现代测量学知识点.docx

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现代测量学知识点

工程测量学

一、名词解释（10×2=20分）

1、工程测量学：

是研究工程建设和自然资源开发在规划设计、工程施工和运营管理各阶段中进行测量工作的理论、技术和方法的科学。

【工程测量学：

是研究地球空间（包括地面、地下、水下、空中）具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论、方法和技术的一门应用性学科。

】

2、赤道：

赤道面与椭球面相截所得的曲线称之为赤道。

【通过椭球中心且与椭球旋转轴正交的平面与椭球表面的交线称为赤道。

】

3、赤道面：

通过椭球中心且与椭球旋转轴正交的平面称为赤道面。

4、水准面：

处于静止状态的水面，其表面处处与铅垂线正交，这样由重力等位面形成的封闭曲面称为水准面。

5、大地水准面：

用平均海水面代替海水静止时的水面，即平均水准面，称为大地水准面。

6、子午线：

子午面与大地椭球面的交线称为子午线。

7、子午线收敛角：

通过地面某点的真子午线北方向与其坐标北方向之间的夹角。

8、子午面：

通过地球（或椭球）旋转轴的平面称为子午面。

9、大地纬度：

通过地面某点法线与赤道面的交角,称为大地纬度。

10、大地经度：

通过地面某点的子午面与起始子午面的夹角。

11、大地坐标：

用大地经度L与大地纬度B表示地面点的坐标称为大地坐标。

12、地物：

位于地面上的所有物体，统称为地物，地物分自然地物和人工地物。

13、地貌：

它是地面高低起伏，凹凸不平的自然形态。

14、高程：

地面点沿铅垂线方向到大地水准面的距离，称为该点的高程。

15、海拔：

地面点到大地水准面的铅垂距离，称为绝对高程。

16、绝对高程：

地面点沿铅垂线方向到大地水准面的距离称为绝对高程。

17、相对高程：

地面点沿铅垂线方向到任意水准面的垂直距离叫相对高程。

18、高差：

地面上两点高程的差值，或两点铅垂线方向到大地水准面的距离之差，称为高差。

19、等高距：

相邻两条基本等高线之间的高差。

20、等高线：

等高线是指由地面上高程相同的相邻点所连接而成的闭合曲线。

21、首曲线：

按地形图的基本等高距测绘的等高线称首曲线，又称基本等高线。

22、间曲线：

为了显示首曲线表示不出的地貌特征，按1/2基本等高距描绘的等高线称间曲线，又称为半距等高线，图上用虚线描绘。

23、计曲线：

为读图时量算高程方便起见，每隔四根首曲线加粗描绘一根等高线，称为计曲线，又称加粗等高线。

24、等高线平距：

相邻等高线之间的水平距离称为等高线平距。

25、天顶距：

视线与测站点天顶方向之间的夹角称为天顶距。

26、竖直角：

测站点至目标点的视线与同一竖直面内的水平线之间的夹角称为竖直角。

27、水平角：

空间相交两直线之间的夹角在水平面上投影叫水平角。

【地面上一点至任意两个目标的方向线垂直投影到水平面上所成的角称为水平角。

】

28、高度角：

目标方向与水平方向之间的竖直夹角。

29、方位角：

自基本方向线的北端起顺时针量至某直线的角度称为该直线的方位角。

30、坐标方位角：

以坐标北方向作为基本方向线，顺时针方向到某一方向线的水平角度，称之为坐标方位角。

31、水准点：

只用水准测量测其高程而不测量其平面坐标的测量控制点叫水准点。

32、导线：

将相邻控制点用直线连接而构成的折线，称为导线。

33、闭合导线：

从一个已知点出发，经过一系列导线点后又回到该已知点上，这种导线形式叫闭合导线。

34、附合导线：

由一个已知点出发，经过一系列导线点最后附合到另外一个已知点上。

35、支水准路线：

从一个已知高程的水准点开始，沿一条路线进行水准测量，最后既不回到原水准点上，也没有附合到另一已知水准点上。

这样的水准路线叫支水准路线。

36、闭合水准路线：

从一个已知高程的水准点开始，沿一条路线进行水准测量，最后又连测到该水准点上。

这样的水准路线叫闭合水准路线。

37、附合水准路线：

从一个已知高程的水准点开始，沿一条路线进行水准测量，最后连测到另一个已知水准点上。

这样的水准路线叫附合水准路线。

38、系统误差：

在误差的大小和符号上具有一定规律性的误差，叫系统误差。

39、偶然误差：

在误差的大小和符号上没有一定规律性的误差，叫偶然误差。

40、视准轴：

物镜光心与十字丝中心的连线称为视准轴。

41、视差：

当望远镜瞄准目标后，眼睛在目镜处上下左右作少量的移动，发现十字丝和目标有着相对的运动，这种现象叫视差。

【视差就是当望远镜的目镜、物镜对光不够准确时，目标的影像不在十字丝平面上，以致不能看清目标或目标有偏移。

】

42、物镜对光：

转动物镜的调焦螺旋，改变十字丝与物镜的距离，使目标的影像能清晰地落在十字丝平面上，这一操作称为物镜对光。

43、坐标正算：

由已知点坐标，已知边长和该边坐标方位角求未知点坐标，称为坐标正算。

【根据直线的起点坐标、直线的水平距离及其方位角，计算直线的终点坐标，称为坐标正算。

】

44、比例尺：

图上任一线段的长度d与地面上相应线段的实际水平距离D之比称为图的比例尺。

【图上某直线的长度与地面上相应线段实际的水平长度之比称为图的比例尺。

】

45、比例尺精度：

图上0.1mm长度所代表的地面上的水平距离称之为比例尺精度。

46、直线定线：

当两点的间距超过整个尺长时，需在两点的方向上添加若干个过渡点，这种工作就叫直线定线。

47、直线定向：

确定一条直线与基本方向线之间的关系称为直线定向。

48、正镜：

当观测者面对望远镜目镜时，竖盘在望远镜的左侧，称之为正镜或盘左。

49、倒镜：

当观测者面对望远镜目镜时，竖盘在望远镜的右侧，称之为倒镜或盘右。

50、侧方交会：

在一个已知点和一个未知点上设站，观测两个水平角，根据观测角和两个已知点坐标，求出未知点的坐标。

51、前方交会：

在两个已知点上设站，观测两个水平角，根据观测角和两个已知点坐标，求出未知点的坐标。

52、后方交会：

在未知点上设站，观测至少三个已知点，从而根据观测的水平角和已知点坐标计算出未知点的坐标。

这种交会测量叫后方交会。

【只在待定点P上设站，向至少三个已知点A、B、C进行观测，测得两个水平角，然后根据所测的水平角和三个已知点坐标计算出P点的坐标。

】

53、测边交会：

观测待定点至两个已知点间的距离，然后根据已知点坐标及观测边长，求出待定点的坐标的方法称为测边交会。

54、钢尺的尺长改正数：

钢尺的名义长度与实际长度的差值。

55、水准尺零点差：

由于使用、磨损等原因，水准标尺的底面与其分划零点不完全一致，其差值称为标尺零点差。

56、沉降观测：

就是定期的对建筑物上设置的沉降观测点进行水准测量，测得其与水准基点之间的高差变化值，分析这些变化值的变化规律，从而确定建筑物的下沉量及下沉规律。

57、龙门桩：

在建筑物四角和中间隔墙的两端基槽之外1~2m处，竖直钉设的木桩，称为龙门桩。

58、施工放样：

又称测设，是指把图上设计的建（构）筑物位置在实地标定出来，作为施工的依据。

59、建筑基线：

施工场地范围不大时，可在场地上布置一条或几条基准线，作为施工场地的控制，这种基准线称为建筑基线。

60、图根点：

是指直接用于测图的控制点。

61、地形图：

凡是在图上按照一定的比例尺既表示地物的平面位置，又表示出地面高低起伏形态的正形投影图，都可称为地形图。

62、鞍部：

鞍部就是相邻两山头之间呈马鞍形的低凹部位。

63、地性线：

地貌的基本特征线（如分水线、合水线）称之为地性线。

64、合水线：

山谷谷底最低点的连线称为山谷线。

65、分水线：

山的凸棱由山顶延伸至山脚者叫山脊，山脊最高的棱线叫分水线。

66、示坡线：

在等高线上标有指示坡度下降方向的小短线称为示坡线。

二、填空题（20×1=20分）

1、我国以大地水准面为高程起算面，水准原点设在青岛观象山，目前所使用的大地坐标原点位于陕西省泾阳县永乐镇，我国现在采用的高程系是1956年黄海高程系或1985年国家高程基准。

2、我国目前主要采用1954年北京坐标系或1980年国家大地坐标系坐标系统，采用的高程系统为1956年黄海高程系或1985年国家高程基准。

3、通常所说的“三北方向”是指　真北方向、　磁北方向和　坐标北方向。

4、地球椭球的形状和大小，是由它的长半轴a、短半轴b和扁率α三个参数决定的。

5、地球上的某点的大地经度、大地纬度称为该点的地理坐标。

6、确定地面点的空间位置，就是确定该点的平面坐标或地理坐标，以及该点高程。

7、经度分为东经和西经，其值的范围从0°到180°。

8、纬度分为南纬和北纬，其值的范围从0到90。

9、地面上同一点的磁北线方向与真子午线方向之间的夹角称为磁偏角；坐标纵线方向与真子午线方向之间的夹角称为子午线收敛角。

10、当真子午线位于坐标纵线以西时，子午线收敛角为正号，当磁子午线偏于真子午线以西时，磁偏角为负号。

11、测量上采用的高斯平面直角坐标系是以每个投影带中央子午线的投影为x轴，以赤道的投影为y轴构成的。

12、在普通的地形测量中，通常使用大地水准面和铅垂线作为测绘工作的基准面和基准线。

13、地面上某点到大地水准面的铅垂距离称为该点的绝对高程，地面上某点到任意水准面的铅垂距离为该点的相对高程。

14、水准仪的使用通常分为安置、粗平、瞄准、精平、和读数几个步骤。

15、进行四等水准测量时，规范要求前后视距差为应小于3M，前后视距差累计应小于10M，黑红面读数差应小于3mm，黑红面所测高差之差应小于5mm。

16、经纬仪的主要轴线有仪器的旋转轴（竖轴）、望远镜的旋转轴（横轴）、望远镜视准轴和照准部水准管轴。

17、经纬仪安置包括对中和整平两个主要步骤。

18、经纬仪对中有垂球对中和光学对中两种方法。

19、水平角观测方法有测回法和方向观测法。

20、经纬仪竖直角有两种表示形式，它们分别是高度角和天顶距。

21、视距测量时，视距乘常数通常取值为100。

22、地面上某点的绝对高程是该点到大地水准面的铅垂距离，地面上某点的相对高程是该点到任意水准面的铅垂距离。

23、测量地面点高程的基本方法是水准测量和三角高程测量。

24、自基本方向线的北端起顺时针量至某直线的角度称为该直线的方位角。

25、根据直线的起点坐标、直线的水平距离及其方位角，计算直线的终点坐标，称为坐标正算；根据直线的起点和终点坐标计算直线的边长和方位角，称之为坐标反算。

26、钢卷尺按零点位置的不同，分为刻线尺和端点尺两种。

27、用钢尺沿平坦地面量得的距离需进行温度和尺长两项改正。

28、使用钢尺沿倾斜地面所量的距离需加尺长改正、温度改正和倾斜改正三项改正。

29、望远镜分为外调焦望远镜和内调焦望远镜两种。

30、望远镜的视准轴是指物镜中心和十字丝中心的连线。

31、望远镜的正确使用包括目镜对光、物镜对光和瞄准三个步骤。

32、物镜对光的目的是为了看清目标，目镜对光的目的是为了看清十字丝

33、在普通的地形测量中，通常使用大地水准面和铅垂线作为测绘工作的基准面和基准线。

34、测设的基本工作包括水平距离测设、水平角测设和高程测设。

35、点的平面位置测设方法主要有直角坐标法、极坐标法和前方交会法三种。

36、测角交会法测量主要有前方交会、侧方交会、后方交会三种基本形式。

37、等高线通常可分为首曲线、计曲线和间曲线三种。

38、导线测量的外业工作主要有踏勘选点、测角和量边。

39、导线的布设形式可分为支导线、附合导线、闭合导线、结点导线和导线网几种。

40、单一水准路线的布设形式可分为支水准路线、附合水准路线和闭合水准路线三种。

41、地形图分幅有梯形分幅和矩形分幅两种，前者是按经纬线划分，后者是按坐标格网线划分。

42、高斯投影按经度将地球分为若干带，带宽通常分为6°和3°。

43、某点的经度为东经112°52′10″，该点在高斯投影6°带和3°带分别位于第19和38带，其中央子午线经度分别是111°和114°。

44、测量误差按其性质可分为系统误差和偶然误差两种。

45、影响测量误差的三个主要因素分别是人、仪器和外界条件。

46、评定观测值精度的指标通常用中误差、容许误差和相对中误差。

47、水准测量高差的中误差与距离的平方根成正比。

48、测量中误差与精度的大小成反比。

49、设hAB=－6.58，则A点要比B点高（高或低）。

50、方位角的范围为0°到360°；象限角的范围为0°到90°。

51、已知直线AB的方位角是118°57′，其反方位角为298°57′，象限角为SE61°03′。

52、第二象限角R=60°，其方位角α是120°；已知方位角α=256°其象限角R为SW76°，位于第Ⅲ象限。

53、已知直线AB的方位角是325°30′，其反方位角为145°30′，象限角为NW34°30′，位于第Ⅳ象限

54、方位角α=326°时，其位于第Ⅳ象限，象限角为NW34°。

55、方位角α=135°时，其位于第Ⅱ象限，象限角为SE45°。

56、比例尺按其表示方法不同分为数字比例尺和图示比例尺两种。

57、比例尺的精度是指相当于图上0.1MM的实地水平距离。

58、1:

2000的比例尺精度为0.2M，若要求在图上表示出的地物能精确到1米，则采用的比例尺应不小于1:

10000。

三、简答题（3×10=30分）

【1】、什么叫大地水准面？

它有何特性？

答：

用平均海水面代替海水静止时的水面，它是一个平均的水准面，称之为大地水准面。

其特性为：

（1）大地水准面处处与铅垂线相垂直；

（2）大地水准面是连续的封闭曲面；

（3）大地水准面的表面是不规则的；（4）水准面不是唯一的，而大地水准面是唯一的。

【2】、水准面的特性有哪些？

答：

水准面的特性有：

（1）水准面处处与铅垂线相垂直；

（2）水准面是连续的封闭曲面；

（3）水准面的表面是不规则的。

（4）水准面不是唯一的，而大地水准面是唯一。

【3】、水准仪应满足的主要条件和次要条件是什么？

答：

水准仪应满足的主要条件是：

一是水准管的水准轴应与望远镜的视准轴平行，二是望远镜的视准轴不因调焦而变动位置。

水准仪应满足的次要条件是：

一是圆水准器的水准轴应与水准仪的旋转轴平行，二是十字丝的横丝应当垂直于仪器的旋转轴。

【4】、水准测量之前应对水准仪进行哪些项目的检校？

答：

水准测量之前应对水准仪进行以下项目的检校：

（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。

（2）十字丝横丝应与仪器旋转轴垂直的检验与校正。

（3）望远镜视准轴应与水准管轴平行的检验与校正。

或i角的检验与校正。

【5】、试述水准仪的使用步骤。

答：

先将三角架打开，然后装上仪器，旋紧中心螺旋，调节脚螺旋使圆水准器的气泡居中，转动望远镜，瞄准水准尺，并注意消除视差，再将附合水准气泡严格居中，用十字丝中丝在水准尺上读数。

简言之：

安置、粗平、瞄准、精平、读数。

【6】、简述水准测量原理。

答：

如图：

A、B两点为水准点，在A、B两点

上各竖立一水准尺，并在两点中间处安置水准仪，

当水准仪视线水平时，分别在两水准尺上读数a

和b，此时，两水准尺上的读数之差就是A、BAB

两点的高程之差，即高差hAB。

hAB=a-b=后视读数-前视读数=HB-HA

当A点高程为已知时，则B点的高程为：

HB=HA+hAB

HA

【7】、简述四等水准测量在一个测站上的步骤。

答：

（1）照准后视标尺黑面，按视距丝、中丝读数；

（2）照准后视标尺红面，按中丝读数；

（3）照准前视标尺黑面，按视距丝、中丝读数；

（4）照准前视标尺红面，按中丝读数。

【8】、试述普通水准测量一个测站的观测方法及步骤。

答：

先将水准尺立于已知高程的水准点上作为后视，水准仪安置于施测路线的适当位置，在路线的前进方向上取仪器至后视大致相等的距离放置尺垫，在尺垫上竖立水准尺作为前视，观测者将仪器的圆水准器粗平之后瞄准后视标尺，再将附合气泡调节居中，用中丝读取后视读数至毫米。

旋转望远镜瞄准前视标尺，再次将附合气泡调节居中，用中丝读取前视读数。

记录员根据前后中丝读数计算出高差，以上为一个测站的全部工作。

【9】、水准测量有哪些误差来源？

答：

水准测量的误差来源有：

（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）仪器和尺子的升沉误差。

（5）前后视调平水准管气泡的误差。

（6）大气折射的影响。

【10】、经纬仪上有哪些主要轴线？

它们应满足哪些条件？

答：

经纬仪的主要轴线有：

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和照准部水准管轴LL。

它们应满足的条件有：

（1）照准部的水准管轴应垂直竖轴；

（2）视准轴应垂直于横轴；

（3）横轴应垂直于竖轴；（4）十字丝竖丝应垂直于横轴。

【11】、试述经纬仪竖直度盘指标差的检验和校正方法。

答：

检验方法：

仪器整平后，以望远镜盘左、盘右两个位置瞄准同一明显目标，读取竖直度盘读数L和R，读数时竖盘水准气泡务必居中。

然后用公式x=[（L+R）-360°]/2计算出竖盘指标差。

若超出规定的限差则需要校正。

校正方法：

校正前先计算出盘右位置的正确读数R-x，调节竖盘微动螺旋使竖盘读数对准R-x，此时水准管气泡就偏移了，再调节水准管的校正螺钉使气泡居中。

如此反复两三次即可校正。

【12】、安置经纬仪时，需要进行对中和整平，其目的是什么？

答：

对中的目的是使测站点的标志中心与仪器的竖轴在同一条铅垂线上。

整平的目的是使仪器的竖轴竖直，水平度盘处于水平位置。

【13】、在进行测量之前，需对经纬仪进行哪些项目的检校？

答：

（1）照准部水准管轴应垂直于竖轴的检校。

（2）十字丝竖丝应与横轴垂直的检校。

（3）视准轴应垂直于横轴的检校。

（4）横轴应垂直于竖轴的检校。

（5）光学对点器的检校。

（6）竖盘指标差的检校。

【14】、简述用测回法测量水平角的步骤。

答：

对于只有两个观测方向的单角，通常采用测回法观测其水平角。

其步骤为：

（1）、盘左位置，用十字丝的竖丝瞄准起始目标A，读取水平度盘读数a左；

（2）、顺时针方向转动照准部，用同样的方法瞄准下一个目标B，并读取水平度盘读数b左；

以上两步叫做上半测回，测得角值为：

β左=b左-a左

（3）、倒转望远镜，使盘左变盘右，先瞄准目标B，读取水平度盘读数b右；

（4）、顺时针方向转动照准部，瞄准目标A，读取读数a右。

以上（3）、（4）两步叫做下半测回，测得角值为：

β右=b右-a右

盘左和盘右两个半测回合在一起为一个测回，其角度值为：

β=（β左+β右）/2

【15】、简述用方向观测法测量水平角的步骤。

答：

如图：

设在测站O上，观测O到A、B、C、D各方向之间的水平角，用方向观测法的步骤为：

（1）盘左位置：

将度盘配置

到0º00′00″或稍大的读数处，AB

先观测所选定的起始方向（又称零方向）A，

再顺时针方向依次观测B、C、D各方向，每观测一个O

方向均读取水平度盘读数，记入手簿中，最后还要回到零

方向A，读数并记录，称之为“归零”。

目的是为了检查水平DC

度盘的位置在观测过程中是否发生变动，以上为上半测回。

（2）盘右位置：

倒转望远镜，用盘右位置按逆时针方向依次照准A、D、C、B、A，读数并记录，此步为下半测回。

【16】、水平角观测有哪些主要误差来源？

答：

水平角观测主要误差来源有：

（1）仪器误差。

包括度盘偏心误差、度盘刻划误差、水平度盘与竖轴不垂直误差等。

（2）仪器对中误差与目标偏心误差。

（3）照准误差与读数误差。

（4）外界条件的影响。

如温度、大气折射、空气透明度、地面的稳定性等。

【17】、什么叫坐标的正算和反算？

并写出正、反算坐标的计算公式。

答：

（1）、根据已知点坐标、已知边长和坐标方位角计算未知点的坐标叫坐标正算，其公式为：

xB=xA+SAB·cosαAB

yB=yA+SAB·sinαAB

（2）、由两个已知点的坐标反算坐标方位角和边长叫做坐标反算，其公式为：

tgαAB=ΔyAB/ΔxAB

SAB=ΔyAB/sinαAB=ΔxAB/cosαAB

【18】、三角高程测量的误差来源主要有哪些？

答：

三角高程测量的误差来源主要有：

（1）竖直角的测定误差。

（2）边长误差。

（3）折射系数的误差。

（4）仪器高和目标高的测定误差。

【19】、偶然误差有哪些特性？

答：

（1）、在一定的观测条件下，偶然误差的绝对值不会超出一定的限值。

（2）、绝对值愈小的误差，出现的机会愈多。

（3）、绝对值相等的正误差与负误差，其出现的机会相同。

（4）、当观测次数无限增多时，偶然误差的算术平均值趋近于零。

【20】、普通视距测量的误差来源主要有哪些？

答：

普通视距测量的误差来源主要有：

（1）用视距丝读取视距间隔l的误差；

（2）视距尺分划的误差；（3）常数K不准确的误差；

（4）竖角观测的误差；（5）视距尺竖立不直的误差；（6）外界条件的影响。

【21】、地形图在工程建设中有哪些方面的应用？

答：

（1）根据坡度选择合理的设计路线。

（2）根据等高线绘制线路的断面图。

（3）根据等高线判断两点之间是否通视。

（4）根据地形图平整场地，计算土方量。

（5）进行面积的量算。

【22】、导线测量的外业选点工作应注意些什么？

答：

导线测量的外业选点工作应注意：

（1）相邻两导线点之间必须相互通视；

（2）导线点应选在视野开阔、便于安置仪器的地方；

（3）导线点应选在土质坚实、便于保存和易于寻找的地方；

（4）各导线边长最好大致相等，避免过长和过短边相接。

【23】、钢尺量距有哪些主要误差来源？

答：

钢尺量距主要误差来源有：

尺长误差，温度误差，拉力误差，钢尺的垂曲误差，定线误差，丈量本身的误差等。

【24】、什么叫建筑物的变形观测？

其任务是什么？

答：

建筑物的变形观测主要就是对建筑物（构筑物）以及地基所产生的沉降、倾斜、挠度、裂缝、位移等变形现象进行的测量工作。

建筑物变形观测的任务就是周期性的对设置在建筑物上的观测点进行重复观测，求得观测点位置的变化量。

【25】、施工控制网与测图控制网相比，具有哪些特点？

答：

1．控制范围小，控制点密度大，精度要求高。

2．从施工到竣工，有的控制点要使用很多次，使用频繁。

3．易受施工干扰或破坏。

【26】施工测量有哪些特点？

（10分）

答：

1、施工测量是直接为工程施工服务的，其工作直接影响工程质量及施工进度，它必须与施工组织计划相协调。

2、测量人员应了解设计内容、性质及对测量精度的要求，熟悉有关图纸，了解施工的全过程，随时掌握工程进度及现场的变动，与设计、施工人员密切联系。

3、施工测量的精度主要取决于建（构）筑物的大小与用途、性质、材料、施工程序与施工方法等诸多因素。

4、地面情况变动大，测量标志易遭破坏，因此测量标志从选点到埋设均应考虑方便实用、并要妥善保护和检查，如有破坏，应及时恢复。

5、施工测量前，应采取安全措施，以防止发生事故。

【27】进行建筑物的沉降观测，布设水准点有何要求？

（10分）

答：

（1）水准基点的构造和布