纸作业题目工程测基础.docx

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纸作业题目工程测基础

作业一

1．什么叫大地水准面?

它有什么特点和作用?

答：

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。

2．什么叫绝对高程、相对高程及高差?

答：

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?

答：

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。

4．什么叫高斯投影？

高斯平面直角坐标系是怎样建立的?

答：

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．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及该带的中央子午线经度。

答：

Y=20×（-306579.210m+500000m）=20193420.790。

La=6×20－3°=117°

作业二

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？

答：

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．水准测量中为什么要求前后视距相等？

答：

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

4．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？

答：

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）

5.在表2-1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2-1  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（m）

改正后高差（m）

高程H（m）

备注

BMA

 1.5

 +4.362

 -0.015

 +4.347

 7.967

已知

1

 12.314

 0.6

 +2.413

 -0.006

 +2.407

2

 14.72

 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

BMB

BB

 11.819

已知

∑

 fh＝∑h测－（HB－HA）＝  66mm         fh容＝±40＝

                ∑＝

作业三

1.如何将经纬仪的起始方向水平度盘读数配置成08009000？

答：

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08009000位置时,将手松开,关闭度盘变换手轮保护盖,水平度盘即为0800900的位置。

2.何谓竖盘指标差?

如何消除竖盘指标差?

答：

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。

3.用J6型光学经纬仪按测回法观测水平角，整理表3-1中水平角观测的各项计算。

表3-1 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

58483 

B

1484848

3284918

584832 

584834 

4.计算表3-2竖直角观测的指标差和竖直角。

表3-2 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

79 20 24

280 40 00

 +12

+103948 

B

98 32 18

261 27 54

 +6

-83212 

C

90 32 42

270 27 00

 -9

-03251 

D

84 56 24

275 03 18

 -9

+50327 

5.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3-2所示，测得竖盘指标差=+24″，试求该目标正确的竖直角α为多少?

作业四

1.距离测量有哪几种方法?

光电测距仪的测距原理是什么?

答：

距离测量的方法有：

直接量距法（钢尺量距）、光学量距法（视距测量）和物理法（光电测距）。

光电测距是采用电磁波或光波在两点间传播的时间计算距离。

为了提高光电测距的精度，应采用间接测时手段──相位测时

2.某钢尺的尺长方程为lt=30m+0.006m+1.2×10-5×30m×（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？

3.斜视距测量平距计算公式可以是DAB=100（下-上）×sin2L？

假设已知=下-上=1.254m，竖直度盘读数L=88°45′36″。

求DAB=？

4.某直线段的磁方位角=30°30′，磁偏角δ=0°25′，求真方位角Α=？

若子午线收敛角γ=2′25″，求该直线段的坐方位角α=？

5.图4-1中，A点坐标xA=345.623m，yA=569.247m；B点坐标xB=857.322m，yB=423.796。

水平角

β1=15°36′27″，β2=84°25′45″，β3=96°47′14″。

求方位角 αAB，αB1，α12，α23。

图4-1

作业五

1.何谓全站仪？

它有哪几部分组成？

一般具有哪些测量功能？

答：

全站仪是指在测站上一经观测，其斜距、竖角、水平角等均自动显示，并能立即得到平距、高差和点的坐标。

全站仪由电子经纬仪、光电测距仪和数据记录装置组成。

进行水平角测量、竖直角测量、距离测量、坐标测量；利用应用软件还可进行前方交会、后方交会、道路横断面测量、悬高测量以及按设计坐标进行点位放样等功能。

2.简述全站仪如何进行坐标测量。

答：

1、坐标测量前的准备工作。

2、输入仪器高3、输入棱镜高4、输入测站点数据5、输入后视点坐标6、设置起始方向坐标方位角7、设置气象改正数8、三维坐标测量。

3.简述全站仪各部分的作用。

答：

1、测角部分相当于电子经纬仪，可以测定水平角、竖直角和设置方位角。

2、测距部分相当于光电测距仪，一般采用红外光源，测定至目标点（设置反光棱镜或反光片）的斜距，并可归算为平距及高差。

3、中央处理单元接收输入指令，分配各种观测作业，进行测量数据的运算，如多测回取平均值、观测值的各种改正、极坐标法或交会法的坐标计算以及包括运算功能更为完备的各种软件，在全站仪的数字计算机中还提供有程序存储器。

4、输入、输出部分包括键盘、显示屏和接口。

5、电源部分有可充电式电池，供给其它各部分电源，包括望远镜十字丝和显示屏照明

4.简述全站仪如何进行水平角测量

答：

基本操作方法：

①选择水平角显示方式。

水平角显示具有左角（逆时针角）和右角（顺时针角）两种形式可供选择，进行测量前，应首先将显示方式进行定义。

②水平度盘读数设置。

a.水平方向置零。

b.方位角设置（水平度盘定向）。

用全站仪测水平角时，首先选择水平角显示方式。

然后精确照准后视点并进行水平方向置零（水平度盘的读数设置为00°00′00″），再旋转望远镜确照准前视点，此时显示屏幕上的读数，便是要测的水平角值，记录入测量手簿即可。

作业六

1．GPS全球定位系统由几部分组成？

有什么优点？

答：

主要包括有三大组成部分：

空间星座部分、地面监控部分、用户设备部分。

优点：

1、全覆盖、全天候连续导航定位。

2、高精度三维定位、测速及授时。

3、观测速度快。

4、自动化程度高，经济效益好。

5、能提供全球统一的三维坐标信息。

6、抗干扰能力强、保密性能好。

2．空间卫星的主要功能有哪些？

答：

1、接收和存储由地面监控站发来的导航信号，接收并执行监控站的控制指令。

2、卫星上设有微处理机，可进行必要的数据处理。

3、通过星载的高精度原子钟产基准信号，提供精确的时间标准。

4、向用户连续不断地发送导航定位信号。

5、接收地面主控站通过注入站送给卫星的调度指令。

3．GPS信号接收机的任务是什么？

答：

能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出观测站的三维位置。

甚至三维速度和时间，最终实现利用GPS进行导航和定位的目的

作业七

l．怎样区分测量工作中的误差和粗差?

答：

测量中的误差是不可避免的，只要满足规定误差要求，工作中可以采取措施加以减弱或处理。

粗差的产生主要是由于工作中的粗心大意或观测方法不当造成的，含有粗差的观测成果是不合格的，必须采取适当的方法和措施剔除粗差或重新进行观测。

2．偶然误差和系统误差有什么不同?

偶然误差有哪些特性?

答：

这两种误差主要在含义上不同，另外系统误差具有累积性，对测量结果的影响很大，但这种影响具有一定的规律性，可以通过适当的途径确定其大小和符号，利用计算公式改正系统误差对观测值的影响，或采用适当的观测方法、提高测量仪器的精度加以消除或削弱。

偶然误差是不可避免的，且无法消除，但多次观测取其平均，可以抵消一些偶然误差，因此偶然误差具有抵偿性，多次观测值的平均值比一次测得的数值更接近于真值，此外，提高测量仪器的精度、选择良好的外界观测条件、改进观测程序、采用合理的数据处理方法如最小二乘法等措施来减少偶然误差对测量成果的影响。

偶然误差特点归纳起来为：

1．在一定观测条件下，绝对值超过一定限值的误差出现的频率为零；2．绝对值较小的误差出现的频率大，绝对值较大的误差出现的频率小；3．绝对值相等的正负误差出现的频率大致相等；4．当观测次数无限增大时，偶然误差的算术平均值趋近于零

3．为什么说观测值的算术平均值是最可靠值?

答：

根据偶然误差第四个特征（抵偿性），因为算术平均值是多次观测值的平均值，当观测次数增大时，算术平均值趋近真值，故为最可靠值。

4．在什么情况下采用中误差衡量测量的精度?

在什么情况下则用相对误差?

答：

一般在测角或水准测量时，采用中误差的方法衡量精度。

在距离测量时，采用相对中误差的方法衡量精度。

5．某直线段丈量了4次，其结果为：

98.427m，98.415m，98.430m，98.426m。

使用CASIOfx-3950P计算器在单变量统计模式下计算其算术平均值、观测值中误差，并计算算术平均值中误差和相对误差。

答：

X=98.4245m，m=±0.0066m，mx=±0.0033m，1/30000

6．设对某水平角进行了五次观测，其角度为：

63°26′12″，63°26′09″，63°26′18″，63°26′15″，63°26′06″。

计算其算术平均值、观测值的中误差和算术平均值的中误差。

答：

X=63°26′12″，m=±4.7″，mx=±2.1″

作业八

1．按表8-1的数据，计算闭合导线各点的坐标值。

已知，。

表8-1 闭合导线坐标计算

点号

角度观测值（右角）

° ′ ″

坐标方位角

°′″

边长（m）

坐标

x（m）

y（m）

1

2000.00

2000.00

 694500

103.85

2

13905 00

 2035.941

 2097.451

 1104006

114.57

3

9415 54

 1995.500

 2204.670

 1962418

162.46

4

8836 36

 1839.649

 2158.819

 2874748

133.54

5

12239 30

 1880.460

 2031.695

 3450824

123.68

1

9523 30

 2000.00

 2000.00

 694500

 638.10

2．已知A点高程＝l82.232m，在A点观测B点得竖直角为18°36′48″，量得A点仪器高为l.452m，B点棱镜高l.673m。

在B点观测A点得竖直角为-18°34′42″，B点仪器高为l.466m，A点棱镜高为l.6l5m，已知DAB＝486.75lm，试求和Hb。

答：

h＝163.734m，BH＝345.966m。

3．整理表8-2中的四等水准测量观测数据。

表8-2四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

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

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 

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 

检查计算

注：

如奇数测站

应相差常数0.100m                                     

4．在导线计算中，角度闭合差的调整原则是什么?

坐标增量闭合差的调整原则是什么?

5．在三角高程测量时，为什么必须进行对向观测?

 答：

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。

作业九

1．测图前有哪些准备工作?

控制点展绘后，怎样检查其正确性?

答：

测图前除做好仪器、工具和有关测量资料的准备外，还应进行控制点的加密工作（图根控制测量），以及图纸准备、坐标格网绘制和控制点的展绘等准备工作。

用比例尺在图纸上量取相邻导线点之间的距离和已知的距离相比较，作为展绘导线点的检核，其最大误差在图纸上应不超过±0.3mm，否则导线点应重新展绘。

2．某碎部测量按视距测量法测量数据见表9-1，竖盘为顺时针刻划，盘左视线水平为90°，计算各碎部点的水平距离及高程。

表9-1 碎部测量记录表

测站点：

A      定向点：

B       HA＝42.95m     iA=1.48m      x=0

点号

视距间隔

l/m

中丝读数

υ/m

竖盘读数L

竖直角

高差

/m

水平角

平距

D/m

高程

H/m

备注

1

0.552

1.480

83°36′

+6°24′

+6.115

48°05′

54.514

49.06

2

0.409

1.780

87°51′

+2°09′

+1.233

56°25′

40.842

44.18

3

0.324

1.480

93°45′

-3°45′

-2.124

247°50′

32.261

40.84

4

0.675

2.480

98°12′

+8°12′

-10.529

261°35′

66.127

32.42

3．简述经纬仪测绘法在一个测站测绘地形图的工作步骤。

答：

1、安置仪器：

安置仪器于测站点（控制点）A上，量取仪器高i。

2、定向：

后视另一控制点B，置水平度盘读数为0°00′00″。

3、立尺：

立尺员依次将标尺立在地物、地貌特征点上。

4、观测：

转动照准部瞄准点1上的标尺，读取视距间隔1，中丝读数V，竖盘盘左读数L及水平角读数β。

5、计算：

先由竖盘读数L计算竖角a=90°-L，按视距测量方法计算出碎部点的水平距离和高程。

6、展绘碎部点：

用细针将量角器的圆心插在图纸上测站点a处，转动量角器，将量角器上等于β角值（的刻划线对准起始方向线ab，此时量角器的零方向便是碎部点1的方向，然后按测图比例尺由测得的水平距离在该方向上定出点1的位置，并在点的右侧注明其高程。

同法，测出其余各碎部点的平面位置与高程，绘于图上，并随测随绘等高线和地物

4．何谓大比例尺数字地形图？

答：

工程上常用的储存在数据载体上的数字形式的大比例尺地图。

作业十

l．简述道路中线测量任务是什么？

包括哪些主要工作？

答：

任务：

是通过直线和曲线的测设，将初步设计的道路中心线测设到实地上去。

其主要工作：

测设中线各交点（JD）和转点（ZD）、量距和钉桩、测量路线各偏角（a）、测设圆曲线等

2．已知圆曲线交点里程桩号为K2+362.96，右偏角为28°28′00″，欲设置半径为300m的圆曲线，计算圆曲线诸元素T、L、E、D，并计算圆曲线各主点的里程桩号。

答：

T=R•tana/2=76.097m、L=R•a•派/180=149.068m、E=R（seca/2-1）=9.501mD=2T-L=3.126m。

里程：

ZY桩号=JD桩号-T：

K2+286.863QZ桩号=ZY桩号+L/2：

K2+361.397YZ桩号=QZ桩号+L/2：

K2+435.931检核：

JD桩号=YZ桩号-T+D=K3+362.96

3．简述圆曲线主点测设方法。

答：

首先在JD点安置经纬仪，照准起点方向上相邻的一个交点或转点，沿此方向测设切线长T，得曲线起点，打下曲线起点桩ZY，同理沿另一方向测设切线长T，得曲线终点，打下曲线终点桩YZ；从JD点起沿分角线方向测设外矢距E，打下曲线中点桩QZ

4．已知缓和曲线交点JD里程桩号为K3+637.56，偏角α右为19°28′00″，拟设置半径为300m的圆曲线，在圆曲线两端各用一长度为60m的缓和曲线连接，求β0，x0，y0，p，q，TH，LH，EH ，并计算缓和曲线各主点的桩号。

答：

β0=5°43′46″，X0=59.94m，Y0=2m，P=0.5m，q=29.99m，TH=81.535m，LH=161.929m，EH=4.889m，DH=1.141m。

桩号：

ZH：

K3+556.025，HY：

K3+616.025，QZ：

K3+636.990，YH：

K3+657.954，HZ：

K3+717.954。

检核：

JD=HZ-TH+DH=K3+637.56。

5．已知某一线路曲线的转向角为α右＝30°06′15″，R＝300米，ZY点里程为DK3＋319.45米，里程从ZY到YZ为增加，求：

（1）圆曲线要素及主要里程；

答：

圆曲线要素：

T、L、E0计算如下：

T=R•tana/2=134.78m，L=R•a•派/180=263.30m，E=R（seca/2-1）=17.85m。

主要里程：

ZY（DK3+315.60）+L/2（131.65）=DK3+447.25，QZ（DK3+447.25）+L/2（131.65）=DK3+578.90

（2）置镜于交点（JD），测设各主点的方法

答：

置镜交点（JD）是主点的测设资料与方法如下：

在交点（JD）上安置经纬仪，瞄准直线Ⅰ方向上的一转点，在视线方向上量取切线长T得ZY点，瞄准直线Ⅱ方向上一转点，量T得YZ点；将视线转至内角平分线上量取E0，用盘左、盘右分中得QZ点。

在ZY、QZ、YZ点均要打木桩，上钉小钉以示点位。

（3）在ZY点置镜，用切线之距法测设前半个曲线的资料（每10米一点）

答：

置镜于ZY点，用切线支距法测设前半个曲线的资料计算如下：

曲线点的测设坐标按下式计算：

{ai=Li/R•180/派；xi=R•sinai；yi=R-（1-cosai）式中，Li为曲线点i至ZY点的曲线长。

根据以上公式计算得ZY点至QZ点各测设点的坐标如下表：

点号曲线长（m）角度值（°′″）坐标X（m）坐标Y（m）

（4）在YZ点置镜，用偏角法测设后半个圆曲线资料（曲线点要求设置在20米倍数的里程上）

 答：

由

（2）知YZ点里程为DK+447.25m，且曲线长为263.30m。

则置镜于YZ点利用偏角法测设后半个曲线

作业十一

1.路线纵断面测量的任务是什么？

答：

沿路中线测定各中桩上的地面