国家开放大学电大考试《建筑测量》形成性考核及答案20.docx
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国家开放大学电大考试《建筑测量》形成性考核及答案20
【建筑测量】形成性考核册作业答案
建筑测量作业1
一、填空题
1.、测量工作的基本原则是程序上“由整体到局部”；步骤上“先控制后碎部”；精度上“从高级到低级”。
2、方位角是自某标准方向起始，顺时针至一条直线的水平角，以过直线起点的平面坐标纵轴平行线指北端为标准方向的方位角为坐标方位角。
坐标方位角范围0o～360o。
象限角取值范围为0o～90o，为了说明直线所在的象限，在角值前应加注直线所在象限的名称。
3、高程是指地面点沿铅垂线到一定基准面的距离。
测量中定义以大地水准面作基准面的高程为绝对高程，以其它任意水准面作基准面的高程为相对高程。
地面任意两点之间的高程之差称为高差。
无论采用绝对高程还是相对高程，两点间的高差总是不变的。
如果hAB为正时，表明B点高于A点。
4、水准测量的基本原理是利用水准仪提供的水平视线测定地面两点之间的高差，推算未知点高程一种方法。
5、水准仪的粗略整平是指旋转脚螺旋使圆水准气泡居中；水准仪的精确整平是指旋转微倾螺旋，使水准管气泡居中。
6、水准测量的水准路线分为附合水准路线、闭合水准路线、支水准路线。
7、使用微倾式水准仪的操作步骤是：
粗略整平、瞄准标尺、精确整平、标尺读数。
二、名词解释和简答题
1、地面点的平面位置如何确定？
测量上的直角坐标系有哪些？
他们是如何定义的？
答：
地面点的平面位置可用二维球面或平面坐标确定。
测量上的直角坐标系有：
高斯平面直角坐标系，独立平面直角坐标系。
高斯投影是一种横轴椭圆柱投影，即设想用一个椭圆柱套住地球椭球体，使椭圆柱的中轴横向通过椭球体的中心，将椭球面上的点位和图形投影到椭圆柱的面上，然后将椭圆柱沿通过南、北极的母线展开成平面，即得到高斯投影平面，在此平面上，椭球体和椭圆柱相切的一条子午线和赤道的投影为两条相互正交的直线，即构成高斯平面直角坐标系。
在水平面上设一坐标原点，以过原点的南北方向为纵轴（向北为正，向南为负），东西方向为横轴（向东为正，向西为负），建立的坐标系为独立的平面直角坐标系。
2、何谓水准面？
何谓大地水准面？
地面点的第三维坐标是什么？
答：
所谓水准面是假想处于静止状态的海水面延伸穿过陆地和岛屿，将地球包围起来的封闭曲面。
所谓大地水准面是通过平均海水面的水准面，因而大地水准面具有惟一性。
地面点的第三维坐标是高程。
3、在距离测量及高程测量中用水平面代替水准面的限度分别是多少？
答：
当地形图测绘或施工测量的面积较小时，可将测区范围内的椭球面或水准面用水平面来代替，这将使测量的计算和绘图大为简便，但必须有一定的限度。
距离测量时，可将10km长的区域作为距离测量时用水平面代替水准面的限度，在一般测量工作中，有时这一限度可放宽至25km长的区域；在一般高程测量中，也只能以距离100m为用水平面代替水准面的限度。
4、何谓水准点？
何谓转点？
尺垫起何作用？
什么点上才用尺垫？
水准点要用尺垫吗？
答：
用水准测量方法测定的高程控制点称为水准点，常以BM表示。
所谓转点是临时设置，用于传递高程的点，转点的作用就是传递高程。
尺垫一般由铸铁制成，呈三角型，尺垫，其中央有一突出圆顶，测量时用于支承标尺。
转点上应放置尺垫。
水准点不放置尺垫。
5、水准仪主要由哪几部分的组成？
各有何作用？
何为望远镜的放大倍率？
何为水准管分划值？
答：
水准仪主要由望远镜、水准器和基座三个部分组成。
望远镜由物镜、目镜、对光透镜和十字丝分划板等组成，主要用于照准目标、放大物象和对标尺进行读数。
水准器是用于整平仪器的装置。
基座通过中心螺旋将仪器与三角架相连接。
旋转三个脚螺旋调节圆水准气泡居中，即可使仪器粗略整平。
望远镜的放大倍率：
放大后的虚象对眼睛构成的视角β与眼睛直接观测目标构成的视角α之比，即放大后的虚象与用眼睛直接看到目标大小的比值。
水准管分划值：
相邻分划线间的圆弧所对应的圆心角值。
6、什么是视差？
它是怎样产生的？
如何消除？
答：
所谓“视差”，是当眼睛在目镜端上、下微动时，看到十字丝与目标的影像相互移动的现象。
其产生的原因是目标的实象未能刚好成在十字丝平面上。
视差的存在会增大标尺读数的误差，消除的方法是再旋转物镜对光螺旋，重复对光，直到眼睛上、下微动时标尺的影像不再移动为止。
7、水准测量为什么要求前后视距相等？
答：
前后视距相等可消除角误差、地球曲率和大气折光的误差。
8、水准测量外业中有哪些测站检核和计算检核？
答：
测站检核的方法有：
1）变仪高法。
2）双面尺法。
计算检核：
所有测站的后视读数之和与前视读数之和的差值等于测站高差之和，即：
[h]＝[a]－[b]
9、水准仪主要轴线之间应满足的几何条件是什么？
各起什么作用？
水准仪的主要轴线有望远镜视准轴、水准管轴、圆水准轴，此外还有仪器的竖轴。
它们之间应满足以下几何条件：
1）圆水准轴平行于仪器的竖轴，即知A、B、C三点坐标分别为Xa=、Ya=；Xb=，Yb=；Xc=，Yc=1303.80m。
求aAB、DAB和aAC、DAC
（P14公式）
解：
aAB=arctanYb-Ya/Xb-Xa=arctan=
所以aAB=87°57′14″
D2AB=（Xb-Xa）2+（Yb-Ya）2
DAB=172.54m
aAc=arctanYc-Ya/Xc-Xa=arctan=
Yc-Ya﹤0Xc-Xa﹥0
aAc=360°°=324°46′48″
D2Ac=（Xc-Xa）2+（Yc-Ya）2
DAc=139m
2.设地面上A、B两点，A为后视点，B为前视点，A点高程为，后视读数为1.523m,
前视读数为,计算A、B两点的高差。
A点与B点哪点高？
B点高程为多少？
视线高程为多少？
解：
两点的高差：
hAB=（a－b）＝（－）=－
由上可知A点高。
B点的高程：
HB=HA+hAB=＋（－）=
视线高程：
Hi=HA＋a＝＋＝
3.将图1所注数据填入表内并进行计算：
表1水准测量成果计算表
测段号
点名
测站数
观测高差
/m
改正数 /m
改正后
高差/m
高程
/m
1
2
3
4
5
6
7
1
BMA
﹢
﹢
1
2
2
3
+
+
3
4
－
－
BMA
－
0
辅助
计算
fh＝33mm＜＝±40√Lmm＝±102.8mm
4.如图2所示附合水准路线，已知A、B两点的高程、各测段的测站数及观测高差。
试计算及调整其高差闭合差，并求各待定点的高程。
表 2附合水准路线计算
测段号
点名
测站数
观测高差/m
改正数/m
改正后高差/m
高程/m
备注
1
2
3
4
5
6
7
8
1
BMA
4
+
+
1
2
6
－
－
2
3
3
+
+
3
4
5
+
+
BMB
18
+
辅助
计算
＝-=-36mm＜
＝±12√18=51mm
建筑测量作业2
一填空题
1、空间任两方向在水平面上投影之间的夹角称为水平角，同一竖直面内水平方向转向目标方向的夹角称为竖直角。
竖直角为正时，称为仰角，为负时称为俯角。
2、DJ6型光学经纬仪由照准部、水平度盘和基座三部分组成。
3、经纬仪的使用是指对仪器进行对中、整平、照准和读数四项操作步骤。
4、测量竖直角在读数前，应注意使指标针水准管气泡居中，目的是使竖盘指标线位于正确位置。
5、经纬仪的竖盘指标水准管的作用是保证竖盘指标线处于正确位置。
6、使用经纬仪整平的目的是通过调节水准管气泡使仪器竖轴处于铅垂位置，对中的目的是安置仪器使其中心和测站点标志位于同一条铅垂线上。
7、测回法适用于2～3个方向，方向观测法（又称全圆测回法）适用于3个以上方向。
8、竖直角测量的计算公式盘左为αL=90o-L，盘右为αR=R-270O ，其平均值为 αa=（αL+αR）/2。
9、将经纬仪安置于A点且瞄准B点时，水平度盘读数为30O，欲测设45O的水平角值于AB直线的左侧，则水平度盘的读数应为345O。
10、精密量距时，尺长改正的计算公式为 Δld=ls-lo ，温度改正的计算公式为 Δlt=α（t-to）·lo倾斜改正的计算公式为 Δlh=-（h2/2l） ；钢尺尺长方程式的一般形式为 lt=lo+Δl+α（t-to）lo
11、倾斜视线的视距测量计算公式：
12、经纬仪的竖盘指标差是指当望远镜水平竖盘指标水准管气泡居中时，竖盘指标线偏离正确位置，其读数与90o或270o之间产生小的偏角，此偏角x称为竖盘指标差。
竖盘指标差的计算公式为 x=（αR-αL）/2
也可以为 x=[（L+R）-360o]/2 。
二名词解释和简答题
1、钢尺量距时为什么要直线定线？
答：
当地面两点间距离较长时，往往以一整尺长为一尺段，进行分段丈量，所以钢尺量距时要直线定线。
2、什么叫水平角、竖直角？
水平角和竖直角的观测原理是什么？
答：
水平角是空间任两方向在水平面上投影之间的夹角，取值范围为0o～360o。
水平角的观测原理：
安置经纬仪于地面O点，转动望远镜分别照准不同的目标（例如A、B二点），就可以在水平度盘上得到方向线OA、OB在水平面上投影的读数a、b，由此即得OA、OB之间的水平角β为：
β=b-a
竖直角是同一竖直面内水平方向转向目标方向的夹角。
目标方向高于水平方向的竖直角称为仰角，a为正值，取值范围为0o～+90o；目标方向低于水平方向的竖直角称为俯角，a为负值，取值范围为0o～-90o。
竖直角的观测原理：
经纬仪在测量竖直角时，只要照准目标，读取竖盘读数，就可以通过计算得到目标的竖直角。
3、角度测量有哪些主要误差？
在进行角度观测时为什么要进行盘左、盘右两次观测？
答：
角度测量得主要误差：
仪器误差、观测误差、外界条件的影响。
用盘左、盘右两次观测可以消除仪器的视准轴误差、横轴误差、竖盘指标差、度盘偏心差对测角的影响。
4、简述测回法和方向观测法的观测步骤。
两种方法各有哪些限差？
如何配置水平读盘的读数？
答：
测回法的观测步骤：
设在O点安置经纬仪，采用测回法测定OA、OB两个方向之间的水平角β。
1）上半测回（盘左）
先瞄准左目标A，得水平度盘读数a1，顺时针转动照准部瞄准右目标B，得水平度盘读数b1，并算得盘左角值：
β左＝b1－a1，接着倒转望远镜，由盘左变为盘右。
2）下半测回（盘右）
先瞄准右目标B，得水平度盘读数b2，逆时针转动照准部瞄准左目标A，得水平度盘读数a2，并算得盘右角值：
β右＝b2－a2，计算角值时，总是右目标读数b减去左目标读数a，若b 3）计算测回角值β：
β＝（β左+β右）/2
测回法限差：
半测回角值较差的限差一般为±40"；各测回平均角值较差的限差一般为±24"。
方向观测法的观测步骤：
设在测站O点安置仪器，以A、B、C、D为目标，为测定O点至每个目标之方向值及相邻方向之间的水平角。
1）上半测回 （盘左）
选定零方向（例如为A），将水平度盘配置在稍大于的读数处，按顺时针方向依次观测A、B、C、D、A各方向，分别读取水平度盘读数，并由上而下依次记入表中。
观测最后再回到零方向A（称为归零）。
2）下半测回 （盘右）
按逆时针方向依次观测A、B、C、D、A各方向（即仍要归零），读取水平度盘读数，并由下而上依次记入表中。
如果需要观测n个测回，同样应在每个测回开始即盘左的第一个方向，配置水平度盘读数使其递增，其后仍按相同的顺序进行观测、记录。
3）分别对上、下半测回中零方向的两个读数进行比较，其差值称为半测回归零差，若两个半测回的归零差均符合限差要求，便可进行以下计算工作。
水平角方向观测法限差：
仪器级别
半测回归零差
一测回内2C互差
同一方向值各测回互差
J2
J6
（无此项要求）
水平读盘读数的配置：
为提高测角精度，观测n个测回时，在每个测回开始即盘左的第一个方向，应旋转度盘变换手轮配置水平度盘读数，使其递增180o/n。
5、经纬仪的检验包括哪些内容？
竖盘指标差的检验如何检验？
答：
经纬仪的检验包括：
照准部水准管轴的检验；视准轴的检验；横轴的检验；十字丝竖丝的检验；竖盘指标水准管轴的检验。
竖盘指标差的检验：
首先仪器整平后，用横丝盘左、盘右瞄准同一目标，在竖盘指标水准管气泡居中时分别读取竖盘读数L、R。
然后计算出指标差x。
对于DJ6级经纬仪，若指标差超过1′时，则需进行校正。
6、钢尺量距和视距测量会受哪些误差的影响？
答：
钢尺量距的误差：
定线误差；尺长误差；温度误差；拉力误差；倾斜误差；钢尺垂曲误差；丈量误差。
视距测量的误差：
视距读数误差；标尺倾斜误差；竖角观测误差；视距常数误差；外界条件的影响。
7、简述全站仪的组成、性能指标、测量模式、使用方法和注意事项。
答：
全站仪的组成：
1）四大光电测量系统，全站仪其四大光电测量系统分别为水平角测量、竖直角测量、距离测量和水平补偿系统。
2）微处理器、电子手簿和附属部件。
3）同轴望远镜。
性能指标：
精度、测程、最小读数及测距时间、工作环境温度。
测量模式：
（1）角度测量模式
（2）距离测量模式（3）坐标测量模式（4）特殊模式（菜单模式）
使用方法：
（1）安置―将全站仪安置于测站，反射镜安置于目标点。
对中和整平同光学经纬仪。
（2）开机―打开电源开关（POWER键），显示器显示当前的棱镜常数和气象改正数及电源电压。
（3）仪器自检―转动照准部和望远镜各一周，使仪器水平度盘和竖直度盘初始化；
（4）参数设置―棱镜常数、气象改正参数的检查与设置；
（5）选择角度测量模式―瞄准第1目标，设置起始方向水平角为；再瞄准第2方向，直接显示水平角和竖直角（多为倾斜视线的天顶距读数）。
（6）选择距离测量模式―精测距离/跟踪测距/粗测距离。
（7）照准、测量―方向观测时照准标杆或觇牌中心，距离测量时望远镜应瞄准反射棱镜中心，按测量键显示水平角、竖直角和斜距，或显示水平角、水平距离和高差。
（8）测量完毕关机。
注意事项：
见书93页
三、计算题
1.钢尺丈量AB的水平距离，往测为，返测为；丈量CD的水平距离，往测为，返测为，最后得DAB、DCD及它们的相对误差各为多少哪段丈量的结果比较精确？
解：
1）水平距离，由 得：
AB：
DAB＝（＋）/2＝
CD：
DCD＝（＋）/2＝
2）相对误差，由得：
AB：
KAB＝－/＝1/3573
CD：
KCD＝－/＝1/2487 KAB＜KCD，故AB的丈量结果比较精确。
2.已知某钢尺尺长方程为lt=30－+×10-5×（t－20°C）×30m,当t=30℃时，用该钢尺量得AB的倾斜距离为，每尺段两端高差平均值为，求AB间水平距离（计算至mm）。
P77
3.
解：
1）AB段三项改正
尺长改正＝－×30＝－
温度改正＝×10-5（30°C－20°C）×＝
倾斜改正＝（2×30）＝－
三项之和（即AB段的改正数）：
＝－＋＋（－）
＝－
AB间水平距离=
4.完成下表计算：
（竖直角计算P59）
测站
目标
竖盘
位置
竖盘读数
L/R
半测回竖角
aL=90-L/aR=R-270
指标差
一测回竖角
（aL+aR）/2
备注
°′″
°′″
（）”
°′″
1
2
3
4
5
6
7
8
o
A
左
761818
+134142
-9
+134133
右
2834124
+134124
B
左
1152024
－252024
-6
－252030
右
2443924
－252036
4.将下图水平角观测值填入水平角观测手簿，并进行计算。
已知a1=0°00′24″,b1=44°24′18″,
a2=180°00′18″,b2=224°23′48″。
P55
测站
目标
竖盘
位置
水平度盘读数
°′″
半测回角值
°′″
左=b1-a1/右=b2-a2
一测回角值
°′″
（左+右）/2
备注
1
2
3
4
5
6
7
左
00024
442354
442342
442418
右
1800018
442330
2242348
建筑测量作业3
一、填空题
1.测量误差来源于测量仪器、观测者、及外界条件。
2.观测条件相同时所进行的各次观测称为等精度观测，观测条件不相同时所进行的各次观测称为不等精度观测。
3.观测值中误差越大，观测精度越低。
4.系统误差可以采用一定的方法加以消除，偶然误差不能消除，只能合理地处理观测数据，以减少其对测量结果的影响。
5.倍数函数中误差的计算公式 ＝,和差函数中误差的计算公式，
线性函数中误差的计算公式。
6.导线的形式分为附合导线、闭合导线和支导线。
7.导线测量的外业包括踏勘选点、角度测量、边长测量和连接测量。
8.附合水准线路A123B中，水准点A、B的高程分别为：
HA=,HB=,又测得A、B两点的高差为hAB=+，则其高差闭合差为。
9.闭合水准线路A123A中，测得各测段的高差分别为hAB=+，h12=，h23=+=，则其高差闭合差为。
10.导线测量内业计算的目的是进行数据处理，消除角度和边长观测值中偶然误差的影响，最终推算出导线点的坐标。
导线内业计算包括角度闭合差的计算和调整、根据改正后的角值，重新计算各边的坐标方位角、坐标增量闭合差的计算和调整和计算待定导线点坐标。
二、名词解释和简答题
1.什么叫中误差、容许误差、相对误差？
答：
中误差：
设在相同条件下，对真值为的量作次观测，每次观测值为，其真误差：
＝－（=1，2，3．．．）则中误差的定义公式为=
容许误差：
在衡量某一观测值的质量，决定其取舍时，可以该限度作为限差，即容许误差。
相对误差：
就是中误差之绝对值（设为|m|）与观测值（设为D）相除，再将分子化为1，分母取其整数后的比值（常以表示），如下式所示。
=
2.试指出下列误差的类型：
答：
系统误差类型为：
⑴钢尺尺长误差；⑵视距测量的乘常数误差；⑶水准仪的i角误差；⑷水准测量水准气泡符合不准确的误差；
偶然误差类型：
⑸钢尺定线不准、弯曲、不水平等给量距造成的误差；⑹经纬仪对中不准确给测角造成的误差。
3.系统误差的影响一般可采取什么样的措施加以消除？
偶然误差的影响能消除吗？
为什么？
答：
系统误差是指在相同的观测条件下对某量作一系列的观测，其数值和符号均相同，或按一定规律变化的误差。
只要采取恰当的方法就可以将系统误差的影响予以消除。
如钢尺定期检定其尺长改正数，据此对测量成果加以改正。
水准测量注意使测站的前后视距相等，从而使测站高差不再含有角误差的影响。
测量水平角和竖直角时，采用盘左、盘右取平均的方法，就可以较好地消除经纬仪的视准轴误差、横轴误差和竖盘指标差的影响。
偶然误差是指在相同的观测条件下对某量作一系列的观测，其数值和符号均不固定，或看上去没有一定规律的误差。
它的影响不能消除，因为由于受到仪器性能、观测员生理功能的限制及外界条件变化的影响，偶然误差总是不可避免地存在于观测值中。
4.评定角度测量精度指标能用相对误差吗？
为什么？
答：
不能，因为相对误差是中误差之绝对值与观测值之比，并将分子化为1，表分母取其整数后的比值。
一般当误差大小与被量测量的大小之间存在比例关系时，适于采用相对误差作为衡量观测值精度的标准，例如距离测量。
而角度测量中，测角误差与被测角度的大小不相关，因而，就不宜采用相对误差作为评定角度测量精度的指标。
5.导线选点应注意什么？
附合导线与闭合导线各适用于什么情况？
它们的内业计算有何不同点？
答：
导线选点时，应考虑以下因素。
（1）导线点在测区内应分布均匀，相邻边的长度不宜相差过大。
（2）相邻导线点之间应互相通视，以便于仪器观测。
（3）导线点周围应视野开阔，以有利于碎部测量或施工放样。
（4）导线点位的土质应坚实、以便于埋设标志和安置仪器。
符合导线各适用于从一已知点和已知方向出发，经导线点1、2．．．，附合到另一已知点和已知方向上，闭合导线适用于从一已知点和已知方向出发，经导线点1、2．．．，再回到原已知点和已知方向上。
附合导线与闭合导线内业计算的方法和步骤一致，仅两种闭合差的计算有所不同。
6.导线外业测量工作有哪些技术要求？
答：
1）导线边长的要求见表一：
表一：
测图比例尺
边长/m
平均边长/m
1：
2000
1：
1000
1：
500
100~300
80~250
40~150
180
110
75
2）测量水平角的测回数和限差要求表二。
表二：
比例尺
仪器
测回数
测角中误差
半测回差
测回差
角度闭合差
1：
500~
1：
2000
DJ2
1
DJ6
2
1：
5000~
1：
10000
DJ2
1
DJ6
2
3）边长测量
导线边的边长（水平距离）可用光电测距仪或全站仪测量。
采用往返取平均的方法，往返较差的相对误差一般应小于1/3000~1/2000。
7.和水准测量相比较，三角高程测量有何优点？
适用于什么情况？
答：
水准测量是利用水准仪提供的水平视线来测定地面两点之间的高差，进而推算未知点高程一种方法。
三角高程测量用经纬仪或全站仪，测定目标的竖直角和测站与目标之间的距离，通过计算求取测站和目标之间的高差。
水准测量通常适用于平坦地区，当地势起伏较大时，适宜采用三角高程测量地面点的高程。
三角高程测量适用于地势起伏较大时采用。
8.小地区高程控制测量常用的方法是什么？
（三、四等水准测量与一般水准测量有何不同？
）
答：
小地区高程控制测量常用的方法是三、四等水准测量，三、四等水准测量与一般水准测量大致相同，只是由于要求的精度更高，因而在运用双面尺法的同时，为了削弱仪器i角误差的影响，增加了视距观测，所须满足的限差也更多、更严。
10.交会测量适用于什么情况？
交会方法的哪些？
（P130-133）
二、计算题
1.用水准仪对A、B两点的高差进行6次观测，其结果如下：
1.329m、1.333m、1.330m、1.328m、1.332m、1.327m。
计算所测高差的算术平均值、观测值中误差和算术平均值中误差及算术平均值相对中误差和观测值中误差。
（P112
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