工程测量答案.docx
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工程测量答案
绪论
1名词解释题
（1）处处与重力方向垂直的曲面。
（2）与静止的平均海水面相重合的水准面。
（3）各国为测绘本国领土的需要，选择一种椭球定位方法，使椭球面与本国的大地水准面非常接近，该椭球面称为参考椭球面。
（4）地面上某点沿它的铅垂线至大地水准面的垂直距离。
（5）地面上某点沿它的铅垂线至假定水准面的垂直距离。
2填空题
（1）控制测量碎部测量避免误差积累、精度分布均匀和便于分组作业
（2）经度纬度高程（或纵坐标X，横坐标Y，高程H）
（3）假定平面直角坐标系高斯平面直角坐标系
（4）从高级到低级、整体到局部、由控制测量到碎部测量
（5）1:
500，1:
1000，1:
50001:
10000，1:
25000，1:
500001:
100000，1:
250000，1:
500000，1:
1000000
（6）角度距离高差
（7）测量学上用的方位角是从北端起算、而数学上角度从X轴起算，为了不改变数学公式，则必须改变坐标轴的名称，数学上的X轴改为Y轴，Y轴改为X轴，并且象限按顺时针排列。
（8）测量地面上的地物地貌绘制到图纸上把图上的设计测设到地面上
（9）水准面、大地水准面和参考椭球面垂线和法线
（10）磁子午线方向真子午线方向建筑物主轴线方向
3是非判断题
（1）√
（2）√（3）×（4）×（5）√（6）×（7）√（8）√（9）√
4单项选择题
（1）（b）
（2）（b）（3）（c）（4）（d）（5）（c）（6）（c）
5问答题
（1）假定平面直角坐标系坐标原点可以是任意位置，其X轴可用真子午线方向或磁子午方向或建筑物的主轴线方向。
高斯平面直角坐标系是以投影带中央经线作为X轴，赤道的投影作为Y轴，坐标原点是在赤道上。
前者适用于小区域独立测图，后者适用于大区域，国家基本比例尺地形图测绘。
（2）1954年北京坐标系是连测苏联普尔科伐大地原点到北京某三角点所求得的大地坐标作为我国大地坐标的起算数据。
1980年大地坐标系则是我国独立自主建立的，原点设在陕西泾阳县永乐店境内，1978年兴建，1980年完成。
1954年北京坐标系是采用苏联克拉索夫斯基提出的地球椭球参数。
1980年坐标系采用国际大地测量协会75年推荐的椭球参数，确定新的大地原点，通过重新定位、定向，进行整体平差后求得的。
新系统比老系统精度高，因老系统的参考椭球面与大地水准面差异存在着自西向东系统倾斜，最大达到65m，平均差达29m。
新系统这两个面平均差仅10m。
（3）即某种比例尺图上0.1mm所代表的实地距离称该比例尺的最大比例尺精度。
它的实用价值有两点：
一是概略决定量距应准确的程度，例如1:
50000比例尺精度为5m，1:
5000比例尺精度为0.5m，后者量距精度约比前者高10倍，但考虑到其他因素，采用的量距精度还要高于比例尺精度。
二是根据要求图面反映地物的详细程度，确定采用何种比例尺，要反映地面长0.5m的地物，测图比例尺不能小于1:
5000，通常要1:
2000才能满足要求。
（4）重力作用线称为铅垂线，它是测量工作的基准线。
与平均海水面重合的水准面称为大地水准面，它是测量工作的一种基准面，即绝对高程的起算面。
（5）测量工作的实质就是测定或测设地面点的空间位置，测定选定的点或地面特征点的位置，根据需要绘制成图；或把设计图上的点位测设到地面。
（6）绝对高程是指地面某点沿其铅垂线到大地水准面的距离。
相对高程是指地面点沿其铅垂线到假定水准面的距离。
1956年黄海高程系是根据1949年至1956年共七年青岛验潮站的资料，以此推出青岛水准原点的高程为72.289m作为全国高程起算数据。
1985国家高程基准是根据青岛验潮站1952年至1979年的资料，重新推算青岛水准原点的高程为72.2604m，以此来统一全国的高程系统。
后者的精度大大高于前者。
6计算题
（1）6.5cm2×20002=26000000cm2=2600m2=0.26公顷
0.26公顷×15=3.9亩
26000000cm2/50002=1.04cm2
1:
2000与1:
5000比例尺精度分别为0.2m，0.5m
（2）0.1m0.2m0.1mm/0.5m=1:
5000
距离测量
1名词解释题
（1）在已知两点之间或在它们延长线上定出若干点，以便丈量距离。
（2）往返丈量距离之差与其距离平均值的比值。
2填空题
（1）名义长度实际长度短
（2）相对误差误差与距离长短有关，测量较长距离产生某一误差与测量较短距离产生同样大小误差，其测量精度是不同的。
前者高，后者低。
（3）测量时温度无关
（4）距离和时间距离和相位相位差
（5）往返待测距离所产生的相位差
（6）（a）脉冲测距法；（b）相位测距法；（c）多载波测距法。
（7）3km3km15km15km
3是非判断题
（1）×
（2）×（3）√（4）√
4单项选择题
（1）（a）
（2）（a）（3）（d）（4）（a）
5问答题
（1）跨山头定线步骤如下：
如右图所示，在山头两侧互不通视A、B两点插标杆，甲目估AB线上的1'点立标杆（1'点要靠近A点并能看到B点），甲指挥乙将另一标杆立在B1'线上的2'点（2'点要靠近B点并能看到A点）。
然后，乙指挥甲将1'点的标杆移到2'A线上的1"点。
如此交替指挥对方移动，直到甲看到1、2、B成一直线，乙看到2、1、A成一直线，则1、2两点在AB直线上。
（2）串尺法丈量距离精度高于整尺法，一般需先打木桩后测量，一般要串动测量3次。
而整尺法可以不打木桩，采用插测钎的办法，因此从效率来看，整尺法又高于串尺法。
（3）钢尺零端通常在钢尺带上，而皮尺零端通常就是铁环的边。
钢尺皮尺使用时，不应在地上拖着走，应抬起走。
丈量时两人同时用力。
丈量后，尺面应擦净。
收卷时避免扭曲，尤其是皮尺极易扭曲卷入，所以在收卷时，最好是左手拿盘盒同时用食指与中指夹皮尺，右手转动柄手。
（4）
（a）定线：
用经纬仪在AB之间定线，使相邻两点距离小于一尺段，并打下木桩，桩钉上刻（画）十字。
（b）量距：
用弹簧称给一定的拉力，用串尺法量三次取平均值，并读取温度。
（c）测定桩顶高程，用水准仪往返观测取平均。
（d）尺段长度计算：
d=l+Δld+Δlt+Δlh
全长计算：
D往=∑d往，D返=∑d返，D=
精度计算：
ΔD=D往-D返K=
（5）lt=l0+Δl+α×（t-t0℃）×l0
式中：
lt，钢尺经尺长改正后在温度t℃时的实际长度
l0，钢尺名义长度
Δl，钢尺在20℃时尺长改正数，即
Δl，温度20℃时的实际长度—名义长度
α，钢尺线膨涨系数，温度升降1℃钢尺1m伸缩的长度，其数值为α=1.20×10-5~1.25×10-5
（6）钢尺由于制造误差，以及使用中温度不同于检定时的温度，使得实际长度与名义长度不相等。
检定目的是求出钢尺的尺长方程式，以便对丈量结果进行改正。
尺长改正数为正时，表示实际长度大于名义长度，尺长改正数为负时，表示实际长度小于名义长度。
（7）（a）定线不同：
一般量距目测定线；精密量距用经纬仪定线。
（b）量距方法不同：
一般量距，直接平量或斜量，手控拉力，每尺段测一次，插测钎表示；精密量距用串尺法，每尺段串动尺子量三次，用弹簧称控制拉力，并读丈量时的温度。
（c）.测定高差方法不同：
前者目测水平拉钢尺，不必测高差；后者用水准测定高差，以便作倾斜改正。
（d）计算方法不同：
精密量距要作三项改正，即尺长改正、温度改正和斜改正；一般量距不需要。
（8）影响视距测量精度主要因素有：
（a）标尺刻划不准确误差，目前工厂生产标尺刻划误差不大，但是使用塔尺时，两截尺子接头部分误差较大。
（b）标尺读数误差，距离愈远，误差愈大，实验结果表明，当距离150m，读数误差可达到3mm。
（c）标尺倾斜引起的误差，标尺前倾后倾都造成尺间隔的变化，从而使测距产生误差。
（d）竖角测量的误差，该项误差对测距影响不大，但对高差影响较大。
（e）大气折光的影响。
观测时应注意：
读数准确；标尺要扶直，最好要装圆水准器；选择合适的观测时间，下丝离地面1m以上。
（9）在平坦地面上选一条直线，打四个木桩丈量三段距离，例如50m、100m、150m三段，实际长度用钢尺精确丈量，精度要求1:
5000。
再用视距法去测定求出尺间隔l，则K=D/l。
三段分别求三个K值取平均作为该仪器的K值。
（10）相位法光电测距原理：
如果在砷化镓发光二极管注入按一定频率变化的交变电流，则砷化镓二极管发出的光强也将随该频率发生变化。
这种光称为调制光。
相位法测距仪发出的测距光就是连续的调制光。
设测距仪在A点发出的调制光，被B点反光镜反射后，又回到A点所经过的时间为t。
设AB距离为D，调制光来回经过2D的路程，调制光的周期为2π，它的波长为λ，接收时的相位比发射时的相位延迟了Φ角，则
Φ=2πft，t=
∵D=
，λ=
∴D=
（1）
Φ=N·2π+⊿Φ
（2）
（2）代入
（1）得：
D=
=
（3）
（3）式中N为整周期数，⊿N为不足一周的小数。
6计算题
（1）尺长方程式为：
Lt=30+0.0025+1.25×10-5×30×（t-20）
D=120.016+（0.0025/30）×120.016+1.25×10-5×（28-20）×120.016=120.038m
（2）7×30+20.37=230.37m，允许距离较差为±0.115m
（3）⊿L=（119.965-120.001）×30/119.965=-0.009t=15.5°C时的尺长方程式：
l=30-0.009+0.0000125×（t-15.5）×30
t=20°C时的尺长：
l=30-0.009+0.0000125×（20-15.5）×30=30-0.007
20℃时的尺长方程：
L=30-0.007+0.0000125×（t-20）×30
（4）首先求温度11℃时，标准钢尺尺长：
Lt=30+0.0052+1.25×10-5×30×（11°-20℃）=30.0018m。
根据已知条件知温度11℃时检定钢尺长为30.0018+0.0142=30.016m。
其次，温度从11℃增加到20℃，尺长增加为
25×10-5×30×（20°-11°）=0.00337m。
因此，温度20℃时，被检定钢尺实际长为30.016+0.003=30.019
则尺长方程为：
Lt=30+0.019+1.25×10-5×30×（t-20℃）m
（5）D=D′+
+ɑ（t-20℃）×D′-
=75.813-+
+1.25×10-5（-5-20℃）×75.813-
=75.813-0.0227-0.0237-0.1034=75.663m
直线定向
1名词解释题
（1）从标准方向线北端顺时针计算到某直线所夹的水平角。
（2）地面上某点与地轴所组成平面与椭球面的交线。
（3）确定直线与标准方向线之间所夹的角度。
2填空题
（1）真子午线方向，磁子午线方向，纵坐标轴方向
（2）赤道北极
3是非判断题
（1）√
4问答题
（1）确定直线与标准方向之间的水平角度称为直线定向。
从纵坐标轴北端顺时针方向至该直线所夹的水平角称为坐标方位角。
同一直线正、反坐标方位角相差180°。
水准测量
1名词解释题
（1）通过物镜光心与十字丝交点的连线。
（2）通过水准管中点纵向圆弧的切线。
（3）通过水准管零点与水准器球心所作的直线。
（4）水准管相邻两个分划间弧长所对应的圆心角。
2填空题
（1）脚螺旋圆水准器汽泡居中竖轴微倾螺旋水准管汽泡居中即符合视准轴
（2）物镜目镜调焦螺旋十字丝分划板
（3）大大
（4）视准轴不平行与水准管轴的误差、地球曲率及折光差引起的误差
（5）望远镜水准器托板基座
（6）传递测点的高程结实的地面上尺垫
（7）水准管分划值水准管的长度、水准管内壁光滑程度、液体的纯净程度、环境的温度等
（8）通过圆水准器中点垂直于该两脚螺旋连线的垂线上
（9）水准管轴与视准轴平行
3是非判断题
（1）√
（2）×（3）√（4）√（5）×（6）×（7）×
4单项选择题
（1）（a）
（2）（d）（3）（c）（4）（d）（5）（c）（6）（c）（7）（b）（8）（b）（9）（c）
5问答题
（1）产生视差的原因是观测目标的象平面与十字丝平面不重合。
消除的方法：
如果十字丝不够清晰，还需调目镜螺旋使十字丝清晰，然后反复调对光螺旋，使目标的象与十字丝平面重合，一边调对光螺旋，一边用眼睛上下移动，观察目标的象与十字丝是否有错动的现象，边调边观察直至没有错动现象为止，则视差消除了。
（2）能基本消除水准尺零点磨损造成的误差。
例如第一站测量，正确高差为h1，由于零点磨损，观测结果得不正确高差为h'1，设后尺A零点未磨损，前尺B零点磨损量为⊿。
则
第一站，A尺未磨损，B尺磨损⊿。
则h'1=a1-（b1+⊿）=h1-⊿
第二站，由于前后尺倒换，则h'2=（a2+⊿）-b2=h2+⊿
第三站前后尺又倒换，所以h'3=a3-（b3+⊿）=h3-⊿
照此继续下去。
从上列公式看出：
第一站高差测小一个⊿，第二站测大一个⊿，第三站又小一个⊿，全路线总高差为各站高差之和。
如果全路线布置成偶数测站，则可完全消除水准尺零点磨损造成的误差。
（3）内对光望远镜由物镜、目镜、十字丝及调焦透镜组成。
外对光望远镜没有调焦透镜，观测目标时靠物镜筒的伸缩来达到调焦的目的。
内对光望远镜的优点在于密封式的，灰尘不易进入。
由于有了调焦透镜，增加了放大倍率。
在相同放大倍率情况下，内对光望远镜的镜筒比外对光望远镜的镜筒短。
（4）水准仪的圆水准器作粗平用，管水准器是精确整平视准轴用。
有了这两套水准器，就便于测站的安置与观测。
如果只有圆水准器，则视准轴不可能达到精确水平。
如果只有管水准器，由于它灵敏度高，用它来整平仪器就很费时，效率低。
（5）有三种：
第一种是往返观测，往返观测高差绝对值应相等，符号相反。
第二种将路线布置成闭合水准路线，因为闭合水准路线，按同一方向各段高差代数和应等于零，从而可校核测量的成果。
第三种布置成附合水准路线，从已知水准点开始，通过观测与计算，最后得到的另一水准点的高程，看其与已知的高程相差为多少。
上述三种方法中第三种为最好的一种方法。
（6）主要轴线有：
视准轴、水准管轴、圆水准器轴以及竖轴。
应满足条件是视准轴平行于水准管轴，圆水准器平行于竖轴，十字丝的横丝应垂直于竖轴。
其中视准轴平行于水准管轴是最主要的条件，因为只有满足这两条轴线相互平行的条件，观测时调水准管气泡居中，才能保证视准轴是水平的。
（7）因为水准测量在读数的一瞬间要求视准轴严格处于水平位置。
然而，当后视转为前视或前视转为后视时，由于仪器竖轴本身并非处于严格的铅垂状态，所以此时水准管的气泡又不居中了，只要在读数前调平水准管，视准轴才能为水平状态。
（8）视准轴不平行水准管轴，视准轴是向上倾的，尺上读数增加；向下倾的，尺上读数减少。
该项误差与仪器至尺子距离成正比例增加。
只有当后视距离与前视距离相等时，这项误差对高差无影响，因后视读数减前视读数时，误差消除掉。
（9）测站校核的方法：
①两次仪器高法：
第一次测得高差后，变动仪器高不小于10cm再测一次，求得高差进行比较，如果两次高差之差不超过某一规定，例如6mm，则说明测量合格。
③双面水准尺法，即用黑面与红面两面都读数，当黑面读数求得高差与红面读数求得高差不超过某一数值，则说明测量合格。
③双转点法，同一台仪器同时观测两个后视转点与两个前视转点。
在同一测站上，由双转点上求得仪器高程应相等。
（10）水准仪仪器处于铅垂位置是靠圆水准器居中完成的，由于圆水准器不精确，所以竖轴处于铅垂位置也仅是粗略的。
如果检校要求水准轴垂直于竖轴，视准轴也不是水平的。
实际上微倾水准仪的水准管轴通过微倾螺旋经常处于变动的情况，没有必要使水准管轴垂直于竖轴。
（11）有三大类：
第一类属仪器误差：
水准管轴不平行于视准轴误差可通过安量测站在前后尺等距处加以消除，零点磨损可通过安置偶数测站数，尺长有系统误差可在计算中加改正数，而刻划不准和尺面弯曲则无法消除其影响。
第二类观测误差，这类误差大多数具有偶然性。
而水准尺安置倾斜影响极大，解决办法是水准尺旁装上圆水准器。
第三类外界条件产生的误差，减小仪器下沉误差的影响，要用“后-前-前-后”的观测程序，解决尺垫下沉要用往返观测法。
减弱大气折光影响，则要选择合适的观测时间。
（12）高差法：
H2=H1+h12=H1+a-b适用于求一个点的高程，适用于路线测量。
仪高法（视线高法）：
H2=H1+a-b=Hi-b适用于求多个点的高程，适用于平整土地测量。
6计算题
（1）hAB=-3.320HB=100-30320=96.680
hBC=-3.560HC=96.680-3.562=93.118m
Ⅰ测站仪器视线高程=100+1.636=101.636
Ⅱ测站仪器视线高程=96.680+0.561=97.241m
（2）记录数据和计算结果列于下表
测站
点号
后视读数
前视读数
高差
高程
1
A
TP1
2.403
1.428
+0.975
417.251
418.226
2
TP1
TP2
0.621
1.375
-0.754
3
TP2
TP3
2.085
1.714
+0.371
4
TP3
P
0.714
1.643
-0.929
416.914
检核
计算
5.823
5.823-6.160=
6.160
-0.337
-0.337
-0.337
（3）解：
（a）hAB′=a′-b′=1.695-1.446=+0.249m
B尺上正确读数b=a′-hAB=1.695-0.228=1.467m>b′说明视线向下倾斜。
（b）Δh=hAB′-hAB=0.249-0.228=0.021m
i″=
=56.2″
（c）仪器在A点3m处，照准B尺使其读数为1.467m，此时水准管不居中，然后用拨针调整水准管居中。
此项检验应反复进行，直到满足要求为止。
（4）见下表
点号
距离D
km
高差h
m
高差改正数v
m
改正后高差h+v
m
高程H
m
A
1.1
-2.101
-0.010
-2.111
75.189
1
73.078
0.8
+1.468
-0.008
+1.460
2
74.538
1.0
+1.469
-0.009
+1.460
3
75.998
0.9
-0.801
-0.008
-0.809
A
75.189
∑
3.8
+2.892
-0.035
0
fh=+0.035mfh容=
=±0.078m
（5）见下表
点号
测站数n
高差h
m
高差改正数vm
改正后高差h+vm
高程Hm
A
8
-0.127
-0.014
-0.141
55.000
1
54.859
10
-1.260
-0.017
-1.277
2
53.582
12
+4.279
-0.020
+4.259
B
57.841
∑
30
+2.892
-0.051
+2.841
+2.841
fh=2.892-2.841=+0.051mfh容=
=±0.066m
角度测量
1名词解释题
（1）测站与两个观测目标所组成二面角。
（2）观测目标的视线与水平线所夹的角度。
（3）照准部旋转中心的轴线。
（4）通过经纬仪望远镜旋轴的直线。
（5）横轴理论上应垂直于竖轴，它不垂直于竖轴的偏差。
（6）视准轴理论上应垂直于横轴，不垂直造成的偏差。
（7）当经纬仪望远镜水平且竖盘指标水准管汽泡居中或具有自动归零开关的仪器归零开关打开时，竖盘指标所指的度数与理论值之差。
2填空题
（1）正比反比
（2）对中整平水平度盘中心与测站在同铅垂线上，水平度盘处于水平位置
（3）水平度盘刻划注记是顺时针方向增加的。
（4）转读数手轮使测微盘单指标线对准1′转照准部使度盘双线指标夹度盘0°刻划，用微动螺旋精确对准度盘离合器扳下则保持度数不变，此时松开照准部瞄准目标
（5）使竖盘指标处于铅垂或接近铅垂的某一固定的位置自动归零的开关
（6）视准轴误差横轴误差
（7）水准管轴垂直与竖轴视准轴垂直与横轴横轴垂直与竖轴
（8）消除或减弱度盘刻划不均匀误差对测角的影响。
（9）（a）DJ0.7一等（b）DJ1二等（c）DJ2三等、四等（d）DJ6大比例地形测量及一般工程（e）DJ15矿山测量及一般工程（f）DJ60简易测量
3是非判断题
（1）√
（2）×（3）×（4）×（5）√（6）√（7）√（8）√（9）×（10）√
4单项选择题
（1）（a）
（2）（d）（3）（b）（4）（b）（5）（c）（6）（b）（7）（c）（8）（a）（9）（d）（10）（c）
5问答题
（1）正确使用制动螺旋注意两点：
一是打开某部件前要先松开相应的制动螺旋；二是制动螺旋不可旋得太紧。
微动螺旋使用其中间部分，避免使用两端部分。
当制动螺旋旋紧时，微动螺旋才能起作用。
使用微动螺旋，最好以旋进结束，此时是压迫弹簧，不会出现弹簧弹力不足而产生滞后效应。
（2）有视准轴、横轴、水准管轴、竖轴等四条主要轴线。
视准轴应垂直横轴，水准管轴应垂直于竖轴，横轴应垂直于竖轴。
如果水准管轴不垂直于竖轴，仪器将无法整平。
视准轴不垂直于横轴，望远镜视准轴上下扫描将不是一个铅垂面，而为圆锥面。
横轴不垂直于竖轴，望远镜视准轴扫描的是倾斜面。
这与水平角和竖角测量原理相违背。
（3）因为边长越短对于相同的对中误差或目标偏心误差引起角度误差将越大。
下图（a）边长OB小于OA，同样的对中误差OO′，对OB影响为ε2，对OA的影响为ε1，显然ε2>ε1。
图（b）反映同样的目标偏心差l，对于短边的影响为δ2，对长边影响为δ1，显然δ2>δ1。
（4）当望远镜水平，且竖盘指标水准管气泡居中时，竖盘指标所指读数与理论读数之差称为竖盘指标差。
检验的方法：
用正倒镜观测远处大约水平一清晰目标三个测回，按公式算出指标差x，三测回取平均，如果x大于±1′，则需校正。
校正时，先计算盘右瞄准目标的正确的竖盘读数（R±x），竖盘顺时针增加的（如TDJ6），取“+”号，竖盘逆时针增加的（如DJ6-1），取“-”号。
然后，旋转竖盘指标水准管的微动螺旋对准竖盘读数的正确值，此时，水准管气泡必偏歪，打开护盖，用校正针拨动水准管的校正螺丝使气泡居中。
校正后再复查。
对于有竖盘指标自动归零的经纬仪（如TDJ6），仍会有指标差存在，检验方法同上。
校正方法不同，首先用改锥拧下螺钉，取下长形指标差盖板，可见到仪器内部有两个校正螺钉，松其中一螺钉紧另一个螺钉，使垂直光路中一块平板玻璃转动，从而改变竖盘读数对准正确值便可。
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