中南大学工程测量作业答案.docx

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中南大学工程测量作业答案

工程测量作业  

作业一

1．什么叫大地水准面?

它有什么特点和作用?

　答：

水准面有无数个，我们将其中一个与平均海平面相吻合的水准面称为大地水准面。

　　　特点：

1、水准面上任意一点铅垂线都垂直于该点的曲面；2、是一个重力曲面。

　　　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铅垂距离，称为该点的绝对高程或称海拔，通常以H表示。

　　　地面点到假设水准面的铅垂距离,称为点的相对高程。

　　　地面上两个点之间的高程差称为高差，通常用hij表示。

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：

测量平面坐标系与数学坐标系区别：

（1）X轴和Y轴互换；

（2）象限顺序相反.

相同点：

在数学坐标系中使用的数学公式不需作任何改变，照常使用。

学上南北方向为纵轴，并记为Y轴，Y轴向北为正，向南为负；以东西为横轴，并记为X，X轴向东为正，向西为负；数学直角坐标系中象限按逆时针方向编号。

平面直角坐标系，规定南北方向为纵轴，并记为X轴，X轴向北为正，向南为负；以东西为横轴，并记为Y，Y轴向东为正，向西为负；平面直角坐标系中象限按顺时针方向编号。

4．什么叫高斯投影？

高斯平面直角坐标系是怎样建立的?

　答：

是将地球划分成若干带，然后将每带投影到平面上。

　　　投影带是从首子午线起，每隔经差6°划一带（称为六度带），自西向东将整个地球划分成经差相等的60个带，各带从首子午线起，自西向东依次编号用数字1、2、3、…、60表示。

位于各带中央的子午线，称为该带的中央子午线。

第一个度带的中央子午线的经度为3°，任意带的中央子午线经度L0可按下式计算：

L0=6N-3。

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

作业二

1．用水准仪测定、两点间高差，已知点高程为=12.658m，尺上读数为1526mm，尺上读数为1182mm，求、两点间高差为多少？

点高程为多少？

绘图说明。

　答：

hAB=+0.344m，hB=13.002m。

2．何谓水准管轴？

何谓圆水准轴？

何谓水准管分划值？

　答：

是由玻璃圆管制成，其上部内壁的纵向按一定半径磨成圆弧。

水准管内表面的中点0称为零点，通过零点作圆弧的纵向切线LL称为水准管轴。

　　　是由玻璃制成呈圆柱状。

其上部的内表面为一个径为R的圆球面，中央刻有一个小圆圈，它的圆心O是圆水准器的零点，通过零点和球心的连线（O点的法线）L`L`，称为圆水准器轴。

　　　是自零点向两侧每隔2mm刻一个分划，每2mm弧长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：

将仪器安置在距前、后两测点相等处，即可消除该项误差的影响。

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

112.314

　0.6+2.413-0.006+2.407

214.721

　0.8-3.121-0.008-3.129

311.592

　1.0+1.263-0.010+1.253

412.845

　1.2+2.716-0.012+2.704

515.549

　1.6-3.715-0.016-3.731

BMB

BB11.818已知

∑6.73.918-0.067+3.851

　fh＝∑h测－（HB－HA）＝3.918-（11.818-7.967）=+0.067m=+67mm　　　　　fh容＝±40√L＝±104mm

　　　　　　　　　∑L＝6.7km　　-fh/∑L＝-0.067m/6.7km=-10mm/km

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：

你说的是配置0度00分00秒吧。

在J6光学经纬仪里，有一个度盘变位手轮，在测水平角过程中，水平度盘是固定不动的。

你想使某个方向为一固定值（如0度00分00秒），可打开度盘变位手轮复盖，拨动度盘变位手轮，使其水平度盘读数为固定值，再关上度盘变位手轮复盖即可。

J2光学经纬仪，配置时需先旋转测微螺旋，使其读数为00分00秒，再结合度盘变位手轮进行配置。

电子经纬仪有专门的操作指令，使某个个方向为一固定值。

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

°　′　″°　′　″°　′　″°　′　″°　′　″

OA　000241800054584830

B5848542384918584824584827

A9000122700036584836584830

B14848483284918584832584834

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

°　′　″°　′　″　″°　′　″

OA79　20　24280　40　00+12+103948

B98　32　18261　27　54+6-83212

C90　32　42270　27　00-9-03251

D84　56　24275　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为多少?

　答：

a=18°15′00″

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）、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来计算距离。

为了提高光电测距的精度，应采用间接测时手段——相位测时法。

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？

　答：

DAB=29.9288m。

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°5′36″。

求DAB=？

　答：

因为是盘左竖直度盘读数，DAB=100（l下-l上）×cosa，a=90-L，所以DAB=100（l下-l上）×cosa=100（l下-l上）×sinL。

l=l下-l上=1.254m，竖直度盘读数L=88°45′36″，DAB=125.341m。

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=？

　答：

A=M+δ=30°30′+0°25′=30°55′。

a=A-γ=30°30′-2′25″=30°27′35″。

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=15°36′27″，=84°25′45″，=96°47′14″。

求方位角aAB，aB1，a12，a23。

图4-1

　答：

aAB=344°07′55.4″。

aB1=179°44′22.4″。

a12=275°18′37.4″。

a23=192°05′51.4″

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：

电子全站仪是由光电测距仪、电子经纬仪和数据处理组合而成的测量仪器，可以在一个测站上完成角度（水平角、垂直角）测量、距离（斜距、平距、高差）测量、坐标测量和放样测量等工作。

由于只要一次安置仪器，便可以完成在该测站上所有的测量工作，故被称为全站型电子速测仪，简称“全站仪”。

　　　光电测距仪、电子经纬仪和数据处理组合而成。

　　　完成角度（水平角、垂直角）测量、距离（斜距、平距、高差）测量、坐标测量和放样测量等工作。

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的照明。

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