【正文】 =1/100000。 [3分 ] 4） [6分 ] 要使控制網(wǎng)邊長(zhǎng)誤差 m 對(duì)橋墩定位精度 M 不發(fā)生顯著影響，要求 m≤ =177。 [2 分 ] 1對(duì)于大型橋梁施工控制網(wǎng)，試回答下列問(wèn)題：（ 16 分） 1）對(duì)控制點(diǎn)點(diǎn)位有何要求？ 2）控制網(wǎng)的基本形狀有哪幾種？ 《工程測(cè)量學(xué)》習(xí)題集與部分參考答案 .３３ . 3）坐標(biāo)系統(tǒng)和投影面是如何選擇的？ 4）當(dāng)要求橋墩中心在橋軸線方向上的位置中誤差不大于 2cm 時(shí)，對(duì)于河寬為 800m的施工控制網(wǎng)，其最弱邊的精度應(yīng)不低于多少？ 答： 1） 對(duì)控制點(diǎn)點(diǎn)位的要 求： [ 分 ] ①避免放在工地附近或堆放材料的地方； ②避免放在淹沒(méi)區(qū)或土壤松軟的地方； ③圖形結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并具有足夠的強(qiáng)度； ④一般應(yīng)在橋軸線上布設(shè)兩個(gè)控制點(diǎn)； ⑤控制網(wǎng)的邊長(zhǎng)一般為河流寬度的 ～ 倍。 確定施工控制網(wǎng)精度的基本過(guò)程是什么？ [6分 ] 答： 確定施工控制網(wǎng)精度的基本過(guò)程是： 1）根據(jù)建筑限差確定放樣精度 [1 分 ] 建筑物放樣時(shí)的精度要求，是根據(jù)建筑物竣工時(shí)對(duì)于設(shè)計(jì)的容許偏差（建筑限差）來(lái)確定的。同時(shí)，它的最后結(jié)果一定是滿足要求的、切實(shí)可行的近似最優(yōu)方案。 （ 1分） 對(duì)于控制網(wǎng)的 Ⅱ 類優(yōu)化設(shè)計(jì)，其基本思路為何？（ 8 分） 答： 控制網(wǎng)的 Ⅱ 類優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本思路是： 1）根據(jù)設(shè)計(jì)目的，提出設(shè)計(jì)準(zhǔn)則； 2）根據(jù)設(shè)計(jì)網(wǎng)形，列出誤差方程（設(shè) 計(jì)矩陣）； 3）根據(jù)法方程，解算觀測(cè)值的理論權(quán)值； 4）根據(jù)理論權(quán)值和儀器設(shè)備標(biāo)稱精度、控制網(wǎng)類型確定觀測(cè)方案（觀測(cè)值的實(shí)際測(cè)回?cái)?shù)）； 5）根據(jù)觀測(cè)方案重新計(jì)算觀測(cè)值的實(shí)際權(quán)值； 6）根據(jù)觀測(cè)值的實(shí)際權(quán)值重新計(jì)算實(shí)際設(shè)計(jì)矩陣； 7）判斷設(shè)計(jì)方案是否符合要求。（ 1 分） Ⅰ類優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題實(shí)際上是設(shè)計(jì)最佳網(wǎng)點(diǎn)位置的問(wèn)題，即在觀測(cè)值權(quán)陣一定的條件下，確定與網(wǎng)形有關(guān)的設(shè)計(jì)矩陣，即 主要解決控制網(wǎng)的網(wǎng)形的問(wèn)題 。（ 1分）通過(guò)工程控制網(wǎng)的最優(yōu)化設(shè)計(jì)，指導(dǎo)測(cè)量技術(shù)人員選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)繪儀器，制定合理的工作方案，避免進(jìn)行一些無(wú)意義的觀測(cè)從而大量節(jié)省野外工作時(shí)間，提高工效，同時(shí)還能使方案最大限度地排除粗差的影響。一般說(shuō)來(lái)零階段設(shè)計(jì)就是一個(gè)平差問(wèn)題。（ 2 分） 2）具體說(shuō)來(lái)，就是要根據(jù)實(shí)際的工程背景設(shè)計(jì)出最佳的網(wǎng)形，根據(jù)對(duì)控制網(wǎng)實(shí)際的質(zhì)量要求設(shè)計(jì)出最佳的觀測(cè)方案。 （ 2 分） ②在工程建設(shè)的施工建造階段，主 要的測(cè)量工作是施工放樣和設(shè)備安裝測(cè)量，即把圖紙上設(shè)計(jì)好的各種建筑物按其設(shè)計(jì)的三維坐標(biāo)測(cè)設(shè)到實(shí)地上去，并把設(shè)備安裝到設(shè)計(jì)的位置上去。 2 DTM 數(shù)字地面模型的英文縮寫，是描述地面諸特性空間分布的有序數(shù)字陣列，在最通常的情況下，所記的地面特性是地面點(diǎn)高程 Z，它們的空間分布由地面點(diǎn)平面坐標(biāo)（ X， Y）來(lái)描述。 1“科傻”系統(tǒng) “科傻”系統(tǒng)是“地面控制與施工測(cè)量一體化系統(tǒng)” (A Connected Sequence and Automatic System in Control and Costruction Surveying and Data Processing)的英文縮寫 COSA 的譯音 ,同時(shí)也有“用高科技集成的傻瓜式測(cè)量系統(tǒng)”的寓意，它由三個(gè)子系統(tǒng)組成： (1)“基于掌上型電腦的控制測(cè)量數(shù)據(jù)采集 和處理系統(tǒng)”，也稱“科傻 1(COSA1)； (2)“現(xiàn)代測(cè)量控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理通用軟件包”，也稱“科傻 2” (COSA2)； (3)“施工放樣測(cè)量通用軟件包”，也稱“科傻 3” (COSA3)。《工程測(cè)量學(xué)》習(xí)題集與部分參考答案 .２４ . 第二篇《工程測(cè)量學(xué)》習(xí)題集部分參考答案 一、名詞解釋 工業(yè)測(cè)量系統(tǒng) 工業(yè)測(cè)量系統(tǒng)是指以電子經(jīng)緯儀、全站儀、數(shù)字相機(jī)等為傳感器，在計(jì)算機(jī)的控制下，完成工件的非接觸和實(shí)時(shí)三維坐標(biāo)測(cè)量，并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)的處理、分析和管理的系統(tǒng)。它 是在全站儀基礎(chǔ)上集成步進(jìn)馬達(dá)、 CCD 影像傳感器構(gòu)成的視頻成像系統(tǒng)，并配置智能化的控制及應(yīng)用軟件發(fā)展而成。 2變形 變形是自然界普遍存在的現(xiàn)象，是指變形體在各種荷載作用下，其形狀、大小及位置在時(shí)間域和空間域 中的變化。 2擬穩(wěn)點(diǎn)近似坐標(biāo)的平均值（擬穩(wěn)重心） ， 各擬穩(wěn)點(diǎn)到擬穩(wěn)重心的邊長(zhǎng)的平均值 ，各擬穩(wěn)點(diǎn)到擬穩(wěn)重心的坐標(biāo)方位角的平均值 2所有點(diǎn)近似坐標(biāo)的平均值（控制網(wǎng)重心），所有點(diǎn)到重心的邊長(zhǎng)的平均值 ，所有點(diǎn)到重心的坐標(biāo)方位角的平均值 2 tr(QX)(或 QX 矩陣的跡 )，網(wǎng)點(diǎn)點(diǎn)位誤差的整體大小 《工程測(cè)量學(xué)》習(xí)題集與部分參考答案 .２７ . det(QX)( 或 QX 矩陣的行 列式的值 ， 由 QX 矩陣所做的超誤差 橢球體的體積大小 3 QX 矩陣的最大特征值 λ max ， 控制網(wǎng)中最大的點(diǎn)位誤差的大小 3 QX 矩陣的最大和最小特征值的比值 λ max/λ min ， 網(wǎng)點(diǎn)點(diǎn)位精度的均勻性 3相關(guān)函數(shù)法 ， 直接配置法 3 A 標(biāo)準(zhǔn) ， D 標(biāo)準(zhǔn) ， C 標(biāo)準(zhǔn) ， E標(biāo)準(zhǔn)， A 標(biāo)準(zhǔn) 3基準(zhǔn) ，網(wǎng)型 ， 權(quán) 3變量輪換 ， 梯度 3固定基準(zhǔn)（經(jīng)典），秩虧自由網(wǎng) 3初始方案，數(shù)學(xué)模型，人機(jī)對(duì)話，調(diào)整方案 3基于掌上型電腦的控制測(cè)量數(shù)據(jù)采集和處 理系統(tǒng)（“科傻 1”， COSA1） ， 現(xiàn)代測(cè)量控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理通用軟件包（“科傻 2”， COSA2） ， 施工放樣測(cè)量通用軟件包（“科傻 3”， COSA3） 3施工放樣（測(cè)設(shè)） 極坐標(biāo)法，直角坐標(biāo)法，前方交會(huì)法，方向線交會(huì)法 4大地四邊形，雙大地四邊形，雙三角形，大地四邊形與三角形的結(jié)合圖形 4基本網(wǎng) ，定線網(wǎng) 4方案研究 ，初測(cè)和初步設(shè)計(jì)，定測(cè)和施工設(shè)計(jì) 4精心勘測(cè)，精心設(shè)計(jì)，精心施工 4插大旗、導(dǎo)線測(cè)量、高程測(cè)量 ，地形測(cè)量 4中線測(cè)量 、線路縱斷面測(cè)量，線 路橫斷面測(cè)量 4設(shè)置方向線端點(diǎn)的誤差 ，設(shè)置方向線的誤差 4儀器對(duì)中誤差，目標(biāo)偏心誤差，瞄準(zhǔn)誤差 4圓曲線，緩和曲線 50、單圓曲線，復(fù)（圓）曲線，反向曲線，回頭曲線 5半徑 R，線路轉(zhuǎn)角（偏角） α ，切線長(zhǎng) T，曲線長(zhǎng) L ，外矢距 E 5將儀器架設(shè)在已知方向線上，相似三角形原理 5變形信息的獲取 ， 變形信息的分析與解釋 ， 變形預(yù)報(bào) 5變形體的特征，變形監(jiān)測(cè)的目的，變形大小，變形速度 5變形數(shù)據(jù)處理與分析、變形物理解釋，變形預(yù)報(bào) 5描述變形體變形的空間狀態(tài)和時(shí) 間特性；確定變形體的變形和變形原因之間的關(guān)系，解釋變形的原因 5參考點(diǎn)的穩(wěn)定性分析，觀測(cè)值的平差處理和質(zhì)量評(píng)定，變形模型參數(shù)估計(jì) 5高精度地面監(jiān)測(cè)技術(shù)，攝影測(cè)量方法， GPS 監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 5固定攝站的時(shí)間基線法 (或稱偽視差法 ) ， 立體攝影測(cè)量法 60、大小，速率，儀器和方法所能達(dá)到的實(shí)際精度，觀測(cè)的目的 《工程測(cè)量學(xué)》習(xí)題集與部分參考答案 .２８ . 6大小，速度，觀測(cè)的目的 6周期性，方向性 6用來(lái)描述監(jiān)測(cè)網(wǎng)發(fā)現(xiàn)變形體在某一特定方向上變形的能力 6局部靈敏度，單點(diǎn)靈敏度 6單點(diǎn) 6 直圓點(diǎn)，曲中點(diǎn)，圓直點(diǎn) 6 曲線的起點(diǎn)或終點(diǎn)， 切線方向，垂直于切線方向的半徑方向 6 轉(zhuǎn)（折），左轉(zhuǎn)（折），右轉(zhuǎn)（折） 6 地形加樁，地物加樁， 人工結(jié)構(gòu)物加樁， 工程地質(zhì)加樁 70、 直緩點(diǎn) ，緩圓點(diǎn)，曲中點(diǎn)，圓緩點(diǎn)，緩直點(diǎn) 7 1/2 7 1/2 7 1/4 7 7 水平角 ， 水平距離 ， 高程 7 把經(jīng)初步設(shè)計(jì)所選定得中線測(cè)設(shè)于實(shí)地，并進(jìn)行線路、高程測(cè)量（水準(zhǔn)點(diǎn)高程和中樁高程）和橫斷面測(cè)量 7 切線 ，后視 7已知水平距離、水平角、高程、平面點(diǎn)位的測(cè)設(shè) 7 勘測(cè)、設(shè)計(jì)和施工 80、 初測(cè)導(dǎo)線點(diǎn)與國(guó)家大地點(diǎn)聯(lián)測(cè)的 8 經(jīng)緯儀視距法，經(jīng)緯儀斜距法，水準(zhǔn)儀法，光電測(cè)距儀法 8 圓曲線上，里程為 20m 整倍數(shù)的細(xì)部點(diǎn)中，離曲線主點(diǎn)最近的細(xì)部點(diǎn)與主點(diǎn)間 不足 20m 的曲線弦長(zhǎng) 8 檢核里程推算的正確性 8 橋梁選址時(shí)，在橋梁中線上，于橋頭兩端埋設(shè)的兩個(gè)控制點(diǎn)間的連線 8橋軸線長(zhǎng)度測(cè)量，施工控制測(cè)量，墩臺(tái)中心 定位，墩臺(tái)細(xì)部放樣，梁部放樣 8原線路控制測(cè)量的精度已不能滿足橋隧施工的精度要求 8洞外控制測(cè)量，洞內(nèi)外聯(lián)系測(cè)量，洞內(nèi)控制測(cè)量，洞內(nèi)中線測(cè)量，隧道施工測(cè) 量 8對(duì)開(kāi)挖方向以及橫向貫通誤差的精度要求極高 8跨河水準(zhǔn)測(cè)量， GPS 水準(zhǔn)測(cè)量，水準(zhǔn)測(cè)量，三角高程測(cè)量， GPS 水準(zhǔn)測(cè)量 90、用作變形觀測(cè)起算的、點(diǎn)位穩(wěn)固的控制點(diǎn) 9 建筑物安全性預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)，檢驗(yàn)設(shè)計(jì)和施工的質(zhì)量，驗(yàn)證和完善設(shè)計(jì)理論 9 水平位移，垂直位移，傾 斜，撓曲，扭轉(zhuǎn)，裂縫 9 前方交會(huì)，側(cè)方交會(huì)，極坐標(biāo)法，導(dǎo)線法，引張線法 9 GPS 衛(wèi)星星座 (空間部分 )，地面監(jiān)控系統(tǒng) (地面控制部分 )， GPS 信號(hào)接收機(jī) (用戶設(shè)備部分 ) 9 單點(diǎn)定位、基線測(cè)量、差分動(dòng)態(tài)測(cè)量、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量等，或靜態(tài)相對(duì)定位、快 速靜態(tài)相對(duì)定位、準(zhǔn)動(dòng)態(tài)相對(duì)定位、動(dòng)態(tài)相對(duì)定位、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)相對(duì)定位、局域差分 GPS、廣域差分 GPS 等 9 測(cè)站間無(wú)需通視、高精度、觀測(cè)時(shí)間短、經(jīng)濟(jì)效益高、提供三維坐標(biāo)、作業(yè)自《工程測(cè)量學(xué)》習(xí)題集與部分參考答案 .２９ . 動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)便、全天候作業(yè)、作 用范圍和跨度大、功能多、提供實(shí)時(shí)定位、用途廣泛 9 監(jiān)測(cè)點(diǎn) (觀測(cè)點(diǎn) )， 工作基點(diǎn) ， 基準(zhǔn)點(diǎn) 9四 9 誤差積累 100、 半徑 ，緩和曲線長(zhǎng) 10對(duì)向開(kāi)挖的隧道中線在貫通面處的錯(cuò)位誤差 (在平面上垂直于線路中線方向 ) 六、簡(jiǎn)答題 簡(jiǎn)述工程建設(shè)三個(gè)階段中工程測(cè)量的任務(wù)？（ 6 分） 答： ①在工程建設(shè)的勘察設(shè)計(jì)階段，測(cè)量工作主要是提供各種比例尺的地形圖，還要為工程地質(zhì)勘探、水文地質(zhì)勘探以及水文測(cè)驗(yàn)等進(jìn)行測(cè)量。（ 2 分） 簡(jiǎn)述工程控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的含義？（ 6 分） 答： 1）所謂工程控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，廣 義地說(shuō)是要在一定的人力、物力、財(cái)力的情況下設(shè)計(jì)出精度高、可靠性強(qiáng)、靈敏度最高（對(duì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)而言）、經(jīng)費(fèi)最省的控制網(wǎng)布設(shè)方案。 零類優(yōu)化設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)是什么？工程控制網(wǎng)零類優(yōu)化設(shè)計(jì)可分為哪幾種情況？（ 8 分） 答： 零類優(yōu)化設(shè)計(jì)也稱零階段設(shè)計(jì)，其實(shí)質(zhì)是在控制網(wǎng)形與 觀測(cè)條件一定的條件下，確定網(wǎng)點(diǎn)坐標(biāo) X 與其協(xié)因數(shù) Qx，達(dá)到目標(biāo)函數(shù)的最佳值。（ 2 分） 2）具體說(shuō)來(lái)，就是要根據(jù)實(shí)際的工程背景設(shè)計(jì)出最佳的網(wǎng)形，根據(jù)對(duì)控制網(wǎng)實(shí)際的質(zhì)量要求設(shè)計(jì)出最佳的觀測(cè)方案。一般說(shuō)來(lái)零階段設(shè)計(jì)就是一個(gè)平差問(wèn)題。 Ⅲ 類優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)際上是一個(gè) Ⅰ 類和 Ⅱ 類設(shè)計(jì)的綜合問(wèn)題，也是 — 個(gè)網(wǎng)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)問(wèn)題。它一般不是嚴(yán)格最優(yōu)方案，但這種設(shè)計(jì)方法的數(shù)學(xué)模型不需建立．因而可用于任何類型的優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題。 建立工程控制網(wǎng)包括哪幾個(gè)步驟？（ 8 分） 答： 建立工程控制網(wǎng)包括以下 9個(gè)主要步驟： 1）根據(jù)工程要求確定控制網(wǎng)的精度（等級(jí)）； 2）實(shí)地選點(diǎn)（測(cè)區(qū)踏勘）； 3）根據(jù)儀器設(shè)備確定初步的觀測(cè)方案； 4）優(yōu)化設(shè)計(jì)； 5）埋石造標(biāo)，做點(diǎn)之記； 6）根據(jù)控制網(wǎng)的形狀制訂觀測(cè)綱要； 7）外業(yè)觀測(cè)與質(zhì) 量檢核，及時(shí)發(fā)現(xiàn)粗差和錯(cuò)誤，確定重測(cè)和補(bǔ)測(cè)方案； 8）平差計(jì)算與質(zhì)量評(píng)價(jià)； 9）提供成果及技術(shù)總結(jié)報(bào)告。此時(shí)，要根據(jù)控制網(wǎng)的布設(shè)情況和放樣工作的條件來(lái)考慮控制網(wǎng)誤差與細(xì)部放樣誤差之間的比例關(guān)系，以便合理地確定施工控制網(wǎng)的精度。獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)定義為：[2分 ] 以橋軸線為縱坐標(biāo)軸（ x 軸），以與橋軸線垂直的方向?yàn)闄M坐標(biāo)軸（ y 軸） ,坐標(biāo)原點(diǎn)可以采用位于河流一岸的橋軸線上的一個(gè)控制點(diǎn)上，也可以采用位于橋軸線上的其他點(diǎn)。 8mm。 3）壩軸線的測(cè)設(shè)方法：根據(jù)壩軸線的設(shè)計(jì)坐標(biāo)和基準(zhǔn)網(wǎng)控制點(diǎn)坐標(biāo)，采用放樣的方法測(cè)設(shè)出來(lái)的。 2cm=177。因此，在最不利的情況下， mS可以看作是無(wú)直接聯(lián)系的兩相鄰點(diǎn)之間的邊長(zhǎng)誤差。 8mm?？紤]到插點(diǎn)時(shí)的測(cè)量誤差為主，基本網(wǎng)邊長(zhǎng)誤差為輔，設(shè) )3(23)2(2)( 022 SS mMmM ?????? ，則 由此得基本網(wǎng)邊長(zhǎng)誤差為 )4( 0 mmmmMm S ???????? 則對(duì)于平均邊長(zhǎng)為 1000m 的基本控制網(wǎng)，其最弱邊的 精度應(yīng)不低于 000,154 1000,1000 ????Sm S 1繪圖說(shuō)明采用極坐標(biāo)法放樣點(diǎn)的平面位置的原理與過(guò)程？（ 15 分） 答：放樣原理（ 5 分） 極坐標(biāo)法放樣是利用數(shù)學(xué)中的極坐標(biāo)原理，以兩個(gè)控制點(diǎn)的連