纸作业题目——工程测基础.docx

作业一1什么叫大地水准面?它有什么特点和作用? 答：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。2什么叫绝对高程、相对高程及高差? 答：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? 答：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。4什么叫高斯投影？高斯平面直角坐标系是怎样建立的? 答：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 y-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 。 答： Y=20(-306579.210m+500000m)=20193420.790。 La=6203=117作业二1用水准仪测定 A、B 两点间高差，已知 A点高程为HA =12.658m， A尺上读数为1526mm， B尺上读数为1182mm，求 A、 B两点间高差hAB 为多少？ B点高程HB 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？ 答：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水准测量中为什么要求前后视距相等？ 答：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4S3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？ 答：水准仪的轴线主要有：视准轴CC，水准管轴LL，圆水准轴LL，仪器竖轴VV。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（LLVV）；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（LLCC）5.在表2-1中进行附合水准测量成果整理，计算高差改正数、改正后高差和高程。表2-1 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)改正后高差 (m)高程H(m)备注BMA 1.5+4.362-0.015+4.347 7.967已知112.314 0.6+2.413-0.006+2.407214.72 0.8-3.121-0.008-3.129311.592 1.0 +1.263-0.010+1.253412.845 1.2+2.716-0.012+2.704515.549 1.6-3.715-0.015-3.730BMBBB11.819已知 fhh测 （HBHA）66mm fh容40 作业三1. 如何将经纬仪的起始方向水平度盘读数配置成08009000？ 答：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。2. 何谓竖盘指标差?如何消除竖盘指标差? 答： 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x，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。3. 用J6型光学经纬仪按测回法观测水平角，整理表3-1中水平角观测的各项计算。表3-1 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 OA 0 00 24180 00 5458 48 30B58 48 54238 49 1858 48 2458 48 27A90 00 12270 00 3658 48 3658 48 3B148 48 48328 49 1858 48 3258 48 344.计算表3-2竖直角观测的指标差和竖直角。表3-2 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 OA79 20 24280 40 00+12+10 39 48B98 32 18261 27 54+6-8 32 12C90 32 42270 27 00-9-0 32 51D84 56 24275 03 18-9+5 03 275. 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3-2所示，测得竖盘指标差 =+24，试求该目标正确的竖直角 为多少?作业四1.距离测量有哪几种方法?光电测距仪的测距原理是什么? 答：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2.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？3.斜视距测量平距计算公式可以是DAB=100( 下- 上)sin2L？假设已知 = 下- 上=1.254m，竖直度盘读数L=884536。求DAB=？4.某直线段的磁方位角 =3030，磁偏角=025，求真方位角=？若子午线收敛角=225，求该直线段的坐方位角=？ 5.图4-1中，A点坐标xA=345.623m，yA=569.247m；B点坐标xB=857.322m，yB=423.796。水平角 1 =153627， 2=842545， 3=964714。求方位角AB，B1 ，12，23 。 图4-1作业五1.何谓全站仪？它有哪几部分组成？一般具有哪些测量功能？ 答：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。2.简述全站仪如何进行坐标测量。 答：1、坐标测量前的准备工作。 2、输入仪器高 3、输入棱镜高 4、输入测站点数据 5、输入后视点坐标 6、设置起始方向坐标方位角 7、设置气象改正数 8、三维坐标测量。3.简述全站仪各部分的作用。 答： 1、测角部分相当于电子经纬仪，可以测定水平角、竖直角和设置方位角。 2、测距部分相当于光电测距仪，一般采用红外光源，测定至目标点（设置反光棱镜或反光片）的斜距，并可归算为平距及高差。 3、中央处理单元接收输入指令，分配各种观测作业，进行测量数据的运算，如多测回取平均值、观测值的各种改正、极坐标法或交会法的坐标计算以及包括运算功能更为完备的各种软件，在全站仪的数字计算机中还提供有程序存储器。 4、输入、输出部分包括键盘、显示屏和接口。 5、电源部分有可充电式电池，供给其它各部分电源，包括望远镜十字丝和显示屏照明4.简述全站仪如何进行水平角测量 答：基本操作方法：选择水平角显示方式。水平角显示具有左角（逆时针角）和右角（顺时针角）两种形式可供选择，进行测量前，应首先将显示方式进行定义。水平度盘读数设置。a.水平方向置零。b.方位角设置（水平度盘定向）。 用全站仪测水平角时，首先选择水平角显示方式。然后精确照准后视点并进行水平方向置零（水平度盘的读数设置为000000），再旋转望远镜确照准前视点，此时显示屏幕上的读数，便是要测的水平角值，记录入测量手簿即可。作业六1GPS全球定位系统由几部分组成？有什么优点？ 答：主要包括有三大组成部分：空间星座部分、地面监控部分、用户设备部分。 优点：1、全覆盖、全天候连续导航定位。2、高精度三维定位、测速及授时。3、观测速度快。4、自动化程度高，经济效益好。5、能提供全球统一的三维坐标信息。6、抗干扰能力强、保密性能好。2空间卫星的主要功能有哪些？ 答：1、接收和存储由地面监控站发来的导航信号，接收并执行监控站的控制指令。 2、卫星上设有微处理机，可进行必要的数据处理。 3、通过星载的高精度原子钟产基准信号，提供精确的时间标准。 4、向用户连续不断地发送导航定位信号。 5、接收地面主控站通过注入站送给卫星的调度指令。3GPS信号接收机的任务是什么？ 答：能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出观测站的三维位置。甚至三维速度和时间，最终实现利用GPS进行导航和定位的目的作业七l怎样区分测量工作中的误差和粗差? 答： 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偶然误差和系统误差有什么不同?偶然误差有哪些特性? 答：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为什么说观测值的算术平均值是最可靠值? 答：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：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。5某直线段丈量了4次，其结果为：98.427m，98.415m，98.430m，98.426m。使用CASIO fx-3950P计算器在单变量统计模式下计算其算术平均值、观测值中误差，并计算算术平均值中误差和相对误差。 答：X=98.4245m，m=0.0066m，mx=0.0033m，1/300006设对某水平角进行了五次观测，其角度为：632612，632609，632618，632615，632606。计算其算术平均值、观测值的中误差和算术平均值的中误差。 答：X=632612，m=4.7，mx=2.1作业八1按表8-1的数据，计算闭合导线各点的坐标值。已知 ， 。表8-1 闭合导线坐标计算点号角度观测值（右角） 坐标方位角 边长(m)坐标x(m)y(m)12000.002000.0069 45 00103.852139 05 002035.9412097.451110 40 06114.57394 15 541995.5002204.670196 24 18162.46488 36 361839.6492158.819287 47 48133.545122 39 301880.4602031.695345 08 24123.68195 23 302000.002000.0069 45 00638.102已知 A点高程 l82.232m，在 A点观测 B点得竖直角为183648，量得 A点仪器高为l.452m， B点棱镜高l.673m。在B 点观测A 点得竖直角为-183442， B点仪器高为l.466m，A 点棱镜高为l.6l5m，已知 DAB486.75lm，试求 和Hb。 答：h163.734m，BH345.966m。3整理表8-2中的四等水准测量观测数据。表8-2 四等水准测量记录整理测站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dd119790738后171864050K1=4.687K2=4.78714570214前04765265-252.252.4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+11.7775319181870后16046291012901226前15486336-162.864.4后-前+0.056-0.045+10.0555410882388后07425528+103961708前20486736-169.268.0后-前-1.306-1.208+2-1.3070检查计算 注：如奇数测站应相差常数0.100m 4在导线计算中，角度闭合差的调整原则是什么?坐标增量闭合差的调整原则是什么?5在三角高程测量时，为什么必须进行对向观测?答：在三角高程测量中，取对向观测高差的平均值，可消除球气差的影响。作业九1测图前有哪些准备工作?控制点展绘后，怎样检查其正确性? 答： 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，其最大误差在图纸上应不超过0.3mm，否则导线点应重新展绘。2某碎部测量按视距测量法测量数据见表9-1，竖盘为顺时针刻划，盘左视线水平为90，计算各碎部点的水平距离及高程。表9-1 碎部测量记录表测站点： A 定向点： BHA 42.95m iA=1.48m x=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10.5521.4808336+624+6.115480554.51449.0620.4091.7808751+209+1.233562540.84244.1830.3241.4809345-345-2.1242475032.26140.8440.6752.4809812+812-10.5292613566.12732.423简述经纬仪测绘法在一个测站测绘地形图的工作步骤。 答：1、安置仪器：安置仪器于测站点（控制点）A上，量取仪器高i。 2、定向：后视另一控制点B，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1上的标尺，读取视距间隔1，中丝读数V，竖盘盘左读数L及水平角读数。 5、计算：先由竖盘读数L计算竖角a=90-L，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a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ab，此时量角器的零方向便是碎部点1的方向，然后按测图比例尺由测得的水平距离在该方向上定出点1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何谓大比例尺数字地形图？ 答：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。作业十l简述道路中线测量任务是什么？包括哪些主要工作？ 答：任务：是通过直线和曲线的测设，将初步设计的道路中心线测设到实地上去。 其主要工作：测设中线各交点（JD）和转点（ZD）、量距和钉桩、测量路线各偏角（a）、测设圆曲线等2已知圆曲线交点 里程桩号为K2+362.96，右偏角 为282800，欲设置半径为300m的圆曲线，计算圆曲线诸元素T 、L 、E 、D ，并计算圆曲线各主点的里程桩号。 答：T=Rtana/2=76.097m、L= Ra派/180=149.068m、E= R(sec a/2-1)=9.501m D=2T- L=3.126m。 里程：ZY桩号=JD桩号-T ：K2+286.863 QZ桩号=ZY桩号+L/2 ：K2+361.397 YZ桩号=QZ桩号+L/2 ：K2+435.931 检核：JD桩号=YZ桩号-T+D=K3+362.963简述圆曲线主点测设方法。答：首先在JD点安置经纬仪，照准起点方向上相邻的一个交点或转点，沿此方向测设切线长T，得曲线起点，打下曲线起点桩ZY，同理沿另一方向测设切线长T，得曲线终点，打下曲线终点桩YZ；从JD点起沿分角线方向测设外矢距E，打下曲线中点桩QZ4已知缓和曲线交点JD 里程桩号为K3+637.56，偏角 右为192800，拟设置半径为300m的圆曲线，在圆曲线两端各用一长度为60m的缓和曲线连接，求0，x0 ，y0 ， p，q ，TH ，LH ，EH ，并计算缓和曲线各主点的桩号。 答：0=54346，X0=59.94m，Y0=2m，P=0.5m，q =29.99m，TH =81.535m，LH =161.929m， EH =4.889m，DH =1.141m。 桩号：ZH：K3+556.025，HY：K3+616.025，QZ：K3+636.990，YH：K3+657.954， HZ：K3+717.954。 检核：JD=HZ -TH + DH =K3+637.56。5已知某一线路曲线的转向角为右300615，R300米，ZY点里程为DK3319.45米，里程从ZY到YZ为增加，求：（1）圆曲线要素及主要里程； 答： 圆曲线要素：T、L、E0计算如下：T = Rtana/2=134.78m，L= Ra派/180=263.30m， E= R(sec a/2-1)=17.85m。 主要里程：ZY（DK3+315.60）+ L/2(131.65)=DK3+447.25， QZ（DK3+447.25）+ L/2(131.65)=DK3+578.90（2）置镜于交点（JD），测设各主点的方法 答： 置镜交点（JD）是主点的测设资料与方法如下： 在交点（JD）上安置经纬仪，瞄准直线方向上的一转点，在视线方向上量取切线长T得ZY点，瞄准直线方向上一转点，量T得YZ点；将视线转至内角平分线上量取E 0，用盘左、盘右分中得QZ点。在ZY、QZ、YZ点均要打木桩，上钉小钉以示点位。（3）在ZY点置镜，用切线之距法测设前半个曲线的资料（每10米一点） 答： 置镜于ZY点，用切线支距法测设前半个曲线的资料计算如下：曲线点的测设坐标按下式计算： ai= Li/R180/派；xi=Rsin ai；yi=R-（1-cos ai）式中，Li为曲线点i至ZY点的曲线长。 根据以上公式计算得ZY点至QZ点各测设点的坐标如下表： 点号 曲线长（m） 角度值（） 坐标X（m） 坐标Y（m）（4）在YZ点置镜，用偏角法测设后半个圆曲线资料（曲线点要求设置在20米倍数的里程上）答：由（2）知YZ点里程为DK+447.25m，且曲线长为263.30m。则置镜于YZ点利用偏角法测设后半个曲线作业十一1.路线纵断面测量的任务是什么？ 答：沿路中线测定各中桩上的地面高程的工作，并绘制路线纵断面图，表示路线中线位置的地形起伏状态。2.举例说明平坦地段水准法中平测量计算中线点地面高程的方法。 答：从一个水准点出发，按普通水准测量的要求，用“视线高法”测出该测段内所有中桩地面高程，最后附合到另一个水准点上。视线高法先计算出仪器视线高Hi，即Hi=后视点高程+后视读数，则中桩高程=Hi-中视读数。3.路线横断面测量的任务是什么？ 答：测定各中桩垂直于中线方向的地面起伏情况。并绘制路线横断面图，表示垂直于路线中方向的地形起伏状态4.路线横断面测量的方法有哪几种? 答： 横断面测量的方法有：1、标杆皮尺法；2、水准仪皮尺法水准仪测高差、皮尺丈量平距；3、经纬仪视距法；4、全站仪法。5.完成下表中平测量记录的计算。测点水准尺读数（m）视线高程（m）高程（m）备注后视中视前视BM51.4261.426419.054417.628417.628K4+9800.870.87418.18K5+0001.561.56417.49+0204.254.25414.80+0401.621.62417.43+0602.302.30416.75ZD10.8760.8762.402417.528416.652+0802.422.42415.11+092.41.871.87415.66+1000.320.32417.21ZD21.2861.2862.004416.810415.524+1203.153.15413.66+1403.043.04413.77+1600.940.94415.87 +1801.881.88414.93+2002.002.00414.81ZD32.186414.624作业十二1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。 D=126.095m2如何用一般方法测设已知数值的水平角？ 答：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00000，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3已测设直角AOB，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？ 内移34.9mm4如图12-1，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。答：1点测设数据为D1=28.284m，1=145600； 2点测设数据为D2=42.537m，1=800810。 D12=40.003m，=745156，在A点安置仪器，后视B，测设1、2，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。图12-1 极坐标法放样点位5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？ 0.766m