測(cè)量學(xué)課后答案

1、第一章：緒論(1)測(cè)量學(xué)是研究地球的形狀和大小以及確定地面、水下及空間點(diǎn)位的科學(xué)。（2）測(cè)定是指用測(cè)量?jī)x器對(duì)被測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量、數(shù)據(jù)處理，從而得到被測(cè)點(diǎn)的位置坐標(biāo)，或根據(jù)測(cè)量得的數(shù)據(jù)繪制地形圖。（3）測(cè)設(shè)是指把設(shè)計(jì)圖紙上規(guī)劃設(shè)計(jì)好的工程建筑物、構(gòu)筑物的位置通過(guò)測(cè)量在實(shí)地標(biāo)定出來(lái)。（4）大地水準(zhǔn)面是由靜止海水面并向大陸、島嶼延伸而形成的不規(guī)則的閉合曲面。（5）地球橢球面是把擬合地球總形體的旋轉(zhuǎn)橢球面。（6）絕對(duì)高程是指地面點(diǎn)沿垂線方向至大地水準(zhǔn)面的距離。（7）相對(duì)高程是指選定一個(gè)任意的水準(zhǔn)面作為高程基準(zhǔn)面，地面點(diǎn)至此水準(zhǔn)面的鉛垂距離。（8）6帶，即從格林尼治首子午線起每隔經(jīng)差6劃分為一個(gè)投影帶。（9

2、）高斯平面直角坐標(biāo)：經(jīng)投影所得的影響平面中，中央子午線和赤道的投影是直線，且相互垂直，因此以中央子午線投影為 X 軸，赤道投影為Y 軸，兩軸交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，即得高斯平面直角坐標(biāo)系。（10）參心坐標(biāo)系是以參考橢球的幾何中心為基準(zhǔn)的大地坐標(biāo)系。建立的大地坐標(biāo)系。（12）正高是指地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離。（13）大地高是指地面點(diǎn)沿法線至地球橢球面（或參考橢球面）的距離，稱(chēng)為該點(diǎn)的大地高。 而測(cè)設(shè)是指把設(shè)計(jì)圖紙上設(shè)計(jì)好的坐標(biāo)實(shí)地標(biāo)定出來(lái)。 20 世紀(jì) 90 Geomatics。Geomatics 年Geomatics 才第一次出現(xiàn)在美國(guó)出版的 Webster 詞典（第 3 版）中，其定義為：Geo

3、matics 地球的數(shù)學(xué)，是所有現(xiàn)代地理科學(xué)的技術(shù)支撐。接著，1996 年國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）對(duì) Geomatics 定義為：Geomatics 是研究采集、量測(cè)、分析、存儲(chǔ)、管理、顯示和應(yīng)用空間數(shù)據(jù)的現(xiàn)代空間信息科學(xué)技術(shù)。統(tǒng)測(cè)繪科學(xué)與遙感、地理信息系統(tǒng)、多媒體通訊等現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)和信息科學(xué)的集成。其意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了討論一個(gè)名詞譯法的范圍，而是標(biāo)志著推動(dòng)地球科學(xué)研究從定性走向定量、從模擬走向數(shù)字、從孤立靜止走向整體動(dòng)態(tài)乃至實(shí)時(shí)的信息化過(guò)程。X軸；過(guò)原點(diǎn)東西線為橫坐標(biāo)軸，定為Y 軸（數(shù)學(xué)直角坐標(biāo)系橫坐標(biāo)軸為X 軸，縱坐標(biāo)軸為Y X 軸正向?yàn)槭歼?，順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)定方位角及 I、II、III、IV

4、象限（數(shù)學(xué)直角坐標(biāo)系是以X 軸正向?yàn)槭歼?，逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)定傾斜角，分 I、II、III、IV O 的坐標(biāo)是 6劃分一帶，分為60個(gè)帶。X軸，赤道投影為Y軸，兩軸交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)得高斯平面直角坐標(biāo)系。6設(shè)我國(guó)某處P點(diǎn)的橫坐標(biāo)，該坐標(biāo)值是按6帶投影計(jì)算而得的，P點(diǎn)位于第19帶，P點(diǎn)位于中央子午線東側(cè)，據(jù)中央子午線有229513.12m，該點(diǎn)在投影帶中真實(shí)自然橫坐標(biāo)值是Y=229513.12m,該投影帶為6帶。我國(guó)統(tǒng)一采用的高程系統(tǒng)叫“1985觀象山。已知A點(diǎn)的平面位置和高程及AB的水平方向，只要測(cè)出水平角，水平距離AP以及A、P兩點(diǎn)間的高差，就確定了點(diǎn)P有極坐標(biāo)法和直角坐標(biāo)法。對(duì)于極坐標(biāo)法，如圖，標(biāo)（

5、三維直角坐標(biāo)）APB（1）. 地球曲率對(duì)距離的影響：為距離誤差、D為距離、R為地球半徑，一般取6371Km?？梢杂貌煌木嚯x代入上式,當(dāng)距離等于10KM時(shí)，地球曲率影響距離測(cè)量而產(chǎn)生的相對(duì)誤差為1:1220000，而目前最精密的距離測(cè)量容許誤差為其長(zhǎng)度的1:1000000，因此可得出結(jié)論，在半徑為10Km的圓面積內(nèi)進(jìn)行長(zhǎng)度的測(cè)量工作時(shí)，可以用水平面代替水準(zhǔn)面，其誤差可以忽略不計(jì)。經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化后的公式為：H=D2/2R，其中H為高差誤差、D為地球半徑，一般取6371Km?？梢杂貌煌木嚯x代入上式： D=10Km時(shí)，H=7.8m 100m時(shí)，H=0.78mm由計(jì)算可以看出，當(dāng)水平距離僅為10mm時(shí)，用

6、水平面代替水準(zhǔn)面時(shí)水準(zhǔn)面所產(chǎn)生的高差誤差就高達(dá)0.78mm，因此用水平面代替水準(zhǔn)面時(shí)由于地球曲率的影響，對(duì)高差而言即使在很短的距離內(nèi)也必須加以考慮。第二章 水準(zhǔn)測(cè)量57.151m，試求+ =0.823-1.091-0.534+0.792=-0.01m=1.25+0.67+0.78+1.43=3.53m2還是向下傾斜？?jī)A斜多大的角度？（參閱附錄1）a （m）2a = a,所以不平行。22 265=64AB=（a-a,2-264第三章 角度測(cè)量：1題：試述水平角和豎直角的定義。答：水平角是指地面上一點(diǎn)到兩目標(biāo)點(diǎn)的方向線垂直投影到水平面上的夾角，或是過(guò)這兩條方向線的豎直面所夾的兩面角。豎直角是一點(diǎn)至

7、目標(biāo)方向線與水平線之間的夾角。2題：DJ 級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀有哪兩種讀書(shū)裝置？6答：豎直讀盤(pán)和水平讀盤(pán)4題：經(jīng)緯儀有哪些主要軸線？他們之間的相互關(guān)系是什么？答：縱軸，平盤(pán)水準(zhǔn)管軸，圓水準(zhǔn)軸，橫軸，視準(zhǔn)軸。滿足條件：平盤(pán)水準(zhǔn)管軸垂直于縱軸；圓水準(zhǔn)管平行于縱軸；視準(zhǔn)軸垂直于橫軸；水準(zhǔn)管軸垂直于縱軸；橫軸垂直于縱軸。5題：水平角和豎直角觀測(cè)時(shí)，采用盤(pán)左盤(pán)右的方法觀測(cè)各能消除哪些誤差？精度。豎直角觀測(cè)時(shí)使用盤(pán)左盤(pán)右消除自身和儀器所帶來(lái)的誤差和豎盤(pán)指標(biāo)差6題：采用電子經(jīng)緯儀進(jìn)行測(cè)量是，對(duì)中和整平的目的是什么？答：對(duì)中和整平是為了測(cè)量的準(zhǔn)確性，減少誤差。對(duì)中是為了找到那個(gè)固定的點(diǎn)；整平是為了減少測(cè)量時(shí)候測(cè)量環(huán)境

8、，測(cè)量事物的誤差。7題：電子經(jīng)緯儀的測(cè)角方式有哪幾種？目前普遍采用哪一種？為什么？答：編碼盤(pán)測(cè)角 光柵盤(pán)測(cè)角 動(dòng)態(tài)測(cè)角目前普遍采用動(dòng)態(tài)測(cè)角，因?yàn)閯?dòng)態(tài)測(cè)角的計(jì)數(shù)精度高，由于采用對(duì)徑光欄，能消除度盤(pán)刻劃誤差。8題：電子經(jīng)緯儀與光學(xué)經(jīng)緯儀有哪些不同？答：電子經(jīng)緯儀與光學(xué)經(jīng)緯儀的主要不同之處在于：電子經(jīng)緯儀的度盤(pán)讀數(shù)系統(tǒng)采用了光電掃描、自動(dòng)計(jì)數(shù)、電子顯示等技術(shù)；電子經(jīng)緯儀的豎軸傾斜糾正采用了電子自動(dòng)補(bǔ)償器；電子經(jīng)緯儀的操作部件除了機(jī)械螺旋之外，還有電子按鍵。9題：將經(jīng)緯儀安置在測(cè)站O兩點(diǎn)與測(cè)站O點(diǎn)構(gòu)成的水平角AOB。盤(pán)左時(shí)，測(cè)得左目標(biāo) A 的讀書(shū)00112 ，右目標(biāo) B 的讀數(shù)為0142 B的讀書(shū)為0

9、0106 A的讀書(shū)為0124 ，試求水平角的一測(cè)回值。 1800142 001 12 1800030 答： 由題可得：左BA 0106 3601800124 1795942 右BA112左右200 ，試求豎直讀盤(pán)的指標(biāo)差和此目標(biāo)一測(cè)回的豎直角。（提示：盤(pán)右時(shí)， 90-L 90-820048 75912左一測(cè)回豎直角：11則有： 5912 80048000482左右2BC邊的坐標(biāo)方位角為：= 4234+6019 -180+360= 28253CD邊的坐標(biāo)方位角為：=28253+ 28447 -180 -360=2740DE邊的坐標(biāo)方位角為：座，地面測(cè)控系統(tǒng)，用戶設(shè)備組成；的距離經(jīng)過(guò)計(jì)算求出接收機(jī)

10、的三維位置、三維方向以及運(yùn)動(dòng)速度和時(shí)間信息。例，將GPS接收機(jī)的天線安置在地面的某個(gè)測(cè)點(diǎn)上，接收機(jī)接收到GPS衛(wèi)星的信號(hào)以及信號(hào)從衛(wèi)星到達(dá)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間延遲t，由此算得衛(wèi)星與測(cè)點(diǎn)之間的直線距離 d=ct 式中，c 為信號(hào)的傳播速度。d 與衛(wèi)星坐標(biāo)(xs ,ys,zs)和測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)（x,y,z）之間的關(guān)系為d=(xs-x)2+(ys-y)2+(zs-z)2 衛(wèi)星的瞬時(shí)坐標(biāo)(xs,ys,zs)可根據(jù)接收的衛(wèi)星導(dǎo)航電文求得，故在上式中僅有三個(gè)未知數(shù)x、y、z。如果接收機(jī)同時(shí)接收三顆或三顆以上衛(wèi)星的信號(hào)及時(shí)間延遲t，就可以列出三個(gè)火三個(gè)以上方程，從理論上講，這樣就能解算出測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)x、y、z。5.GPS

11、的衛(wèi)星信號(hào)可分成哪幾種碼？每種碼的作用是什么？答：測(cè)距碼、數(shù)據(jù)碼、載波；測(cè)距碼的作用是給用戶傳送導(dǎo)航電文；用于測(cè)量信號(hào)接收天線和GPS衛(wèi)星之間的距離；用于識(shí)別來(lái)自不同GPS衛(wèi)星而同時(shí)到達(dá)接收天線的GPS信號(hào)。數(shù)據(jù)碼的作用是衛(wèi)星的星歷、時(shí)鐘改正、電離層時(shí)延改正、工作狀態(tài)信息以及C/A碼轉(zhuǎn)換到捕獲P碼的信息。載波的作用是搭載其它調(diào)制信號(hào)、測(cè)距、測(cè)定多普勒頻移。6.GPS的定位方式有哪幾種？試比較他們的優(yōu)缺點(diǎn)答：絕對(duì)定位，相對(duì)定位，靜態(tài)定位，動(dòng)態(tài)定位；絕對(duì)定位得到的是偽距，偽距測(cè)量的精度只能達(dá)到米級(jí)，精度較低；相對(duì)定位的精度可以達(dá)到毫米級(jí)，精度很好；靜態(tài)定位可增強(qiáng)網(wǎng)的幾何強(qiáng)度，獲得多余觀測(cè)量從而提高

12、定位精度。9.GPS測(cè)量的主要誤差來(lái)源有哪些？如何消除或減弱這些誤差？答：衛(wèi)星誤差、傳播誤差、接收機(jī)誤差、其他誤差；進(jìn)行同步觀測(cè)求差。加以消除；多路徑效應(yīng)選擇屏蔽良好的天線、延長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間等均可消除或減弱多路徑效應(yīng)的影響。誤差采用初始化來(lái)消除誤差；天線誤差盡量仔細(xì)對(duì)中來(lái)減小誤差。第六章 測(cè)量誤差的基本理論主要來(lái)源：觀測(cè)者、儀器、外界；誤差分類(lèi)：系統(tǒng)誤差、偶然誤差；它們的區(qū)別：可以通過(guò)適當(dāng)?shù)耐緩酱_定其大小和符號(hào)，利用計(jì)算公式改正系統(tǒng)誤差對(duì)觀測(cè)值的影響，或采用適當(dāng)?shù)挠^測(cè)方法，提高測(cè)量?jī)x器的精度加以消除或削弱。偶然誤差是不可避免的，且無(wú)法消除。但多次觀測(cè)其取平均，可以抵消一些偶然誤差，因此偶然誤差具有

13、抵償性，多次觀測(cè)值的平均值比一次測(cè)得的數(shù)值更接近于真值，此外，提高測(cè)量?jī)x器的m2 m2 m2 nm2 nm（-b+a）.又 = = = = 3一測(cè)回角（1）值為（b-a+= 1266666666vv645.55 11.4n1L LL 1 lll6126M1111m 11.4m m m nm 4.6mm2222n2nnn2n622 K 40、554042、554046，試求各觀測(cè)值的一測(cè)回的中誤差、算術(shù)554047554040554042554046L=554044944 m L=554044十、如圖，采用全站儀測(cè)得 a=150.112m0.005m ，A=5532086 ，B=6129476，

14、試計(jì)算邊長(zhǎng) c 及其中誤差。. 由A+B+C=（A+B） 由誤差傳播定律C= 則=aca(2222caA第七章 小區(qū)域控制測(cè)量（1）小區(qū)域測(cè)量平面控制網(wǎng)的布設(shè)采用導(dǎo)線網(wǎng)和三角網(wǎng)，高程控制網(wǎng)主要采用三、四等水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量。的大小和工程要求采用分級(jí)建立。導(dǎo)線的布設(shè)形式有：閉合導(dǎo)線，通常用于測(cè)區(qū)的首級(jí)控制；附和導(dǎo)線，通常用于加密控制；支導(dǎo)線，僅適用于圖根控制加密。（1）三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的施測(cè)步驟：三、四等水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)應(yīng)在通視良好、望遠(yuǎn)鏡成像清晰及穩(wěn)定的情況下進(jìn)行，一般采用一對(duì)雙面尺。（1） 照準(zhǔn)后視尺黑面，精平，分別讀取上、下、中三絲讀數(shù)，并記為1、2、3。（2） 照準(zhǔn)前視尺黑面，精平，分別

15、讀取上、下、中三絲讀數(shù)，并記為4、5、6。（3） 照準(zhǔn)前視尺紅面，精平，讀取中絲讀數(shù)，記為7（4）照準(zhǔn)后視尺紅面，精平，讀取中絲讀數(shù)，記為8這四步觀測(cè)，簡(jiǎn)稱(chēng)為“后一前一前一后 減弱儀器或尺墊下沉誤差的影響。對(duì)于四等水準(zhǔn)測(cè)量，規(guī)范允許采用“后一后一前一前（黑一 紅一黑一紅)”的觀測(cè)步驟。后（上、下、中）-前（上、下、中）-改變儀器高-前（中）-后（中）前、后視距差，前、后視距差累積，同一根水準(zhǔn)尺黑面與紅面中絲讀數(shù)之差，黑面測(cè)得的高差，紅面測(cè)得的高差，高差的平均值。8 X =4，Y =4 =1211 = = 824625， =312，= ，D ，D ，2341234D 41點(diǎn)號(hào)11-15-1582 46 1091 08 133 91 08 2812總和輔f = x = -0.25測(cè)f = y = +0.14測(cè)f = +5911104 032.20 4 537.16+99.71-1.772344636.874635.104497.824537.16-137.28+39.34120.00改正角 1120 29