【正文】 Eastern Liaoning University編號： Ⅰ－2－4－1 《測量學(xué)》surveying習(xí)　題　集張亮、叢培東、張艷秋、宿秀艷 編撰城市建設(shè)學(xué)院二○○七年七月十五日目錄第一 部分 習(xí)題和作業(yè) （含答案）一、測量基本知識二、水準(zhǔn)測量三、角度測量四、距離測量與直線定向五、全站儀及其使用六、測量誤差的基本知識七、控制測量八、大比例尺地形圖的測繪九、建筑施工測量十、GPS 測量第二部分綜合試題一、名詞解釋題及參考答案二、填空題庫及參考答案三、選擇題庫及參考答案四、判斷題庫及參考答案五、簡答題庫及參考答案六、計算題庫及參考答案第一 部分 習(xí)題和作業(yè) 一、測量基本知識[題11] 測量學(xué)研究的對象和任務(wù)是什么？答：測量學(xué)是研究地球的形狀與大小，確定地球表面各種物體的形狀、大小和空間位置的科學(xué)。測量學(xué)的主要任務(wù)是測定和測設(shè)。測定——使用測量儀器和工具，通過測量與計算將地物和地貌的位置按一定比例尺、規(guī)定的符號縮小繪制成地形圖，供科學(xué)研究和工程建設(shè)規(guī)劃設(shè)計使用。測設(shè)——將在地形圖上設(shè)計出的建筑物和構(gòu)筑物的位置在實地標(biāo)定出來，作為施工的依據(jù)。[題12] 熟悉和理解鉛垂線、水準(zhǔn)面、大地水準(zhǔn)面、參考橢球面、法線的概念。答：鉛垂線——地表任意點萬有引力與離心力的合力稱重力，重力方向為鉛垂線方向。水準(zhǔn)面——處處與鉛垂線垂直的連續(xù)封閉曲面。大地水準(zhǔn)面——通過平均海水面的水準(zhǔn)面。參考橢球面——為了解決投影計算問題，通常選擇一個與大地水準(zhǔn)面非常接近的、能用數(shù)學(xué)方程表示的橢球面作為投影的基準(zhǔn)面，這個橢球面是由長半軸為a 、短半軸為b 的橢圓NESW 繞其短軸NS 旋轉(zhuǎn)而成的旋轉(zhuǎn)橢球面，旋轉(zhuǎn)橢球又稱為參考橢球，其表面稱為參考橢球面。法線——垂直于參考橢球面的直線。[題13] 絕對高程和相對高程的基準(zhǔn)面是什么？答：絕對高程的基準(zhǔn)面——大地水準(zhǔn)面。相對高程的基準(zhǔn)面——水準(zhǔn)面。[題14] “1956 年黃海高程系”使用的平均海水面與“1985 國家高程基準(zhǔn)”使用的平均海水面有何關(guān)系？答：在青島大港一號碼頭驗潮站，“1985 國家高程基準(zhǔn)”使用的平均海水面高出“1956 年黃海高程系”。[題15] 測量中所使用的高斯平面坐標(biāo)系與數(shù)學(xué)上使用的笛卡爾坐標(biāo)系有何區(qū)別？答： x 與y 軸的位置互換，第Ⅰ象限位置相同，Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ象限順指針編號，這樣可以使在數(shù)學(xué)上使用的三角函數(shù)在高斯平面直角坐標(biāo)系中照常使用。[題16] 我國領(lǐng)土內(nèi)某點A 的高斯平面坐標(biāo)為： x A =， Y A =，試說明A 點所處的6176。投影帶和3176。投影帶的帶號、各自的中央子午線經(jīng)度。答：我國領(lǐng)土所處的概略經(jīng)度范圍為東經(jīng)73176。27′~東經(jīng)135176。09′，位于統(tǒng)一6176。帶投影的13~23 號帶內(nèi)，位于統(tǒng)一3176。帶投影的24~45 號帶內(nèi)，投影帶號不重疊，因此， A 點應(yīng)位于統(tǒng)一6176。帶的19 號帶內(nèi)。中央子午線的經(jīng)度為0 L =6193=111176。去掉帶號與500km 后的A y =， A 點位于111176。子午線以東約210km。取地球平均曲率半徑R =6371km， 對應(yīng)的經(jīng)度差約為(180)247。(6371π)=176。=1176。53′，則A 點的概略經(jīng)度為111176。+176。=176。[題17] 天文經(jīng)緯度的基準(zhǔn)是大地水準(zhǔn)面，大地經(jīng)緯度的基準(zhǔn)是參考橢球面。在大地原點處，大地水準(zhǔn)面與參考橢球面相切，其天文經(jīng)緯度分別等于其大地經(jīng)緯度?！?954 北京坐標(biāo)系”的大地原點在哪里？“1980西安坐標(biāo)系”的大地原點在哪里？答：“1954 北京坐標(biāo)系”的大地原點位于前蘇聯(lián)普爾科沃天文臺中央，“1980 西安坐標(biāo)系”的大地原點位于我國陜西省西安市徑陽縣永樂鎮(zhèn)石際寺村。[題18] 切平面代替大地水準(zhǔn)面對距離和高程各有什么影響？答：切平面代替大地水準(zhǔn)面對距離的影響規(guī)律見下表。當(dāng)距離D為10km 時，所產(chǎn)生的相對誤差為1/120 萬，相當(dāng)于每km 。因此，在10km為半徑的圓面積之內(nèi)進行距離測量時，可以用切平面代替大地水準(zhǔn)面，而不必考慮地球曲率對距離的影響。切平面代替大地水準(zhǔn)面對高成的影響規(guī)律見下表。用切平面代替大地水準(zhǔn)面作為高程起算面，對高程的影響是很大的，距離為200m 時就有3mm 的高差誤差，這是不允許的。因此，高程的起算面不能用切平面代替，最好使用大地水準(zhǔn)面，如果測區(qū)內(nèi)沒有國家高程點時，可以假設(shè)通過測區(qū)內(nèi)某點的水準(zhǔn)面為零高程水準(zhǔn)面。[題19] 測量工作的基本原則是什么？答：測量工作的原則之一是“從整體到局部，先控制后碎部，從高級到低級”、“前一不工作未做審核不得進行下一步”。測量控制網(wǎng)應(yīng)由高級向低級分級布設(shè)。如平面三角控制網(wǎng)是按一等、二等、三等、四等、5″、10″和圖根網(wǎng)的級別布設(shè)，城市導(dǎo)線網(wǎng)是在國家一等、二等、三等或四等控制網(wǎng)下按一級、二級、三級和圖根網(wǎng)的級別布設(shè)。一等網(wǎng)的精度最高，圖根網(wǎng)的精度最低?？刂凭W(wǎng)的等級越高，網(wǎng)點之間的距離就越大、點的密度也越稀、控制的范圍就越大；控制網(wǎng)的等級越低，網(wǎng)點之間的距離就越小、點的密度也越密、控制的范圍就越小?？刂茰y量是先布設(shè)能控制大范圍的高級網(wǎng)，再逐級布設(shè)次級網(wǎng)加密。二、水準(zhǔn)測量[題21] 何謂視準(zhǔn)軸？何謂管水準(zhǔn)器軸？水準(zhǔn)儀上的圓水準(zhǔn)器和管水準(zhǔn)器各起什么作用？答：視準(zhǔn)軸——望遠(yuǎn)鏡物鏡中心(或光心)與十字絲中心點的連線。管水準(zhǔn)器軸——管水準(zhǔn)器軸內(nèi)圓弧中點的切線。圓水準(zhǔn)器的格值τ一般為8′，比較大，圓水準(zhǔn)器用于粗略正平儀器。管水準(zhǔn)器的格值τ一般為20″，比較小，管水準(zhǔn)器用于使望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸精確水平。[題22] 水準(zhǔn)儀有哪些軸線？各軸線間應(yīng)滿足什么條件？答：豎軸VV ，圓水準(zhǔn)器軸L L”′ ，視準(zhǔn)軸CC ，管水準(zhǔn)器軸LL ，要求VV ∥ L L”′ ，CC ∥ LL ，十字絲橫絲⊥VV 。[題23] 何謂視差？產(chǎn)生視差的原因是什么？怎樣消除視差？答：物像沒有準(zhǔn)確地成在十字絲分劃板上，人眼在目鏡端觀察的位置不同時，物像相對于十字絲分劃板的位置也相應(yīng)變化。望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)明亮背景，旋轉(zhuǎn)目鏡調(diào)焦螺旋，使十字絲十分清晰；照準(zhǔn)目標(biāo)，旋轉(zhuǎn)物鏡調(diào)焦螺旋，使目標(biāo)像十分清晰。[題24] 水準(zhǔn)測量時為什么要求前、后視距相等？答：視準(zhǔn)軸CC 不平行于管水準(zhǔn)器軸LL 的夾角稱i 角，校正水準(zhǔn)儀時，很難使i =0，當(dāng)i ≠0 時，如果使每站水準(zhǔn)測量的前后視距相等，i 角對前后尺中絲讀數(shù)的影響值相同，計算一站觀測高差時，后視讀數(shù)減前視讀數(shù)可以抵消i 角的影響，另外，還有地球曲率和大氣折光的影響。[題25] 水準(zhǔn)測量時，在哪些立尺點處要放置尺墊？哪些點上不能放置尺墊？答：轉(zhuǎn)點需要放置尺墊，已知點與臨時點上不能放置尺墊。[題26] 何謂高差？何謂視線高程？前視讀數(shù)和后視讀數(shù)與高差、視線高程各有什么關(guān)系？答：高差——過任意兩點水準(zhǔn)面的垂直距離。視線高程——水準(zhǔn)儀觀測某點標(biāo)尺的中絲讀數(shù)+該點的高程，常用Hi 表示?；蛘吆笠朁c高程+后視尺讀數(shù)=視線高程。設(shè)后視點A 高程為HA ，后視讀數(shù)為a ，前視點B ， B 點標(biāo)尺讀數(shù)為b ，則有[題27] 與普通水準(zhǔn)儀比較，精密水準(zhǔn)儀有何特點？電子水準(zhǔn)儀有何特點？答：精密水準(zhǔn)儀的特點是：① 望遠(yuǎn)鏡的放大倍數(shù)大、分辨率高，如規(guī)范要求DS1 不小于38 倍，DS05不小于40 倍；② 管水準(zhǔn)器分劃值為10″/2mm，精平精度高；③ 望遠(yuǎn)鏡物鏡的有效孔徑大，亮度好；④ 望遠(yuǎn)鏡外表材料應(yīng)采用受溫度變化小的銦瓦合金鋼，以減小環(huán)境溫度變化的影響；⑤ 采用平板玻璃測微器讀數(shù)，讀數(shù)誤差?。虎?配備精密水準(zhǔn)尺。電子水準(zhǔn)儀的特點是：① 用自動電子讀數(shù)代替人工讀數(shù)，不存在讀錯、記錯等問題，沒有人為讀數(shù)誤差；② 精度高，多條碼(等效為多分劃)測量，削弱標(biāo)尺分劃誤差，自動多次測量，削弱外界環(huán)境變化的影響；③ 速度快、效率高，實現(xiàn)自動記錄、檢核、處理和存儲，可實現(xiàn)水準(zhǔn)測量從外業(yè)數(shù)據(jù)采集到最后成果計算的內(nèi)外業(yè)一體化；④ 電子水準(zhǔn)儀一般是設(shè)置有補償器的自動安平水準(zhǔn)儀，當(dāng)采用普通水準(zhǔn)尺時，電子水準(zhǔn)儀又可當(dāng)作普通自動安平水準(zhǔn)儀使用。[題28] 用兩次變動儀器高法觀測一條水準(zhǔn)路線，其觀測成果標(biāo)注在圖235 中，圖中視線上方的數(shù)字為第二次儀器高的讀數(shù)，試計算高差hAB。圖235 水準(zhǔn)路線測量觀測結(jié)果答：將圖235 的結(jié)果記入下列表格中，在表格中進行計算并檢核計算結(jié)果的正確性。水準(zhǔn)測量記錄(兩次儀器高法) 注：括號為計算值[題29] 表24 為一附合水準(zhǔn)路線的觀測成果，試計算A ， B ，C 三點的高程。表24 圖根水準(zhǔn)測量的成果處理 * [題210] 在相距100m 的A ， B 兩點的中央安置水準(zhǔn)儀，測得高差hAB＝＋，儀器搬到B 點近旁讀得A 尺讀數(shù)= 2 a ， B 尺讀數(shù)2 b =。試計算儀器的i 角。答：第二設(shè)站觀測的高差為= ′AB h =，兩次高差之差為三、角度測量[題31] 什么是水平角？瞄準(zhǔn)在同一豎直面上高度不同的點，其水平度盤讀數(shù)是否相同，為什么？答：水平角——過地面任意兩方向鉛垂面的兩面角。當(dāng)豎軸VV 鉛垂，豎軸VV ⊥橫軸HH ，視準(zhǔn)軸CC ⊥橫軸HH 時，瞄準(zhǔn)在同一豎直面上高度不同的點，其水平度盤讀數(shù)是相同的；如果上述軸系關(guān)系不滿足，則水平度盤讀數(shù)不相同。[題32] 什么是豎直角？觀測豎直角時，為什么只瞄準(zhǔn)一個方向即可測得豎直角值？答：豎直角——地面方向與水平面的夾角。角度一定是兩個方向的夾角，豎直角測量的其中一個方向是水平面方向。[題33] 經(jīng)緯儀的安置為什么包括對中和整平？答：用量角器測量平面上的一個角度時，有兩個要求：1) 量角器平面應(yīng)與角度所在平面位于同一個平面上，2) 量角器的中心應(yīng)對準(zhǔn)待量角度的頂點。經(jīng)緯儀整平的作用是使水平度盤水平，對中的作用是使水平度盤中心與測站點(水平角的頂點)位于同一鉛垂線上。[題34] 經(jīng)緯儀由哪幾個主要部分組成，它們各起什么作用？答：經(jīng)緯儀由基座、水平度盤和照準(zhǔn)部三部分組成。基座——其上安裝有豎軸套、水平度盤與照準(zhǔn)部，其下有三個腳螺旋，一個圓水準(zhǔn)氣泡，用于粗平儀器。水平度盤——圓環(huán)形的光學(xué)玻璃盤片，盤片邊緣刻劃并按順時針注記有0176。~360176。的角度數(shù)值。照準(zhǔn)部——水平度盤之上，能繞豎軸旋轉(zhuǎn)的全部部件的總稱，包括豎軸、望遠(yuǎn)鏡、橫軸、豎盤、管水準(zhǔn)器、豎盤指標(biāo)管水準(zhǔn)器和讀數(shù)裝置等。管水準(zhǔn)器用于精確整平儀器；豎盤指標(biāo)管水準(zhǔn)器用于指示豎盤指標(biāo)鉛垂。[題35] 用經(jīng)緯儀測量水平角時，為什么要用盤左、盤右進行觀測？答：因為盤左、盤右觀測取平均可以消除視準(zhǔn)軸誤差、橫軸誤差、照準(zhǔn)部偏心誤差對水平角的影響。[題36] 用經(jīng)緯儀測量豎直角時，為什么要用盤左、盤右進行觀測？如果只用盤左、或只用盤右觀測時應(yīng)如何計算豎直角？答：因為盤左、盤右觀測取平均可以消除豎盤指標(biāo)差x 的影響。只用盤左觀測豎直角時，設(shè)豎盤讀數(shù)為L ，則考慮指標(biāo)差改正的豎直角為α=90 176。?L+x 。只用盤右觀測豎直角時，設(shè)豎盤讀數(shù)為R ，則考慮指標(biāo)差改正的豎直角為α= R ?270176。 ? x 。單盤位觀測豎直角之前，應(yīng)觀測某個清晰目標(biāo)一測回，計算出經(jīng)緯儀的豎盤指標(biāo)差x ，再用該x 改正其后進行的單盤位觀測豎直角。[題37] 豎盤指標(biāo)管水準(zhǔn)器的作用是什么？答：用于指示豎盤指標(biāo)鉛垂。[題38] 整理表36 中測回法觀測水平角的記錄。表36 水平角讀數(shù)觀測記錄(測回法) [題39] 整理表37 中方向法觀測水平角的記錄。[題310] 整理表38 中豎直角觀測記錄。 [題311] 已知A ，現(xiàn)用三角高程測量方法進行直反覘觀測，觀測數(shù)據(jù)見表39，已知AP ，計算P 點的高程。 [題312] 確定圖341 所示豎盤結(jié)構(gòu)的豎直角計算公式？[題313] 經(jīng)緯儀有哪些主要軸線？規(guī)范規(guī)定它們之間應(yīng)滿足哪些條件？答：主要軸線有豎軸VV 、橫軸HH 、視準(zhǔn)軸CC 、照準(zhǔn)部管水準(zhǔn)器軸LL 、圓水準(zhǔn)器軸L L ′ ′ 。應(yīng)滿足下列關(guān)系：[題314] 盤左、盤右觀測可以消除水平角觀測的那些誤差？是否可以消除豎軸VV 傾斜引起的水平角測量誤差？答：可以消除視準(zhǔn)軸誤差、橫軸誤差、照準(zhǔn)部偏心誤差對水平角的影響，不可以消除豎軸VV 傾斜引起的水平角測量誤差。[題315] 電子經(jīng)緯儀的測角原理與光學(xué)經(jīng)緯儀的主要區(qū)別是什么？答：電子經(jīng)緯儀是利用光電轉(zhuǎn)換原理和微處理器自動測量度盤的讀數(shù)并將測量結(jié)果輸出到儀器顯示窗顯示，不需要估讀，讀數(shù)不存在估讀誤差。[題316] 與電子經(jīng)緯儀比較，電子激光經(jīng)緯儀新增了什么功能？可應(yīng)用于什么行業(yè)？答：電子激光經(jīng)緯儀新增加了與望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸同軸的可見激光指示視準(zhǔn)軸方向，可用于準(zhǔn)直測量。準(zhǔn)直測量是定出一條標(biāo)準(zhǔn)的直線，作為土建安裝、施工放樣或軸線投設(shè)的基準(zhǔn)線。四、距離測量與直線定向[題41] 直線定線的目的是什么？有哪些方法？如何進行？答：用鋼尺分段丈量直線長度時，使分段點位于待丈量直線上，有目測法與經(jīng)緯儀法。目估法——通過人眼目估，使分段點位于直線起點與終點的連線上。經(jīng)緯儀法——在直線起點安置經(jīng)緯儀，照準(zhǔn)直線終點，仰或俯望遠(yuǎn)鏡，照準(zhǔn)分段點附近，指揮分段點位于視準(zhǔn)軸上。[題42] 簡述用鋼尺在平坦地面量距的步驟。答：在直線兩端點A ， B 豎立標(biāo)桿，后尺手持鋼尺的零端位于A 點，前尺手持鋼尺的末端和一組測釬沿AB 方向前進，行至一個尺段處停下。后尺手用手勢指揮前尺手將鋼尺拉在AB 直線上，后尺手將鋼尺的零點對準(zhǔn)A 點，當(dāng)兩人同時將鋼尺拉緊后，前尺手在鋼尺末端的整尺段長分劃處豎直插下一根測釬，量完一個尺段。前、后尺手抬尺前進，當(dāng)后尺手到達插測釬或劃記號處時停住，重復(fù)上述操作，量完第二尺段。后尺手拔起地上的測釬，依次前進，直到量完AB 直線的最后一段為止。[題43] 鋼尺量距會產(chǎn)生哪些誤差？答：① 尺長誤差，② 溫度誤差；③ 鋼尺傾斜和垂曲誤差；④ 定線誤差；⑤ 拉力誤