山東理工大學工程測量學精彩試題及問題詳解

1、理工大學2015 年 12 級測繪工程工程測量學試題（答案詳解）一、 名詞解釋1、工程測量學：工程測量學是研究各種工程在規(guī)劃設(shè)計、施工建設(shè)和運營管理階段所進行 的各種測量工作的學科。2、DTM ： DTM 是地形表面形態(tài)屬性信息的數(shù)字表達，是帶有空間位置特征和地形屬性特 征的數(shù)字描述。3、DEM ：DEM 是 DTM 的一個子集，由一系列地面 x,y 位置及其相聯(lián)系的高程 z 所組成。4 、竣工圖： 也稱工程現(xiàn)狀圖， 是使設(shè)計、 施工和生產(chǎn)管理人員掌握工程部現(xiàn)有全部建 （構(gòu)） 筑物的平面和高程位置關(guān)系， 設(shè)計要素的現(xiàn)狀以及場地地形、 地物的情況， 形成詳細的工業(yè) 竣工現(xiàn)狀圖和有關(guān)數(shù)據(jù)資料。5、

2、建筑測繪：就是通過對實際建筑對象的現(xiàn)場調(diào)查、測量，用建筑平、立、剖面圖的形成 原理，將實測對象及其數(shù)據(jù)加以分析整理后，用平、立、剖面圖表達出來。6、工程放樣：是將圖紙（或計算機）所設(shè)計好的建筑物（構(gòu)筑物）的位置、形狀、大小與 高低，在實地標定出來，以作為施工的依據(jù)。7、線路縱斷面測量：測定線路中線上所有樁點（中樁）的地面高程并繪制縱斷面圖，供縱 斷面設(shè)計使用。8、線路橫斷面測量：測定線路中線樁兩側(cè)一定圍的地面起伏形狀，并繪制橫斷面圖供路基 斷面設(shè)計、路基土石方量計算或路基邊坡放樣使用。9、緩和曲線：緩和曲線直線與圓曲線之間的一段過渡曲線。10 、貫通誤差：相向開挖的兩條施工中線上，具有貫通面里

3、程的中線點不重合，兩點連線 的空間線段稱為貫通誤差。11 、聯(lián)系測量：將地面平面坐標系統(tǒng)和高程系統(tǒng)傳遞到地下，使地上下能采用同一坐標系 統(tǒng)所進行的測量工作。12、建筑物撓度：是指建（構(gòu)）筑物或其構(gòu)件在水平方向或豎直方向上的彎曲值。二、填空題1、 工程建設(shè)分為：規(guī)劃設(shè)計、施工建設(shè)、運營管理三個階段。2、測繪資料滿足工程建設(shè)需要，其主要的質(zhì)量標準為：地形圖的精度、比例尺、測繪容的取舍。3、建立DEM的幾種插值算法：線性插；雙線性插；加權(quán)平均法；移動曲面擬合；多重曲面法4、 建筑物測繪的基本步驟：觀察對象；勾勒草圖;實測對象；記錄數(shù)據(jù) ;分析整理；繪 制成圖5、工程控制網(wǎng)按用途分類有：測圖控制網(wǎng)、施

4、工控制網(wǎng)、變形監(jiān)測網(wǎng)、安裝（測網(wǎng)。6、 工程控制網(wǎng)的質(zhì)量標準：控制網(wǎng)的精度、可靠性、費用、靈敏度 等標準。7、 工程控制網(wǎng)的總體精度標準包括：特征量有QX矩陣的跡（A標準）、QX矩的陣行列 式的值（D標準）、QX矩陣的最大特征值（E標準）、QX矩陣的最大特征根與最小特征 根（C標準）。8、工程控制網(wǎng)的局部精度標準主要有：點位精度、相對精度、函數(shù)精 9、 進行網(wǎng)的設(shè)計時考慮的兩個原則：最大原則（費用一定，網(wǎng)的質(zhì)量最好）、最小原則（網(wǎng) 的質(zhì)量準則滿足要求，費用最?。?。10、 工程控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計一般分為四類：零類設(shè)計（基準設(shè)計）、一類設(shè)計（圖形設(shè)計）二類設(shè)計（權(quán)設(shè)計）、三類設(shè)計（加密設(shè)計）。11、

5、放樣的兩種方法：直接法、歸化法。12、 線路工程測量線路定測的方法：1、穿線法放線（支距法）、2、撥角法放線、3、極坐標 法放線、4、GPS法（RTK）。13、圓曲線主點：直圓點 （ZY）、曲線中點（QZ）、圓直點（YZ）。14、 圓曲線的的標定要素：半徑R、線路轉(zhuǎn)向角a、切線長 T、曲線長L、外矢距 E、切曲 差q。15、緩和曲線主點：直緩點（ ZH ）、緩圓點（HY ）曲線中點（QZ ）圓緩點（YH ）緩直 點（HZ）。16、 貫通誤差的分類：1、平面貫通誤差 2、高程誤差。17、隧道開挖中施工中線的標定方法：中線法、串線 18、 自由陀螺儀的兩個特性：1、定軸性 2、進動性。19、 陀螺

6、經(jīng)緯儀精密定向的方法：1、逆轉(zhuǎn)點法、2、中天法。20、變形觀測的容主要包括：水平位移觀測、垂直位移觀測、建筑物傾斜觀測、建筑物 撓度、彎曲、扭轉(zhuǎn)、震動、裂_等觀測。21、為了達到基準點穩(wěn)定的要求，可有兩種方法：一是遠離工程建筑物；二是深 22、 建筑物傾斜觀測方法：1、經(jīng)緯儀投點法 2、鉛垂觀測法 3、水準測量法 。23、 建筑物水平位移常用的方法：1、基準線法;2、前方交會法;3、導線法。三、簡答題1、（）簡述工程建設(shè)過程中各階段的主要測量工作？工程建設(shè)的勘察設(shè)計階段一測量工作主要為工程提供各種比例尺地形圖，地質(zhì)、水文勘探等各種測量資料；施工建設(shè)階段一測量工作主要是施工放樣和設(shè)備安裝。包括建

7、立施工和安裝測量控制網(wǎng)、點位放樣；運營管理階段測量工作主要是建筑物、構(gòu)筑物的變形觀測。2 、（）模擬地形圖和數(shù)字地形圖的平面精度和高程精度是如何衡量的？平面精度：模擬地形圖平面位置的精度可用地物點相對于鄰近圖根點的點位中誤差來衡量。數(shù)字地形圖平面精度其平面精度仍然可用地物點相對于鄰近的圖根點的點位中誤 差來衡量。高程精度：模擬地形圖的高程精度， 是根據(jù)地形圖按等高線所求得的任意一點高程的中誤差來 衡量的。地物點高程的誤差來源主要有： 測距誤差、測角誤差、量測儀器高和目標高誤差、 以及球氣差影響。3 、（）DEM 與傳統(tǒng)地形圖比較有何特點？與 DTM 的區(qū)別？ 容易以多種形式顯示地形信息。 精度

8、不會損失。 容易實現(xiàn)自動化、實時化。DEM 是 DTM 的一個子集， 是 DTM 的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和最核心部分； 而 DTM 是地形表面 形態(tài)屬性信息的數(shù)字表達，是帶有空間位置特征和地形屬性特征的數(shù)字描述。4 、（）測測繪水下地形圖時，測量水深為什么必須同時進行水位觀測？在進行水深測量時，測深儀測得的深度是由瞬時水面起算的，由于水面受水位或潮位的 影響不斷變化， 同一地點在不同水位時測得的水深是不一致的。因此， 必須對測得的水深做水位改正，將測量水深值改正到從規(guī)定的深度基準面起算的深度。5、（）利用 GPS RTK 定位技術(shù)為什么可實現(xiàn)無水位觀測的水下地形測量？作業(yè)題:婦忌困舸咅、j-"刁

9、命窗缶食韻褫石H 為河松幀露趙松.-砂吟二乙皿-tH-防f片仍機_ . ._爾 扎和N鴿和&+爲筑泌展魚業(yè)6、（）水下地形測繪的目的是什么?（1）建設(shè)現(xiàn)代化的深水港，開發(fā)國家深水岸段和沿海、河口及河航段，已建港口回 淤研究與防治等需要高精度的水下地形圖。（2）在橋梁、港口碼頭以及沿江河的鐵路、公路等工程的建設(shè)中也需要進行一定圍的水下地形測量。（3）海洋漁業(yè)資源的開發(fā)和海上養(yǎng)殖業(yè)等都需要了解相關(guān)區(qū)域的水下地形。（4 ）海洋石油工業(yè)及海底輸油管道、海底電纜工程和海底隧道以及海底礦藏資源的 勘探和開發(fā)等，更是離不開水下地形圖。（5）江河湖泊及水庫區(qū)域的防洪、灌溉、發(fā)電和污染治理等離不開水下地

10、形圖這一 基礎(chǔ)資料。（6 ）在軍事上，水下潛艇的活動、近海反水雷作戰(zhàn)兵力的使用、戰(zhàn)時登陸與抗登陸地 段的選擇等，其相關(guān)區(qū)域的水下地形圖使作戰(zhàn)指揮人員關(guān)心的資料。（7 ）從科學研究的角度上看，為了確定地幔表層及物質(zhì)結(jié)構(gòu)、研究板塊運動、探討海 底火山爆發(fā)與海嘯等，也需要水下特殊區(qū)域的地形圖。（8）為了進行國與國之間的海域劃界工作，高精度的海底地形圖是必備的。7 、（ ）測繪水下地形對測點的測深精度和定位精度有和要求？ 測深精度按照海道測量規(guī)規(guī)定的深度測量極限誤差。定位精度的要求，通常是根據(jù)測圖比例尺和項目的特定要求來規(guī)定，基本要求應(yīng)滿足 下表規(guī)定： 定位中心應(yīng)盡可能與測深中心一致， 當二者之間的水

11、平距離不大于定位精度要求 的 1/2 時，應(yīng)將定位中心歸算到測深中心。8 、（ ）單波束測深儀與多波束測深儀測深的工作原理。 單波束測深儀：基本原理是利用聲波在同一介質(zhì)中均勻傳播的特性，在儀器電源的作用 下，激發(fā)器輸出一個脈沖到發(fā)射轉(zhuǎn)換器， 轉(zhuǎn)換為超聲波向水底垂直發(fā)射， 回聲傳播返回到接 收換能器，變?yōu)殡娔?，?jīng)過放大設(shè)備輸出顯示到顯示界面。多波束測深儀：工作時換能器陣列向測船航向的垂直方向發(fā)射多個俯角不同的聲波束。 通常只發(fā)射一個波束而在接收時形成多個波束。 由于對應(yīng)各波束的聲線入射角不同， 因此各 聲線在介質(zhì)中的路徑形成一個向下發(fā)散，向上收斂的輻射狀扇形區(qū)。9 、（ ）測繪竣工圖目的是什么？

12、 測繪竣工圖目的是使設(shè)計、施工和生產(chǎn)管理人員掌握工程部現(xiàn)有全部建（構(gòu)）筑物的 平面和高程位置關(guān)系， 設(shè)計要素的現(xiàn)狀以及場地地形、 地物的情況， 形成詳細的工業(yè)竣工現(xiàn) 狀圖和有關(guān)數(shù)據(jù)資料。是將來工程改建、擴建以及投產(chǎn)后生產(chǎn)管理的重要依據(jù)。10 、（）地下管線探測的目的和任務(wù)是什么？目的：為全面、 系統(tǒng)、準確地掌握了地下管線的現(xiàn)狀，合理利用地下空間、 地下與地面工程 規(guī)劃、設(shè)計、 施工與管理提供完整的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 通過地下管線探測， 達到查清地下管線現(xiàn)狀， 建立健全城市或企業(yè)完整、 準確、 科學的地下管線信息管理系統(tǒng)， 使地下空間與地面建設(shè)協(xié) 調(diào)構(gòu)成有機整體 ,實現(xiàn)地下管線動態(tài)的管理。任務(wù)：1、查明

13、地下管線的平面位置、埋深（或高程）、走向、性質(zhì)、規(guī)格、材質(zhì)、埋設(shè)時間和產(chǎn)權(quán)單位，測繪地下管線圖。2、對地下各種性質(zhì)的專業(yè)管線進行質(zhì)量評價，尤其是對管線故障、缺陷的檢查和定位等。3、建立動態(tài)的地下管線信息管理系統(tǒng)。11 、（ ）簡述電磁法探測地下管線的基本原理？以地下管線與周圍介質(zhì)的導電性及導磁性差異為基礎(chǔ)，利用金屬管線和電纜在一次電 場的作用下產(chǎn)生感應(yīng)電流， 通過接收機測量在管線周圍產(chǎn)生的二次電磁場的強度和分布， 來 探測確定地下金屬管線和電纜的平面位置和埋深。12 、（ ）簡述三維激光掃描儀工作原理及工作特點？原理：工作時在儀器 ,將激光脈沖發(fā)射體發(fā)出的窄束激光脈沖依次掃過被測區(qū)域,測量每個

14、激光脈沖從發(fā)出經(jīng)被測物表面再返回儀器所經(jīng)過的時間計算距離,同時掃描控制模塊控制和測量每個脈沖激光的角度 ,最后計算出激光點在被測物體上的三維坐標。特點：（ 1）實時、動態(tài)、主動性（2）高密度、高度靈活性、高穩(wěn)定性（ 3）無需和被測物體接觸，適應(yīng)性好（4）可擴展性13 、（ ）簡述工程控制網(wǎng)的作用？提供工程圍統(tǒng)一的參考框架，為各項測量工作提供位置基準，滿足工程建設(shè)不同階段 對測繪在質(zhì)量（精度、可靠性） 、進度（速度）和費用等方面的要求。也具有控制全局、提 供基準和控制測量誤差積累的作用。14 、（ ）相對于測圖控制網(wǎng)來說，施工平面控制網(wǎng)的特點？ 控制的圍小，控制點的密度大； 點位布設(shè)和精度有特定

15、的要求； 使用頻繁 受施工干擾 控制網(wǎng)的坐標系與施工坐標系一致； 投影面的選擇不同（一般與工程的平均高程面一致） 分級布網(wǎng)時，次級網(wǎng)可能比首級網(wǎng)的精度高。15 、（）控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計一般分為哪幾類？每一類設(shè)計的容是什么？工程控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計一般分為四類：1、零類設(shè)計（ ZOD ）基準設(shè)計為基準設(shè)計， 是在網(wǎng)形與觀測精度一定的情況下，坐標系和基準 （已知點、 已知方位角）的選取和確定問題。選擇最佳的點位布設(shè)和最合理2、一類設(shè)計（ FOD ）圖形設(shè)計 就是在觀測值先驗精度和未知參數(shù)的準則矩陣已定的情況下， 的觀測值數(shù)目。3、二類設(shè)計（ SOD ）權(quán)設(shè)計即在控制網(wǎng)的網(wǎng)形和網(wǎng)的精度要求已定的情況下，進

16、行觀測工作量的最佳分配 （權(quán)分配），決定各觀測值的精度（權(quán)） ，使各種觀測手段得到合理組合。4、三類設(shè)計（THOD ）加密設(shè)計是對現(xiàn)有網(wǎng)和現(xiàn)有設(shè)計進行改進，引入附加點或附加觀測值， 導致點位增刪或移動,觀測值的增刪或精度改變。16、 （）工程控制網(wǎng)模擬法優(yōu)化設(shè)計的步驟？1、提出設(shè)計任務(wù)，得到經(jīng)過實地踏勘的網(wǎng)形圖。2、從一個認為可行的起始方案出發(fā)，用模擬的觀測值進行網(wǎng)的平差，計算出各種精度和可靠性值。3、 對成果進行分析，找出網(wǎng)的薄弱部分，修改觀測方案（有時要增加新點）。4、對修改的網(wǎng)再作模擬計算、分析、修改，如此重復(fù)進行。17、 （）不同平面坐標系統(tǒng)之間的坐標轉(zhuǎn)換？（1 ）、P點的施工坐標轉(zhuǎn)換

17、成測量坐標xp xo Ap cosBps inyP y° AsinBp cos（2 ）、P點的測量坐標轉(zhuǎn)換成施工坐標A （Xp x°）cos （yp y°）si nBp（Xp x°）s inM y°）cos18、（）簡述兩種因素引起的投影變形？1、實測邊長歸算到參考橢球面上的變形影響HSHmSR2、將參考橢球面上的邊長歸算到高斯投影面上的變形影響2S2mS0式中，S） SS-i2 Rm3、通過既改變 Hm （選擇高程參考面），又改變ym （移動中央子午線），來共同抵償兩項歸算改正變形，這就是所謂的具有高程抵償面的任意帶高斯正形投影19、（SiS

18、2土如 Sr 2Rm畫圖說明用精密方法測設(shè)水平角度的測設(shè)過程。如圖所示在A點安置經(jīng)緯儀，先用一般方法測設(shè)出B角，在地面上定出C1;再用多次測回法較精確的測出/ BAC仁31，設(shè)B1角比需要測設(shè)的B角值小了AB,即可根據(jù)長度和小角計算出垂直距離C1C為:CC tan Ay?二 / G x 20、（0）簡述用角度交會法測設(shè)點位的測設(shè)方法并說明用角差圖解法調(diào)整點位的過程。放樣過程：已知 A、B坐標，P為設(shè)計點，放樣步驟如下:計算放樣數(shù)據(jù)1AB AP2 BP BA在設(shè)計AP方向上定出1、2點。同理在 BP方向上定出 3、4點，1、2和3、4點之間連線的交點即為 P點位置。角差圖解法調(diào)整點位:1、 計算

19、出各測站點至后視點及放樣點之間的方位角和邊長，計算秒差Si/ p；2、 計算角差i和各點橫向位移；3、繪制圍令定位圖，即把測站點至放樣點的方向線繪制在方格紙上；4、現(xiàn)場調(diào)整。21、 （）說明按規(guī)定坡度放樣直線的放樣過程？已知A點高程、AB方向和坡度i,則B點高程為Hb Ha i D、按坡度設(shè)計高程將 HB放樣與實地。、儀器安置在 A點，在B點立尺，使中絲讀數(shù)為儀器高I,.、保持視線不變，分別在各點立尺，上下移動尺子使尺子讀數(shù)為I,尺面底部各點的連線就是AB坡度線。22、 （）線路工程測量和線路定測的任務(wù)是什么？線路工程測量：它的任務(wù)有兩方面： 一是為線路工程的設(shè)計提供地形圖和斷面圖，主要是勘測

20、設(shè)計階段的測量工作；二是按設(shè)計位置要求將線路敷設(shè)于實地，其主要是施工放樣的測量工作。線路定測：是把圖紙上設(shè)計好的線路中心線（即紙上定線）或在野外實地選定的線路中 心線（即現(xiàn)地定線）的位置在地面上標定出來，也就是要把確定線路各直線段的控制點和交點 測設(shè)到地面。23、 （）圓曲線的測設(shè)步驟？測設(shè)主點時，在轉(zhuǎn)向點 JD安置經(jīng)緯儀，依次瞄準兩切線方向，沿切線方向丈量切 線長T,標定曲線的起點 ZY和終點YZ。然后再照準ZY點，測設(shè)角（180 ° a / 2，得分角線方向 JD至QZ，沿此方向丈量 外矢距E,即得曲中點 QZ。24、（）簡述線路測量中穿線法、撥角法放線的工作步驟？穿線法放線（支

21、距法）穿線法放線就是先根據(jù)初測導線測設(shè)出線路直線上必要的轉(zhuǎn)點，然后用經(jīng)緯儀檢查這些標定點是否在一條直線上，并延長相鄰兩直線得到直線的交點，從而達到定線的目的。放線的步驟：（1）室選點。（2）計算標定要素。（3）現(xiàn)場放線。（4）穿線。（5）確定交點。（1）計算標定要素B 0、S0、B1、S1、等。（2）現(xiàn)場放線。首先根據(jù)標定要素定出線路交點JD1 ;然后在JD1點設(shè)站，根據(jù)標定要素得到交點JD2，同時測設(shè)直線上的中線樁、轉(zhuǎn)點樁等；（3）連續(xù)測設(shè)35 km后與初測導線附合一次，進行檢查。25、（）緩和曲線綜合要素計算？切線長:T(Rp)tgm2曲線長:LR(2 o)2l180或LRlo180外矢距

22、：Eo(Rp)secR2切曲差:q2TL26、 （）地下建筑物施工測量的主要容？在地面建立平面與高程施工控制網(wǎng)；將地面上的坐標、方向和高程傳遞到地下去的聯(lián)系測量；在地下進行平面與高程控制測量；根據(jù)地下控制點進行施工放樣，指導地下工程的正確開挖、襯砌和施工；對地下建筑工程中的大型設(shè)備進行安裝和調(diào)校測量；最后進行竣工測量。27、 （）隧道貫通誤差包括哪幾類？為什么說橫向貫通誤差對貫通的影響最大？ 貫通誤差的分類：1、平面貫通誤差 2、高程誤差橫向誤差影響線路方向，如果超過一定的圍，就會引起隧道幾何形狀的改變，甚至造成 侵入建筑限界而迫使大段襯砌拆除重建，既給工程造成重大經(jīng)濟損失又延誤了工期。因此，

23、 必須對橫向誤差加以限制。28、（）導線測量誤差對橫向貫通精度的影響?1、測角誤差引起的橫向貫通誤差m .2my Rx式中，刀R2X為測角的各導線點至貫通面的垂直距離的平方和。2、測邊誤差所引起的橫向貫通誤差式中：刀d2y為各導線邊在貫通面上的投影長度平方的總和。3、導線測量誤差引起的橫向貫通誤差. ； 2 222m2ml , 2mqxmymyi” 一Rxdy29、 （）簡述隧道工程中，地下導線布設(shè)的特點。1、采取支導線形式，隨坑道的開挖而逐漸向前延伸；2、導線點經(jīng)常布設(shè)在坑道頂板，采用點下對中；3、 采用分級布設(shè)的方法；施工導線（邊長2050m ）、基本導線（邊長較短50100m ） 和主要

24、導線（邊長 150800m ）。30、 （）簡述隧道施工中用中線法和串線法標定施工中線的工作步驟。中線法：P1、P2為導線點，A為隧道中線點，已知 P1、P2的實測坐標以及中線點A的設(shè)計坐標和隧道中線的設(shè)計方位角a AD。采用坐標反算計算需要的數(shù)據(jù)B 2和BA和L, 然后用極坐標方法測出 A點。標定開挖方向是將儀器安置到 A點，后視導線點P2和撥角 BA，即得中線掘進方向。厶心厶叢公也七必血一 Z3緲住心ZZJj、A nP3串線法：首先用中線法設(shè)置三個中線點、掛垂球、用肉眼來標定開挖方向。CD&工 -作 面31、 （）什么是聯(lián)系測量？聯(lián)系測量的任務(wù)是什么？1、聯(lián)系測量：將地面平面坐標系統(tǒng)和高程系統(tǒng)傳遞到地下，使地上下能采用同一坐標系統(tǒng)所進行的測量工作。聯(lián)系測量的目的：使地面和地下測量控制網(wǎng)采用同一坐標系統(tǒng)。2、聯(lián)系測量的任務(wù)：（1 ）地下經(jīng)緯儀導線起算邊的坐標方位角；（2 ）確定地下經(jīng)緯儀導線起算點的平面坐標x和y; （3）確定地下水準基點的高程 H。32、 （）在豎井聯(lián)系測量中聯(lián)系三角形最有利的形狀符合什么條件？TM 聯(lián)系三角形為伸展形狀，角度a、B應(yīng)接近于零，在任何情況下，a角不能大于3 b/a的數(shù)值應(yīng)大約等于1.5 ； 兩吊垂線之間的距離 a,應(yīng)盡可能選擇最大的數(shù)值； 當聯(lián)系三角形未平差時，傳遞方向應(yīng)選擇經(jīng)過小角B的路線。33、）