整理数字测图与gps作业有答案.docx
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整理数字测图与gps作业有答案
数字测图与GPS作业
1、解释下列名词：
大地水准面、总地球椭球、参考地球椭球、垂线偏差、大地水准面差距
大地水准面：
假想的、与静止的平均海水面重合并向陆地延伸且包围整个地球的特定重力等位面
总地球椭球：
与大地水准面最为密合的地球椭球
参考椭球：
与某个区域的大地水准面最为密合的地球椭球
垂线偏差：
地面一点对大地水准面的垂线和对于地球椭球面的法线夹角
大地水准面差距：
地球椭球面与大地水准面的距离
2、地面测量要素有哪些？
测量工作应遵循的原则是什么？
地面测量要素：
高差、角度、距离测量
测量工作的基本原则：
1、从整体到局部；2、先控制后碎部；3、复测复算、步步检核。
3、什么叫测量坐标系？
坐标方位角是如何定义的？
它与数学坐标系中的方位角有何不同？
（平面）测量坐标系：
以纵轴为x轴，向北为正，横轴为y轴，以顺时针方向依序排列象限并从北方向计算角度的坐标系
坐标方位角：
由坐标北方向起算的方位角（即从坐标纵轴方向的北端起，顺时针转到直线间的夹角）
区别：
数学坐标系中的方位角是指从横轴起逆时针方向计算的角
4、试写出坐标正反算公式。
正算：
反算：
其方位角T满足如下关系：
ΔX
ΔY
T
+
+
α
-
+
α+180°
-
-
α+180°
+
-
α+360°
5、解释下列名词：
水平角、垂直角、天顶距、指标差、视准轴
水平角：
相交的两条直线在同一水平面上的投影所夹的角度
垂直角：
同一竖直平面内目标方向与一特定方向之间的夹角
天顶距：
目标方向与天顶方向所构成的角
指标差：
视线水平时的竖盘读数指标与正确位置之间的小夹角x
视准轴：
望远镜物镜光心和十字丝分划板中心的连线
6、视差产生的原因是什么？
如何消除？
原因：
当目镜、物镜对光不够精细时，目标的影像不在十字丝平面上，以致两者不能同时被看清。
消除：
仔细地进行目镜调焦和物镜调焦，直至眼睛上下移动读数不变为止。
7、安置经纬仪时，为什么要对中、整平？
试简要阐述仪器对中、整平的步骤。
对中：
使仪器的水平度盘中心与测站点标志中心在同一铅垂线上
整平：
使仪器的竖轴竖直，并使水平度盘居于水平位置
步骤：
①安置仪器，使测点在视场内；②调节脚螺旋，使光学对点器中心与测点重合（强制对中）；③然后调节三脚架，使圆水准气泡居中（粗略整平）；④再调节脚螺旋，使长水准气泡居中（精确整平）；⑤若对中器十字丝移动基座，精确对中（不能旋转）；⑥重复④、⑤两步，直到完全对中、整平。
8、试作图叙述测回法的观测要点。
1.盘左先瞄准左边的目标A读数，再瞄准右边的目标B读数；然后盘右再先瞄准目标B读数，再瞄准目标A读数
2.在不同的测回间，为了减小度盘刻划的误差，须配度盘180°/n
9、试述水平角观测的主要误差来源及其减弱消除的技术措施。
1．仪器误差：
由于视准轴不与横轴正交形成的视准轴误差（取盘左、盘右实际读数的中数可消除）、横轴不与竖轴垂直造成的横轴倾斜误差（取盘左、盘右实际读数的中数可消除）、照准部旋转中心与水平度盘分划中心不重合造成的度盘偏心差（取盘左、盘右实际读数的中数可消除）、度盘刻划不均匀造成的度盘刻划误差（测回间变换度盘可减弱）、竖轴倾斜误差（精确整平可减弱）
2．观测误差：
仪器对中误差（精确对中可减弱）、目标偏心差（瞄准目标底部可减弱）、仪器整平误差（精确整平）、照准误差（消除视差，精确瞄准）、读数误差（消除视差，认真读数）
3.外界条件影响（如温度、大气折光）：
选择有利的观测条件
10、用J6经纬仪观测一目标。
盘左的竖盘读数为81034’36”，盘右的竖盘读数为278026’24”，试求该目标的天顶距Z，竖角α及指标差i。
指标差i=1/2（R+L-360°）=30″
竖角α=1/2（R-L-180°）=6°25′54″
天顶距Z=90°-α=83°34′06″
11、试整理下面成果。
测
回
目标点
半测回
方向
一测回
方向
各测回
平均方向
盘左
盘右
I
A
00236
1800254
1141654
1141700
1141703
B
1141930
2942000
1141706
II
A
600118
2400106
1141706
1141709
B
1741824
3541818
1141712
III
A
1200230
3000218
1141706
1141700
B
2341936
541912
1141654
12、试述经纬仪有哪些主要轴线，各满足什么样的关系？
仪器的旋转轴VV（竖轴）、望远镜的旋转轴HH（横轴）、望远镜的视准轴CC、照准部水准管轴LL
VV⊥LL，HH⊥VV，CC⊥HH
13、解释下列名词：
海拔高，高差，高程，水准测量、水准点，转点
海拔高：
地面点到大地水准面的垂直距离
高差：
两点高程之差
高程：
地面点到高度测量面的垂直距离
水准测量：
使用水准仪和水准尺，根据水平视线测定两点间的高差，从而由已知点的高程推求未知点的高程
水准点：
水准测量的固定标志
转点：
水准测量中起传递高程作用的中间点
14、简述四等水准测量（双面尺）一个测站的观测程序？
1、照准后视尺黑面，读取下、上、中丝读数
2、照准前视尺黑面，读取中、下、上丝读数
3、照准前视尺红面，读取中丝读数
4、照准后视尺红面，读取中丝读数
15、设A为后视，B为前视，当后视读数a=1.248m，前视读数a=0.898m，问A点比B点高还是低？
若B点的高程为13.960m,则A点的高程为多少?
A点低，HA=HB-hAB=13.610m
16、水准测量中,为什么要前后视距相等?
实际测量中很难做到水准管轴与视准轴严格平行，则两轴间存在的夹角（i）会对测量结果带来误差。
只有前后视距相等，才能使前后的误差相近，从而计算求和时可消除i角影响。
17、结合水准测量的主要误差来源,说明在观测过程中要注意的事项。
一、仪器误差
i角误差（前后视距相等可消除）
水准尺误差（刻划不准、尺长变化、尺身弯曲等）（前后视尺交替使用、测站数为偶数可减弱或消除）
二、观测误差
精平误差（严格精平，符合后立即读数）
调焦误差（仔细调焦，前后视距相等）
读数误差（减小视线长度、读数认真果断）
水准尺倾斜误差（认真扶尺、气泡居中）
三、外界环境影响
仪器下沉（脚架踩实、减少观测时间）
尺垫下沉（踩实尺垫、往返测取中数）
地球曲率和大气折光（前后视距相等可消除）
大气温度和风力（打伞遮阳、选择好的天气）
18、在水准
和
之间进行普通水准测量，测得各测段的高差及其测站数ni见下图。
试将有关数据填在水准测量高差调整表中，最后请在水准测量高差调整表中，计算出水准点1和2的高程（已知
的高程为5.612m，
的高程为5.412m）。
水准测量高程调整表
点号
测站数
实测高差（m）
改正数（mm.）
改正后高差（m）
高程（m）
5.612
6
+0.100
+0.006
+0.106
1
5.718
5
-0.620
+0.005
-0.615
2
5.103
7
+0.302
+0.007
+0.309
5.412
18
-0.218
+0.018
-0.200
0.200m
-0.018
±8√n=±34mm
每站改正数=-0.001
19、试整理水准测量观测成果，并计算个点高程。
P1P2P3B
A
HA=35.425mHB=47.986m
点号
距离（km）
实测高差（m）
改正数（mm.）
改正后高差（m）
高程（m）
A
35.425
3.0
+8.945
-0.003
+8.942
P1
44.367
6.0
-3.742
-0.006
-3.748
P2
40.619
6.0
+6.788
-0.006
+6.782
P3
47.401
3.0
+0.588
-0.003
+0.585
B
47.986
18.0
+12.579
-0.018
+12.561
HA-HB=-12.561m
0.018
0.051
20、进行水准仪的视准轴平行于水准管轴的检验,校正时,仪器首先在A、B两桩中间,得A尺读数为a1=1.478m,B尺读数b1=1.968m,然后仪器搬至B点近旁,B尺的读数b2=1.766m,A尺读数a2=1.256m,试问:
1）、仪器I角有多大?
2）、视线水平时的正确读数a2’=?
C1Bc2
A20.6m
i=[（a2-b2）－（a1-b1）]÷（ΔS）×ρ=—200″
a2’=a2－i÷ρ×S’=1.236m
21、试整理水准测量成果，并计算BM1至BM2的高差h。
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
后距
前距
黑面
红面
视距差
∑d
1
1160
1099
61
+2.6
1162
1127
35
+2.6
后A
前B
后-前
1130
1144
-0014
专项规划中的指导性规划 环境影响篇章或说明5917
5832
+0085
（4）是否满足环境功能区划和生态功能区划标准。
0
6.建设项目环境影响评价文件的其他要求-1
（2）防护支出法+1
-0014.5
（1）环境的使用价值。
环境的使用价值（UV）又称有用性价值，是指环境资源被生产者或消费者使用时，满足人们某种需要或偏好所表现出的价值，又分为直接使用价值、间接使用价值和选择价值。
BM1
2
第1页1354
（2）规划实施中所采取的预防或者减轻不良环境影响的对策和措施有效性的分析和评估；1268
86
+0.0
在可行性研究时应进行安全预评价的建设项目有：
1527
1441
86
+2.6
后B
（2）列出有关的法律、法规、规章、标准、规范和评价对象被批准设立的相关文件及其他有关参考资料等安全预评价的依据。
前A
后-前
6.建设项目环境影响评价文件的其他要求1311
1483
-0172
5998
6271
-0273
0
-1
+1
-0172.5
BM2
A尺:
4787B尺:
4687
h=-0014.5-（-0172.5）=15.8cm
22、解释下列名词：
钢尺量距、光学视距、电磁波测距、相位测距、脉冲测距、加常数、乘常数、周期误差
钢尺量距：
用钢尺测定两点间距离的测量方法。
光学视距：
根据几何光学原理间接测距方法。
电磁波测距：
通过测定电磁波在待测距离两端点间往返传播的时间，利用电磁波在大气中的传播速度来确定其距离。
相位测距：
将发射光强调制成正弦波的形式，通过测量正弦光波在待测距离上往、返传播的相位移来解算时间，从而求得距离。
脉冲测距：
将发射光波的光强调制成一定频率的尖脉冲，通过测量发射的尖脉冲在待测距离上往返传播的时间来计算距离。
加常数：
仪器内光路等效反射面和仪器的安置中心不一致，以及镜站反射镜等效反射面和反射镜安置中心不一致，使仪器所测得的距离与实际的距离不相等，其差数称为加常数。
乘常数：
测距仪在使用过程中，实际的调制光频率与设计的标准频率之间的偏差值（影响与距离的长度成正比的）
周期误差：
由测距仪内部的光电信号串绕引起的以一定距离（通常为一个精测尺长度）为周期重复出现的误差。
23、测距有哪几种方法？
试比较它们的优缺点。
钢尺测距、光学视距测距、电磁波测距和GPS测距。
优缺点：
钢尺测距：
测距精度高，但受地形限制多、速度慢、测程有限
视距测距：
操作简便、较钢尺量距速度快、不受地面高低起伏限制等优点，但测距精度较低
电磁波测距：
测程远、精度高；受地形限制少；作业快、工作强度低。
GPS测距：
定位精度高，观测时间短，测站间无需通视，可提供三维坐标，操作简便，全天候作业，功能多、应用广
24、直线定向与直线定线有何区别？
直线定向：
确定一直线与基本方向的角度关系。
直线定线：
使分段点在待量直线端点的连线上。
25、试述钢尺量距及相位测距的主要误差来源及其减弱措施。
钢尺量距：
1，尺长误差：
进行尺长改正
2，温度误差：
进行温度改正
3，钢尺倾斜和垂曲误差：
进行倾斜改正、托住钢尺
4，定线误差：
使用经纬仪定线
5，拉力误差：
丈量时拉力尽量接近标准拉力，或使用拉力器施加标准拉力
6，丈量误差：
认真量距，仔细读数
相位（光电）测距：
1,比例误差：
调制频率的误差（作业前对精测晶振频率进行校正）、大气折射率误差（加入气象改正值加以消除）
2,固定误差：
测相误差（测定几组读数取其平均值）、仪器加常数的校准误差（加常数发生变化后需要进行重新测定）、测距仪和反射镜的对中误差（精确对中）
3,周期误差：
避免用弱信号，减小仪器内部、外部的信号串扰
26、用一把尺长方程式为lt=30m+0.002m+1.2×10-5×30×（t-20℃）钢尺，量得AB两点间的倾斜距离S=300.030米，丈量时，测得钢尺的平均温度为15℃，两点间的高差为3米，试求该段距离的实际水平长度为多少？
（∆Sh=-h2/2S）
S=300.030+0.002/30*300.030+1.2×10-5×30×（15℃-20℃）*300.030–32/（2*300.030）=300.017m
27、什么叫三角高程测量？
它是如何求得两点之间高差的？
三角高程测量：
由测站向照准点所观测的竖角和他们之间的水平距离计算测站点和照准点之间高差的测量方法。
其中S为两点水平距离，i为仪器高，v为棱镜高，α为竖角。
28、什么叫全站仪?
全站仪的特点有哪些?
全站仪：
又名电子速测仪，是一种电子经纬仪、光电测距仪、微处理器为一体的测量仪器，能在仪器照准目标后，自动完成测距、水平方向和天顶距读数、观测数据的显示、储存等。
特点：
小型光电测距装置与经纬仪相结合，构成了三维测量系统；
用光电扫描度盘替代光学玻璃度盘；
运用微处理机对测量过程和测量数据的现场处理实施控制；
利用倾斜传感器对竖直角的剩余倾斜值进行自动改正；
除了具有液晶数字显示测量值之外，还具有电子数据自动记录装置。
29、解释下列名词：
真误差，系统误差，偶然误差，粗差，中误差，权，相对中误差，单位权中误差，容许误差，相对误差，误差传播定律，最小二乘法
真误差：
测量中真值与观测值之差
系统误差：
数值、符号相同或按一定的规律变化的误差
偶然误差：
在正负号及数值上没有表现出任何规律性的误差
粗差：
因观测者粗心或由于各种干扰造成的大于限差的误差
中误差：
在相同条件下，对某量（真值为X）进行n次独立观测，观测值l1，l2，……，ln分别对应的偶然误差（真误差）为Δ1，Δ2，……，Δn，则
权：
（μ：
单位权中误差，mi：
观测值中误差）
相对中误差：
观测值的中误差与观测值之比
单位权中误差：
容许误差：
2倍中误差
相对误差：
测量误差与其相应的观测值之比
误差传播定律：
最小二乘法：
30、试判断下列误差为何种类型的误差：
记错、视准轴误差对水平角的影响、定线误差、照准误差、目标偏心、读数误差
记错:
粗差
视准轴误差对水平角的影响:
系统误差
定线误差:
系统误差
照准误差:
偶然误差
目标偏心:
（属于“对中”性质误差）偶然误差
读数误差:
粗差或偶然误差
31、举例说明如何消除或减小仪器的系统误差？
（1）校正仪器:
如全站仪竖轴倾斜误差可采用精确整平消除。
（2）观测值加改正数：
如钢尺测距进行尺长改正可减小尺实际长度和名义长度之差。
（3）采用一定的观测方法加以抵消或削弱：
如视准轴误差可采用取盘左盘右读数平均值来消除。
32、偶然误差具有什么特征？
①在一定的条件下，偶然误差的绝对值不会超过一定的限度（有界性）
②绝对值小的误差比绝对值大的出现机会要多（密集性、区间性）
③绝对值相等的正、负误差出现的机会相等，可相互抵消（对称性）
④同一量的等精度观测，其偶然误差的算术平均值，随着观测次数的增加而趋近于零（抵偿性）
33、以同精度测得AB边长10次，其数值分别为：
325.451,325.453,325.452,325.453,325.451,325.452,325.450,325.453,325.452,325.453,试求该边长的算术平均值，观测值中误差，算术平均值的中误差及其相对中误差。
（具体公式见书P28、P29、P35）
算术平均值：
325.452
观测值中误差：
±0.001
算术平均值的中误差：
±3.162×10-4
相对中误差：
0.001/325.452=3.073×10-6
34、以同精度观测得三角形三内角A、B、C，其测角中误差均为m，现将三角形闭合差以相反符号平均分配至各角，得各内角的最后结果为A’=A-w/3,B’=B-w/3,C’=C-w/3,W=A+B+C-180,试求：
1）、mw、mA'、mB’及mC'；2）、取μ=m，Pw、PA'、PB’及PC'。
（1）mw=√mA2+mB2+mC2=m×√3
由于W=A+B+C-180,所以A’=A-w/3=2A/3-B/3-C/3+60°,故mA’=√（2mA/3）2+（mB/3）2+（mC/3）2=√6×m/3，同理，mB’=mC’=mA’
（2）Pw=μ2÷mw2=1/3
PA=PB=PC=1.5
35、如图所示，试求P点的高程的加权平均值、单位权中误差、加权平均值中误差。
线路
起点高程m
高差m
路线长度km
A-P
15.575
4.435
2.0
B-P
12.360
7.655
2.5
C-P
26.550
-6.545
2.5
D-P
29.375
-9.375
5.0
E-P
14.335
5.675
2.0
B
A
PC
ED
因为PA=15.575+4.435=20.010m同理，PB=20.015m,PC=20.005m,PD=20.000m,PE=20.010m
又长度为L的线路高差测定的权PH=1/L，则每条线路的权依次为0.5，0.4，0.4，0.2，0.5
故高程的加权平均值x=（PAP1+…+PEP5）÷（P1+…P5）=20.009m
单位权中误差m0=根号下[Pvv]÷（5-1）}=根号下（38÷（5-1））=±0.003
加权平均值中误差mx=0.003÷根号下
（2）=±0.002
36、解释下列名词：
控制测量、碎部测量、等高线、角度前方交会、边长前方交会、导线测量、导线左角、极坐标法、自由设站法
控制测量：
为建立控制测量网而进行的测量工作
碎部测量：
以控制点为基础，测定地物、地貌的平面位置和高程，并将其绘制成地形图的测量工作。
等高线：
地面上高程相等的相邻点所连成的闭合曲线
角度前方交会：
A、B为坐标已知的控制点，P为待定点。
在A、B点上安置经纬仪，观测水平角α、β，根据A、B两点的已知坐标和α、β角，通过计算得出P点的坐标。
边长前方交会：
A、B为已知控制点，P为待定点，测量AP和BP边长，根据A、B点的已知坐标及边长AP和BP，通过计算求出P点坐标。
导线测量：
将一系列测点依相邻次序连成折线形式，并测定各折线边的边长和转折角，再根据起始数据推算各测点平面位置。
导线左角：
位于导线前进方向左侧的角
极坐标法：
用极坐标解决测量中的几何问题的方法
自由设站法：
在待定控制点上设站，向多个已知控制点观测方向和距离，并按间接平差方法计算待定点坐标的一种控制测量方法
37、导线布置的形式有哪几种？
导线测量中，应直接观测哪些元素？
3种：
附合导线、闭合导线、支导线
直接观测：
导线边长和转折角
38、试述经纬仪测绘法作业的基本过程。
1、安仪：
在控制点A安置经纬仪，量取仪器高。
2、定向：
后视（盘左瞄准）控制点B，度盘置零。
3、立尺：
立尺员把塔尺立到地形、地貌特征点上
4、观测：
瞄准点1的塔尺，分别读取上、下丝之差、中丝读数、竖盘读数L、水平角β。
5、记录、计算：
记录上述观测值，按视距测量公式计算出点1的水平距离D和高程H。
6、展碎部点：
在图纸上，按β、D，定出点1的位置。
7、绘制地形图（地物和等高线）
39、试求P1、P2、P3、P4的坐标。
D
A
C
BP1P2P3P4
TAB=1350TCD=450
XB=400mXC=200.010m
YB=0mYC=600.015m
点名
观测角°′″
坐标方位角°′″
边长/m
Δx/m
Δy/m
X/m
Y/m
A
B
1350000
400
0
P1
-6
1350006
900000
200
+3
+0.000
+4
+200.000
400.003
200.004
P2
-6
2700006
1800000
100
+1
-100.000
+2
+0.000
300.004
200.006
P3
-6
900006
900000
200
+3
+0.000
+4
+200.000
300.007
400.010
P4
-6
2700006
1800000
100
+0
-100.000
+1
+0.000
200.007
400.011
C
-6
900006
900000
200
+3
+0.000
+4
+200.000
200.010
600.015
D
-6
1350006
450000
∑
9900036
800
-200
+600
XC-XB=-190.990
YC-YB=600.015
fh=135°00′00″+990°00′36″–6×180°-45°00′00″=36″
fx=-0.010mfy=-0.015mfs=√fx2+fy2=0.018m
K=fs÷∑S=0.018÷800=2.25×10-5<1/4000
40、结合所学知识，说明目前数字测图的作业模式
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