測量學(xué)作業(yè)答案解析

1、測量學(xué)作業(yè)第一次作業(yè)：第一章第三章第一章作業(yè)1. 測量學(xué)的基本任務(wù)是什么？ 答：確定地面點的點位。2. 測量工作中常采用哪幾種基準(zhǔn)面？各自定義和作用是什么？答：(1)大地水準(zhǔn)面：由靜止的海水面擴展延伸而形成的閉合曲面。作用：測量外業(yè)工作的基準(zhǔn)面。(2) 旋轉(zhuǎn)橢球面：橢圓繞其短軸旋轉(zhuǎn)而成的閉合曲面，其形狀和大小可由長半徑a,a b短半徑b，以及扁率確定。a作用：精確確定地面點的點位的基準(zhǔn)面。(3) 圓球面：計算精度要求不高時，近似代替橢球面進行計算的基準(zhǔn)面。 作用：近似確定地面點的點位的基準(zhǔn)面。(4) 水平面：小范圍內(nèi)(一般在R= 10km，近似代替大地水準(zhǔn)面進行計算的基準(zhǔn)面。 作用：近似確定地

2、面點的點位的基準(zhǔn)面。3. 測量學(xué)里可以選用哪幾種坐標(biāo)系？各自如何表示地面點的位置？答：a)地理坐標(biāo)系：研究和測量整個地球的形狀和大小，或進行大面積的測量工作時，可采用地理坐標(biāo)系。i. 大地地理坐標(biāo)系：用大地經(jīng)度L和大地緯度B來表示。ii.天文地理坐標(biāo)系：用天文經(jīng)度和天文緯度來表示。b) 平面直角坐標(biāo)系：在R= 10km的范圍內(nèi)，以水平面作為該區(qū)的基準(zhǔn)面， 直接將地 面點沿鉛垂線投影到水平面上。c) 高斯平面直角坐標(biāo)系：以中央子午線的投影線為X軸，赤道的投影線為 Y軸，兩軸的交點為坐標(biāo)原點 0而建立起來的平面直角坐標(biāo)系。4. 水準(zhǔn)面是不是水平面？在什么范圍內(nèi)可將水準(zhǔn)面當(dāng)作水平面處理？為什么？ 答

3、：(1) 水準(zhǔn)面不是水平面。水準(zhǔn)面：由靜止的海水面擴展延伸而形成的閉合曲面。 水平面：近似代替大地水準(zhǔn)面進行計算的基準(zhǔn)面。(2) 當(dāng)測量的半徑在10公里以內(nèi)時，進行角度測量和距離測量時可用水平面 代替水準(zhǔn)面。(3) 原因：球面三角形化為平面三角形時每個角的球面角超影響為P/3R2, P為平面三角形的面積，當(dāng)三角形的邊長為10km時，算得0.07。因此，在半徑為 10km的面積內(nèi)進行普通測量時，水平面代替水準(zhǔn) 面所產(chǎn)生的水平角度誤差可以忽略不計。5. 測定地面點位置的基本觀測元素是什么？答：水平角、水平距離和高差(高程)是確定地面點空間位置的三個基本觀測要素。6. 某地假定水準(zhǔn)面的絕對高程為 6

4、7.785m ,測得一地面點的相對高程為 267.328m，請推算該 點的絕對高程，并繪一簡圖加以說明。解：67.785+267.232 = 335.017m圖：略。7測量的三項基本工作是什么？ 答：測角，測距，測高程。8測量學(xué)中的平面直角坐標(biāo)系與數(shù)學(xué)中的平面直角坐標(biāo)系有何不同？為什么？答：測量上選用的平面直角坐標(biāo)系，規(guī)定縱坐標(biāo)軸為X軸，表示南北方向，向北為正；橫坐標(biāo)為Y軸，表示東西方向，向東為正；坐標(biāo)原點可假定， 也可選在測區(qū)的已知點 上。象限按順時針方向編號。數(shù)學(xué)中的平面直角坐標(biāo)系與此相反，縱坐標(biāo)軸為Y軸,向上為正；橫坐標(biāo)為 X軸，向右為正；坐標(biāo)原點兩軸交點。象限按逆時針方向編號。原因：

5、測量上取南北線為標(biāo)準(zhǔn)方向， 主要是定向方便， 而象限采取順時針方向編 號，目的是便于將數(shù)學(xué)上的三角和解析幾何的公式直接應(yīng)用到測量計算。第二章作業(yè)1. 測量工作常用的標(biāo)準(zhǔn)方向是什么？何謂真方位角、磁方位角、坐標(biāo)方位角？何謂子午線 收斂角、磁偏角？ 答：在測量過程中一般采用真北方向、磁北方向和坐標(biāo)北向為標(biāo)準(zhǔn)方向。真方位角：指以真北方向為標(biāo)準(zhǔn)方向，順時針轉(zhuǎn)向某直線的水平夾角。 磁方位角：指以磁北方向為標(biāo)準(zhǔn)方向，順時針轉(zhuǎn)向某直線的水平夾角。 坐標(biāo)方位角：指以坐標(biāo)北向為標(biāo)準(zhǔn)方向，順時針轉(zhuǎn)向某直線的水平夾角。 子午線收斂角：高斯平面直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)北向與真北方向的夾角。磁偏角： 由于地球的磁北極與地理北極

6、不一致， 因此， 在地球任意一點上的磁北方 向與真北方向一般說來都不重合，兩者所夾角度稱磁偏角2. 已知某直線CD的磁方位角為150 30，又知此地區(qū)的磁偏角為西偏3 30 ,問直線DC勺真方位角為多少？解： A = Am+A =150 30 +(-3 30 ) +180 =3273. 分微尺光學(xué)經(jīng)緯儀由哪幾部分組成？其作用各是什么？ 答：分微尺光學(xué)經(jīng)緯儀可分解為照準(zhǔn)部、水平度盤和基座三大部分。作用： 照準(zhǔn)部由望遠鏡、 水準(zhǔn)器和豎盤所組成。 望遠鏡用于瞄準(zhǔn)目標(biāo)并使其瞄準(zhǔn)的 目標(biāo)清晰而準(zhǔn)確。 水準(zhǔn)器的作用是指示水平度盤是否水平。 豎盤是專門用于觀測豎 角的。水平度盤是用來測量水平角度的。 基座的

7、下部和三腳架頭的中心螺旋相連接， 可將整個儀器固定在三腳架上。4. 經(jīng)緯儀有哪些主要軸線？各軸線間應(yīng)滿足什么條件？答：視準(zhǔn)軸：物鏡中心與十字絲中心的連線，亦稱視線；水準(zhǔn)管軸 ：過水準(zhǔn)管頂點的切線；豎軸：儀器照準(zhǔn)部的旋轉(zhuǎn)中心；水平軸H:望遠鏡的旋轉(zhuǎn)中心；水平度盤面：水平度盤所在的平面。1)水準(zhǔn)管軸豎軸2)視準(zhǔn)軸水平軸3)水平軸豎軸4)水平度盤面豎軸， 水平軸 / 水平度盤面5. 何謂水平角？何謂豎直角？何謂一測回？水平角和豎直角觀測有哪些異同點？答：水平角：空間兩直線經(jīng)垂直投影在水平面上的角度。 豎直角：在同一垂直面內(nèi)傾斜視線與水平線之間的夾角。 一測回：盤左、盤右各測角一次，稱一測回。異同點：

8、結(jié)合書自己總結(jié)。對中：6. 角度觀測前，經(jīng)緯儀為什么必須進行對中、整平？怎樣進行對中、整平？ 答：由水平角的定義可知， 用經(jīng)緯儀觀測水平角時， 必須保證使經(jīng)緯儀水平度盤中心安 置在欲測角之頂點上，這一過程即為對中；同時， 也必須保證儀器的豎軸垂直，即 使儀器的水平度盤處于水平位置，這一過程即為整平。A、先打開三腳架， 使架頭的中心大致對準(zhǔn)測站點， 同時保持架頭大致水平；整平：B、裝上儀器，看對中器是否對準(zhǔn)測站點，否則整體移動腳架和儀器，使對 中器對準(zhǔn)測站點。A、轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，使水準(zhǔn)管平行于任意兩個腳螺旋，然后轉(zhuǎn)動這兩個腳螺旋 使氣泡居中；B、將照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)90 ,轉(zhuǎn)動另一只腳螺旋，使氣泡居中；C、

9、重復(fù)以上兩個步驟，使照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)至任何位置時氣泡都居中為止。7.豎角觀測時如何消除豎盤指標(biāo)差的影響？答：消除指標(biāo)差的影響可采用盤左、 盤右取平均值的方法以及根據(jù)求出的指標(biāo)差對盤左、 盤右含有指標(biāo)差的豎角進行改正的方法。8. 豎角觀測過程中,同一豎直面內(nèi)不同高度的兩點,在豎盤上的讀數(shù)是否一定一樣,為什 么？豎角觀測過程中指標(biāo)差的影響如何消除？答：（ 1）不一樣,豎盤指標(biāo)與水準(zhǔn)管固連,當(dāng)望遠鏡轉(zhuǎn)動時,指標(biāo)并不隨之轉(zhuǎn)動。（2）消除指標(biāo)差的影響可采用盤左、盤右取平均值的方法以及根據(jù)求出的指標(biāo)差對盤 左、盤右含有指標(biāo)差的豎角進行改正的方法。第三章作業(yè)1. 鋼尺量距時,影響量距的精度主要有哪些？如何提高鋼尺量

10、距精度？答：（ 1）鋼尺伸縮誤差,刻度刻畫不均勻誤差 , 零刻度磨損誤差,讀數(shù)時視線與刻度線 不豎直誤差 .（ 2）多測幾次取平均值,更換零刻線重復(fù)測量,讀數(shù)時視線于刻度線豎直。2. 經(jīng)緯儀視距法測距時,必須獲取哪些數(shù)據(jù),才能計算出水平距離和高程？答：由視距公式 D c t cos2 知,要計算出水平距離,必需知道上十下視距絲所截 尺間隔 t ；視線的傾角 ,比例常數(shù) C。由高差公式 H B H A hAB H A D tan i L 知,要計算出高程必需知道, 測站A點高程Ha，儀器高i，目標(biāo)高L，視線的傾角 。3. 光電測距儀為什么需要“粗測”和“精測”兩把“測尺”？答：由于測距儀只能測出

11、N，整數(shù)N測不出。為了解決擴大測程與提高精度的矛盾，可以采用一組測尺共同測距,以短測尺（又稱精測尺）保證精度,用長測尺（又稱 粗測尺）保證測程,從而也解決了“多值性”的問題。4. 光電測距儀的測距精度是如何表示的？試說明式中各符號的意義。答：測距儀的精度表示：mD（A B 10 6 D）mm。A為儀器標(biāo)稱精度中的固定誤差，以mm為單位；B為儀器標(biāo)稱精度中的比例誤差系數(shù)，以mm/km為單位；D為測距邊長度，以 km為單位。第二次作業(yè)：第四章第五章第四章作業(yè)1. 試述水準(zhǔn)測量的原理。答：水準(zhǔn)測量的原理是利用水準(zhǔn)儀提供的水平視線，對豎立在地面兩點上的水準(zhǔn)尺上 分別讀取水平視線的讀數(shù)，以測定兩點間的高

12、差，從而由已知點的高程推算未知 點的高程。2. 水準(zhǔn)測量作業(yè)時，必須注意的事項有哪些？答：1)轉(zhuǎn)點起著傳遞高程的作用，在相鄰轉(zhuǎn)站過程中，尺位要嚴格保持不變，否則， 會給高差帶來誤差，而且轉(zhuǎn)點上的讀數(shù)一為前視讀數(shù)，一為后視讀數(shù)，兩個讀 數(shù)缺一不可。2) 按規(guī)范要求每條水準(zhǔn)路線測量測站個數(shù)應(yīng)為偶數(shù)站。以消除兩根水準(zhǔn)尺的零點誤 差和其它誤差。3) 前、后視距應(yīng)大致相等，這樣可以消除因視準(zhǔn)軸不平行水準(zhǔn)管軸而引起的i角誤差。3. 進行水準(zhǔn)測量時，為什么要將水準(zhǔn)儀安置在前、后視距大致相等的地方？瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺 時，為什么要使管水準(zhǔn)器的氣泡居中？答：(1)前、后視距應(yīng)大致相等，這樣可以消除因視準(zhǔn)軸不平行水準(zhǔn)管軸

13、而引起的i角誤差。(2)只有當(dāng)管水準(zhǔn)器的氣泡居中時才能保證儀器的豎軸應(yīng)處于鉛垂?fàn)顟B(tài)。4.設(shè)A點的高程為30.000 m欲測B點高程，中間通過點1。第一站瞄準(zhǔn)A點尺的讀數(shù)為1. 024m,瞄準(zhǔn)B點尺的讀數(shù)為1.534m;第二站瞄準(zhǔn)1點尺的讀數(shù)為1.436m，瞄準(zhǔn)B點尺的 讀數(shù)為0.910m。試求B點高程。2 tm解：30 . 000+ (1.024-1.534 ) +(1.436-0.910)=30.016(m)5. 為了標(biāo)定建筑物混凝土底板木樁B的設(shè)計高程為28.000m (見圖4-15 )。已知A的高程為29.559m , 水準(zhǔn)尺安置在A點上，其后視讀數(shù)為0.769 m,問前 視讀數(shù)為多少時

14、，水準(zhǔn)尺零點處于28.000m的高程上?解：b=(29.559+0.769-28.00)=2.328(m)lJ4-15B第五章作業(yè)1. 什么叫偶然誤差？什么叫系統(tǒng)誤差？試各舉兩個例子。答：偶然誤差：在相同觀測條件下作一系列觀測，若觀測誤差在大小、正負上表現(xiàn)出不 一致性，即從單個誤差上看，純屬偶然，沒有規(guī)律性；但實際上服從一 定的統(tǒng)計規(guī)律變化的誤差。系統(tǒng)誤差：在相同觀測條件下作一系列的觀測，若觀測誤差在大小、正負上表現(xiàn)出 一致性，或按一定規(guī)律變化的誤差。偶然誤差舉例：如讀數(shù)誤差，系統(tǒng)誤差：i角誤差，行差，指標(biāo)差2. 某直線共丈量六次， 其值為：120.38m, 120.40m,120.37m,

15、120.39m, 120.35m 和 120.36m。 試求其算術(shù)平均值、算術(shù)平均值的中誤差和相對誤差。丈量次序觀測值L(m)改正數(shù)v(cm)VV中誤差計算1120.38+00算術(shù)平均值：x = 120.382120.40-24觀測值中誤差m= 1.9cm3120.37+ 11算術(shù)平均值中誤差：mx0.8cm4120.39-11算術(shù)平均值相對中誤差：5120.35+396120.36+24mx / x 1/15000v=+3vv=93. 在圖上量得一圓的半徑為25.4mm,已知其量測結(jié)果的中誤差為0.2mm,試計算該圓圓周長的中誤差。解：C=2R*3.14按照誤差傳播定律及題意：M = ( 0

16、.2*6.28) = 1.3mm4. 有一三角形(如圖 5-2)，其中角觀測了 4個則回，平均值中誤差一m6.5 ,角用同樣儀器觀測了8個測回，試計算：(1)角8個測回的平均值中誤差 m;/ 由角和角的平均值計算第三角的中誤差m ；4 %設(shè)角的權(quán)為單位權(quán)，求角和角的權(quán)。解:(1)也:、2mmmm一 一一m 13mn-,Q m._, 6.5- ,m 2 6.513 ,-8、n. 4m Tn 78 = (2) m = 8.0第三次作業(yè)：第六章第八章第六章作業(yè)1.2.測量控制網(wǎng)有哪幾種形式？各在什么情況下采用？答：(1)控制網(wǎng)分為平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)。(2)平面控制網(wǎng)：用于測定平面坐標(biāo)的控制。 高

17、程控制網(wǎng)：用于測定高程坐標(biāo)的控制。閉合導(dǎo)線ABCD的觀測數(shù)據(jù)如圖6-21所示，其已知數(shù)據(jù)為：xA 500.00m , yA 500.00m ,DA邊的 方向角DA 133 47。試用表格計算B、C D三點的坐標(biāo)，見導(dǎo)線 計算表格。占八、號觀測 角度改正后 角度坐標(biāo) 方位角邊長m坐標(biāo)增量改正后的坐標(biāo)增量坐標(biāo)xYxYxYa500.00500.0a87 3087 29 4541 16 45239.89+180.28+0.05+158.26+0.01180.33158.27b107 20107 19 45680.33658.27328 36 30232.38+198.37+0.05-121.04+0.

18、01198.42-121.03c75 5675 55 45878.75537.24224 32 15 299.33-213.36+0.06-209.94+0.01-213.30209.93d89 1589 14 45665.45327.31133 47 00239.18-165.50+0.05172.68+0.01-165.45172.69a和360 0100360 00 001010.78-0.21-0.040.000.00輔 助 計 算角度閉合差計算測= 360 01 00 ”f60 ” f容土 120”坐標(biāo)閉合差fx-0.21, fy = -0.04導(dǎo)線全長閉合差fD = 0.21導(dǎo)線全

19、長相對閉合差K= 1/4813=1/48003.什么叫前方交會、后方交會和邊長交會？在這些交會定點時，采取什么方法來檢核外業(yè) 觀測結(jié)果和內(nèi)業(yè)計算？答：前方交會：在兩個已知點上設(shè)站，對未知點進行觀測，測量水平角并計算點的位置。 后方交會：在未知點上安置儀器， 對三個已知控制點進行角度觀測，最后計算未知點位置。邊長交匯：在兩個已知點上設(shè)站，對未知點進行距離觀測并計算點的位置。檢核：為了檢查測量結(jié)果的正確性，必須在 P點上對第四個已知點進行觀測，即再觀測角。根據(jù)AB、C三點算得P點坐標(biāo)，再與已知點C和D的坐標(biāo)反算方向角PC 禾口PD ,則tanyD yPPDXdXptanyD ypPDXdXp計算P

20、Dpc ,將與觀測角相比較,當(dāng)交會點是圖根等級時，的容許值為40 256。第七章作業(yè)1. GPS定位的基本原理是什么？答：由三個以上地面已知點（控制站）交會出衛(wèi)星的位置，反之利用三顆以上衛(wèi)星的已知空間位置又可交會出地面未知點（用戶接受機）的位置。這便是GPS!星定位的基本原理。2. 差分的作用是什么？其理論依據(jù)是什么？ 答：差分的作用是消除公共誤差，提高定位精度。差分GPSe位技術(shù)是將一臺GP黴受機安置在基準(zhǔn)站上進行觀測。根據(jù)基準(zhǔn)站已知 精確坐標(biāo)， 計算出基準(zhǔn)站到衛(wèi)星的距離改正數(shù)， 并由基準(zhǔn)站實時地將這一改正數(shù) 發(fā)送出去。用戶接收機在進行 GPS觀測的同時，也接收到基準(zhǔn)站的改正數(shù)，并對 其定位

21、結(jié)果進行改正，從而提高定位精度。3. GPSe位的主要誤差來源有哪些？答：GPSe位測量的各種誤差可歸納為三類：第 1 類：同衛(wèi)星有關(guān)的誤差，包括衛(wèi)星軌道誤差和衛(wèi)星鐘差；第 2 類：同信號傳播有關(guān)的誤差，包括電離層誤差、對流層誤差、周跳、接收機噪聲和 多路徑誤差；第3類：同測站有關(guān)的誤差，包括接收鐘差和基地站（起算點）WGS-84坐標(biāo)的誤差。第八章作業(yè)1 地形圖與平面圖有何區(qū)別？答：地形圖的測繪就是將地球表面的地形按垂直投影關(guān)系，用規(guī)定的符號和一定的比例 尺，測繪在圖紙上；這種既能表示地面點的平面位置又能反映地面起伏狀態(tài)的圖稱 為地形圖；若僅把地物的位置在圖紙上表象出來，所得到的圖稱為平面圖。

22、2 什么是比例尺精度？它有什么用途？答：圖上0.1mm寸應(yīng)的實地距離叫做比例尺精度。 其作用主要在于：一是根據(jù)地形圖比例尺確定實地量測精度；二是根據(jù)地形圖上 需要表示地物地貌的詳細程度，確定所選用地形圖的比例尺。3 地形圖符號有幾類？同一地物在不同比例尺的地形圖中，其符號表示是否一樣？為什 么？答：地形圖圖式中有地物符號、地貌符號及注記符號等三類。 地形圖是用不同的符號來表示地面上的地物和地貌的，為了便于不同單位測圖、 制圖和用圖，政府委托國家測繪局將這些符號按照不同的比例尺編篡成地形圖圖式形 成國家標(biāo)準(zhǔn)，向全國頒布。所以，同一地物在不同比例尺的地形圖中，其符號表示是一樣的。4 比例符號、非比

23、例符號、半依比例符號各在什么情況下使用？ 答：比例符號：用規(guī)定的符號將某一地物按比例尺縮繪在圖上的符號。例如，在1 1000地形圖上按比例縮繪的農(nóng)田、旱地、房屋等。非比例符號：某一地物不能按比例尺縮繪在圖上，只能用特定的符號表示。例如， 界碑、航標(biāo)、獨立樹、測量中的三角點、水準(zhǔn)點等地物符號。半依比例符號：某一地物的長度能按比例尺縮繪在圖上，而寬度不能按比例尺縮繪 在圖上的符號。通常這些地物為線狀地物，如公路、鐵路、圍墻、 電力線、通訊線、管道線等。5 等高線有哪些特性？等高線穿過道路、房屋及或河流等地物時，如何描繪，并繪圖說 明。答：等高線的特點主要包括：（ 1） 同一條等高線上的點高程相等；

24、（ 2） 等高線必定是一條閉合曲線，不會中斷；（ 3） 一條等高線不能分叉成兩條；不同高程的等高線，不能相交或者合并成一條；（ 4） 等高線越密表示坡度越陡，越稀表示坡度愈緩；（ 5） 經(jīng)過河流的等高經(jīng)不能直接跨越， 應(yīng)在接近河岸時漸漸折向上游， 直到河底等高 線處才能跨過河流，然后再折向下游漸漸離開河岸；（ 6） 等高線通過山脊線時，與山脊線正交并凸向低處；等高線通過山谷線時，就是應(yīng) 與山谷線正交，并凸向高處。圖略.第九章作業(yè)1. 什么是地圖投影？地圖投影有哪些變形？它們各有什么特點？答： （1） 將地球橢球面上的點投影到平面上的方法稱為地圖投影。（2） 長度變形 , 角度變形 , 面積變形

25、2. 高斯投影是屬于哪類地圖投影？它有什么特征？ 答：高斯投影是一種等角橫切橢圓柱投影， 特征：（1）中央子午線投影后為一條直線，且無長度變形，其余經(jīng)線為凹向中央子 午線投影線的對稱曲線， 其投影長度大于橢球面長度， 且離中央子午線愈遠長度變 形愈大。（ 2）赤道的投影也為一條直線， 但長度有變形， 其余緯線的投影為凸向赤 道投影線的對稱曲線； （ 3）投影前后角度相等，即無角度變形。3. 高斯投影為什么要分帶進行？ 6帶和 3帶投影是如何進行的？ 答：高斯投影無角度變形， 在中央子午線上也無長度變形， 但除中央子午線外均存在 長度變形，且離中央子午線愈遠長度變形愈大。 為了限制投影變形對測圖

26、的影響， 必須縮小投影區(qū)域，即采用分帶投影法。六度分帶法： 自 0 子午線開始， 按經(jīng)差 6 為一帶，自西向東將全球分為 60 個條帶， 依次編號1, 2,，60,并逐帶投影。三度分帶法：自 1.5 子午線開始，按經(jīng)差 3為一帶，自西向東將全球分為 120個 條帶，依次編號1 , 2，120,并逐帶投影。4. 高斯平面直角坐標(biāo)系是如何建立起來的？若某點的坐標(biāo)為X=3 112 km, Y=21 257km,試說明其坐標(biāo)值的含義。答：（1）以投影后的中央子午線為 X軸，赤道線為Y軸，中央子午線和赤道線的交點為 原點。（ 2）高斯投影坐標(biāo)帶號為 21,六度帶中央子午線經(jīng)度為 123 度,該點位于 中央子午線以西,因為 257-5000.5. 已知某點的大地坐標(biāo)為 L=109 15 , B=30 40 ,高斯平面坐標(biāo)為 x 3395385.8m ,y167726.4m，試求該點6帶的通用坐標(biāo)值。解： 6n - 3 = 10915 , n = 1