【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 方向線 AB 上，然后再按方向線交會(huì)法進(jìn)行放樣。放樣的基本作業(yè)步驟是： 1）根據(jù) A、 B 兩點(diǎn)的位置，將儀器大致安裝在 AB 連線上，設(shè)在 O′ 處，將儀器大 《工程測(cè)量學(xué)》習(xí)題集與部分參考答案 安徽理工大學(xué)測(cè)繪工程教研室 余學(xué)祥 呂偉才 編 .３６ . 致整平。 2）盤左瞄準(zhǔn) A 點(diǎn)，倒鏡在 B 點(diǎn)附近定出 B1 點(diǎn)；盤右瞄準(zhǔn) A 點(diǎn)，倒鏡在 B點(diǎn)附近定出 B2 點(diǎn)；取 B B2 中點(diǎn)為 B′。 3）量取 AO 和 B B′，根據(jù)相似三角形原理，計(jì)算 O′ O： BBABAOOO ??? 4）移動(dòng)儀器至 O 位置，整平儀器。 5）重復(fù) 4 步，直至儀器位于方向線 AB 上。 6）當(dāng)儀器位于方向線 AB 上后， 再按方向線交會(huì)法進(jìn)行放樣。 B、主要誤差來源有 [3 分 ] ①架設(shè)儀器的誤 差 包括端點(diǎn)誤差、目標(biāo)偏心誤差及瞄準(zhǔn)誤差。 ② 按方向線交會(huì)法進(jìn)行放樣的 誤差 包括設(shè)置方向線端點(diǎn)的誤差、目標(biāo)偏心誤差、瞄準(zhǔn)誤差。 ③標(biāo)定誤差 2變形監(jiān)測(cè)的目的和意義是什么？（ 6 分） 答： 1）變形監(jiān)測(cè)的首要目的是掌握變形體的實(shí)際性狀，為判斷其安全提供必要的信息。 2）變形監(jiān)測(cè)工作的意義主要表現(xiàn)在以下兩方面： ①實(shí)用意義：掌握各種建筑物和地質(zhì)構(gòu)造的穩(wěn)定性，為安全性診斷提供必要信息，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采取措施。 ② 科學(xué)上的意義：更好地理解變形機(jī)理，驗(yàn)證有關(guān)工程設(shè)計(jì)的理論和地殼運(yùn)動(dòng)的假設(shè)，進(jìn)行反饋設(shè)計(jì)以及建立 有效的變形預(yù)報(bào)模型。 2變形監(jiān)測(cè)技術(shù)的未來發(fā)展方向表現(xiàn)在哪幾方面？（ 6 分） 答： 展望變形監(jiān)測(cè)技術(shù)的未來方向，表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1）多種傳感器、數(shù)字近景攝影、全自動(dòng)跟蹤全站儀和 GPS 的應(yīng)用，將向?qū)崟r(shí)、連續(xù)、高效率、自動(dòng)化、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的方向發(fā)展，比如，某大壩變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是由測(cè)量機(jī)器人、 GPS 和特殊測(cè)量?jī)x器所構(gòu)成的最優(yōu)觀測(cè)方案； 2）變形監(jiān)測(cè)的時(shí)空采樣率會(huì)得到大大提高，變形監(jiān)測(cè)自動(dòng)化為變形分析提供了極為豐富的數(shù)據(jù)信息； 3）高度可靠、實(shí)用、先進(jìn)的監(jiān)測(cè)儀器和自動(dòng)化系統(tǒng)，要求在惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠地 運(yùn)行； 《工程測(cè)量學(xué)》習(xí)題集與部分參考答案 安徽理工大學(xué)測(cè)繪工程教研室 余學(xué)祥 呂偉才 編 .３７ . 4）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線實(shí)時(shí)監(jiān)控，在大壩、橋梁、邊坡體等工程中將發(fā)揮巨大作用，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控是推進(jìn)重大工程安全監(jiān)控管理的必由之路。 2變形分折研究的發(fā)展趨勢(shì)表現(xiàn)在哪幾方面？（ 6 分） 答： 展望變形分析研究的未來，其發(fā)展趨勢(shì)將主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面； 1）數(shù)據(jù)處理與分析將向自動(dòng)化、智能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，更注重時(shí)空模型和時(shí)頻分析 (尤其是動(dòng)態(tài)分析 )的研究，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)將會(huì)得到更好應(yīng)用。 2）會(huì)加強(qiáng)對(duì)各種方法和模型的實(shí)用性研究，變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件的開發(fā)不會(huì)局限于某一固定模式，隨著變形監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展，變 形分析新方法的研究將會(huì)不斷涌現(xiàn)。 3）由于變形體變形的不確定性和錯(cuò)綜復(fù)雜性，對(duì)它的進(jìn)一步研究呼喚著新的思維方式和方法。由系統(tǒng)論、控制論、信息論、耗散結(jié)構(gòu)論、相同學(xué)、突變淪、分形與混沌動(dòng)力學(xué)等所構(gòu)成的系統(tǒng)科學(xué)和非線性科學(xué)在變形分析中的應(yīng)用研究將得到加強(qiáng)。 4）幾何變形分析和物理解釋的綜合研究將深入發(fā)展，以知識(shí)庫、方法庫、數(shù)據(jù)庫和多媒體庫為主體的安全監(jiān)測(cè)專家系統(tǒng)的建立是未來發(fā)展的方向，變形的非線性系統(tǒng)問題將是一個(gè)長(zhǎng)期研究的課題。 2 簡(jiǎn)述每一項(xiàng)變形測(cè)量工程應(yīng)提交的綜合成果資料有哪些 ？（ 9 分） 答： 每一項(xiàng) 變形測(cè)量工程應(yīng)提交下述綜合成果資料： 1)技術(shù)設(shè)計(jì)書和測(cè)量方案； 2)監(jiān)測(cè)網(wǎng)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置平面圖； 3)標(biāo)石、標(biāo)志規(guī)格及埋設(shè)圖； 4)儀器的檢校資料； 5)原始觀測(cè)記錄（手簿和 /或電子文件）； 6)平差計(jì)算、成果質(zhì)量評(píng)定資料； 7)變形觀測(cè)數(shù)據(jù)處理分析和預(yù)報(bào)成果資料； 8)變形過程和變形分布圖表； 9)變形監(jiān)測(cè)、分析和預(yù)報(bào)的技術(shù)報(bào)告。 2基于哪些原因，要求變形監(jiān)測(cè)自動(dòng)化？（ 5 分） 答： 變形監(jiān)測(cè)自動(dòng)化要求基于下述原因： 1)變形速度太快； 2)需要同一時(shí)刻獲得許多個(gè)測(cè)點(diǎn)上的變形； 《工程測(cè)量學(xué)》習(xí)題集與部分參考答案 安徽理工大學(xué)測(cè)繪工程教研室 余學(xué)祥 呂偉才 編 .３８ . 3)變形過程需要大量短 時(shí)間間隔的觀測(cè)數(shù)據(jù)描述； 4)監(jiān)測(cè)環(huán)境惡劣，噪聲、高壓、高熱、高磁場(chǎng)或人無法到達(dá)； 5)不影響生產(chǎn)或運(yùn)行管理。 2簡(jiǎn)述高層建筑物施工的特點(diǎn)？（ 6 分） 答： 1)一般要建立外控制網(wǎng)和內(nèi)控制網(wǎng)相結(jié)合的施工控制網(wǎng)； 2)高層建筑物各層面的豎直度是建筑質(zhì)量的重要指標(biāo)； 3)內(nèi)控制網(wǎng)是各層面細(xì)部點(diǎn)放樣的依據(jù)； 4)高層建筑物從施工開始到竣工以及竣工后的使用階段，都要進(jìn)行變形觀測(cè)； 5)應(yīng)根據(jù)高層建筑物設(shè)計(jì)與施工要求，進(jìn)行施工控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，確定放樣精度和測(cè)量作業(yè)方法，要進(jìn)行必要的檢測(cè)和復(fù)測(cè)； 6)高層建筑的施 工條件復(fù)雜，高空作業(yè)的難度大，空間有限，多工種交叉，施工測(cè)量的各種測(cè)量工作必須與施工同步進(jìn)行且要服從整個(gè)施工的計(jì)劃和進(jìn)程。 對(duì)于高程變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)，原則上可采用哪幾種平差方法？各種平差方法的適用條件是什么？不同平差方法對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)各是什么？（ 9 分） 答： 對(duì)于高程變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)，根據(jù)網(wǎng)中是否存在穩(wěn)定的基準(zhǔn)點(diǎn)，其變形分析基準(zhǔn)可采用固定基準(zhǔn)、秩虧基準(zhǔn)和擬穩(wěn)基準(zhǔn)，相應(yīng)的平差方法為經(jīng)典（自由網(wǎng)）平差、秩虧自由網(wǎng)平差和擬穩(wěn)平差。 [3 分 ] 1）當(dāng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)中有穩(wěn)定的基準(zhǔn)點(diǎn)位于監(jiān)測(cè)區(qū)域以外時(shí)，選擇固定基準(zhǔn)，采用經(jīng)典（自由網(wǎng)）平差方法。此時(shí)，變形分析的基準(zhǔn)由固定點(diǎn)的已知高程確定。 [2 分 ] 2）當(dāng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)中不存在穩(wěn)定的基準(zhǔn)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)全部位于監(jiān)測(cè)區(qū)域以內(nèi)時(shí)，選擇秩虧基準(zhǔn)，采用秩虧自由網(wǎng)平差方法。此時(shí)，變形分析的高程基準(zhǔn) 是所有點(diǎn)近似高程的平均值（監(jiān)測(cè)網(wǎng)重心）。該基準(zhǔn)是利用首期觀測(cè)值建立的，在以后的各期數(shù)據(jù)處理中都保持不變。 [2 分 ] 3）當(dāng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)中不存在穩(wěn)定的基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，雖然監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)全部位于監(jiān)測(cè)區(qū)域以內(nèi)，但部分點(diǎn)相對(duì)于其它點(diǎn)而言是相對(duì)穩(wěn)定的，此時(shí)可選擇擬穩(wěn)基準(zhǔn) ，采用擬穩(wěn)平差方法。此時(shí)，變形分析的高程 基準(zhǔn)是擬穩(wěn)點(diǎn)近似高程的平均值（擬穩(wěn)重心）。該基準(zhǔn)是利用首期觀測(cè)值建立的，在以后的各期數(shù)據(jù)處理中都保持不變。 [2 分 ] 3 基本的測(cè)設(shè)工作有哪些？總的來說，精密的測(cè)設(shè)方與一般測(cè)設(shè)方法間的區(qū)別是什么？ （ 7 分） 《工程測(cè)量學(xué)》習(xí)題集與部分參考答案 安徽理工大學(xué)測(cè)繪工程教研室 余學(xué)祥 呂偉才 編 .３９ . 參考答案： 基本的測(cè)設(shè)工作有已知水平距離的測(cè)設(shè)、已知水平角的測(cè)設(shè)、已知高程的測(cè)設(shè)、已知平面位置 (坐標(biāo) )的測(cè)設(shè)。 [4 分 ] 精密的測(cè)設(shè)方法是在一般測(cè)設(shè)方法的基礎(chǔ)上，再重新精確測(cè)定該放樣點(diǎn)點(diǎn)的位置，根據(jù)精確測(cè)定的位置與設(shè)計(jì)位置的差值來計(jì)算該點(diǎn)位的偏移量，最 后將該點(diǎn)位改正到正確位置上。 [3 分 ] 七、計(jì)算題 圖 1為一測(cè)邊控制網(wǎng)， A、 B為已知點(diǎn)， C、D、 E為待定點(diǎn)。平差（坐標(biāo)改正數(shù)以 cm 為單位）后單位權(quán)中誤差為 m0=，待定點(diǎn)坐標(biāo)平差值的協(xié)因數(shù)陣 Qxx 如式（ 1）所示。試計(jì)算下述內(nèi)容（要有必要的計(jì)算公式和計(jì)算過程，取檢驗(yàn)顯著性水平α =,檢驗(yàn)功效 1β =80%，非中心化參數(shù) δ0=，共 16 分）： 1）該網(wǎng)的平均多余觀測(cè)分量； 2）該網(wǎng)的平均內(nèi)、外可靠性指標(biāo)； 3）該網(wǎng)的平均內(nèi)、外可靠性； 4）該網(wǎng)的 A標(biāo)準(zhǔn)； 5）計(jì)算 D 點(diǎn)的點(diǎn)位中誤 差； 6）計(jì)算 C 點(diǎn)的誤差橢圓要素。 )1(??????????????????????????稱對(duì)xxQ 解： 1） [2分 ]該網(wǎng)的總觀測(cè)值個(gè)數(shù)為 n=9,必要觀測(cè)值個(gè)數(shù)為 t=2 3=6,則多余觀測(cè)數(shù)為r=nt=3,故該網(wǎng)的平均多余觀測(cè)分量為 33 ??? nrra 2） [3 分 ]該網(wǎng)的平均內(nèi)可靠性指標(biāo)為 圖 1 測(cè)邊控制網(wǎng)略圖 《工程測(cè)量學(xué)》習(xí)題集與部分參考答案 安徽理工大學(xué)測(cè)繪工程教研室 余學(xué)祥 呂偉才 編 .４０ . ???ar?? 平均外可靠性指標(biāo)為 ?????aax r r?? 3） [2 分 ]該網(wǎng)的平均內(nèi)可靠性為 )( cmrma??????? ? 平均 外可靠性為 )( cmr rmaax ?????????? ? 4） [1 分 ]該網(wǎng)的 A標(biāo)準(zhǔn)為 tr(Qx)=+++++= 5） [1 分 ]D 點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差為 cmmM yyxxD ??????????? 6） [5 分 =3 分 +2分 ]計(jì)算 C點(diǎn)的誤差橢圓要素 ①計(jì)算誤差橢圓的長(zhǎng)半軸和短半軸 )(4)( 2222 ????????? xyyyxx QW )(21)(211 ??????? W yyxx? )(21)(212 ??????? W yyxx? 則誤差橢圓的長(zhǎng)半軸為 cmmE ??????? ? 誤差橢圓的短半軸為 cmmF ??????? ? ②計(jì)算誤差橢圓的極值方向 5 4 94 0 ??????yyxxxy Qtg ? 因 xyQ 0，則極大值方向在第一象限，則 2φ =arc tg =57176。 09′ 41 故極大值方向?yàn)? 《工程測(cè)量學(xué)》習(xí)題集與部分參考答案 安徽理工大學(xué)測(cè)繪工程教研室 余學(xué)祥 呂偉才 編 .４１ . φ E= 28176。 34′ 50 圖 2為一測(cè)角控制網(wǎng)（測(cè)量了所有內(nèi)角），A、 B為已知點(diǎn)， C、 D、 E為待定點(diǎn)。平差（坐標(biāo)改正數(shù)以 cm 為單位）后單位權(quán)中誤差為 m0=，待 定點(diǎn)坐標(biāo)平差值的協(xié)因數(shù)陣 Qxx 如式（ 1）所示。試計(jì)算下述內(nèi)容（要給出必要的計(jì)算公式和計(jì)算過程，取檢驗(yàn)顯著性水平 α =,檢驗(yàn)功效 1β=80%，非中心化參數(shù) δ 0=，共 16 分）： 1）該網(wǎng)的平均多余觀測(cè)分量； 2）該網(wǎng)的平均內(nèi)、外可靠性指標(biāo)； 3）該網(wǎng)的平均內(nèi)、外可靠性 4）該網(wǎng)的 A標(biāo)準(zhǔn)； 5）計(jì)算 D 點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差； 6）計(jì)算 C 點(diǎn)的誤差橢圓要素。 )1(??????????????????????????稱對(duì)xxQ 解： 1） [2 分 ]該網(wǎng)的總觀測(cè)值個(gè)數(shù)為 n=15,必要觀測(cè)值個(gè)數(shù)為 t=2 3=6,則多余觀測(cè)數(shù)為 r=nt=9,故該網(wǎng)的平均多余觀測(cè)分量為 ??? nrra 2） [3 分 ]該網(wǎng)的平均內(nèi)可靠性指標(biāo)為 ???ar?? 平均外可靠性指標(biāo)為 2 ?????aax r r?? 3） [2 分 ]該網(wǎng)的平均內(nèi)可靠性為 ???????arm ? 圖 2 測(cè)角控制網(wǎng)略圖 《工程測(cè)量學(xué)》習(xí)題集與部分參考答案 安徽理工大學(xué)測(cè)繪工程教研室 余學(xué)祥 呂偉才 編 .４２ . 平均外可靠性為 ?????????aax r rm ? 4） [1 分 ]該網(wǎng)的 A標(biāo)準(zhǔn)為 tr(Qx)=+++++= 5） [1 分 ]D 點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差為 cmmM yyxxD ??????????? 6） [5 分 =3 分 +2分 ]計(jì)算 C點(diǎn)的誤差橢圓要素 ①計(jì)算誤差橢圓的長(zhǎng)半軸和短半軸 )(4)( 2222 ????????? xyyyxx QW )(21)(211 ??????? W yyxx? )(21)(212 ??????? W yyxx? 則誤差橢圓的長(zhǎng)半軸為