昆明理工大学罗志清《测量学》 读书笔记及课后练习答案分解.docx

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昆明理工大学罗志清《测量学》读书笔记及课后练习答案分解

第一篇坐标系统及测量工作原则

1.2--1.大地坐标系

以参考椭球面和发现为依据，确定地面上任一点在参考椭球面上的位置而建立的坐标系称为大地坐标系。

大地坐标系是以大地经度L、大地纬度B和大地高H三个量来表示地面点空间位置的，称为点的大地坐标。

2.地理坐标系

以大地水准面和铅垂线为依据，用地理经度、地理纬度确定地面任一点在大地水准面上的位置而建立的坐标系，称为地理坐标系。

3.高斯--克吕格平面直角坐标系是如何建立的

采用分带投影后，各带的中央子午线与赤道垂直相交于O点，称为坐标原点。

以每一带的中央子午线投影为纵坐标轴，用X表示，赤道以北为正，赤道以南为负；以赤道投影为横坐标轴，用Y表示，中央子午线以东为正，以西为负。

这样，各带就构成了独立的平面直角坐标系，称为高斯--克吕格平面直角坐标系。

4.为什么要进行分带投影

高斯投影保持了投影前后图形的等角条件，但除中央子午线投影后为一直线，且长度不变外，其它长度都产生变形，投影面上的长度总比球面上大，且离中央子午线越远，变形越大。

长度变形过大，会影响测图、施工的精度，因此，必须采用分带投影来对这种变形加以限制，使其不超过某一限度，使每一投影带只包括位于中央子午线两侧的邻近部分。

5.横坐标的自然值与通用值有何不同？

如何换算？

为了避免横坐标出现负值，把纵轴自中央子午线向西移动500km，即在Y坐标系上统一加上500km。

由于赤道上经差为3。

的平行圈长约330km，当纵轴西移后，凡位于中央子午线以东的点，它的横坐标值都大于500km，而位于中央子午线以西的点，其横坐标值都小于500km，但均为正值。

此外，为了区分某点位于哪一带，还规定在横坐标值前冠以带号。

通常把未加500km和带号的横坐标值称为自然值，加上的则称为通用值。

（测绘管理部门提供的坐标成果一般为通用值。

）

1.3--1.什么是绝对高程？

地球表面某点沿铅垂线到大地水准面的距离叫该点的绝对高程（简称高程或标高，也叫海拔），一般用H表示。

2.什么是相对高程？

地球表面某点沿铅垂线到任一假定水准面的距离叫该点的相对高程。

一般建筑图纸上标注的高程就是相对高程。

用H’表示。

3.什么是高差？

hAB>0和hAB<0其代表的含义有什么区别？

两个地面点的高程差称为高差，用h表示。

（两点间的高差与高程起算面无关。

）hAB=HB-HA

高差反映相邻两点间的地面时上坡还是下坡。

hAB>0表示地面上B点高于A点，是上坡；hAB<0，表示B点低于A点。

是下坡；hAB=0，表示地面上A、B两点同高。

4.我国的高程起算面是如何确定的？

中华人民共和国水准原点高程是多少？

大地水准面是高程的起算面，我国各地地面点的高程都是以青岛国家水准原点的黄海高程为起算数据。

“1985年国家高程基准”。

水准原点的高程为H0=72.2604m。

1.4--1.用水平面代替水准面，对距离、水平角和高差有什么影响？

（1）对距离影响：

当两点间的距离为10km时，以水平面代替水准面所产生的距离误差为距离的1/120万，而当代精密测距仪的测距精度也只有1/100万。

故在半径为10km的范围内进行测量时，可以用水平面代替水准面，由此带来的距离误差可以忽略不计。

（2）对水平角的影响：

当测区满级为100km2时，以水平面代替水准面，地球曲率对水平角的影响很小，球面角值才0.51’’,可以忽略不计。

（3）对高差的影响：

用水平面代替水准面，对高差的影响是很大的，距离为500m就有2cm的高差误差，这是不允许的。

因此，在高差测量中，即使距离很短，也应估计地球曲率对高差的影响。

当后、前视距相等时，地球曲率对一个测站的高差没有影响。

在作业中，将∑（Sa-Sb）限制在某一范围，如当（Sa+Sb）平均为200m，∑（Sa-Sb）≦10m时，ΔhAB≦0.16mm，误差可忽略。

2.如何推导出地球曲率对高差的影响公式？

1.6--1.测量工作的原则有哪些？

为什么要遵循这些原则？

测量工作是一项严谨的工作，测量工作者必须保证提供的数据（包括野外观测的数据及现场或室内计算的数据）真实、准确，这就要求测量人员在从事任何一项测量工作时遵循一定原则。

（1）从高级到低级

（2）从整体到局部

（3）先控制后碎步

“先控制”：

先用较高的精度确定出控制点的坐标、高程，再以这些控制点为基础，将其周围的其他特征点（碎部点）测定出来或者将设计图上的点放样到实地。

控制点是在地面上作了标记的点，根据对其测量方法的不同可有不同的名称，如三角点、导线点、卫星定位点、水准点等。

（4）有检核

1。

如何保证测量数据的准确性。

（同一个量测两次）

2。

如何保证计算数据的准确性。

（同一个计算问题两人独立计算；同一个计算问题一个人用不同方法计算；充分利用数据之间应满足的关系检核。

）

第二篇仪器操作

2.1.1--1.高差是如何测出的？

在A、B两点上竖立两根尺子，并在A、B两点间安置一架可以得到水平视线的仪器。

hAB=后视读数-前视读数（简称后-前）

2.转点：

如果两点之间的距离较远，或高差较大时，仅安置一次仪器便不能测得它们的高差，这是需要加设若干个临时的立尺点，作为传递高程的过度点，称为转点。

测点：

连续地在每两点间安置水准仪和在各点上竖直水准尺，每安置一次仪器，称为一次测站。

2.1.2--1.水准仪主要由哪些部件组成？

各部件起什么作用？

（1）望远镜：

是用来观测远处目标的主要部件，由物镜、目镜、十字丝分划板、调焦透镜、物镜对光螺旋、目镜对光螺旋组成。

（2）水准器：

是用来将仪器上某一平面或轴线整置到水平或铅垂位置的一个部件。

水准器有管水准器（又称水准管）和圆水准器。

（3）基座：

呈三角形，其中心是一个空心轴套，仪器上部通过竖轴插在轴套内。

基座下部装了一块三角底板，脚螺旋分别安置在底板的三个叉口内，通过三脚架上的连接螺旋将仪器与三脚架相连。

转动脚螺旋调节水准器使仪器大致水平。

2.如何消除视差？

观测目标时转动物镜对光螺旋使调焦透镜沿光轴方向前后移动，直到不同距离的目标都成像在十字丝面上。

（仔细调焦）使像面与十字丝面完全贴合。

3.水准仪的使用包括哪些步骤？

（1）安置水准仪

（2）粗略整平

（3）瞄准水准尺

（4）精平和读数

2.1.3--1.单一水准路线包括哪些？

（1）闭合水准路线：

从一个已知高程的水准点BM.A出发，沿新建的水准点1.2....进行水准测量，最后又回到BM.A点，这条路线称为闭合水准路线。

（2）附和水准路线：

从一个已知高程的水准点BM.A出发，沿新建的水准点1.2....进行水准测量，最后附和到另一个已知高程的水准点BM.B，这条路线称为附和水准路线。

（3）支水准路线：

从一个已知高程的水准点BM.A出发，沿新建的水准点1.2....进行水准测量，这条路线称为支水准路线。

为了进行测量成果的检核和提高测量的精度，对于支水准路线应进行往返观测。

2.闭合差：

闭合差就是某量的推算值与该量得理论值（或已知值）之差。

2.1.4--1.水准仪的主要轴线：

水准管轴//视准轴；圆水准轴//纵轴

2.1.5--1.水准测量主要有哪些误差来源？

应如何减弱其对高差的影响？

（1）仪器误差

1。

水准仪校正后的剩余误差：

要求作业时保持前、后视线长度相等。

2。

水准尺分划误差：

按照规定每米真长与名义长之差不得超过±0.5mm.

3。

尺的误差：

可采取在量固定点间使测站为偶数的方法予以消除。

并及时清除尺底泥土等。

（2）观测误差

1。

水准管气泡居中的误差：

每次读数前，认真检查气泡的位置，使气泡严格居中。

2。

照准误差：

m照=±60’’/V*D/ρ

3。

在水准尺上读数的估读误差：

估读误差与水准尺的基本分划值有关，也与望远镜的放大率和视线长度有关。

（3）水准尺倾斜的误差：

特别注意将尺子扶直。

（4）外界因素影响

1。

地球曲率及大气折光影响：

影响不大，但作精密水准测量时，要求视线高出地面50cm，可避免视线靠近地面发生不规则折射而引起的误差。

2。

强阳光直射仪器的影响：

水准气泡最怕阳光直晒，气泡向着温度高的一段移动，影响仪器整平，因此阳光强烈时，应撑伞保护仪器。

（5）水准测量精度分析：

水准测量的高差中误差与测站数的平方根成正比；与水准路线长度的平方根成正比。

2.2.1--1.经纬仪的构造

（1）基座：

结构和作用于水准仪相似。

（2）水平度盘：

简称度盘又称下盘，装在仪器的旋转轴（竖轴）上，插在基座的轴套内。

测角时，水平度盘一般是不动的。

光学经纬仪的度盘是玻璃制成的圆盘，上刻有度盘分划线，通常有20’,30’,60’集中。

光学经纬仪每1。

注记一数字。

（3）照准部：

是仪器上部能绕竖轴转动的部分。

有支架、竖直度盘、望远镜和管水准器等。

（4）制动及微动设备：

一般经纬仪有两套制动及微动设备，一套望远镜制动和微动螺旋；一套水平制动及微动螺旋。

微动螺旋只有在制动螺旋制动情况下才起作用且移动范围有限。

（5）读数设备：

度盘和指针。

为读取度盘上不足一格的小角值，读数设备中都设置了测微装置。

2.2.3--1.水平角观测的两种方法？

（1）测回法（适用于观测只有两个方向的单角）

1。

盘左位置（上半测回）。

β左=b左-a左

2。

盘右位置（下半测回）。

β右=b右-a右

Β=（β左+β右）/2（一个测回的角值就是上下两个“半测回”角值的算术平均值）

（2）方向观测法（适用于一个测站有两个以上观测方向，需要测量多个角度的情况）

1。

盘左位置（上半测回）。

设定一个起始方向（零方向），顺时针一次观测各点，并回到起始方向。

2。

盘右位置（下半测回）。

从起始方向逆时针依次观测，再回到起始方向。

3。

计算

归零：

将零方向前、后半测回两次读数各取平均值。

两倍视准轴误差计算：

2c=（盘左读数）-[（盘右读数）±180。

]

2.2.4--1.竖直角测量

（1）竖直角计算公式

盘左：

a左=90。

-L

盘右：

a右=R-270。

a=（a左+a右）/2=（R-L-180。

）/2

（2）考虑竖直度盘指标差X后竖直角计算公式

盘左：

a左=90。

-L+X

盘右：

a右=R-270。

-X

X=（L+R-360。

）/2

a=（a左+a右）/2=（R-L-180。

）/2

2.2.5--1.经纬仪的主要轴线及其应满足的条件

经纬仪主要的轴线有：

竖轴（仪器的旋转轴，又称纵轴）；横轴（望远镜的旋转轴）；视准轴和水准管轴。

满足条件有：

（1）水准管轴垂直于竖轴（L┴V）

（2）视准轴垂直于横轴（C┴H）----视准轴绕横轴旋转时，才能扫出一个竖直平面；

（3）横轴垂直于竖轴（H┴V）----仪器整平后，横轴处于水平位置，视准轴旋转时，才能扫出一个竖直平面；

（4）视线水平和竖盘水准管的气泡居中时，竖盘读数应为某一特征值（90。

或270。

）

2.如何进行经纬仪的检验与校正？

（1）照准部水准管轴垂直于竖轴

仪器整平--松开照准部制动螺旋--使照准部水准管平行于一对脚螺旋--转动螺旋使气泡居中--将照准部旋转180。

--若居中则水准管轴垂直于竖轴--若不居中，进行校正。

（2）十字丝的竖丝垂直于横轴

望远镜上下移动（左旋或右旋望远镜微动螺旋）时，目标点始终沿竖丝移动。

（3）视准轴垂直于横轴

A、B两点相距80-100m，经纬仪安置于中点O--在A与仪器同高处选择一明显目标，在B仪器同高处放一根横尺或贴一张白纸--盘左望远镜瞄准A，固定照准部，倒镜呈盘右位置，读数或在白纸做一标志--盘右望远镜瞄准A，固定照准部，倒镜呈盘左位置，读数或在白纸做一标志--读数相同或所标标志重合则两轴垂直

（4）横轴垂直于竖轴

在距离墙壁10m~20m处安置经纬仪--盘左：

望远镜瞄准高出明显目标A，固定照准部，放平望远镜在墙上标志一点--盘右：

望远镜瞄准高出明显目标A，固定照准部，放平望远镜在墙上标志一点-