测量学试题及答案.doc

《测量学》习题及其参考答案

名词解释
1、圆水准器轴——圆水准器零点(或中点)法线。
2、管水准器轴——管水准器内圆弧零点(或中点)切线。
3、水平角——过地面任意两方向铅垂面之间的两面角。
4、垂直角——地面任意方向与水平面在竖直面内的夹角。
5、视差——物像没有成在望远镜十字丝分划板面上，产生的照准或读数误差。
6、真北方向——地面P点真子午面与地球表面交线称为真子午线，真子午线在P点的切线北方向称真北方向。
7、等高距——相邻两条等高线的高差。
8、水准面——处处与铅垂线垂直的连续封闭曲面。
9、直线定向——确定地面直线与标准北方向的水平角。
10、直线定线——用钢尺分段丈量直线长度时，使分段点位于待丈量直线上，有目测法与经纬仪法。
11、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。
12、坐标正算——根据一条边长的方位角与水平距离，计算坐标增量。
13、坐标反算——根据一条边长的坐标增量，计算方位角与水平距离。
14、直线的坐标方位角——直线起点坐标北方向，顺时针到直线的水平夹角，其值应位于0°~360°之间。
15、地物——地面上天然或人工形成的物体，它包括湖泊、河流、海洋、房屋、道路、桥梁等。
16、地貌——地表高低起伏的形态，它包括山地、丘陵与平原等。
17、地形——地物和地貌总称。
18、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，供科学研究与工程建设规划设计使用。
19、测设——将在地形图上设计建筑物和构筑物的位置在实地标定出来，作为施工的依据。
20、误差传播定律——反映直接观测量的误差与函数误差的关系。
习题1
1．什么叫大地水准面?它有什么特点和作用?
2．什么叫绝对高程、相对高程及高差?
3．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?
4．什么叫高斯投影？高斯平面直角坐标系是怎样建立的?
5、测量工作的基本原则是什么？

1．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。
2．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。
3．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。
4、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。

5、从整体到局部——测量控制网布设时，应按从高等级向低等级的方法布设，先布设一等网，二等网为在一等网的基础上加密，三等网为在二等网的基础上加密，四等网为在三等网的基础上加密。
先控制后碎部——测量地物或地貌特征点三维坐标称为碎部测量，碎部测量应在控制点上安置仪器测量，因此碎部测量之前，应先布设控制网，进行控制测量，测量出控制点的三维坐标。

习题2
1．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。
2．何谓水准管轴？何谓圆水准轴？何谓水准管分划值？
3．何谓视准轴？视准轴与视线有何关系？
4．何谓视差？产生视差的原因是什么？视差应如何消除？
5．水准测量中为什么要求前后视距相等？

答案：
1．hAB=+0.344m，hB=13.002m
2．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。
3．通过物镜光心与十字丝交点的连线CC称为望远镜视准轴，视准轴的延长线即为视线，它是瞄准目标的依据。
4．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。
5．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
习题3
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08009000？
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.距离测量有哪几种方法?光电测距仪的测距原理是什么?
12.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0°～360°。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0°～±90°。
2．DJ6型光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908，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，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）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08009000位置时,将手松开,关闭度盘变换手轮保护盖,水平度盘即为0800900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．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，
12．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4
l．怎样区分测量工作中的误差和粗差?
2．偶然误差和系统误差有什么不同?偶然误差有哪些特性?
3．为什么说观测值的算术平均值是最可靠值?
4．在什么情况下采用中误差衡量测量的精度?在什么情况下则用相对误差?
答案：
1．测量中的误差是不可避免的，只要满足规定误差要求，工作中可以采取措施加以减弱或处理。
粗差的产生主要是由于工作中的粗心大意或观测方法不当造成的，含有粗差的观测成果是不合格的，必须采取适当的方法和措施剔除粗差或重新进行观测。
2．这两种误差主要在含义上不同，另外系统误差具有累积性，对测量结果的影响很大，但这种影响具有一定的规律性，可以通过适当的途径确定其大小和符号，利用计算公式改正系统误差对观测值的影响，或采用适当的观测方法、提高测量仪器的精度加以消除或削弱。偶然误差是不可避免的，且无法消除，但多次观测取其平均，可以抵消一些偶然误差，因此偶然误差具有抵偿性，多次观测值的平均值比一次测得的数值更接近于真值，此外，提高测量仪器的精度、选择良好的外界观测条件、改进观测程序、采用合理的数据处理方法如最小二乘法等措施来减少偶然误差对测量成果的影响。
偶然误差特点归纳起来为：
1．在一定观测条件下，绝对值超过一定限值的误差出现的频率为零；
2．绝对值较小的误差出现的频率大，绝对值较大的误差出现的频率小；
3．绝对值相等的正负误差出现的频率大致相等；
4．当观测次数无限增大时，偶然误差的算术平均值趋近于零。
3．根据偶然误差第四个特征（抵偿性），因为算术平均值是多次观测值的平均值，当观测次数增大时，算术平均值趋近真值，故为最可靠值。
4．一般在测角或水准测量时，采用中误差的方法衡量精度。在距离测量时，采用相对中误差的方法衡量精度。

习题5
l．什么叫控制点?什么叫控制测量?
2．什么叫碎部点?什么叫碎部测量?
3．选择测图控制点(导线点)应注意哪些问题?
4．GPS全球定位系统由几部分组成？有什么优点？
答案：
1．具有控制全局作用的网点称为控制点，测定控制点平面位置和高程的测量称为控制测量。
2．直接用于测图的地形点或施工放样的点称为碎部点。利用控制点测定碎部点的平面位置和高程称为碎部测量。
3．选定导线点的位置时，应注意下列几点：
(l)相邻点间通视良好，地势较平坦，便于测角和量距；
(2)点位应选在土质坚实处，便于保存标志和安置仪器；
(3)视野开阔，便于施测碎部；
(4)导线各边的长度应大致相等，单一导线尽可能布设直伸形状，除特别情形外，对于二、三级导线，其边长应不大于350m，也不宜小于50m；
(5)导线点应有足够的密度，且分布均匀，便于控制整个测区。
4．GPS全球定位系统由三部分组成：由GPS卫星组成的空间部分；由若干地方站组成的控制部分；以GPS接收机为主体的用户部分。其优点为：用途广泛、自动化程度高、观测速度快、定位精度高、经费节省和效益高。
习题6
1． 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?各有何特点?
3．何谓等高线? 等高线有哪些特性？
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、名称等用文字和数字或者符号加以说明。
2． 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。
等高线特性① 同一条等高线上各点的高程相等。② 等高线是闭合曲线，不能中断(间曲线除外)，若不在同一幅图内闭合，则必定在相邻的其它图幅内闭合。③ 等高线只有在陡崖或悬崖处才会重合或相交。
④ 等高线经过山脊或山谷时改变方向，因此山脊线与山谷线应和改变方向处的等高线的切线垂直相交。
⑤ 在同一幅地形图内的基本等高距相同，等高线平距大表示地面坡度小；等高线平距小则表示地面坡度大；平距相等则坡度相同。倾斜平面的等高线是一组间距相等且平行的直线。
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。