工程測量學考試試題與答案

1、工程測量學考試試題與答案作者: 日期：武漢大學測繪學院2007 2008 學年第一學期工程測量學試題A 標準答案一、名詞解釋（ 10 個名詞，每個2 分，共 20 分）激光掃描儀：對被測工件進行掃描能快速提供水平角、垂直角和距離乃至三維坐標的一種激光類現(xiàn)代化測量儀器。雙金屬標：是利用膨脹系數(shù)不同的兩根金屬管（鋼管、鋁管）制成的深埋雙金屬管標，可以不測溫度，通過測量兩根金屬管的高差并進行改正來消除由于溫度變化對標志高程產(chǎn)生的影響。多余觀測分量：矩陣（QvvP ）主對角線上的元素r i 為觀測值的多余觀測分量，它反映控制網(wǎng)發(fā)現(xiàn)觀測值中粗差的能力。變形體的幾何模型：參考點、目標點及其它們之間的連接稱

2、為變形體的幾何模型回歸平方和：變形觀測值的回歸值與變形觀測值的平均值之差的平方和忽略不計原則：一項誤差與它項誤差相比較，是其二分之一或更小，忽略該項誤差，對結(jié)果無顯著影響。深泓點：河床最深點線路初測：為初步設(shè)計提供資料而進行的勘測工作，包括：插大旗、導線測量、高程測量和地形測量等。聯(lián)系測量：聯(lián)系測量分為平面聯(lián)系測量和高程聯(lián)系測量，將地面坐標和高程傳遞到地下（井下）的測量。GPS RTK ：全球定位系統(tǒng)的實時動態(tài)定位測量二、對錯判斷題（只回答對或錯，10 問，每問1 分，共 10 分）方格網(wǎng)是一種邊角網(wǎng)。在地面網(wǎng)中，如果每個方向的測量儀器和方法都相同，則平差中方向的精度都相等。電磁波測距三角高程

3、中，測距的精度比測角的精度更重要。緯度愈高，用陀螺經(jīng)緯儀定向愈快，精度也愈高。沈括是南宋人，他治理汴渠，修筑渠堰，開發(fā)農(nóng)田，繪制守令圖。自由設(shè)站實質(zhì)是一種前、后方交會的綜合方法。測設(shè)就是測量，它們是等同的概念。工程的變形監(jiān)測可能貫穿于工程建設(shè)的始末。GPS 網(wǎng)的圖形強度取決于衛(wèi)星個數(shù)及其空中分布。兩井定向比一井定向要好，所以得到廣泛采用。對對錯錯錯錯錯對錯錯三、填空（20 個空，每空0.5 分，共 10 分）（1） 按 用 途 劃 分 ， 工 程 控 制 網(wǎng) 可 分 為 ： 、 、 和 。（2） 在 GPS 載波相位測量中，GPS 接收機間求一次差可消除誤差，削弱誤差、 誤差和 誤差；通過在G

4、PS 接收機與衛(wèi)星間求二次差，可以消除；在 GPS 接收機、衛(wèi)星和觀測歷元間求三次差，可以消除。（3） 激 光 跟 蹤 儀 可 分 為 、 、 、和 等五部分。（4） 水 下 地 形 測 量 時 ， 水 下 地 形 的 起 伏 是 看 不 見 的 ， 不 像 陸 地 上 地 形 測 量 那 樣 ， 可 以 選擇進行測繪，而只能用法 或 法比較均勻地布設(shè)一些測點。另 外，水下地形的測量內(nèi)容不如陸上那樣多，一般只要求用 或 表示水下地形的變化即可。（ 1 ） 測圖控制網(wǎng)、施工（測量）控制網(wǎng)、變形監(jiān)測網(wǎng)、安裝（測量）控制網(wǎng)（ 2 ）星鐘 電離層折射對流層折射衛(wèi)星星歷測站間相對鐘差改正誤差整周未知數(shù)（

5、 3 ） 角度測量部分距離測量部分跟蹤部分控制部分支撐部分（ 4 ） 地形特征點測深線法散點法等高線等深線四、選擇題（20 個空，每空0.5 分，共 10 分）（1）自20世紀50年代發(fā)起組織了一個每隔34年舉行一次的“工程測量國際學術(shù)討論會”，由（ B 、 E 、 F ）等三個國家發(fā)起召開，主要用（A、 B ） 進行交流。1 ）A英國B德國C法國D 匈牙利E 瑞士 F 奧地利 G 意大利 H 波蘭2 ）A英語B德語C法語2 ）工程測量專用儀器可以觀測（ B C E F H I ） 等幾何量。A 方位角B 偏距 C 位移D 水平 角 E 傾斜度F 垂距 G 高程 H 擾度 I 距離變化J 高度

6、角3 ）影響液體靜力水位測量精度且不能有效消除的因素是（A C E G ）：A 液面到標志高度量測誤差；B 連通管傾斜；C 測量點的溫度差影響；D 大氣濕度影響；E 連通管中液體殘存氣泡；F 零點差；G 液體蒸發(fā)影響。4 4） 變形監(jiān)測要求實現(xiàn)自動化的原因是：A B D F I JA 變形速度太快；B 監(jiān)測點太多；C 監(jiān)測精度要求太高；D 監(jiān)測間隔太短；E 數(shù)據(jù)處理太麻煩；F 不能影響生產(chǎn)和運行管理；G 觀測費用太高；H 可靠性要求太高；I 監(jiān)測作業(yè)太危險；J 監(jiān)測環(huán)境太惡劣。五、簡答題（2題，每題 5分，共10分）（1） 變形監(jiān)測網(wǎng)的坐標系和基準選取應遵循哪些原則？變形體的范圍較大且形狀不規(guī)

7、則時，可選擇已有的大地坐標系統(tǒng)。對于那些具有明顯結(jié)構(gòu)性特征的變形體，最好采用基于監(jiān)測體的坐標系統(tǒng)。一旦選定了固定基準，該基準在整個變形監(jiān)測時期應保持不變。當僅對目標點的相對運動感興趣時，可不設(shè)參考點，這時可采用自由基準。（2） 簡述鐵路工程在施工階段的測量工作。主要是定測工作，包括中線測量、中樁測量，縱、橫斷面測量與斷面圖繪制，局部的地形圖測繪，線路施工測量，曲線測設(shè)，以及竣工測量等。六、論述題（2題，每題 10分，共20分）工程測量學發(fā)展趨勢的 “六化”含義是什么？并舉例論證說明之。“六化”：測量內(nèi)外業(yè)作業(yè)的一體化；數(shù)據(jù)獲取及處理的自動化；測量過程控制和系統(tǒng)行為的 智能化；測量成果和產(chǎn)品的數(shù)

8、字化；測量信息管理的可視化；信息共享和傳播的網(wǎng)絡化。如數(shù)字化測圖系統(tǒng)、地面控制測量數(shù)據(jù)獲取及處理的自動化、施工測量自動化，測量機器人實 現(xiàn)了無人觀測即測量過程的自動化、智能化。測量成果和產(chǎn)品實現(xiàn)了數(shù)字化，圖形可視化、三維可 視化，進行虛擬現(xiàn)實和仿真計算等，信息的網(wǎng)絡共享、傳播以及增值服務等。“十六字”是：精確、可靠、快速、簡便、實時、持續(xù)、動態(tài)、遙測。從另一角度概括了現(xiàn)代 工程測量學發(fā)展的特點，特別是朝快速、動態(tài)方向發(fā)展，如各種車載、機載移動式測量系統(tǒng)將成為 今后的主要測量手段。（2）試述變形監(jiān)測網(wǎng)與施工控制網(wǎng)的異同。網(wǎng)的圖形、測量方法基本相同，精度都較高，有時，施工控制網(wǎng)點可兼作變形監(jiān)測網(wǎng)的

9、基準網(wǎng)點。但目的不同，用途不同。具體地說：變形監(jiān)測網(wǎng)由參考點和目標點組成，分一維網(wǎng)、二維網(wǎng)和三維網(wǎng)。它可以布設(shè)成各式各樣的形 狀，可選擇已有的大地坐標系統(tǒng)。對于那些具有明顯結(jié)構(gòu)性特征的變形體，最好采用基于監(jiān)測體的 坐標系統(tǒng)，要同時顧及靈敏度，要進行重復觀測，要求每一期的觀測方案保持不變，如果中途要改 變觀測方案（如儀器、網(wǎng)型、精度等），則須在該觀測周期同時采用兩種方案進行觀測，以確定兩種方 案間的差別，并便于進行周期觀測數(shù)據(jù)的處理。施工控制網(wǎng)控制的范圍較小，控制點的密度較大，精度要求較高；使用頻繁；受施工干擾大； 控制網(wǎng)的坐標系與施工坐標系一致；投影面與工程的平均高程面一致；有時分兩級布網(wǎng)，次

10、級網(wǎng)可 能比首級網(wǎng)的精度高；施工高程控制網(wǎng)：通常也分為兩級布設(shè)。平面和高程控制網(wǎng)通常單獨布設(shè)。 對于平坦地區(qū)（如工業(yè)場地），平面控制點通常兼作高程控制點。mm ）。m,其中m r為測角誤差（單七、計算題（1題，10分）解：1）測角誤差引起的橫向誤差 mu的計算公式為:位為"）， 為206265 （單位為"），S為測距邊長（單位為2）測邊誤差引起的縱向誤差ml的計算公式為：ml7a （b S）或者其中a為測邊的固定誤差（單位為mm ） , b為測邊的比例誤差（單位為 1ppm ） , S為測距邊長（單位為 mm ）。3）針對本題，橫向誤差計算公式為:c 1.0 CmuS T

11、S(a)206265縱向誤差ml的計算公式為2x22,26 、2miJa (b S) /(1 10 S) (b)或者一、，-6一mla b S 1 1 X10S,、l(c)4)所以將測距邊長 S 為 50m、100m、500m、1000m、1500m、2000m 和 2500m 分別代人(a)、( b)、( c)式可得如下表所示的結(jié)果：S(m )mu(mm )ml /、l (mm )mu / ml按公式(b)按公式(c)按公式(b)按公式(c)500.2421.0011.0500.2420.2311000.4851.0051.1000.4820.4415002.4241.1181.5002.1

12、681.61610004.8481.4142.0003.4282.42415007.2721.8032.5004.0342.90920009.6962.2363.0004.3363.232250012.1202.6933.5004.5013.463以圖形形式表示為:按式計算的邊角精度匹配圖14.00012.00010.0008.0006.0004.0002.0000.000測距邊長(m)按(b)式計算的邊角精度匹配圖14.00012.00010.0008.0006.0004.0002.0000.0004>-橫向誤差mu縱向誤差mlo橫縱誤差比值比差誤外橫"(1 10 6 S)2

13、12 (1 10 6 S)2,近似區(qū)間為100m , 450m(1 1 10 6 S)(1 1 10 6 S),近似區(qū)間為115m , 700m5)邊角精度匹配范圍計算i)測邊誤差按(b)計算，則有：1.0mu0.5ml 即 206265” S 0.5''1.0 S 20 mu2.0ml 即 206265”經(jīng)計算得邊長區(qū)間為104m , 453m ii)測邊誤差按(c)計算，則有：JS 05 mu0.5ml 即 2062651.0mu 2.0ml 即 206265,s 2.°經(jīng)計算得邊長區(qū)間為115m , 702m八、閱讀查錯(10分)變形監(jiān)測是通過對變形體進行空間上的離散化和數(shù)據(jù)獲取在時間上的離散化實施的，空間上的離散化表現(xiàn)為將變形體用一定數(shù)量的有代表性的位于變形體周圍和變形體上離散的點（稱目標點）來代表，數(shù)據(jù)獲取在時間上的離散化表現(xiàn)為對這些離散的點進行周期性或連續(xù)性的監(jiān)測。目標點通過三角形、大地四邊形和中點多邊形等 （稱為連接元素）相互連接，變形體的相對運動是通過對目標點之間的連接元素進行周期性或連續(xù)性測量（稱相