第5章 水准测量答案.docx

第5章 水准测量答案.docx

《第5章 水准测量答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第5章 水准测量答案.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第5章水准测量答案

第五章水准测量

一、选择题

1、B；A2、B3、C4、D5、B6、D7、A8、B9、B10、C

11、C12、B13、A14、C15、C16、C17、B18、B19、A

二、填空题

1、符合水准路线

2、精平

3、尽可能相等

4、圆水准器的检校十字丝环的检校水准管的检校

5、圆水准器轴平行于仪器竖轴十字丝横丝垂直于仪器竖轴水准管轴平行于仪器视准轴

6、圆水准器轴仪器竖轴望远镜视准轴水准管轴

7、

8、传递高程 本站前视读数 下站后视读数

9、

10、A点 B点

11、

12、水准路线长度 测站数

13、双面尺 变换仪器高

14、往返

15、偏大

16、尺垫

17、大致相等 大致相等

18、小 大 mm数

19、复诵 划掉重记

20、校核与调整

21、3.628m

22、240.000m

23、0100m

24、i角误差、地球曲率的影响、大气折光的影响以及望远镜对光调焦透镜运行的误差

25、+300m -300m

26、-0.32m -0.55m +0.23m

27、4.687m  4.787m

28、8

三、问答计算题

1、①为统一全国的高程系统，采用统一的基准面，该面上任一点的绝对高程为零，高程零点和高程原点称为高程基准。

②分为一、二、三、四等

2、不对。

水准点高程的位置是水准点标志的“顶面”，尺垫放在水准点标志上使标尺增加一个未知高度，将造成高差测量不准确。

3、①测站检核是指在测站上对后、前视标尺的黑红面读数之差，黑红面所测高差之差进行检核。

目的：

若测站上有关观测限差超限，在本站检查发现后即可重测。

②每个测站的误差累积后不能超过一定限度，故要进行路线检核。

4、①水准测量的高差闭合差是指水准测量观测值与重复观测值之差。

②高差闭合差计算：

三等水准测量：

四等水准测量：

普通水准测量：

L为符合路线或闭合路线的长度。

以公里为单位。

5、用双面尺法进行水准测量时，一测站的主要观测步骤包括：

（1）安置水准仪，整平；在后视点和前视点上立水准尺；

（2）瞄准后视尺，精平，读水准尺黑面读数；旋转水准尺，再读红面读数；计算黑红面读数差与尺常数比较，看是否超限，若超限则重新观测；否则瞄准前视尺开始观测；

（3）瞄准前视尺，精平，读水准尺黑面读数；旋转水准尺，再读红面读数；计算黑红面读数差与尺常数比较，看是否超限，若超限则重新观测；否则可以计算高差；

（4）根据黑面读数、红面读数分别计算高差，计算二者之间的差值，若差值小于限差则取高差平均值作为最终高差，若超过限值则应重新进行测量。

6、水准测量时一测站上的工作步骤为：

（1）在两点中间位置安置水准仪，在两点立尺，对仪器进行粗略整平；

（2）瞄准后视点A，精平，读取读数a；

（3）瞄准前视点B，精平，读取读数b；

（4）计算高差h=a–b。

7、前视尺立尺点尺垫的“顶面”高程是整个测站观测过程的成果。

测站搬设中一旦前视尺尺垫变动，则原高程成果不是“变动后的顶面”高程，“变动后的顶面”不再有高程，往后的高程测量没有高程传递值。

观测过程的成果是前视尺“尺垫的顶面”高程，是往后高程测量的高程传递值。

在测站搬设中，前视尺立尺点尺垫不得变动，“尺垫的顶面”与高程传递值一致，才可以进行往后的高程测量。

8、水准测量中尽量保证前后视距相等主要是为消除视准轴不平行于水准管轴的

角误差。

如图，水准仪位于水准点A、B之间，前后视距为Sa、Sb,视准轴不平行于水准管轴，二者之间有夹角

，前后视读数为b1、a1，如果不存在

角，则前后视读数为b、a。

正确高差为

，

观测高差为

当Sa=Sb时，

。

及前后视距相等时，可以消除

角误差。

9、

10、

11、便于传递高程，为了正确地传递高程，使立尺点稳固准确，水准点（已知高程点）不能放置尺垫。

12、测站记录计算校核：

－

＝

，外业成果校核：

构成闭合、附合水准路线或支水准路线，计算高差闭合差

，当

满足规定高差闭合差容许值（即

）时，认为外业观测成果合格，否则应查明原因返工重测，直至符合要求为止。

13、该测站测量结果：

0.566m

14、

=38mm

∑S=13.6km

每公里的高差改正数=

=-2.8（mm/km）

各段改正数：

δh1=-7mm,δh2=-12mm,δh3=-6mm,δh1=-13mm

H1=16.586m,H2=17.832m,H3=13.257m

15、第1组：

=39mm

每站的高差改正数=

=-1.05（mm/km）

各段改正数：

δh1=-11mm,δh2=-8mm,δh3=-11mm,δh1=-9mm

H1=45.526m,H2=45.155m,H3=44.430m

16、

（1）计算高差闭合差：

△h=HBM2-HBM1=157.732–163.751=-6.019m

△∑h=-3.001–4.740+1.719==-6.022m

fh=∑h-△h=-6.022–（-6.019）=-0.003m=-3mm

（2）分配闭合差，计算改正数

∑L=1.4+6.3+3.5=11.2km

v1=-（L1/∑L）*fh=0mm

v2=-（L2/∑L）*fh=2mm

v3=-（L3/∑L）*fh=1mm

（3）计算改正后的高差的高程

HP=HBM1+h1+v1=163.751–3.001+0=160.750m

HQ=HP+h2+v2=160.750–4.740+（0.002）=160.750–4.738=156.012m

或HQ=HBM2+（h3+v3）=157.732–1.719–0.001=160.750–4.738=156.012m

17、

（1）计算高差闭合差：

fh=∑h=-0.024m=-24mm

（2）分配闭合差，计算改正数

∑L=12km

v1=-（L1/∑L）*fh=2mm

v2=-（L2/∑L）*fh=6mm

v3=-（L3/∑L）*fh=4mm

v4=-（L4/∑L）*fh=7mm

v5=-（L5/∑L）*fh=5mm

（3）计算改正后的高差的高程

HB=HA+h1+v1=39.784m

HC=HB+h2+v2=37.338m

HD=HC+h3+v3=39.399m

HE=HD+h4+v4=40.184m

18、

（1）计算高差闭合差：

fh=∑h-△h=-0.023m=-23mm

（2）分配闭合差，计算改正数

∑L=11.5km

v1=-（L1/∑L）*fh=4.2mm

v2=-（L2/∑L）*fh=8mm

v3=-（L3/∑L）*fh=4mm

v4=-（L4/∑L）*fh=6.8mm

（3）计算改正后的高差的高程

HP=HM+h1+v1=27.531m

HQ=HP+h2+v2=30.213m

HR=HQ+h3+v3=33.935m

19、h=∑a-∑b=5.576m（a为后视读数，b为前视读数）

或h=（a1-b1）+（a2-b2）+（a3-b3）=5.576m

20、d>5m，超限。

Δh=h1-h2>±6mm超限。

21、

测站

视距s

测次

后视读数

前视读数

h=

-

备注

1

56.3

1

1.731

1.215

0.516

δ=-4mm

53.2

2

1.693

1.173

0.520

d

3.1

∑d

3.1

平均h

0.518

2

34.7

1

2.784

2.226

0.558

δ=+5mm

36.2

2

2.635

2.082

0.553

d

-1.5

∑d

1.6

平均h

0.556

3

54.9

1

2.436

1.346

1.090

δ=-5mm

51.5

2

2.568

1.473

1.095

d

∑d

平均h

1.092

22、HB=HA+h1+h2+h3=58.226m+0.518+0.556+1.092=60.392m。

23、闭合水准路线的计算

序

号

点

名

方

向

高差观测值

h'i（m）

（1）

测段长

Di（km）

（3）

测站数

nI

（4）

高差改正

vi=-Wni/N

（mm）（7）

高差

最或然值

（m）（8）

高程

（m）

（9）

BM

67.648

1

+

1.224

0.535

10

+4

1.228

A

68.876

2

+

-2.424

0.980

15

+7

-2.417

B

66.456

3

-

-1.781

0.551

8

-4

-1.785

C

68.244

4

-

1.714

0.842

11

-5

1.709

D

66.535

5

+

1.108

0.833

12

+5

1.113

BM

67.648

（2）W=∑h'i=-25mm

W容=±58mm

（5）[D]=3.74

km

（6）

N=56

（10）∑v=25mm

∑h=0

24、附合高程导线的计算

序

号

点

名

方

向

高差观测值

h'i（m）

（1）

测段长

Di（km）

（2）

高差改正

vi=-WD2/[DD]（mm）

（5）

高差最或然值

hi=h'i+vi

（7）

高程

H（m）

（8）

BM1

231.566

1

+

30.461

1.560

-8.0

30.453

A

262.019

2

-

51.253

0.879

+3.0

51.256

B

210.763

3

+

120.315

2.036

-15.0

120.300

C

331.063

4

-

78.566

1.136

+5.0

78.571

D

252.492

5

+

-36.560

1.764

-11.0

-36.571

BM2

215.921

（3）W=42mm

W容=±54mm

（4）[D]=7.375km

[DD]=11.753km

（6）∑v=-42mm

25、

测

站

点

号

水准尺读数（m）

高差

（m）

高程

（m）

备注

后视

前视

Ⅰ

BM.A

1.874

0.955

22.718

已知

TP.1

0.919

23.973

Ⅱ

TP.1

1.727

0.632

TP.2

1.095

24.305

Ⅲ

TP.2

1.186

-0.637

TP.3

1.823

23.668

Ⅳ

TP.3

1.712

0.096

B

1.616

23.764

计算检核

∑

∑a-∑b＝1.046

∑h＝1.046

26、

点号

路线长L（km）

观测高差hi（m）

高差改正数

（m）

改正后高差

（m）

高程H（m）

备注

BM.A

1.5

+4.362

-0.015

+4.347

7.967

已知

1

12.314

0.6

+2.413

-0.006

+2.407

2

14.721

0.8

-3.121

-0.008

-3.129

3

11.592

1.0

+1.263

-0.010

+1.253

4

12.845

1.2

+2.716

-0.012

+2.704

5

15.549

1.6

-3.715

-0.015

-3.730

BM.B

11.819

已知

∑

6.7

fh＝∑h测－（HB－HA）＝+66mmfh容＝±40

＝±104mm

-9.85mm/km∑

＝-66mm

27、

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

后视

前视

后距

前距

黑面

红面

视距差d

∑d

1

1979

0738

后

1718

6405

0

K1=4.687

K2=4.787

1457

0214

前

0476

5265

-2

52.2

52.4

后-前

+1.242

+1.140

+2

1.2410

-0.2

-0.2

2

2739

0965

后

2461

7247

+1

2183

0401

前

0683

5370

0

55.6

56.4

后-前

+1.778

+1.877

+1

1.7775

-0.8

-1.0

3

1918

1870

后

1604

6291

0

1290

1226

前

1548

6336

-1

62.8

64.4

后-前

+0.056

-0.045

+1

0.0555

-1.6

-2.6

4

1088

2388

后

0742

5528

+1

0396

1708

前

2048

6736

-1

69.2

68.0

后-前

-1.306

-1.208

+2

-1.3070

+1.2

-1.4

检查计算

28、

29、视准轴

水准管水准轴

圆水准器水准轴

仪器旋转轴

30、①水准管的水准轴要与望远镜的视准轴平行

②望远镜的视准轴不因调焦而变动位置

③圆水准器的水准轴应与水准仪的旋转轴平行

④十字丝的横丝应当垂直于仪器的旋转轴

①、②是主要条件

原因：

若水准测量的水准管气泡居中后，水准轴已经水平而视准轴却未水平，不符合水准测量原理的基本要求；而如果望远镜在调焦时视准轴位置发生变动，就不能满足在不同位置的许多条视准轴都能与一条固定不变的水准轴平行。

31、1）新测量仪器设备必全面检验，确认技术指标。

2）应用的测量仪器设备应按时检验，确认符合仪器质量指标。

3）维修或受损测量仪器应及时检验，确认技术性能。

32、①圆水准器的水准轴应与仪器的旋转轴平行的检验与校正：

检验：

旋转脚螺旋，使圆水准气泡居中，然后将仪器旋转180°，若气泡仍在居中位置，则表明此项条件已经满足；若气泡有了偏移，则表明条件没有满足。

校正：

分别调动三个校正螺钉使气泡向居中位置移动偏离长度的一半，然后整平圆水准器，旋转仪器180°，观察气泡的位置，确定是否需要再校正，直到将仪器整平后旋转仪器至任何位置，气泡都始终居中，校正工作才算结束。

②十字丝横丝应与仪器旋转轴垂直的检验和校正：

检验：

整平仪器后，先用十字丝横丝的一端瞄准一个点P，然后用微动螺旋缓慢地转动望远镜，观察P点在视场中的移动轨迹，如果P点始终在横丝上移动，则说明十字丝的横丝已与仪器旋转轴垂直，如果P点离开了横丝，说明没有垂直。

校正：

放松校正螺钉使整个十字丝环转动，让横丝与P在视场中移动的轨迹重合或

平行，校正之后再进行检验，确定是否还需要校正，直到条件满足为止。

③望远镜视准轴应与水准管的水准轴平行的检验和校正：

检验：

将仪器置于AB延长线A点一端，得A、B两点第一次高差hAB′,然后将仪器置于AB延长线B点一端，得A、B两点的第二次高差hAB〞，两次仪器位置距水准尺的距离差相等，

若i＞20〞,则需要校正。

校正：

首先算出在远处标尺上的正确读数。

仪器在B点一端的正确读数为

仪器在A点一端的正确读数为

，用微倾螺旋使读数对准正确数值，然后用水准管上、下校正螺钉将气泡居中。

33、1）准备场地；长61.8米的直线场地三等分。

中间二点立尺，二端水准仪。

2）观测。

得

、

、

、

及

、

、

、

。

3）

角的计算。

34、①

=0.229m

=64〞﹥20〞,所以不平行。

②

=0.025

=1.670m

③校正：

转动微倾螺旋，将横丝在A尺上的读数移至a2′,用校正针拨动位于目镜一端的上、下两个校正螺旋，使水准管两端的影象符合。

，

35、

=24.8〞﹥20〞,所以不平行。

校正：

计算出仪器在B点附近时A尺上的正确读数为a2,转动微倾螺旋，将横丝在A尺上的读数移至a2,用校正针拨动位于目镜一端的上、下两个校正螺旋，使水准管两端的影象符合。

36、

=43.8〞﹥20〞,所以不平行。

校正：

计算出仪器在A尺上的正确读数为a2,转动微倾螺旋，将横丝在A尺上的读数移至a2,用校正针拨动位于目镜一端的上、下两个校正螺旋，使水准管两端的影象符合。

37、由公式计算：

对于

角大于

的水准仪需要进行校正。

因

，说明视线向上倾斜。

校正：

水准仪在I2点处不动，旋转微倾螺旋，使十字丝中丝对准A尺上的正确读数

（1457mm），此时符合水准气泡就不再居中了，但视线已处于水平位置。

用校正针拔动位于目镜端的水准管上、下两个校正螺丝，使符合水准气泡严密居中。

此时，水准管轴也处于水平位置，达到了水准管轴平行于视准轴的要求。

校正需反复进行，使

角合乎要求为止。

38、误差来源：

①水准管气泡居中的误差

②在水准尺上的估读误差

③水准尺竖立不直的误差

④仪器和尺子升沉的误差

⑤后前视调平水准管气泡的误差

⑥大气折射影响

注意事项：

安置仪器于坚实地面，脚架踩实，加快观测速度，采用“后前前后”观测顺序，前后视距相同，读数前使水准气泡严格居中，视线必须高于地面一定的高度。

39、

40、地球曲率对高差的影响：

如何减弱：

前后视距相同，视线必须高于地面20cm.