工程测量学资料整理(含部分答案)

目录第一章绪论..............................................................3第二章高程测量......................................................4第三章角度测量......................................................7第四章距离丈量....................................................10第五章光电测距....................................................11第六章直线定向和方位角的测量........................12第七章测量误差理论的基本知识........................14第八章大比例尺测图控制测量............................16第九章地形测量....................................................21第十章铁路曲线测设............................................26第十一章铁路新线线路测量................................29第十二章施工控制测量基础................................32第十三章铁路施工测量........................................38第十四章既有铁路线路测量................................45第十五章房屋测量................................................46第十六章管道工程施工测量................................47第一章绪论1.测量学研究的对象和任务是什么？测量学是研究地球的形状与大小，确定地球表面各种物体的形状、大小和空间位置的科学。测量学的主要任务是测定和测设。测定——使用测量仪器和工具，通过测量与计算将地物和地貌的位置按一定比例尺、规定的符号缩小绘制成地形图，供科学研究和工程建设规划设计使用。测设——将在地形图上设计出的建筑物和构筑物的位置在实地标定出来，作为施工的依据。2.简述测绘工作在国民经济建设中的作用。城乡规划和发展离不开测量学。我国城乡面貌正在发生日新月异的变化，城市和村镇的建设与发展，迫切需要加强规划与指导，而搞好城乡建设规划，首先要有现势性好的地图，提供城市和村镇面貌的动态信息，以促进城乡建设的协调发展。3.铁路工程测量在铁路建设中的作用如何？铁路公路的建设从选线、勘测设计，到施工建设都离不开测量。4.什么是水准面？什么是大地水准面？水准面——处处与铅垂线垂直的连续封闭曲面。大地水准面——通过平均海水面的水准面。5.什么是大地体？参考椭球体与大地体有什么区别？由大地水准面所包围的形体称为大地体。某一国家或地区为处理测量成果而采用与大地体的形状大小最接近，又适合本国或本地区要求的旋转椭球，这样的椭球体称为参考椭球体。6.确定地球表面上一点的位置，常用哪两种坐标系？它们各自的定义是什么？7.什么叫绝对高程？什么叫假定高程？什么是高差？地面任一点沿铅垂线方向到大地水准面的距离就称为该点的绝对高程或海拔，简称高程，用H表示。地面点沿铅垂线至假定水准面的距离，称为该点的相对高程或假定高程。地面上两点之间的高程之差称为高差，用h表示，例如，A点至B点的高差可写为：ABABHHHHh8.测量平面直角坐标系与数学平面直角坐标系的联系与区别是什么？测量工作中所用的平面直角坐标与数学上的直角坐标基本相同，只是测量工作以x轴为纵轴，一般表示南北方向，以y轴为横轴一般表示东西方向，象限为顺时针编号，直线的方向都是从纵轴北端按顺时针方向度量的，如图1-5所示。这样的规定，使数学中的三角公式在测量坐标系中完全适用。图1－5测量平面直角坐标系9.测量工作应遵循的基本原则是什么？为什么要这样做？测量工作必须遵循的第一条基本原则是“从整体到局部”，“先控制后碎部”的原则；测量工作的目的之一是测绘地形图，地形图是通过测量一系列碎部点（地物点和地貌点）的平面位置和高程，然后按一定的比例，应用地形图符号和注记缩绘而成。测量工作不能一开始就测量碎部点，而是先在测区内统一选择一些起控制作用的点，将它们的平面位置和高程精确地测量计算出来，这些点被称作控制点，由控制点构成的几何图形称作控制网，然后再根据这些控制点分别测量各自周围的碎部点，进而绘制成图，如图1-13所示的多边形ABCDEF就是该测区的控制网。图1－13控制测量与碎部测量10.为什么测量工作的实质都是测量点位的工作？11.如何确定地面点的位置？12.测量的基本工作有哪些？如图1-12所示，A、B、C、D、E为地面上高低不同的一系列点，构成空间多边形ABCDE，图下方为水平面。从A、B、C、D、E分别向水平面作铅垂线，这些垂线的垂足在水平面上构成多边形abcde，水平面上各点就是空间相应各点的正射投影；水平面上多边形的各边就是各空间斜边的正射投影；水平面上的角就是包含空间两斜边的两面角在水平面上的投影。地形图就是将地面点正射投影到水平面上后再按一定的比例尺缩绘至图纸上而成的。由此看出，地形图上各点之间的相对位置是由水平距离D、水平角β和高差h决定的，若已知其中一点的坐标（x，y）和过该点的标准方向及该点高程H，则可借助D、β和h将其它点的坐标和高程算出。因此，不论进行任何测量工作，在实地要测量的基本要素都是：1.距离（水平距离或斜距）；2.角度（水平角和竖直角）；3.直线的方向；4.高程（高差）。第二章高程测量1.高程测量的目的是什么？高程测量的目的是要获得点的高程，但一般只能直接测得两点间的高差，然后根据其中一点的已知高程推算出另一点的高程。2.高程测量的主要方法有哪几种？一般的说，何种测量方法的精度最高？进行高程测量的主要方法有水准测量和三角高程测量。水准测量的精度较高。图1-12测量的基本工作3.什么叫水准点？它有什么作用？高程测量也是按照“从整体到局部”的原则来进行。就是先在测区内设立一些高程控制点，并精确测出它们的高程，然后根据这些高程控制点测量附近其他点的高程。这些高程控制点称水准点，工程上常用BM来标记、水准点一般用混凝土标石制成，顶部嵌有金属或瓷质的标志(图2－1)。图2－1水准点（Benchmark，简称BM）是在高程控制网中用水准测量的方法测定其高程的控制点。4.我国的高程系统采用什么作为起算基准面？为了建立一个全国统一的高程系统，必须确定一个统一的高程基准面，通常采用大地水准面即平均海水面作为高程基准面。从1989年起，我国规定采用青岛验潮站1952～1979年的观测资料，计算得出的平均海水面作为新的高程基准面，称为“1985国家高程基准”。根据新的高程基准面，得出青岛水准原点的高程为72.260m。5.水准测量的基本原理是什么？利用水准仪(level)提供的水平视线(horizontalsight)，读取竖立于两个点上的水准尺(levelingstaff)上的读数，来测定两点间的高差，再根据已知点高程计算待定点高程。6.什么叫后视点、后视读数？什么叫前视点、前视读数？高差的正负号是怎样确定的？读数a是在已知高程点上的水准尺读数，称为“后视读数”；b是在待求高程点上的水准尺读数，称为“前视读数”。7.什么叫转点？转点的作用是什么？测量学的定义:当相邻两交点互不通视时，为测角和量距需要，应在其连线或延长线上测定一点或数点，称为转点（其作用主要是传递方向）。8.微倾水准仪的构造有哪几个主要部分？每个部分由哪些部件组成？其作用如何？望远镜和水准器。最简单的望远镜是由物镜和目镜组成。物镜的作用是使物体在物镜的另一侧构成一个倒立的实像，目镜的作用是使这一实像在同一侧形成一个放大的虚像。水准器分为管水准器和圆水准器两种。9.什么叫视差？产生视差的原因是什么？如何消除视差？视差是指眼睛在目镜端上下移动，所看见的目标有移动。原因是物像与十字丝分划板不共面。消除方法是同时仔细调节目镜调焦螺旋和物镜调焦螺旋。10.什么叫水准管轴？什么叫视准轴？水准管轴与视准轴有什么关系？当气泡居中时，水准管轴在什么位置上？水准管轴：管水准器是一个封闭的玻璃管，管的内壁在纵向磨成圆弧形，管内盛酒精或乙醚或两者混合的液体，并留有一气泡。管面上刻有间隔为2mm的分划线，分划的中点称水准管的零点。过零点与管内壁在纵向相切的直线称水准管轴。视准轴：测量仪器上的望远镜有一个十字丝分划板，它是刻在玻璃片上的一组十字丝，被安装在望远镜筒内靠近目镜的一端。十字丝交点和望远镜物镜光心的连线称为视准轴，也就是视线。视准轴是水准仪的主要轴线之一。水准管轴应平行于视准轴，当水准管气泡居中时，视准轴就处于水平位置。11.什么叫水准管分划值？它的大小与整平仪器的精度有什么关系？圆水准器和管水准器的作用有什么不同？水准管上2mm弧长所对圆心角称为水准管的分划值，其值越小，则精度越高。圆水准是粗平,长水准是精平。12.在进行水准测量时，观测者应注意哪些事项？为什么？13.在一个测站上的水准记录、计算及检验工作应如何进行？14.水准测量的成果整理中，其闭合差如何计算？当闭合差不超过规定要求时，应如何进行分配？当实际的高程闭合差在容许值以内时，可把闭合差分配到各测段的高差上。显然，高程测量的误差是随水准路线的长度或测站数的增加而增加，所以分配的原则是把闭合差以相反的符号根据各测段路线的长度或测站数按比例分配到各测段的高差上。故各测段高差的改正数为：ihiLLfv(2－16)或ihinnfv(2－17)式中iL和in分别为各测段路线之长和测站数；15.已知水准点1的高程微471.251米，由水准点1到水准点2的施测过程及读数入下图所示，试填写记录表格并计算水准点2的高程。16.已知水准点5的高程为531.272米，四次隧道洞内各点高程的过程和尺读数如下图所示（测洞顶时，水准尺倒置），试求1、2、3、4点的高程。已知HBM5=531.272mH1=HBM5+(-2.114-1.512)=527.646mH2=H1+(1.176-1.673)=527.149mH3=H2+(1.972+2.041)=531.162mH4=H3+(-0.751-1.573)=528.838m17.由下表列出水准点A到水准点B的水准测量观测成果，试计算高差、高程并作较核计算，绘图表示其地面起伏变化。测点水准尺读数高差仪器高高程备注后视中视后视+－水准点A1.691514.78611.3051.98520.6771.41931.9781.763水准点B2.314计算校核18.计算并调整下列铁路符合水准成果。已知水准点14到水准点15的单程水准路线长度为3.2公里。19.计算并调整下图表示的某铁路闭合水准成果，并求出各（水准）点的高程。已知水准点19的高程为50.330米，闭合水准线路的总长为5.0公里。20.要求在铁路基本水准点BM1与BM2间增设3个临时水准点，已知BM1点的高程为1214.216米，BM2点的高程为1222.450米，测得各项已知数据如下：试问：（1）该铁路附合水准成果是否符合精度要求？（2）若附合精度要求，调整其闭合差，并求出各临时水准点的正确高程。21.某测区布设一条四等闭合水准路线，已知水准点BM0的高程为500.310米，各测段的高差（米）及单程水准路线151410站5站7站4站6站+0.748-0.423+0.543-0.245-1.476H14＝526.215H15＝525.3308站42310站9站11站12站+1.224+1.424-1.787-1.714+0.9081-0.805-1.084BM1BM20.7km0.6km0.5km0.