工程测量习题答案.docx
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工程测量习题答案
第一章绪论
名词解释
1.地形图:
既能表示地物的平面位置,又能表示地貌变化的平面图。
地物图:
只表示地物的平面位置。
平面图:
只表示地物的平面尺寸和位置,不表示地貌。
2.铅垂线——地表任意点万有引力与离心力的合力称重力,重力方向为铅垂线方向。
水准面——自由静止的水面,称为水准面。
水准面是处处与铅垂线垂直的连续封闭曲面,且为重力等位面。
大地水准面——通过平均海水面并延伸穿过陆地形成闭合的水准面。
参考椭球面——为了解决投影计算问题,通常选择一个与大地水准面非常接近的、能用数学方程表示的椭球面作为投影的基准面,这个椭球面是由长半轴为a、短半轴为b的椭圆NESW绕其短轴NS旋转而成的旋转椭球面,旋转椭球又称为参考椭球,其表面称为参考椭球面。
法线——垂直于参考椭球面的直线。
3.绝对高程:
地面点至大地水准面的铅垂距离,又称海拔。
相对高程:
地面点至假定水准面的铅垂距离,又称假定高程。
高差:
两点高程之差。
两点的绝对高程之差或者是相对高程之差。
填空题
1.带号、500km、自然坐标
2.1985国家高程基准。
3.1弧度=(57.3)º(度)=(3438)’(分)=()"(秒)。
简答题
1.工程测量是一门测定地面点位的科学。
工程测量学的主要任务:
测图---勘测阶段,提供工程所需的地形资料,即地形图等。
用图---设计阶段,研究在地形图上进行规划、设计的基本原理和方法。
施工放样---施工中研究建(构)筑物施工放样、建筑质量检验技术和方法。
变形观测---对某些特殊大型建筑物的安全性进行位移和变形监测。
2.地理坐标:
用经纬度表示地面点的球面坐标。
平面直角坐标:
用平面上的长度值表示地面点位的直角坐标。
以南北方向纵轴为x轴,自坐标原点向北为正,向南为负;以东西方向横轴为y轴,自坐标原点向东为正,向西为负。
象限按顺时针编号。
高斯平面直角坐标:
建立在高斯平面上的直角坐标。
以中央子午线为纵轴x轴,由赤道起算向北为正,向南为负;以赤道线为横轴y轴,由中央子午线向东为正,向西为负。
3.不同点:
1.x,y轴互换。
2.坐标象限不同。
测量中象限按顺时针编号,笛卡尔平面坐标象限按逆时针编号
3.表示直线方向的方位角定义不同。
相同点:
数学计算公式相同。
测量平面直角坐标系
数学平面直角坐标系
数学平面坐标系测量平面坐标系
4.6˚带中央子午线L0=6N-3˚,N为6˚带带号;
3˚带中央子午线l=3n,n为3˚带带号。
5.19带
L0=6N-3˚=6×19-3=111˚)
先去掉带号,原来横坐标y=.370—=-.630m,在西侧
距中央子午线.620m,距赤道.280m
6.定位元素:
距离、角度和高程。
相应的测量工作有距离测量,角度测量和高程测量。
测量原则:
在布局上“由整体到局部”;在工作步骤上“先控制后碎部”,即先行控制测量,然后进行碎部测量;在精度上“由高级到低级”。
对于建筑物的测设(放祥),也必须遵循“由整体到局部”、“先控制后碎部”的原则。
定位方法:
控制测量分为平面控制和高程控制。
平面控制:
导线测量、三角测量;
高程控制:
水准测量、三角高程测量;
碎部测量:
平面:
极坐标法、直角坐标法、角度交会法、距离交会法、距离角度交会法
高程:
水准测量、三角高程测量。
7.地球曲率对水平距离的影响
R为地球平均半径,取值6371km。
当距离D为10km时,所产生的相对误差
为1/120万。
因此,在半径为10km甚至是20km的圆面积之内进行距离测量时,可以用水平面代替大地水准面,而不必考虑地球曲率对距离的影响。
地球曲率对高差的影响
,用水平面代替大地水准面作为高程起算面,对高程的影响是很大的,距离为200m时就有3mm的高差误差,这是不允许的。
高程测量时,哪怕距离很近,也必须考虑地球曲率的影响。
第二章水准测量
名词解释
1.是用水准仪和水准尺测定地面两点高差和高程的测量。
2.视准轴:
望远镜物镜中心(或光心)与十字丝中心点的连线。
供瞄准目标之用。
水准管轴:
管内园弧中点处(园弧的最高点)的切线,称为水准管轴。
圆水准器轴:
圆水准器中央圆圈中心与球心的连线叫做圆水准器轴。
3.水准管零点:
水准管纵向圆弧刻划的中心
水准管分划值:
一般用2mm圆弧长度所对圆心角τ表示水准管分划值。
4.水准点:
用水准测量方法建立的高程控制点,通常缩写为BM(BenchMark)。
转点:
水准测量中转点是临时的立尺点,作为传递高程的过渡点。
为保证高程传递的准确性,在相邻测站的观测过程中,必须使转点保持稳定(高程不变)。
选择题
DBDBACA
填空题
1.粗平,精平。
2.基座、水准器、望远镜。
3.AB。
4.2.882。
5._测程长短___测站数__。
6仪器下沉。
7.变动仪器高双面尺法。
8.基本分划辅助分划供红黑面高差检核之用。
9.圆水准器的检验与校正、水准管轴的检验与校正、十字丝中横丝的检验与校正。
10.__往返___。
11.__尺垫____。
简答题
1.
原理:
水准测量是利用水准仪提供的一条水平视线,在水准标尺上切取读数,来测定地面上两点间的高差,从而由已知点高程及测量的高差求出待测点的高程。
水准测量的方向是由已知高程点A向待测点B前进的,即由A→B,A点标尺上的读数a称为后视读数,B点标尺上的读数b称为前视读数。
视线高程——水准仪观测某点标尺的中丝读数+该点的高程,常用Hi表示。
A点的视线高程Hi=HA+a。
计算高程的方法有两种:
高差法和仪高法。
高差法:
A、B两点的高差:
hAB=a-b
HB=HA+hAB
仪高法(视线高法):
HB=(HA+a)-b=H视-b
2.视准轴:
望远镜物镜中心(或光心)与十字丝中心点的连线。
管水准器轴:
管水准器轴内圆弧中点的切线。
圆水准器的格值τ一般为8′,比较大,圆水准器用于粗略整平仪器。
管水准器的格值τ一般为20″,比较小,管水准器用于使望远镜视准轴精确水平。
3.竖轴VV,圆水准器轴圆水准轴L'L',视准轴CC,管水准器轴LL,要求VV∥L'L',CC∥LL,十字丝横丝⊥VV。
4.视差:
人眼在目镜端观察时,眼睛靠近目镜,并上下微微移动,若发现十字丝和标尺影像相对运动,这种现象称为视差。
产生原因:
标尺像平面与十字丝平面不重合所造成,使目标和十字丝影像不能同时看清。
消除视差方法:
望远镜照准明亮背景,旋转目镜调焦螺旋,使十字丝十分清晰;照准目标,旋转物镜调焦螺旋,使目标像十分清晰。
5.视准轴CC不平行于管水准器轴LL的夹角称i角,当i≠0时,如果使每站水准测量的前后视距相等,i角对前后尺中丝读数的影响值相同,计算一站观测高差时,后视读数减前视读数可以抵消i角的影响,另外,还可以消除地球曲率和大气折光的影响。
6.转点需要放置尺垫,已知点与临时点上不能放置尺垫。
7.单一水准路线有闭合水准路线、符合水准路线和支水准路线。
闭合水准路线:
它是从一已知点出发,经过中间的待求点,最后又闭合到起始点上来。
它本身存在闭合条件。
符合水准路线:
是从一已知水准点出发,经过中间的待求点,最后附合到另一已知水准点上。
它自身存在着附合条件。
支水准路线:
它是从一已知点出发,既不闭合到起始点上来,又不附合另一已知水准点上去。
所以,支线水准路线自身没有检核条件,必须往、返观测。
水准网:
两条或两条以上单一水准路线组成水准网。
8.水准测量中,由于误差的存在,使得实测高差∑h测与其理论值∑h理不相符,其差称为高差闭合差,fh=∑h测-∑h理
附合水准路线的高差闭合差:
fh=∑h测-(H终-H起)
闭合水准路线的高差闭合差:
fh=∑h测
支水准路线的高差闭合差:
fh=|∑h往|-|∑h返|
容许高差闭合差
mm或者
mm
为路线单程长度,单位为km;n为单程测站数。
9.自动安平水准仪利用补偿器代替了微倾水准仪的水准管器,补偿器的作用是使水平光线发生偏转,而偏转的角度大小正好能够补偿视线倾斜所引起的读数偏差。
fα=Sβ即β/α=f/s
令β/α=nn称为补偿器的补偿系数。
自动安排水准仪操作步骤:
安置仪器与粗略整平—瞄准—读数。
计算题
1.
附合水准路线高差闭合差调整与高程计算表
点号
测站数
高差观测值(m)
高差改正数(m)
改正后高差(m)
高程(m)
已知点高程(m)
BM1
8
-6.848
-0.009
-6.857
78.698
A
71.841
6
-4.236
-0.007
-4.243
B
67.598
6
+0.984
-0.006
+0.978
BM5
68.576
20
-10.1
-0.022
-10.078
∑
辅助计算
高差闭合差计算:
高差闭合差允许值计算:
,
每站高差改正数计算:
附合水准测量成果计算表
(1)计算高差闭合差:
(2)检核:
,
(3)计算改正数:
每站高差闭合差改正数:
计算出改正数后进行检核:
(4)计算改正后高差:
高差检核:
(5)计算高程:
2、闭合水准路线高差闭合差调整与高程计算表
点号
测站数
高差观测值(m)
高差改正数(m)
改正后高差(m)
高程(m)
已知点高程(m)
BM8
1.50
+3.567
-0.005
+3.562
90.765
HBM8=90.765m
1
94.327
2.30
-4.678
-0.008
-4.686
2
89.641
1.60
-3.530
-0.006
-3.536
3
86.105
2.20
+4.668
-0.008
+4.660
BM8
90.765
7.60
+0.027
-0.027
0
∑
辅助计算
高差闭合差计算:
高差闭合差允许值计算:
,
每站高差改正数计算:
3、整理表中四等水准观测数据
编
号
后
尺
下丝
前尺
下丝
方向及
尺号
标尺读数
K+黑减
红
高差中数
备考
上丝
上丝
后视
前视
后距
前距
黑面
红面
视距差d
1
1979
0738
后
1718
6405
0
1457
0214
前
0467
5265
-2
52.2
52.4
后-前
+1.242
+1.140
+2
1.2410
-0.2
-0.2
2
2739
0965
后
2461
7247
+1
2183
0401
前
0683
5370
0
55.6
56.4
后-前
+1.778
+1.877
+1
+1.7775
-0.8
-1.0
3
1918
1870
后
1604
6291
0
1290
1226
前
1548
6336
-1
62.8
64.4
后-前
+0.056
-0.045
+1
0.0555
-1.6
-2.6
4
1088
2388
后
0742
5528
+1
0396
1708
前
2048
6736
-1
69.2
68.0
后-前
-1.306
-1.208
+2
-1.3070
+1.2
-1.4
计算检核
=239.8∑后视=31.996
=+3.534
=241.2∑前视=28.462∑h平均=+1.767
∑d=-1.4∑后视-∑前视=+3.5342∑h平均=+3.534
第三章角度测量
名词解释
1.水平角:
空间相交的两条直线在同一水平面上的投影所夹的角度。
取值范围0~360º。
竖直角:
在同一竖直面内,仪器中心至目标的倾斜视线与水平视线所夹的锐角。
倾斜视线在水平视线之上,竖角为正,称为仰角;倾斜视线在水平视线之下,竖角为负,称为俯角。
取值范围-90~+90º。
零位读数MO:
视线水平,竖盘指标水准管气泡居中,指标在竖盘上的整读数:
0º(360º),90º,180º,270º(为90的倍数)。
2.盘左(正镜)—竖直度盘在望远镜视线的左边。
盘右(倒镜)—竖直度盘在望远镜视线的右边。
3.归零差:
方向观测法中,半测回开始与结束两次对起始方向观测值之差。
4.测回法:
测回法是测水平角的一个方法。
对中整平后,先用盘左顺时针观测上半测回;再用盘右逆时针观测下半测回。
二个半测回合起来属于一个测回。
适用于测某一单角。
方向观测法(全圆测回法):
用经纬仪在每一测回内依次观测所有照准点的水平方向,从而求出各相邻方向间水平角的观测方法。
适用于目标点为三个或三个以上。
5.竖盘指标差:
经纬仪安置在测站上,望远镜置于盘左位置,视准轴水平,竖盘指标管水准气泡居中(或竖盘指标补偿器工作正常),竖盘读数与标准值(一般为90°)之差为指标差。
6.两倍照准差2C:
方向观测法中,同一方向盘左、盘右的读数差值。
即测量仪器中经纬仪的视准轴不垂直于水平轴的偏差,简称2C。
2C误差表示仪器误差中的经纬仪的视准轴不垂直于水平轴的偏差程度。
选择题
BACDABDAAA
CADCADBABD
ACAABA
填空题
1、照准部、水平度盘、基座。
2、没有将水平制动螺旋制紧。
3、对中、整平。
4.使水平度盘水平使仪器竖轴铅直,使仪器中心与测站点位于同一铅垂线上。
5、B—C—D—A—B。
6、分微尺平板玻璃测微器。
7、视准轴、水准管轴、横轴、竖轴。
8、盘左盘右法四分之一法。
9、视准轴误差、横轴误差、度盘度偏心差。
10、夹住目标;目标顶部。
11、换象手轮。
12、测微轮。
13、平行,90º
14、垂球对中,光学对中器。
15、复测扳手拨盘手轮。
简答题
1.在角度测量时,采用盘左、盘右观测,可以消除以下误差对测角的影响:
视准轴误差、横轴误差、照准部偏心差、竖盘指标差。
但不能消除竖轴误差和度盘分划误差对测角的影响。
2、答:
当视线水平,竖盘指标水准管气泡居中时,竖盘指标不是恰好指在90或270整数上,而是与90或270相差一个x角,称为竖盘指标差。
采用盘左、盘右观测可消除竖盘指标差。
3、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O点,对中、整平,在A、B两点设置目标标志。
(2)将竖盘位于望远镜的盘左位置,先瞄准左目标A,水平度盘读数为LA,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B,水平度盘读数为LB,以上称为上半测回,其盘左位置角值β左=LB-LA;
(3)倒转望远镜,使竖盘位于望远镜盘右位置,先瞄准右目标B,水平度盘读数为RB;接着松开照准部水平制动螺旋,转动照准部,逆时针旋转照准部瞄准左目标A,水平度盘读数为RA。
以上称为下半测回,其盘右位置角值β右为:
β右=RB-RA。
上半测回和下半测回构成一测回。
(4)若β左-β右≤36",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,即β=(β左+β右)/2。
4、经纬仪各部件主要轴线有:
竖轴VV、横轴HH、望远镜视准轴CC和照准部水准管轴LL。
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LL应竖直于竖轴VV;
(2)十字丝竖丝应竖直于横轴HH;
(3)视准轴CC应竖直于横轴HH;
(4)横轴HH应竖直于竖轴VV;
(5)竖盘指标差应为零。
5、经纬仪上有两对制动、微动螺旋,一对是望远镜制动与微动螺旋,用来控制望远镜在竖直面内的转动,另一对是照准部制动与微动螺旋,用来控制照准部在水平面内的转动,利用这两对制动与微动螺旋可以使经纬仪瞄准任意方向的目标。
6、光学经纬仪采用读数光路来看到刻度度盘上角度值,电子经纬仪采用光敏元件来读取数字编码度盘上的角度值,并显示到屏幕上。
计算题
1、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'"
º'"
º'"
º'"
º'"
O
A
00024
1800054
584830
584827
584830
B
584854
2384918
584824
A
900012
2700036
584836
584834
B
1484848
3284918
584832
2.竖直角观测记录整理
测站
目标
竖盘位置
竖盘读数
º'"
半测回角值
º'"
指标差
"
一测回平均角值
º'"
A
B
左
782524
+113436
+9
+113445
右
2813454
+113454
C
左
984536
-84536
+12
-84524
右
2611448
-84512
第四章距离测量
名词解释
1、直线定线:
在两点间的直线上再标定一些点位,这一工作称为直线定线。
2、端点尺:
以钢尺的最外端作为尺子零点
刻划尺:
在尺的前端刻有零分划线
3、标点:
直线起、终点A,B,用小木桩和标杆标定
对点:
后尺手将尺的零刻划线对准起点A的标志,并发出预备的信号。
投点:
在前尺手的配合下,后尺手认定持平、对点均符合要求时,可发出投点信号—--“好”。
这时,前尺手立即用测钎或锤球将尺的末端刻划投入地面上用测钎标定,得1点,并回答一声“好”,表示投点完成。
4、尺长改正:
钢尺在标准拉力和标准温度时的实际长与钢尺刻度的名义长之差。
5、垂曲误差:
由于地面凸凹不平,钢尺沿地面丈量时,吃面出现垂曲(凹状)或反垂曲(凸状),产生垂曲或反垂曲误差。
选择题
ABCBBADBB
填空题
4、相对;1
5、水平距离;高差
6、
,
7、
简答题
1、
(1)尺长误差,尺面所注的名义长度与实际长度不符所引起的误差,可以用尺长改正的办法使其消除。
(2)定线的误差,丈量距离时,尺子所放的位置,偏离了直线的方向线,其所量的距离不是直线长度而是折线长度。
因此量得的长度总是比实际长度长。
(3)丈量本身的误差,包括:
由于没有把尺的零点对准起点或测钎中心的误差;拉力不均匀的误差;尺倾斜误差;余长读数不准确的误差等。
2、钢尺的名义长度是指钢尺上所标注的尺长;钢尺的标准长度是指将钢尺与标准长度相比对,测得的钢尺的实际长度,一般来说,钢尺的名义长度与标准长度存在一定的尺长误差,需要对所测直线长度进行尺长改正。
3、设绝对误差为∆D,
,
4、①尺长误差,②温度误差;③钢尺倾斜和垂曲误差;④定线误差;⑤拉力误差;⑥丈量误差。
5、量长了,量短了。
6、尺长改正、温度改正、倾斜改正。
第五章直线定向
名词解释
1、直线定向:
确定某一直线相对于起始方向的位置。
2、方位角:
由标准方向的北端起,顺时针方向到某直线的水平角,称为该直线的方位角,方位角值从0~360º。
象限角:
由标准方向的北端或南端顺时针或逆时针旋转到某一直线的锐角。
填空题
1、磁子午线方向坐标纵轴方向
2、坐标纵轴线北端;0°~360°
3、锐;0°~90°
4、磁北;真北
5、180°;303°20′
6、真北方向,磁北方向
选择题
DDCBC
简答题
1、由标准方向的北端起,顺时针方向到某直线的水平角,称为该直线的方位角,方位角值从0~360º。
直线AB的方位角记为𝛂AB,直线BA的方位角记为𝛂BA,则𝛂AB与𝛂BA互为正反方位角。
2、标准北方向——真北方向、磁北方向、坐标北方向。
磁偏角δ——地面任一点的真北方向与磁北方向的水平夹角,磁北方向偏离真北方向以东δ>0,磁北方向偏离真北方向以西δ<0。
子午线收敛角γ——过地面任一点的坐标北方向与该点真北方向的水平夹角,在北半球,地面点位于高斯平面直角坐标系的中央子午线以东γ>0,地面点位于高斯平面直角坐标系的中央子午线以西γ<0。
计算题
1、解:
=
+180º+
,所以α23=α12+180+120=70º,α34=10º,α45=275º,α51=240º,α12=130º。
2、解:
=
+180º-
,所以α23=α12+180-165=80º,α34=135º,α43=α34+180=135º+180º=315º
第六章测量误差的基本知识
名词解释
1、真值:
任何一个观测对象都客观存在一个实际的量,该实际的量称为观测对象的真值。
观测值:
每次观测所得的数值,称为观测值。
真误差:
观测值与真值之差,称为真误差
2、系统误差:
在相同的观测条件下对某量作一系列的观测,如果出现的误差在大小、符号上均相同,或按一定的规律变化,这种误差称为系统误差。
偶然误差:
在相同的观测条件下对某量进行一系列观测,如果所产生的误差大小不等、符号不同,没有明显的规律性,这类误差称为偶然误差。
填空题
1、系统误差偶然误差。
2、仪器误差、观测误差、外界环境。
3、相对误差。
4、中误差、极限误差相对误差。
选择题
AAA
四简答题
1、中误差:
在相同的观测条件下,对某量进行n次独立观测,观测值分别为:
l1,l2,……,ln,偶然误差为:
Δ1,Δ2,……,Δn,
则中误差的定义式为:
△I=li–X
极限误差:
所谓极限误差,是在一定的观测条件下,偶然误差的绝对值不会超过一定的限值。
这个限值就是极限误差。
相对误差:
相对误差(或相对中误差),它是中误差的绝对值与相应的观测值的比值,通常用分子为l的分数形式表示。
2、产生测量误差的原因有:
仪器误差、观测误差和外界环境的影响。
3、测量误差按性质分偶然误差与系统误差。
偶然误差的符号和大小呈偶然性,单个偶然误差没有规律,大量的偶然误差有统计规律;
系统误差符号和大小保持不变,或按照一定的规律变化。
通过提高仪器等级、进行多余观测、求平差值的方法减小偶然误差的影响,但不能完全消除偶然误差的影响。
通过检校仪器、求改正数和对称观测的方法清除和减少系统误差的影响。
4、①偶然误差有界,或者说在一定观测条件下的有限次观测中,偶然误差的绝对值不会超
过一定的限值;
②绝对值较小的误差出现的频率较大,绝对值较大的误差出现的频率较小;
③绝对值相等的正、负误差出现的频率大致相等;
④当观测次数n→∞时,偶然误差的平均值趋近于零。
计算题
1、解
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- 工程 测量 习题 答案