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测量员培训

第一部分：

测量学基本知识

第一节：

测量学基本知识

一、问答题

1、测量学的任务是什么？

（测定和测设两个部分）

一是研究确定地球的形状和大小，为地球科学提供必要的数据和资料

二是将地球表面的地物地貌测绘成图

三是将图纸上的设计成果测设至现场。

2、地形测量的任务是什么？

（绘制各种比例尺的地形图）对地球表面的地物、地形在水平面上的投影位置和高程进行测定，并按一定比例缩小，用符号和注记绘制成地形图。

3、测绘与测设有何区别？

（

）

4、什么是水准面，水准面有何特性？

（

）

5、什么是大地水准面?

（

）它在测量工作中起什么作用?

（起高程起算面的作用）

6、测量工作的基准面和基准线指的是什么?

（

）

7、为什么测绘工作要取与大地体很接近的旋转椭球作为地球的参考形状?

（

）

8、什么叫参考椭球定位?

参考椭球面的作用是什么?

（确定参考椭球与大地水准面的相关位置，使参考椭球在一个国家或地区范围内与大地水准面最佳拟合，称为参考椭球定位。

作用是测量的计算基准面）

9、若把地球看作圆球，其平均曲率半径是多少?

（R=6371km）

10、测量工作的实质是什么?

（

）地面点的空间位置用什么表示?

（

）

11、表示地面点位置的坐标系统有那些？

（

）各有什么用途？

12、大地坐标系和地理坐标系有什么区别?

地理坐标：

为球面坐标。

参考平面地是椭球面。

坐标单位:

经纬度

大地坐标：

为平面坐标。

参考平面地是水平面坐标单位：

米、千米等。

13、测量上的平面直角坐标系与数学上的平面直角坐标系有什么区别和联系?

（

）

14、高斯投影是一种什麽样的投影?

（正形投影）高斯平面直角坐标系是怎样建立的?

（以赤道为横轴，以中央子午线为纵轴建立的）

15、为什么要进行高斯投影的分带投影?

（控制投影变形）一般采用哪两种投影分带?

（3°带和6°带）

16、根据我国的地理位置，为避免高斯投影的横坐标（Y）出现负值并能区分是哪一种投影带的坐标，应对坐标值做怎样的处理?

（将每个带的坐标原点向西移500km我国位于北半球，纵坐标X全为正值，为避免横坐标Y出现负值，我国规定将每个带的坐标原点向西移500KM。

由于各投影带上的坐标系是采用相对独立的高斯平面直角坐标系，为能区分是哪一种投影带的坐标，规定在横坐标Y值前面冠以投影带的带号。

）

17、北京的大地经度为116°23′，试计算它所在6°带和3°带的带号和中央子午线的经度？

（6°:

①

;②

。

3°：

①

；②

）

18、什么叫绝对高程?

（

）什么叫相对高程?

（

）什么叫高差?

（

）高差的正负说明什么?

（高差的正负说明了两点之间的地面起伏，表明两点之间的高差与高程起算面无关。

）

19、测得一地面点的相对高程为528.525m，已知该相对高程的假定水准基准面的绝对高程为42.618m，试计算该点的绝对高程？

（

）

20、水平面和水准面有什么区别?

（

与水准面相切的平面叫做水平面）用水平面代替水准面有何意义?

（可以简化计算和绘图工作）

静止的水面所形成的曲面称为水准面，与水准面相切的平面称为水平面。

普通测量是将大地水准面近似看做圆球面，将地面点投影到圆球面上，然后再描绘到平面图纸上，显然这是一项很复杂的工作。

在实际测量工作中，在一定得精度要求和测区面积不大的情况下，往往以测区中心的切平面代替水准面，直接将地面点沿铅垂线方向投影到测区中心的水平面上来决定其位置，这样可以来简化计算和绘图工作。

21、确定地面点位的基本要素是什么?

（X,Y,H）地形测量工作的基本内容是什么?

（p1）

22、为什么要建立国家控制网?

（因为测量工作必须遵循“从整体到局部，先控制后碎部”的原则）国家各级控制网的作用是什么?

原因：

为满足我国经济建设和国防建设的需要，建立国家控制网。

布设方案：

一等三角锁、二等三角锁（网）、三、四等三角网

一等三角锁：

国家平面控制网的骨干。

二等三角锁（网）：

是平面控制网的全面基础。

三、四等三角网：

是对整个控制网的加密。

23、为什么要进行图根控制测量?

（①可控制全局；②为减少误差积累；③可分组进行作业。

）图根控制点的作用是什么?

（一是直接作测站点使用，进行碎部测量，二是作临时增设测站点的依据。

）

图根控制测量的目的是地形图测量。

它是控制测量的一类，只是精度比较低一点，点位的布置要满足碎部测量的要求。

在碎部测量时，当控制点不能满足测图要求是需要增加图根控制点。

图根控制点的作用：

碎部测量

24、测量工作的原则是什么?

（

）

1）在布局上——“从整体到局部”

2）在精度上——“由高级到低级”

3）在程序上——“先控制后碎部”

4）在管理上——“严格检核”

25、什么叫地物?

（

）什么叫地貌?

（

）

26、平面图和地形图有何区别?

地形图和断面图有什麽区别?

P5

假想用剖切面剖开物体后，仅画出该剖切面与物体接触部分的正投影，所得的图形称为断面图。

27、何谓地形图比例尺?

（

）比例尺精度及其作用是什么?

（

）

二、计算题

1、已知1、2两点的相对高程分别为H′1=123.737m，H′2=213.514m，并同时已知2点的海拔为H2=324.579m，试求1到2两点之间高差是多少?

1点的绝对高程是多少?

（1）

（2）

2、设图上长度是1cm，分别代表实地水平距离20m、100m、500m、1km，试求相应地形图的数字比例尺及其比例尺精度?

（1）

；

；

；

；

3、已知地面上两点间的水平距离为123.45m，问在1：

1000和1：

5000的图上是多少厘米?

（1）

（2）

4、在工程设计中，如在图上的量距误差为±0.2mm，试问在1：

500和1：

2000的地形图上设计时，其实地距离误差各为多少?

（1）

（2）

5、在1：

1000比例尺地形图上，量得某农业站的面积为46.3平方厘米，其中误差为±1.4平方厘米，问该农业站的实地面积和实地误差各为多少平方米?

（1）

（2）

第二节：

测量误差的基本知识

一、问答题

1、直接观测与间接观测有什么区别?

试举例说明。

在实际测量中，一些未知量可以直接观测获得，如用水准仪测定两点之间的高差、用经纬仪测定二方向之间的水平角、用钢尺丈量两点之间的水平距离等等，而某些未知量不可能或不便于直接进行观测，而需要由另外一些直接观测量根据一定得函数关系计算出来，间接观测获得。

如求算导线某边的坐标方位角、求算某三角点的坐标,等等

2、何谓独立观测?

何谓相关观测?

试举例说明。

在实际测量中，一些未知量可以直接观测获得，如用水准仪测定两点之间的高差、用经纬仪测定二方向之间的水平角、用钢尺丈量两点之间的水平距离等等，而某些未知量不可能或不便于直接进行观测，而需要由另外一些直接观测量根据一定得函数关系计算出来，间接观测获得。

如求算导线某边的坐标方位角、求算某三角点的坐标,等等

3、必要观测与相关观测有什么区别?

为什么要进行必要观测?

试举例说明。

以观测三角形的内角和为例，对每一个内角的观测，

4、什么叫观测条件?

（

）等精度观与不等精度观测有什么区别?

（

）试举例说明。

人、仪器和外界条件，通常称为观测条件。

观测条件相同的各次观测，称为等精度观测；

观测条件不相同的各次观测，称为非等精度观测。

5、为什么在测量工作中观测误差是不可能避免的?

（因为测量是在一定外界条件

下完成的）在实际测量作业中怎样防止粗差或错误的发生?

（按照已规定的

操作规程进行测量，要有认真仔细的工作作风）

测量工作是在一定条件下进行的，外界环境、观测者的技术水平和仪器本身的构造的不完善的原因，读可能导致误差的产生。

粗差在观测结果中是不允许出现的，为了杜绝粗差，除认真仔细作业外，还必须采取必要的检核措施。

6、何谓系统误差?

（

）在实际作业中怎样减少或消除系统误差对观测成果

的影响（对观测值加改正数或采取一定的观测程序和观测方法来减少或消除）

7、何谓偶然误差?

（

）在实际作业中怎样减少偶然误差对观测成果的影响?

（对观测量进行多次观测求平均值）

8、偶然误差的特性是什么?

（

）

9、为什么对某量进行多次等精度观测后，取观测的算术平均值作为该量的观测结果?

试用偶然误差特性说明之。

（

）（4）

10、什么叫观测值的真误差?

（观测值—理论值）什么叫观测值的改正数?

?

（最或是值—观测值）观测值的改正数有什么特性?

观测值与其真值之差称为真误差。

改正数：

最或是值与观测值之差

对于等精度观测，观测值改正数的总和为零。

11、衡量观测值精度的标准有哪几种?

（

）其意义如何?

12、什么叫中误差?

（

）为什么用它来衡量观测值的精度?

在一组等精度观测中，中误差和真误差有何区别?

13、观测值的中误差和算术平均值有什么关系?

提高观测成果的精度可以通过哪两种途径?

（N个同精度独立观测值的算术平均值的中误差，等于各观测值的中误差除以根号N）

14、什么叫相对误差?

（

）为什么要用相对误差来衡量某些观测量的观测精度?

（

）

15、什么是极限误差?

（

）它是根据什么原则规定的?

（

）在实际作业中起何作用?

（

）

16、何谓误差传播?

（

）误差传播定律可用来解决什么问题?

（

）

17、怎样根据独立观测值的中误差，计算其倍数函数的中误差，（

）（2-7）和差函数的中误差以及线性函数的中误差?

（

）（2-11）

18、利用独立观测值的中误差计算其一般函数的中误差，要经过哪几步?

（

）（2-8）和（2-9）

第二部分：

测量仪器及应用

第一节：

水准仪及应用

一、计算题

1、水准仪安置在A、B两点中间，后视A点标尺读数为0.972m，前视B点标尺读数为1.732m，并已知B点高程HB=213.345m，试求A点高程HA?

a=0.972mb=1.732mHB=213.345m

HA=HB-hAB=HB-（a-b）=214.105m

2、将图2-1-1中的观测数据和已知点BM2的高程记入表2-1-1中，试计算201、202点高程?

表2-1-1水准测量手簿

测站

点号

视距

（m）

后视读数（mm）

前视读数（mm）

高差

（mm）

高程

（m）

备注

1

BM2

73.2

2.412

+1.067

212.321

213.388

TP1

73.8

1.345

2

TP1

62.1

2.135

+0.925

214.313

TP2

63.0

1.210

3

TP2

32.3

1.670

+0.106

214.419

201

31.5

1.564

4

201

62.7

0.923

-0.909

213.510

TP3

64.1

1.832

5

TP3

85.1

0.469

-1.202

212.308

202

85.7

1.671

∑

7.609

7.622

∑h=-0.013

∑a-∑b=-0.013

201点高程为214.419m，202点高程为212.308m

3、已知M点高程为212.320m，水准仪设于M、N中间，在M点标尺读数为1.321m，在N点标尺读数为1.631m，试求水准仪的视线高程Hi为多少?

N点高程HN为多少?

Hi=HM+am=212.320+1.321=213.641m

HN=Hi-bN=213.641-1.631=212.010m

4、在高程等于212.341m的A点立标尺，位于A、B之间的水准仪在A尺上的读数为1.627m，欲使B点高程等于213.234m，那么在B尺的读数应为多少?

若又接着在C点立尺，读数为1.250m，那么A、C的高差应为多少?

b应=（HA+aA）-HB=212.341+1.627-213.234=0.734m

hAC=aA-bc=1.627-1.250=1.377m

5、为求B点高程，在A、B之间设转点1进行水准测量，读数分别为aA=1.963m，b1=0.724m，a1=0.706m，bB=1.835m，已知A点高程HA=213.490m，试求:

1）高差hA1，h1B，hAB各为多少?

hA1=aA-b1=1.239m

h1B=a1-bB=-1.129m

hAB=hA1+h1B=1.110m

2）B点的高程为多少?

HB=HA+hAB=213.600m

6、水准仪在高程等于212.763m的A点标尺上读数为1.321m，在B点的标尺上读数为2.321m，试求:

1）B点的高程为多少?

HB=HA+hAB=HA+（a-b）=211.763m

2）欲使C点高程等于212.584m，那么应使C点上标尺读数为多少?

bc=（HA+a）-HC=1.500m

7、已知A点高程为HA=30.20m，为求B点高程HB，在A、B两点设转点1，水准仪第一站瞄准A点标尺读数为1.023m，瞄准1点标尺读数为1.527m，第二站瞄准1点标尺读数为1.436m，瞄准B点标尺读数为1.012m，试求:

1）B点的高程是多少?

hA1=aA-b1=-0.504m

h1B=a1-bB=0.424m

hAB=hA1+h1B=-0.08m

HB=HA+hAB=30.20-0.08=30.120m

2）若B点设计位置比A高0.1m，标定B点设计位置时，第二站B尺读数应为多少?

HB设=HA+0.1=30.3m,

H1=HA+hA1=29.696M,

b应=（H1+a1）-HB设=0.823m

8、用水准仪测A、B间的高差，读数a=1.252m，b=1.573m，已知A点高程HA=200.321m，试求:

1）B点的高程是多少?

HB=HA+hAB=HA+（a-b）=200.000m

2）若附近C点设计高程比A点高0.25m，标定C点设计位置时，在C点标尺读数应为多少?

Hc设=HA+0.25=200.571m

bc应=（HA+a）-HC设=1.002m

9、用水准仪测A、B，B、C间高差，读数a=1.252m，b=1.573m，中间点c=1.523m，已知A点高程HA=200.321m，试求:

1）B、C点的高程HB、HC各为多少?

Hi=HA+a=200.321-1.252=201.573m

HB=Hi-b=201.573-1.573=200.000m

HC=Hi-C=201.573-1.523=200.050M

2）若C点的设计高程为209.821m，在C点填或挖多少才能测定出设计位置?

HC设=209.821m

h=HC设-HC=209.821-200.050=9.771m（填）

第二节：

经纬仪及应用

一、问答题（修改）

1、绘图说明什么是水平角？

（

）

2、为什么要测水平角？

（

）

3、什么是垂直角？

（

）什么是天顶距？

（目标方向线与坐标北方方向线所夹的锐角）两者有何关系？

（互余）

4、DJ6中的字母和下标数字各表示什么含义？

（DJ:

大地测量+经纬仪；6：

一测回方向观测中误差不超过±6‵）DJ6光学经纬仪可用于什么等级的测量？

（三、四等）

5、什么叫度盘分划值？

（度盘的最小刻划值）

6、用经纬仪瞄准目标，怎样具体操作？

（①用准门准星粗瞄准目标，②进行目镜和物镜对光，③用制动微动精确照准目标）

7、水准仪的精平和经纬仪的整平各要达到什么目的？

（水准仪：

使视线严格水平；经纬仪：

使水平度盘严格水平、竖直度盘严格铅锤）两者在操作上有何异同？

（相同：

均要使精平器气泡居中；不同：

水准仪精平是用符合水准器微倾螺旋，而经纬仪精平是用脚螺旋，采用左手大拇指法则）

8、用测回法观测两个方向的单角时，怎样进行操作？

（

）若观测3测回，每测回起始方向的读数应是多少？

（

：

第一测回：

0度；第二测回：

60度；第三测回：

120度）

9．用方向观测法观测两个以上方向时，怎样进行操作？

（顺时针瞄准各目标并读数（为上半测回，起始方向有两个读数），逆时针瞄准各目标并读数（为下半测回，起始方向有两个读数））若观测6测回，每测回起始方向的读数应是多少？

（

：

第一测回：

0度；第二测回：

30度；第三测回：

60度，依次为：

90、120、150）

10．J6级经纬仪，按方向法进行观测，各有几项限差要求？

（一项）怎样计算？

（

）

11．用测回法观测水平角时，为什么测完正镜还要测倒镜？

（用不同度盘位置观察同一结果，达到复核的作用）

12．用方向观测法测水平角为什么要归零？

（因为起始方向上有两个读数，同一个目标上读数理论上应相等）为什么要计算并限制2C变动范围？

（因为2C衡量角度观测质量的一个重要指标）

13．在水平角观测中，同一方向各测回较差超限说明什么？

（水平角观测时误差超限）应该怎样处理？

（重测）

14．常见的竖盘注记有几种？

（两种：

90/270）当望远镜视准轴水平，指标水准管气泡居中时，竖盘读数为多少？

（

5：

90度的整倍数）

15．对于一台第一次使用的经纬仪，如何推导出垂直角的计算公式？

（

）

16．何谓竖盘指标差？

（经纬仪由于长期使用或运输，会使望远镜视线竖盘管水准器气泡居中时，其指标不恰好在90度/270度，而与正确位置差一个小角度

，称为竖盘指标差）如何计算指标差？

（

）

17．在什么情况下经纬仪可以代替水准仪？

（盘左竖盘读数为90度或盘右竖盘读数为270度时）

当竖盘指标差x=0，或x＞0，x＜0时，用经纬仪代替水准仪各怎样操作？

（1）x=0:

使竖直角读数为

/

（2）x>0:

表示指标偏离方向与竖盘注记增大方向一致，此时需将

/

减小一个角度x;

（3）x<0:

表示指标偏离方向与竖盘注记增大方向相反，此时需将

/

增大一个角度x;

18．观测垂直角的主要目的是什么？

（间接获取垂直高度或高差）中丝法观测垂直角的步骤是什么？

（

）应该注意什么？

（

）

19．水准仪的微倾螺旋和经纬仪的竖盘指标水准管微动螺旋各有什么作用？

（水准仪的微倾螺旋：

使符合水准器两半气泡符合对齐；经纬仪的竖盘指标水准管微动螺旋：

使指标水准管气泡居中）通过对它们的调节各要达到什么目的，（前者：

视线精确水平；后者：

竖盘精确垂直）

20．水准仪符合水准管和经纬仪竖盘指标水准管各有什么作用？

（前者：

使视线精确水平；后者：

使竖盘精确垂直）为什么每次读数前都要使气泡居中？

（因为在操作仪器过程中容易使视线不水平或竖盘不铅垂）

21．水平角和垂直角观测时，为什么要进行盘左和盘右观测？

（目的是消除或者减弱系统误差）

22．观测水平角和垂直角时，两者之间有何异同？

（相同：

均是两个方向线度盘读数之差；不同：

竖直角是一个非水平方向线于水平方向线间的读数差）

23．观测水平角时常将水平度盘起始读数对准0°或略大于0°的数，其目的是什么？

（归零，方便数据计算）观测竖直角时竖盘读数用不用对准0°或略大于0°的数？

为什么？

（望远镜视准轴水平时，竖直度盘读数始终都是一个固定值（0度、90度、180度、270度），因此测竖直角时，只须用望远镜瞄准目标点，读取实现倾斜时竖直度盘读数，即可计算出该目标点的竖直角）

二、计算题

1.用经纬仪测回法观测水平角β两测回的盘左和盘右读数如图3-6所示，试按标准的书写和记录格式，填写表3-4，并进行角值的计算，最后写出第一、二测回测角较差。

（没有数据，参见教材P90表5-1）

2.图3-7所示为方向观测法在102测站观测的两测回盘左、盘右的读数，试根据表3-5进行标准的记录计算，并写出测回的归零差、2C变化范围及同一方向两测回的最大较差值。

当计算结果均满足要求时，求出两测回归零后方向值的平均值，写在第二测回后的"附注"栏中。

25.图3-8，为用测回法在测站5观测水平角两测回盘左和盘右的读数，试在表3--6上进行标准的记录和计算，求出上、下半测回的较差和两测回角度的平均值。

一、问答题

1.在测量工作中所测的距离，最终是什么样的距离?

（水平距离）为什么要测量这样的距离?

2.距离测量有哪些方法?

（钢尺量距、视距量距、光电测距、全站仪测距和GPS测距）各有何优缺点?

（

（1）钢尺：

优点：

成本低，量距准确，缺点：

效率低，速度慢；

（2）视距量距：

优点：

速度快，计算麻烦；（3）光电：

优点：

速度快、效率高，基本不用计算，缺点：

成本高，受通视影响大（4）全站仪：

优点：

速度快、效率高，缺点：

成本较高，受通视影响大；（5）GPS测距：

优点：

测距较远，速度快效率高，不受通视的影响，缺点：

投资比较大，受卫星信号的影响较大）

3.何谓直线定线?

（

）直线定线有几种方法?

（三种：

标杆定线、拉线定线和经纬仪定线）

4.目估定线通常是怎样进行的?

（

）

5.经纬仪定线是怎样进行的（

）

6.量距的目的是什么?

（求得两点间的水平距离）用钢尺在平坦地面上量距是怎样进行的?

（

）

7.用钢尺在倾斜地面量距有几种方法?

（两种：

平量法和斜量法）各适用于什么情况?

（平量法：

适用于地面起伏变化不大，可将钢尺拉平的地面；斜量法：

适用于两点间有较大高差，但地面坡度比较均匀，大致成一倾斜面的情况）

8.丈量AB水平距离，往测为115.320m，返测为115.362m，丈量CD水平距离，往测为257.235m，返测为257.190m，试问哪一段丈量精确?

为什么?

AB段精度高

11.什么是钢尺的尺长方程式?

（在标准拉力下以温度为变量的函数式）试述尺长方程式中各符号及每一项的意义?

（

-钢尺在温度

C的实际长度

钢尺名义长度

丈量时钢尺的温度

钢尺在温度

是整尺段的尺长改正数

钢尺膨胀系数（通常

）

在量距时的实际长度?

（

）

12.什么是钢尺的整尺长的尺长改正数?

（实际长度-名义长度）怎计算不足一整尺改正数?

（

）

13.什么是钢尺的温度改正?

（钢尺量距时温度和标准温度不同引起的尺长变化进行的距离改正）

钢尺的温度改正数?

（

）如何求出一个尺段的实际斜距?

（

）

14.为什么要进行倾斜改正?

（钢尺拉得不水平，而距离丈量最终必须归算为水平距离）

倾斜改正数?

（

）

15.怎样评定钢尺量距的精度?

（计算出其相对误差K，在平坦地区钢尺量距的相对精度一般不应

1/3000，在量距困难地区，其相对精度也不应大于1/1000）

怎样求出钢尺量距的最后结果?

（往返测求平均值）

20.何谓视距测量?

（水准仪中：

（上丝-下丝）×100）

它有哪些特点和用途?

（特点：

保证水准仪和水准尺所放置点均在一条直线上，用途：

用于钢尺量距比较困难，地面相对起伏的情况）

21.什么叫定角视距测量和定基线视线测量?

它们各有什么特点?

当∮不变时，S随L变化而变化，称为定角视距测量。

当L不变时，S随∮变化而变化，称为定基线视距测量。

22.试推导在普通视距测量中视线水平和视线倾斜两种情况下计算水平距离和高差的公式?

视线水平时：

（1）水平距离:

；

（2）高差：