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）=（206265）（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。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＝367622．370—500000＝-132377.630m，在西侧距中央子午线132377.620m，距赤道310246.280m6.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223DDDR,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/DD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22DhR，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－bHB=HA+hAB仪高法（视线高法）:HB=(HA+a)-b=H视-b2.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40hfLmm或者12hfnmmL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）BM18-6.848-0.009-6.85778.698A71.8416-4.236-0.007-4.243B67.5986+0.984-0.006+0.978BM568.57620-10.1-0.022-10.078∑辅助计算高差闭合差计算：51()0.022BMBMfhHHm测高差闭合差允许值计算：=1220=53.66fmm允，ff允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：51()0.022BMBMfhHHm测（2）检核：，=1220=53.66fmm允ff允（3）计算改正数：每站高差闭合差改正数：1hfmmN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）BM81.50+3.567-0.005+3.56290.765HBM8=90.765m194.3272.30-4.678-0.008-4.686289.6411.60-3.530-0.006-3.536386.1052.20+4.668-0.008+4.660BM890.765hfv7.60+0.027-0.0270∑辅助计算高差闭合差计算：0.027fhm测高差闭合差允许值计算：=407.6=110fmm允，ff允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dd119790738后171864050124.6874.787kk14570214前04675265-252.252.4后-前+1.242+1.140+21.2410-0.2-0.2227390965后24617247+121830401前06835370055.656.4后-前+1.778+1.877+1+1.7775-0.8-1.0319181870后16046291012901226前15486336-162.864.4后-前+0.056-0.045+10.0555-1.6-2.6410882388后07425528+103961708前20486736-169.268.0后-前-1.306-1.208+2-1.3070+1.2-1.4计算检核aD=239.8∑后视=31.996h=+3.534bD=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