内?若在
26、允许范围内,一测回角值是多少?如超限,应如 何处理? 图 2-1 13两个半测回的角值互差没有超过限差 36,因此在允许误差范围内。 如果超限,就应当重新测量。2. 用 DJ 6 经纬仪观测某目标,盘左的竖盘读数为 8335 12,盘右的竖盘读数为 27625 18,试计算竖直角及指标差。又用这架仪器在盘左位置测得另一目标,竖盘读数为 95 28 24,试问正确的竖直角是多少 ? 盘左 L 水平 =90 左 1=L水平 -L 读 =90-8335 12 =624 48 左 2=L水平 -L 读 =90-95 28 24 =-531 36盘右 L 水平 =270右 = L读 - L水平 =276
27、25 18 -270=625 18 1=2右左 +=625 3x=2360-+右 左 L L =152=左 2+x=-531 36 +15 =-531 51正确竖直角为 -531 513. 一根钢尺名义长度为 30m ,在 10kg 拉力下 20的温度时它的真实长度为 29.996m ,写出它 的尺长方程式, 现用它在 10kg 拉力下、 工作温度为 30时, 量得某尺段长为 29.412m ,设两尺端 点的高差为零,求该尺段的实际长度。 l t =l0+l+l 0(t-t0l t =30+(29.996-30 +1.2510-530(t-20 改正数 l=-0.004l t2=29.412-
28、0.004+1.2510-529.412(30-20 =29.412m4. 在地形测量中,用视距法测量地形点。将经纬仪安置在山顶的控制点上,测定山脚某点, 测得上、下丝尺间隔为 0.846m ,竖盘的盘左读数为 L=9231,中丝读数 V=1.56m,已知仪器高 i=1.42m, 测站点的高程 H O =123.913m, 求测站点到立尺点间的平距和立尺点的高程。 (竖直角计算 公式为 =90-L ,指标差 x=014 计算竖直角:=90-L=90-9231 =-231计算水平距离:D=Klcos2=1000.846cos 2(-231 =84.437m 计算高差:h=Dtan+i-v=84.
29、437tan (-231 +1.42+0=2.291m L 竖直角读数 K 视距常数 l 尺间隔 i 仪器高 v 中丝读数5. 用钢尺丈量两段距离:D1=180.56 m0.04m , D2=254.45m 0.04m ;求每段 距离的相对中误差。M K1=11D M =56. 18004. 0=45141M K2=22D M =45. 25404. 0=636116. 在一个 n 边多边形中,等精度观测了各内角,其测角中误差均为8,求该 n 边闭合多边形内角和的中误差为多少?W=A+B+C+ +N-(n-2 180 W 与 A 、 B 、 C N 为和差函数关系 m w 2=mA 2+mB
30、2+mc 2+ +mN 2=n(8 2 中误差为 m w=8 n一、填空题 (每空 1分,共 20分1.2. 按导线的布设形式可分为: 3. 导线测量的外业工作包括:踏勘选点及建立标志 、 量边 、 测角 和 连测 。 4. 根据保存时间的长短,水准点分为 和 两种。 5. 在进行三角高程测量中,当边长超过 300米时应对高差进行 改正。 6. 测量碎部点平面位置的方法有 极坐标法 、 直角坐标法 、 方向交会法 和 距离交会法 。157. 经纬仪测图时,需要读取望远镜十字丝的 上丝 、 中丝 和 下丝 读数 8. 经纬仪测图时,展绘碎部点平面位置需要 平距 和 水平角 两个参数。二、单项选择题 (每题 1分,共 5分1. 在闭合导线角度闭合差调整时,对角度闭合差按观测角个数进行( a 。 a 、平均分配; b 、根据大小按比例分配; c 、随机分配。 2. 导线全长相对闭合差为( b 。 a 、22y x f f +; b 、 22y x f f +; c 、Df D。 3. 导线的纵、横坐标增量闭合差按 ( c 分配。
