1、土木工程测量课后习题答案东南大学出版社doc习题11-2什么叫大地水准面?它有什么特点和作用?通过平均海水面的一个水准面，称大地水准面，它的特点是水准面上任意一点铅垂线都垂直于该点的曲面，是一个重力曲面，其作用是测量工作的基准面。1-3什么叫绝对高程、相对高程及高差?地面点到大地水准面的垂直距离，称为该点的绝对高程。地面点到假设水准面的垂直距离，称为该点的相对高程。两点高程之差称为高差。1-4.为什么高差测量（水准测量）必须考虑地球曲率的影响？水准面是一个曲面，而水准仪观测时是用一条水平视线来代替本应与大地水准面平行的曲线进行读数，因此会产生地球曲率所导致的误差影响。由于地球半径较大，可以认为
2、当水准仪前、后视距相等时，用水平视线代替平行于水准面的曲线，前、后尺读数误差相等。1-5测量上的平面直角坐标系和数学上的平面直角坐标系有什么区别?测量坐标系的X轴是南北方向，X轴朝北，Y轴是东西方向，Y轴朝东，另外测量坐标系中的四个象限按顺时针编排，这些正好与数学坐标系相反。1-6什么叫高斯投影？高斯平面直角坐标系是怎样建立的?假想将一个横椭圆柱体套在椭球外，使横椭圆柱的轴心通过椭球中心，并与椭球面上某投影带的中央子午线相切，将中央子午线附近（即东西边缘子午线范围）椭球面上的点投影到横椭圆柱面上，然后顺着过南北极母线将椭圆柱面展开为平面，这个平面称为高斯投影平面。所以该投影是正形投影。在高斯投
3、影平面上，中央子午线投影后为X轴，赤道投影为Y轴，两轴交点为坐标原点，构成分带的独立的高斯平面直角坐标系统。1-7已知某点位于高斯投影6带第20号带，若该点在该投影带高斯平面直角坐标系中的横坐标 -306579.210m，写出该点不包含负值且含有带号的横坐标 及该带的中央子午线经度 。Y=20000000+(-306579.210m+500000m)=20193420.790。 L0=6 20-30=11701-9某宾馆首层室内地面0.000的绝对高程为45.300m，室外地面设计高程为-l.500m，女儿墙设计高程为+88.200m， 问室外地面和女儿墙的绝对高程分别为多少?室内地面绝对高程
4、为：43.80m.女儿墙绝对高程为：133.50m。习题二2-1（数据需要改）用水准仪测定、两点间高差，已知点高程为=12.658m，尺上读数为1526mm，尺上读数为1182mm，求、两点间高差为多少？点高程为多少？绘图说明。hAB=+0.344m，hB=13.002m2-2何谓水准管轴？何谓圆水准轴？何谓水准管分划值？通过水准管圆弧零点的切线，称为水准管轴。通过圆水准器零点的法线，称为圆水准轴。水准管上两相邻分划线间的圆弧（2）所对的圆心角，称为水准管分划值。2-3何谓视准轴？视准轴与视线有何关系？何谓视差？（产生视差的原因是什么？）视差应如何消除？通过物镜光心与十字丝交点的连线CC称为望
5、远镜视准轴，由于物镜调焦不完善，导致目标实像与十字丝平面不完全重合出现相对移动现象，称为视差。（其原因由于物镜调焦不完善，使目标实像不完全成像在十字丝平面上；）在目镜端观测者眼睛略作上下少量移动，如发现目标也随之相对移动，即表示有视差存在；再仔细进行物镜调焦，直至成像稳定清晰。2-4水准测量中为什么要求前后视距相等？为了消除视准轴不平行与水准管轴的误差，消除或减少地球曲率和大气折光对高差的影响，加快观测速度。2-5水准测量中，怎样进行记录计算校核和外业成果校核？测站记录计算校核：，外业成果校核：构成闭合、附合水准路线或支水准路线，计算高差闭合差，当满足规定高差闭合差容许值（即）时，认为外业观测
6、成果合格，否则应查明原因返工重测，直至符合要求为止。2-6S3型水准仪有哪几条主要轴线？它们之间应满足哪些几何条件？为什么？哪个是主要条件？水准仪的轴线主要有：视准轴，水准管轴，圆水准轴，仪器竖轴。水准仪轴线应满足的几何条件为：1） 圆水准轴应平行于仪器竖轴（）；2） 十字丝中丝应垂直于仪器竖轴（即中丝应水平）；3） 水准管轴应平行于视准轴（）。2-8（类似，用于检验）计算下表中水准测量观测高差及B点高程。 表2-4 水准测量观测记录手薄测站点号水准尺读数(m)高 差(m)高 程(m)备 注后 视前 视 BM.A 1.87422.718 已知TP.1 0.919 TP.1 1.727TP.2
7、1.095 TP.2 1.186TP.3 1.823 TP.3 1.712 B 1.616计算检核 a - bh测站点号水准尺读数(m)高 差(m)高 程(m)备 注后 视前 视BM.A1.8740.95522.718已知TP.10.91923.973TP.11.7270.632TP.21.09524.305TP.21.186-0.637TP.31.82323.668TP.31.7120.096B1.61623.764计算检核6.4995.453a - b1.046h1.0462-9（需要改数据）表2-5 附合水准路线测量成果计算表点号路线长L(km)观测高差 hi(m)高差改正数(m)改正后
8、高差(m)高程H(m)备注BM.A1.5+4.3627.967已知10.6+2.41320.8-3.12131.0+1.26341.2+2.71651.6-3.715BM.B11.819已知fhh测 （HBHA） fh容40 点号路线长L(km)观测高差 hi(m)高差改正数(m)改正后高差(m)高程H(m)备注BM.A 1.5 +4.362-0.015+4.347 7.967 已知112.314 0.6 +2.413-0.006+2.407214.721 0.8 -3.121-0.008-3.129311.592 1.0 +1.263-0.010+1.253412.845 1.2 +2.71
9、6-0.012+2.704515.549 1.6 -3.715-0.015-3.730BM.B 11.819 已知6.7 fhh测 （HBHA）+66mm fh容40104mm -9.85mm/km -66mm习题三1. 何谓水平角?何谓竖直角?它们取值范围为多少?2. DJ6型光学经纬仪由哪几个部分组成?3. 经纬仪安置包括哪两个内容?怎样进行?目的何在?4. 试述测回法操作步骤、记录计算及限差规定?5. 如何将经纬仪的起始方向水平度盘读数配置成0?00?00?？6. 测量竖直角时，每次竖直度盘读数前为什么应先使竖盘水准管气泡居中，然后再读数? 7. 测量水平角时，为什么要用盘左、盘右两个位
10、置观测?8. 何谓竖盘指标差?如何消除竖盘指标差?9. 经纬仪有哪几条主要轴线?它们应满足什么条件?10. 用经纬仪瞄准同一竖直面内不同高度的两点，水平度盘上的读数是否相同?在竖直度盘上的两读数差是否就是竖直角?为什么?11. 用J6型光学经纬仪按测回法观测水平角，整理表3-7中水平角观测的各项计算。表3-7 水平角观测记录测站 目标 度盘读数 半测回角值 一测回角值 各测回 平均角值 备 注 盘 左 盘 右 O A 0 00 24 180 00 54 B 58 48 54 238 49 18 A 90 00 12 270 00 36 B 148 48 48 328 49 18 12. 使用C
11、ASIO fx-3950P计算器编程计算表3-8竖直角观测的指标差和竖直角。表3-8竖直角观测记录测站 目标 度盘读数 指标差 竖直角 备 注 盘 左 盘 右 O A 79 20 24 280 40 00 +12 +10 39 48 B 98 32 18 261 27 54 +6 -8 32 12 C 90 32 42 270 27 00 -9 -0 32 51 D 84 56 24 275 03 18 -9 +5 03 27 13. 用DJ6型光学经纬仪观测某一目标，盘左竖直度盘读数为7l4524，该仪器竖盘(盘左)注记如l2题表3-8所示，测得竖盘指标差 =+24，试求该目标正确的竖直角
12、为多少?288 15 24 +18 15 00 14.距离测量有哪几种方法?光电测距仪的测距原理是什么?15.某钢尺的尺长方程为lt=30m+0.006m+1.210-530m(t -20C)，使用该钢尺丈量AB之间的长度为29.9358m，丈量时的温度t =12C，使用拉力与检定时相同，AB两点间高差hAB=0.78m，试计算AB之间的实际水平距离？16.何谓全站仪？它有哪几部分组成？一般具有哪些测量功能？答案：1地面上某点到两目标的方向线铅垂投影在水平面上的构成的角度，称为水平角。其取值为0360。在同一铅直面内，某一方向线与水平视线间的夹角，称为竖直角。竖直角的取值是090。2DJ6型光
13、学经纬仪主要由基座、照准部、度盘三部分组成。3经纬仪安置包括对中和整平。对中的目的是使仪器的中心与测站点(标志中心)处于同一铅垂线上；整平的目的是使仪器的竖轴竖直，使水平度盘处于水平位置。对中可使用垂球或光学对中器操作。整平使用基座脚螺旋，先使水准管平行于上任意两个脚螺旋连线方向，两手同时转动这两个脚螺旋，使水准管气泡居中。然后将照准部转动90?，转动第三个脚螺旋，使水准管气泡居中。按上述方法反复操作，直到仪器旋至到任何位置，水准管气泡总是居中为止。4测回法是测角的基本方法，用于两个目标方向之间的水平角观测。具体步骤如下：(1) 安置仪器于测站 点，对中、整平，在 、 两点设置目标标志(如竖立
14、测钎或花杆)。(2) 将竖盘位于望远镜的盘左位置，先瞄准左目标 ，水平度盘读数为 ，记录到记录表相应栏内，接着松开照准部水平制动螺旋，顺时针旋转照准部瞄准右目标 ，水平度盘读数为 ，记录到记录表相应栏内。以上称为上半测回，其盘左位置角值 为： (3) 倒转望远镜，使竖盘位于望远镜盘右位置，先瞄准右目标 ，水平度盘读数为 ，记录到记录表相应栏内；接着松开照准部水平制动螺旋，转动照准部，同法瞄准左目标 ，水平度盘读数为 ，记录到记录表相应栏内。以上称为下半测回，其盘右位置角值 为： 。上半测回和下半测回构成一测回。(4) 若 - ?40秒，认为观测合格，取上下半测回角度的平均值作为一测回的角值 ，
15、即 观测水平角记录手簿（测回法）测站 目标 度盘读数 半测回角值 一测回角值 各测回 平均角值 盘 左L 盘 右R O A 0 03 24 180 03 36 79 17 06 B 79 20 30 259 20 48 79 17 12 79 17 09 79 17 12 A 90 02 18 270 02 12 79 17 18 B 169 19 36 349 19 24 79 17 12 79 17 15 当测角精度要求较高时，可以观测多个测回时，取其平均值作为水平角观测的最后结果。为了减少度盘分划不均匀误差，在各测回之间，应利用仪器水平度盘变换手轮配置度盘。每个测回按180/n（为测回数
16、）的角度间隔变化水平度盘位置。各测回角度互差应控制在24内。5利用经纬仪度盘变换手轮，打开保护盖,转动手轮,此时水平度盘随着转动。待转到0?00?00?位置时,将手松开,关闭度盘变换手轮保护盖,水平度盘即为0?00?00的位置。6为了使竖盘指标处于正确位置，使竖盘读数正确。7测量水平角时，为什么要用盘左、盘右两个位置观测:为了消除仪器视准轴误差和横轴不水平误差，提高精度，防止粗差。8当视线水平且竖盘水准管气泡居中时的竖盘读数与应有的竖盘指标正确读数(即90的整倍数)有一个小的角度差 ，称为竖盘指标差，即竖盘指标偏离正确位置引起的差值。采用盘左、盘右位置观测取平均计算得竖直角，消除竖盘指标差的影
17、响。9经纬仪各部件主要轴线有：竖轴 、横轴 、望远镜视准轴 和照准部水准管轴 。 根据角度测量原理和保证角度观测的精度，经纬仪的主要轴线之间应满足以下条件：(l)照准部水准管轴 应竖直于竖轴 ；(2)十字丝竖丝应竖直于横轴 ；(3)视准轴 应竖直于横轴 ；(4)横轴 应竖直于竖轴 ；(5)竖盘指标差应为零。10水平度盘读数相同，这是因为水平角的定义所决定；不是竖直角，这是因为竖直角定义是倾斜视线与水平视线的夹角。11表3-7 水平角观测记录测站 目标 度盘读数 半测回角值 一测回角值 各测回 平均角值 备 注 盘 左 盘 右 O A 0 00 24 180 00 54 58 48 30 B 5
18、8 48 54 238 49 18 58 48 24 58 48 27 A 90 00 12 270 00 36 58 48 36 58 48 30 B 148 48 48 328 49 18 58 48 32 58 48 34 12竖直角观测记录测站 目标 度盘读数 指标差 竖直角 备 注 盘 左 盘 右 O A 79 20 24 280 40 00 +12 +10 39 48 B 98 32 18 261 27 54 +6 -8 32 12 C 90 32 42 270 27 00 -9 -0 32 51 D 84 56 24 275 03 18 -9 +5 03 27 1318015/0
19、0/14距离测量的方法有：直接量距法（钢尺量距）、光学量距法（视距测量）和物理法（光电测距）。光电测距是采用电磁波或光波在两点间传播的时间计算距离。为了提高光电测距的精度，应采用间接测时手段相位测时法，15DAB=29.9288m。16全站仪是指在测站上一经观测，其斜距、竖角、水平角等均自动显示，并能立即得到平距、高差和点的坐标。全站仪由电子经纬仪、光电测距仪和数据记录装置组成。进行水平角测量、竖直角测量、距离测量、坐标测量；利用应用软件还可进行前方交会、后方交会、道路横断面测量、悬高测量以及按设计坐标进行点位放样等功能。习题61 什么是比例尺精度？它在测绘工作中有何作用？2地物符号有几种?各
20、有何特点?3何谓等高线?在同一幅图上，等高距、等高线平距与地面坡度三者之间的关系如何?4地形图应用有哪些基本内容?答案：1相当于图上0.1的实地水平距离称为比例尺精度，在测图时用来决定测区地面的测量详细程度，取舍地物，在规划设计用图时，用来选择合适的比例尺地形图。2地物符号可分为：比例符号、非比例符号、半比例符号、地物注记等。比例符号其地物的形状和大小均按测图比例尺缩小，并用规定的符号描绘在图纸上。非比例符号其地物形状和大小无法按比例缩绘到图上，采用相应的规定专用符号表示在该地物的中心位置上。半比例符号其地物的长度可按比例尺缩绘，而宽度不按比例尺缩小表示的符号。地物注记是对地物的性质、名称等用
21、文字和数字或者符号加以说明。3等高线是地面上高程相同的相邻各点所连接而成的闭合曲线。地形图上等高线密即平距小，表示地面坡度陡，反之表示地面坡度平缓。4确定图上点的坐标；确定两点间的水平距离；确定两点间直线的坐标方位角；确定点的高程；确定两点间直线的坡度；按规定的坡度选定等坡路线；绘制已知方向纵断面图；确定汇水面积的边界线等。 习题71测图前有哪些准备工作?控制点展绘后，怎样检查其正确性?2某碎部测量按视距测量法测量数据见表7-7，试用CASIO fx-3950P计算器编程计算各碎部点的水平距离及高程。表7-7 碎部测量记录表测站点： 定向点： 42.95m =1.48m =0点号 视距间隔l/
22、m 中丝读数/m 竖盘读数L 竖直角 高差 /m水平角 平距D/m 高程H/m 备注1 0.552 1.480 8336 4805 2 0.409 1.780 8751 5625 3 0.324 1.480 9345 24750 4 0.675 2.480 9812 26135 3简述经纬仪测绘法在一个测站测绘地形图的工作步骤。4何谓大比例尺数字地形图？答案：1测图前除做好仪器、工具和有关测量资料的准备外，还应进行控制点的加密工作（图根控制测量），以及图纸准备、坐标格网绘制和控制点的展绘等准备工作。用比例尺在图纸上量取相邻导线点之间的距离和已知的距离相比较，作为展绘导线点的检核，其最大误差在图
23、纸上应不超过0.3mm，否则导线点应重新展绘。2表7-7 碎部测量记录表测站点： 定向点： 42.95m =1.48m =0点号 视距间隔l/m 中丝读数/m 竖盘读数L 竖直角 高差 /m水平角 平距D/m 高程H/m 备注1 0.552 1.480 8336 +624 +6.115 4805 54.514 49.06 2 0.409 1.780 8751 +209 +1.233 5625 40.842 44.18 3 0.324 1.480 9345 -345 -2.124 24750 32.261 40.84 4 0.675 2.480 9812 +812 -10.529 26135 6
24、6.127 32.42 3经纬仪测绘法在一个测站上的操作步骤如下： (l)安置仪器：安置仪器于测站点(控制点) 上，量取仪器高 。(2)定向：后视另一控制点 ，置水平度盘读数为00000。(3)立尺：立尺员依次将标尺立在地物、地貌特征点上。(4)观测：转动照准部瞄准点l上的标尺，读取视距间隔l，中丝读数 ，竖盘盘左读数L及水平角读数。(5)计算：先由竖盘读数 计算竖直角 =90- ，按视距测量方法计算出碎部点的水平距离和高程。(6)展绘碎部点：用细针将量角器的圆心插在图纸上测站点 处，转动量角器，将量角器上等于 角值（的刻划线对准起始方向线 ，此时量角器的零方向便是碎部点1的方向，然后按测图比
25、例尺由测得的水平距离在该方向上定出点l的位置，并在点的右侧注明其高程。同法，测出其余各碎部点的平面位置与高程，绘于图上，并随测随绘等高线和地物。4工程上常用的储存在数据载体上的数字形式的大比例尺地图。 习题81测设的基本工作有哪几项？测设与测量有何不同？2测设点的平面位置有几种方法？各适用于什么情况？3要在坡度一致的倾斜地面上设置水平距离为126.000m的线段，已知线段两端的高差为3.60m（预先测定），所用30m钢尺的鉴定长度是29.993m，测设时的温度t=10,鉴定时的温度t0=200C，试计算用这根钢尺在实地沿倾斜地面应量的长度。4如何用一般方法测设已知数值的水平角？5已测设直角AO
26、B，并用多个测回测得其平均角值为9000048，又知OB的长度为150.000m,问在垂直于OB的方向上，B点应该向何方向移动多少距离才能得到9000000的角？6如图8-16，已知AB=3000 0400，xA14.22m，yA86.71m；x134.22m，y1=66.71m；x254.14m，y2101.40m。试使用CASIO fx-3950P计算器编程计算仪器安置于A点，用极坐标法测设1与2点的测设数据及检核角、检核长度D1-2，并简述测设点位过程。图8-16 极坐标法放样点位7利用高程为9.531m的水准点A，测设设计高程为9.800m的室内0.000标高，水准仪安置在合适位置，读
27、取水准点A上水准尺读数为1.035m,问水准仪瞄准0.000处水准尺，读数应为多少时，尺底高程就是0.000标高位置？答案：1基本工作有已知水平距离的测设、已知水平角的测设和已知高程的测设。测设是根据工程设计图纸上待建的建筑物、构筑物的轴线位置、尺寸及其高程，算出待建的建筑物、构筑物的轴线交点与控制点（或原有建筑物的特征点）之间的距离、角度、高差等测设数据，然后以控制点为根据，将待建的建筑物、构筑物的特征点（或轴线交点）在实地标定出来作为施工的依据。测量是根据水准测量、角度测量合距离测量工作测量两点间高差、角度合水平距离。2有极坐标法，这是常用方法，适用广泛；直角坐标法，这是极坐标法的特例，适
28、用于控制网为建筑方格网或建筑红线的场合；角度交会法，适用于不方便量距或控制点较远的场合；距离交会法，适用于精度要求不高，且测设长度较短、地方较平坦便于量距的场合。3D=126.095m。4在测站安置经纬仪，对中、整平，用盘左位置照准后视点，调节水平度盘位置变换手轮，使水平度盘读数为000 00，转动照准部使水平度盘读数为已知角度值?，按视线方向定出一点。然后用盘右位置重复上述步骤，定出另一点。取两点连线的中点为测设已知角值为?的测设方向线，此法又称盘左盘右取中法。5内移34.9mm。61点测设数据为 ， ；2点测设数据为 ， ， ， ，在A点安置仪器，后视B，测设 ，确定出A1、A2的方向，由A点沿A1、A2的方向测设D1、D2的距离，定出1、2点并在地面上标示出来。70.766m。一、名词解释：1、测量学 2、测定 3、测设 4、工程测量学 5、水准面 6、水平面 7、大地水准面 8、高程 9、相对高程 10、
