武汉大学测绘学院-第一学期工程测量学试题A标准答案.doc

武汉大学测绘学院 ~ 第一学期
工程测量学试题A标准答案

一、 名词解释 （10个名词, 每个2分, 共20分）
激光扫描仪: 对被测工件进行扫描能快速提供水平角、 垂直角和距离乃至三维坐标一个激光类现代化测量仪器。
双金属标: 是利用膨胀系数不一样两根金属管（钢管、 铝管）制成深埋双金属管标, 能够不测温度, 经过测量两根金属管高差并进行更正来消除因为温度改变对标志高程产生影响。
多出观察分量: 矩阵（QvvP）主对角线上元素为观察值多出观察分量, 它反应控制网发觉
观察值中粗差能力。
变形体几何模型: 参考点、 目标点及其它们之间连接称为变形体几何模型
回归平方和: 变形观察值回归值与变形观察值平均值之差平方和
忽略不计标准: 一项误差与它项误差相比较, 是其二分之一或更小, 忽略该项误差, 对结果无显著影响。
深泓点: 河床最深点
线路初测: 为初步设计提供资料而进行勘测工作, 包含: 插大旗、 导线测量、 高程测量和地形测量等。
联络测量: 联络测量分为平面联络测量和高程联络测量, 将地面坐标和高程传输到地下（井下）测量。
GPS RTK: 全球定位系统实时动态定位测量
二、 对错判定题（只回复对或错, 10问, 每问1分, 共10分）
方格网是一个边角网。
在地面网中, 假如每个方向测量仪器和方法都相同, 则平差中方向精度都相等。
电磁波测距三角高程中, 测距精度比测角精度更关键。
纬度愈高, 用陀螺经纬仪定向愈快, 精度也愈高。
沈括是南宋人, 她治理汴渠, 修筑渠堰, 开发农田, 绘制守令图。
自由设站实质是一个前、 后方交会综合方法。
测设就是测量, 它们是等同概念。
工程变形监测可能贯穿于工程建设始末。
GPS网图形强度取决于卫星个数及其空中分布。
两井定向比一井定向要好, 所以得到广泛采取。
对
对
错
错
错
错
错
对
错
错
三、 填空（20个空, 每空0.5分, 共10分）
(1) 按用途划分, 工程控制网可分为: ____________________、 ____________________、 ____________________ 和 ____________________。
(2) 在GPS载波相位测量中, GPS接收机间求一次差可消除___________误差, 减弱___________误差、 ___________误差和___________误差; 经过在GPS接收机与卫星间求二次差, 能够消除___________; 在GPS接收机、 卫星和观察历元间求三次差, 能够消除___________。
(3) 激光跟踪仪可分为________________、 ________________、 ________________、 ________________和________________等五部分。
(4) 水下地形测量时, 水下地形起伏是看不见, 不像陆地上地形测量那样, 能够选择 __________进行测绘, 而只能用___________法 或____________法比较均匀地布设部分测点。另外, 水下地形测量内容不如陆上那样多, 通常只要求用 __________ 或 ________ 表示水下地形改变即可。
（1） 测图控制网、 施工（测量）控制网、 变形监测网、 安装（测量）控制网
（2） 星钟 电离层折射 对流层折射 卫星星历 测站间相对钟差更正误差 整周未知数
（3） 角度测量部分 距离测量部分 跟踪部分 控制部分 支撑部分
（4） 地形特征点 测深线法 散点法 等高线 等深线
四、 选择题（20个空, 每空0.5分, 共10分）
（1）自20世纪50年代提议组织了一个每隔3～4年举行一次“工程测量国际学术讨论会”, 由( B、 E 、 F )等三个国家提议召开, 关键用 (A、 B )进行交流。
1）A 英国 B 德国 C 法国 D 匈牙利 E 瑞士 F 奥地利 G 意大利 H 波兰
2）A 英语 B 德语 C 法语
（2）工程测量专用仪器能够观察( B C E F H I )等几何量。
A 方位角 B 偏距 C 位移 D 水平 角 E 倾斜度
F 垂距 G 高程 H 扰度 I 距离改变 J 高度角
（3）影响液体静力水位测量精度且不能有效消除原因是（A C E G）:
A 液面到标志高度量测误差; B 连通管倾斜; C 测量点温度差影响;
D 大气湿度影响; E 连通管中液体残余气泡; F零点差; G 液体蒸发影响。
(4) 变形监测要求实现自动化原因是: A B D F I J
A 变形速度太快; B 监测点太多; C 监测精度要求太高;
D 监测间隔太短; E 数据处理太麻烦; F 不能影响生产和运行管理;
G 观察费用太高; H 可靠性要求太高; I 监测作业太危险;
J 监测环境太恶劣。
五、 简答题（２题, 每题5分, 共10分）
(1) 变形监测网坐标系和基准选择应遵照哪些标准？
变形体范围较大且形状不规则时, 可选择已经有大地坐标系统。
对于那些含有显著结构性特征变形体, 最好采取基于监测体坐标系统。一旦选定了固定基准, 该基准在整个变形监测时期应保持不变。当仅对目标点相对运动感爱好时, 可不设参考点, 这时可采取自由基准。
(2) 简述铁路工程在施工阶段测量工作。
关键是定测工作, 包含中线测量、 中桩测量, 纵、 横断面测量与断面图绘制, 局部地形图测绘, 线路施工测量, 曲线测设, 以及完工测量等。
六、 叙述题（２题, 每题10分, 共20分）
工程测量学发展趋势 “六化”含义是什么？并举例论证说明之。
“六化”: 测量内外业作业一体化; 数据获取及处理自动化; 测量过程控制和系统行为智能化; 测量结果和产品数字化; 测量信息管理可视化; 信息共享和传输网络化。
如数字化测图系统、 地面控制测量数据获取及处理自动化、 施工测量自动化, 测量机器人实现了无人观察即测量过程自动化、 智能化。测量结果和产品实现了数字化, 图形可视化、 三维可视化, 进行虚拟现实和仿真计算等, 信息网络共享、 传输以及增值服务等。
“十六字”是: 正确、 可靠、 快速、 简便、 实时、 连续、 动态、 遥测。从另一角度概括了现代工程测量学发展特点, 尤其是朝快速、 动态方向发展, 如多种车载、 机载移动式测量系统将成为以后关键测量手段。
(2) 试述变形监测网与施工控制网异同。
网图形、 测量方法基础相同, 精度都较高, 有时, 施工控制网点可兼作变形监测网基准网点。但目不一样, 用途不一样。具体地说:
变形监测网由参考点和目标点组成, 分一维网、 二维网和三维网。它能够布设成各式各样形状, 可选择已经有大地坐标系统。对于那些含有显著结构性特征变形体, 最好采取基于监测体坐标系统, 要同时顾及灵敏度, 要进行反复观察, 要求每一期观察方案保持不变, 假如中途要改变观察方案(如仪器、 网型、 精度等), 则须在该观察周期同时采取两种方案进行观察, 以确定两种方案间差异, 并便于进行周期观察数据处理。
施工控制网控制范围较小, 控制点密度较大, 精度要求较高; 使用频繁; 受施工干扰大; 控制网坐标系与施工坐标系一致; 投影面与工程平均高程面一致; 有时分两级布网, 次级网可能比首级网精度高; 施工高程控制网: 通常也分为两级布设。平面和高程控制网通常单独布设。对于平坦地域（如工业场地）, 平面控制点通常兼作高程控制点。
七、 计算题（1题, 10分）
解: 1）测角误差引发横向误差计算公式为: , 其中为测角误差（单位为"）, 为206265（单位为"）, 为测距边长（单位为mm）。
2）测边误差引发纵向误差计算公式为: 或者, 其中为测边固定误差（单位为mm）, 为测边百分比误差（单位为1ppm）, 为测距边长（单位为mm）。
3）针对本题, 横向误差计算公式为:
（a）
纵向误差计算公式为
（b）
或者
（c）
4）所以将测距边长为50m、 100m、 500m、 1000m、 1500m、 m和2500m分别代人（a）、 （b）、 （c）式可得以下表所表示结果:
（m）
（mm）
（mm）

按公式（b）
按公式（c）
按公式（b）
按公式（c）
50
0.242
1.001
1.050
0.242
0.231
100
0.485
1.005
1.100
0.482
0.441
500
2.424
1.118
1.500
2.168
1.616
1000
4.848
1.414
2.000
3.428
2.424
1500
7.272
1.803
2.500
4.034
2.909

9.696
2.236
3.000
4.336
3.232
2500
12.120
2.693
3.500
4.501
3.463
以图形形式表示为:

5）边角精度匹配范围计算
i）测边误差按（b）计算, 则有:
, 即
, 即
经计算得边长区间为[104m, 453m], 近似区间为[100m, 450m]。
ii）测边误差按（c）计算, 则有:
, 即
, 即
经计算得边长区间为[115m, 702m], 近似区间为[115m, 700m]。
八、 阅读查错（10分）
变形监测是经过对变形体进行空间上离散化和数据获取在时间上离散化实施, 空间上离散化表现为将变形体用一定数量有代表性位于变形体周围和删除
变形体上离散点(称目标点)来代表, 数据获取在时间上离散化表现为对这些离散点进行周期性或连续性监测。目标点经过三角形、 大地四边形和中点多边形角度、 边长和高差
等(称为连接元素)相互连接, 变形体相对运动是经过对目标点之间连接元素进行周期性或连续性测量(称相对定位)得到, 它是计算变形体本身形变和刚体位移删除

基础。变形体绝对运动是经过对位于变形体之外参考点(或称基准点)与位于变形体之上目标点之间连接元素进行周期性或连续性测量(称绝对定位)而得到。变形监测目就是确定目标点之间相对运动以及目标点相对于变形体周围绝对运动。
九、 调查题（不计分, 参考）
请简述学习该课程后体会、 收获与不足; 对教学安排、 时数、 内容等方面提议; 结合毕业分配与就业, 谈谈以后学习或工作计划。