测量学课后习题及答案.docx
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测量学课后习题及答案
习题1
1．什么叫大地水准面它有什么特点和作用2．什么叫绝对高程、相对高程及高差3．测量上的平面直角坐标系和数学上的平面直角坐标系有什么区别4．什么叫高斯投影高斯平面直角坐标系是怎样建立的
5．已知某点位于高斯投影6°带第20号带，若该点在该投影带高斯平面直角坐标系中的横坐标y＝-306579.210m，写出该点不包含负值且含有带号的横坐标y及该带的中央子午线经度L0。
6．什么叫直线定线标准方向有几种什么是坐标方位角
7．某宾馆首层室内地面±的绝对高程为45.300m，室外地面设计高程为-l.500m，女儿墙设计高程为+88.200m，问室外地面和女儿墙的绝对高程分别为多少
8．已知地面上A点的磁偏角为-3°10′，子午线收敛角为+1°05′，由罗盘仪测得直线AB的磁方位角为为63°45′，试求直线AB的坐标方位角AB并绘出关系略图。
答案：
1．通过平均海水面的一个水准面，称大地水准面，它的特点是水准面上任意一点铅垂线都垂直于该点的曲面，是一个重力曲面，其作用是测量工作的基准面。
2．地面点到大地水准面的垂直距离，称为该点的绝对高程。
地面点到假设水准面的垂直距离，称为该点的相对高程。
两点高程之差称为高差。
3．测量坐标系的X轴是南北方向，X轴朝北，Y轴是东西方向，Y轴朝东，另外测量坐标系中的四个象限按顺时针编排，这些正好与数学坐标系相反。
4、假想将一个横椭圆柱体套在椭球外，使横椭圆柱的轴心通过椭球中心，并与椭球面上某投影带的中央子午线相切，将中央子午线附近（即东西边缘子午线范围）椭球面上的点投影到横椭圆柱面上，然后顺着过南北极母线将椭圆柱面展开为平面，这个平面称为高斯投影平面。
所以该投影是正形投影。
在高斯投影平面上，中央子午线投影后为X轴，赤道投影为Y轴，两轴交点为坐标原点，构成分带的独立的高斯平面直角坐标系统。
5．Y=+（-306579.210m+500000m）=.79。
0
L06203117
6．确定直线与标准方向的关系（用方位角描述）
称为直线定向。
标准方向有真子午线方向、磁子午线方向、
坐标纵轴（X轴）方向。
由坐标纵轴方向（X轴）的北端，顺时针量至直线的角度，称为直线坐标方位角
43.80m.女儿墙绝对高程为：
133.50m。
7．室内地面绝对高程为：
8．AB5930
习题2
1．用水准仪测定A、B两点间高差，已知A点高程为HA=12.658m，A尺上读数为1526mm，B尺上读数为1182mm，求A、B两点间高差hAB为多少B点高程HB为多少绘图说明。
2．何谓水准管轴何谓圆水准轴何谓水准管分划值
3．何谓视准轴视准轴与视线有何关系
4．何谓视差产生视差的原因是什么视差应如何消除
5．水准测量中为什么要求前后视距相等
6．水准测量中设置转点有何作用在转点立尺时为什么要放置尺垫何点不能放置尺垫
7．S3型水准仪有哪几条主要轴线它们之间应满足哪些几何条件为什么哪个是主要条件
8．水准测量中，怎样进行记录计算校核和外业成果校核
9．使用CASIOfx-3950P计算器编程计算表2-4中水准测量观测高差及B点高程。
表2-4水准测量观测记录手薄
测站
点
号
水准尺读数（m）
高差
（m）
高程
（m）
备注
后视
前视
Ⅰ
已知
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
B
计算检核
∑
∑a-∑b＝
∑h＝
10.在表2-5中进行附合水准测量成果整理，计算高差改正数、改正后高差和高程。
表2-5附合水准路线测量成果计算表
点号
路线长L（km）
观测高差hi（m）
高差改正数vhi（m）
改正后高差hi（m）
高程H（m）
备注
+
已
1
+
2
3
+
4
+
5
已
∑
fh＝∑h测－（HB－HA）＝fh容＝±40L＝
v1kmfhL∑vhi＝
11．按I1ABI2法检校水准仪i角,用钢尺量得D1=5.8m，D2=40.9m。
安置水准仪在I1点，得A尺读数a1＝1207mm，B尺读数b1＝1139mm，然后搬水准仪至I2点，又读A尺上读数a2＝1466mm,B尺上读数b2＝1382mm,问：
水准管轴是否平行于视准轴如果不平行，当水准管气泡居中时，视准轴是向上倾斜还是向下倾斜i角
值是多少如何进行校正答案：
1．hAB=+0.344m，hB=13.002m
2．通过水准管圆弧零点的切线，称为水准管轴。
通过圆水准器零点的法线，称为圆水准轴。
水准管上两相邻分划线间的圆弧（2㎜）所对的圆心角，称为水准管分划值。
3．通过物镜光心与十字丝交点的连线CC称为望远镜视准轴，视准轴的延长线即为视线，它是瞄准目标的依据。
4．由于物镜调焦不完善，导致目标实像与十字丝平面不完全重合出现相对移动现象，称为视差。
其原因由于物镜调焦不完善，使目标实像不完全成像在十字丝平面上；在目镜端观测者眼睛略作上下少量移动，如发现目标也随之相对移动，即表示有视差存在；再仔细进行物镜调焦，直至成像稳定清晰。
5．为了消除视准轴不平行与水准管轴的误差，消除或减少地球曲率和大气折光对高差的影响6．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。
7．水准仪的轴线主要有：
视准轴CC，水准管轴LL，圆水准轴L'L'，仪器竖轴VV。
水准仪轴线应满足的几何条件为：
1）圆水准轴应平行于仪器竖轴（L'L'∥VV）；2）十字丝中丝应垂直于仪器竖轴（即中丝应水平）；3）水准管轴应平行于视准轴（LL∥CC）。
8．测站记录计算校核：
a－b＝h，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fh，当fh满足规定高差闭合差容许值（即fhfh容）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。
9．
测站
点
号
水准尺读数（m）
高差
（m）
高程
（m）
备注
后视
前视
Ⅰ
已知
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
B
计算检核
∑
∑a-∑b＝
∑h＝
10．
点号
路线长L（km）
观测高差hi（m）
高差改正数vhi（m）
改正后高差hi（m）
高程H（m）
备注
+
+
已
1
+
+
2
3
+
+
4
+
+
5
已
∑
fh＝∑h测－（HB－HA）＝+66mmfh容＝±40L＝±104mm
v1kmfh-9.85mm/km∑vhi＝-66mm
11．由公式计算：
5//
1.61105（D1D2）46//
因i>20，故水准管不平行视准轴。
因a2a2，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a2（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i角合乎要求为止。
习题3
1.何谓水平角何谓竖直角它们取值范围为多少
2.DJ6型光学经纬仪由哪几个部分组成
3.经纬仪安置包括哪两个内容怎样进行目的何在
4.试述测回法操作步骤、记录计算及限差规定
5.如何将经纬仪的起始方向水平度盘读数配置成00000
6.测量竖直角时，每次竖直度盘读数前为什么应先使竖盘水准管气泡居中，然后再读数
7.测量水平角时，为什么要用盘左、盘右两个位置观测
8.何谓竖盘指标差如何消除竖盘指标差
9.经纬仪有哪几条主要轴线它们应满足什么条件
10.用经纬仪瞄准同一竖直面内不同高度的两点，水平度盘上的读数是否相同在竖直度盘上的两读数差是否就
是竖直角为什么
11.用J6型光学经纬仪按测回法观测水平角，整理表3-7中水平角观测的各项计算。
表3-7水平角观测记录
测站
目标
度盘读数
半测回角值
一测回角值
各测回平均角值
备注
盘左
盘右
O
A
00024
1800054
B
584854
2384918
A
900012
2700036
B
1484848
3284918
12.使用CASIOfx-3950P计算器编程计算表3-8竖直角观测的指标差和竖直角。
表3-8竖直角观测记录
测站
目标
度盘读数
指标差
竖直角
备注
盘左
盘右
O
A
792024
2804000
+12
+103948
B
983218
26127
54
+6
-83212
C
903242
2702700
-9
-03251
D
845624
27503
18
-9
+50327
13.用DJ6型光学经纬仪观测某一目标，盘左竖直度盘读数为7l°45′24″，该仪器竖盘（盘左）注记如l2题表3-8所示，测得竖盘指标差x=+24″，试求该目标正确的竖直角为多少2881524+181500
14.距离测量有哪几种方法光电测距仪的测距原理是什么
15.某钢尺的尺长方程为lt=30m+0.006m+×10-5×30m×（t-20°C），使用该钢尺丈量AB之间的长度为29.9358m，丈量时的温度t=12°C，使用拉力与检定时相同，AB两点间高差hAB=0.78m，试计算AB之间的实际水平距离
16.何谓全站仪它有哪几部分组成一般具有哪些测量功能
答案：
1．地面上某点到两目标的方向线铅垂投影在水平面上的构成的角度，称为水平角。
其取值为0°～360°。
在同一铅直面内，某一方向线与水平视线间的夹角，称为竖直角。
竖直角的取值是0°～±90°。
2．DJ6型光学经纬仪主要由基座、照准部、度盘三部分组成。
3．经纬仪安置包括对中和整平。
对中的目的是使仪器的中心与测站点（标志中心）处于同一铅垂线上；整平的目的是使仪器的竖轴竖直，使水平度盘处于水平位置。
对中可使用垂球或光学对中器操作。
整平使用基座脚螺旋，先使水准管平行于上任意两个脚螺旋连线方向，两手同时转动这两个脚螺旋，使水准管气泡居中。
然后将照准部转动90，转动第三个脚螺旋，使水准管气泡居中。
按上述方法反复操作，直到仪器旋至到任何位置，水准管气泡总是居中为止。
4．测回法是测角的基本方法，用于两个目标方向之间的水平角观测。
具体步骤如下：
（1）安置仪器于测站O点，对中、整平，在A、B两点设置目标标志（如竖立测钎或花杆）。
（2）将竖盘位于望远镜的盘左位置，先瞄准左目标A，水平度盘读数为LA，记录到记录表相应栏内，接着
松开照准部水平制动螺旋，顺时针旋转照准部瞄准右目标B，水平度盘读数为LB，记录到记录表相应栏内。
以上称为上半测回，其盘左位置角值左为：
左LBLA
（3）倒转望远镜，使竖盘位于望远镜盘右位置，先瞄准右目标B，水平度盘读数为RB，记录到记录表相应栏
内；接着松开照准部水平制动螺旋，转动照准部，同法瞄准左目标A，水平度盘读数为RA，记录到记录表相
测站
目标
度盘读数
半测回角值
一测回角值
各测回平均角值
盘左L
盘右R
O
A
00324
1800336
791706
B
792030
2592048
791712
791709
791712
A
900218
2700212
791718
B
1691936
3491924
791712
791715
（左右）
观测水平角记录手簿（测回法）
当测角精度要求较高时，可以观测多个测回时，取其平均值作为水平角观测的最后结果。
为了减少度盘分划不均匀误差，在各测回之间，应利用仪器水平度盘变换手轮配置度盘。
每个测回按180°/n（为测回数）
的角度间隔变化水平度盘位置。
各测回角度互差应控制在±24″内。
5．利用经纬仪度盘变换手轮，打开保护盖,转动手轮,此时水平度盘随着转动。
待转到00000位置时,将手
松开,关闭度盘变换手轮保护盖,水平度盘即为00000的位置。
6．为了使竖盘指标处于正确位置，使竖盘读数正确。
7．测量水平角时，为什么要用盘左、盘右两个位置观测:
为了消除仪器视准轴误差和横轴不水平误差，提高精
度，防止粗差。
8．当视线水平且竖盘水准管气泡居中时的竖盘读数与应有的竖盘指标正确读数（即90°的整倍数）有一个小的角度差x，称为竖盘指标差，即竖盘指标偏离正确位置引起的差值。
采用盘左、盘右位置观测取平均计算得竖直角，消除竖盘指标差的影响。
9．经纬仪各部件主要轴线有：
竖轴VV、横轴HH、望远镜视准轴CC和照准部水准管轴LL。
根据角度测量原理和保证角度观测的精度，经纬仪的主要轴线之间应满足以下条件：
（l）照准部水准管轴LL应竖直于竖轴VV；
（2）十字丝竖丝应竖直于横轴HH；
（3）视准轴CC应竖直于横轴HH；
（4）横轴HH应竖直于竖轴VV；
（5）竖盘指标差应为零。
10．水平度盘读数相同，这是因为水平角的定义所决定；不是竖直角，这是因为竖直角定义是倾斜视线与水平
视线的夹角。
11．表3-7水平角观测记录
测站
目标
度盘读数
半测回角值
一测回角值
各测回平均角值
备注
盘左
盘右
O
A
00024
1800054
584830
B
584854
2384918
584824
584827
A
900012
2700036
584836
584830
B
1484848
3284918
584832
584834
12．竖直角观测记录
测站
目标
度盘读数
指标差
竖直角
备注
盘左
盘右
O
A
792024
2804000
+12
+103948
B
983218
2612754
+6
-83212
C
903242
2702700
-9
-03251
D
845624
2750318
-9
+50327
13．α＝
18015/0029.9288m98.427m98.415m98.430m98.426m98.4245m0.0066m0.0033mf容40nK容1/2000
AB123CDABCDABxB1438.38myB4973.66mCDxC1660.84myC5296.85mBDB1118.14mD12172
.36mD23142.74mD3C185.69mf容40nK容1/2000AHA82.232mABA.452mB.673mBAB.4
66mA.6l5mDABhABHB
K2
Da后视h
Db前视h平均
d后视前视
d2h平均
350m50m
f容nfff容fx0.019mfy-0.125mfD0.126m
fD0.1261
D638.15064k容
ff60″、f容＝±40n＝±8″9、fx＝-0.0074m、fy＝+0.101m、fD0.201m
X1=1347.281m，X2=1446.876m，X3=1577.132m，
Y1=5048.914m，Y2=5189.593m，Y3=5131.102m。
7．计算角度闭合差f、坐标增量闭合差fx、fy不同。
8．表5-19四等水准测量记录整理
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K1
1718
6405
0
K1=
K2=
1457
0214
前K2
0476
5265
-2
后-前
+
+
+2
2
2739
0965
后K2
2461
7247
+1
2183
0401
前K1
0683
5370
0
后-前
+
+
+1
3
1918
1870
后K1
1604
6291
0
1290
1226
前K2
1548
6336
-1
后-前
+
+1
4
1088
2388
后K2
0742
5528
+1
0396
1708
前K1
2048
6736
-1
后-前
+2
+
检查计算
Da239.8后视31.996h3.534
Db241.2前视28.462h平均1.761
d1.4后视前视3.5342h平均3.534
注：
如奇数测站2h平均应相差常数0.100m
9．将闭合差反符号平均分配到各观测角度中。
fx、fy反其符号按导线边长成正比分配到各边的纵、横坐标
增量中去。
10．在三角高程测量中，取对向观测高差的平均值，可消除球气差的影响。
11．GPS全球定位系统由三部分组成：
由GPS卫星组成的空间部分；由若干地方站组成的控制部分；以GPS接
收机为主体的用户部分。
其优点为：
用途广泛、自动化程度高、观测速度快、定位精度高、经费节省和效益高。
习题8
1．测设的基本工作有哪几项测设与测量有何不同2．测设点的平面位置有几种方法各适用于什么情况
3．要在坡度一致的倾斜地面上设置水平距离为126.000m的线段，已知线段两端的高差为3.60m（预先测定），
所用30m钢尺的鉴定长度是29.993m，测设时的温度t=10℃,鉴定时的温度t0=200C，试计算用这根钢尺在实地沿倾斜地面应量的长度。
4．如何用一般方法测设已知数值的水平角
5．已测设直角AOB，并用多个测回测得其平均角值为90000′48″，又知OB的长度为150.000m,问在垂直于
OB的方向上，B点应该向何方向移动多少距离才能得到90000′00″的角
6．如图8-16，已知αAB=300004′00″，xA＝14.22m，yA＝86.71m；x1＝34.22m，y1=66.71m；x2＝54.14m，y2＝101.40m。
试使用CASIOfx-3950P计算器编程计算仪器安置于A点，用极坐标法测设1与2点的测设数据及检核角γ、检核长度D1-2，并简述测设点位过程。
图8-16极坐标法放样点位
7．利用高程为9.531m的水准点A，测设设计高程为9.800m的室内±标高，水准仪安置在合适位置，读取水准点A上水准尺读数为1.035m,问水准仪瞄准±处水准尺，读数应为多少时，尺底高程就是±标高位置
答案：
1．基本工作有已知水平距离的测设、已知水平角的测设和已知高程的测设。
测设是根据工程设计图纸上待建的建筑物、构筑物的轴线位置、尺寸及其高程，算出待建的建筑物、构筑物的轴线交点与控制点（或原有建筑物的特征点）之间的距离、角度、高差等测设数据，然后以控制点为根据，将待建的建筑物、构筑物的特征点（或轴线交点）在实地标定出来作为施工的依据。
测量是根据水准测量、角度测量合距离测量工作测量两点间高差、角度合水平距离。
2．有极坐标法，这是常用方法，适用广泛；直角坐标法，这是极坐标法的特例，适用于控制网为建筑方格网或建筑红线的场合；角度交会法，适用于不方便量距或控制点较远的场合；距离交会法，适用于精度要求不高，且测设长度较短、地方较平坦便于量距的场合。
3．
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