《數(shù)字測量》第4章思考題與習題參考答案

PAGE23PAGE《數(shù)字測量》第4章思考題與習題參考答案[4-1]什么是水平角？水平角測量的原理是什么？答：地面上某一點（稱為測站點）到兩目標點的方向線鉛垂投影到水平面上所成的角度，稱為水平角。設想在O點鉛垂線上任一點處水平安置一個帶有順時針均勻刻劃的水平度盤，通過左方向OA和右方向OB各作一鉛垂面與水平度盤平面相交，在度盤上截取相應的讀數(shù)為a和b，則水平角β為右方向水平度盤讀數(shù)b減去左方向水平度盤讀數(shù)aβ=b?a[4-2]什么是豎直角？豎直角測量的原理是什么？答：同一豎直面內(nèi)目標方向與一特定方向之間的夾角，稱為豎直角。目標方向與水平方向間的夾角稱為高度角，又稱垂直角，一般用表示。目標的方向線在水平線的上方所構成的仰角為正，目標的方向線在水平線的下方所構成的俯角為負，角值為0°～90°。目標方向與天頂方向（即鉛垂線的反方向）所構成的角，稱為天頂距，一般用Z表示，天頂距的大小為0°～180°，沒有負值。同水平角一樣，垂直角的角值也是垂直安置并帶有均勻刻劃的豎直度盤上的兩個方向的讀數(shù)之差，所不同的是其中一個方向是水平視線方向。為測量和計算方便，在儀器制造時，水平視線方向的豎直度盤讀數(shù)為90°的整倍數(shù)，因此測量垂直角時，只要瞄準目標，讀取豎直度盤讀數(shù)，就可以計算出垂直角。[4-3]水平角、豎直角的取值范圍各是什么？答：水平角取值范圍為0°～360°豎直角取值范圍為0°～±90°[4-4]經(jīng)緯儀的安置包括哪兩項內(nèi)容？各自的目的是什么？答：經(jīng)緯儀的安置包括對中、整平。（1）對中的目的是使儀器的水平度盤中心與測站點(標志中心)處于同一鉛垂線上；（2）整平

整平的目的是使儀器的豎軸鉛垂，水平度盤水平。

[4-5]簡述測回法觀測水平角的操作步驟。答：測回法觀測水平角的操作步驟如下：（1）將經(jīng)緯儀安置在觀測角的頂點后，進行對中、整平。（2）盤左位置：先精確照準左方目標A，讀取水平度盤讀數(shù)為a左，并記入測回法測角記錄表中。然后順時針轉動照準部精確照準右方目標B，讀取水平度盤讀數(shù)為b左，并記入記錄表中。以上稱為上半測回，其觀測角值為：β左=b左-a左（3）盤右位置：先精確照準右方目標B，讀取水平度盤讀數(shù)為b右，并記入記錄表中，再逆時針轉動照準部精確照準左方目標A，讀取水平度盤讀數(shù)為a右，并記入記錄表中，則得下半測回角值為：＝b右-a右（4）上、下半測回合起來稱為一測回。一般規(guī)定，用J6級光學經(jīng)緯儀進行觀測，上、下半測回角值之差不超過40″時，可取其平均值作為一測回的角值，即：＝（+）[4-6]簡述豎直角觀測的操作步驟。答：(1)在測站點上安置儀器，對中、整平。(2)盤左位置：用望遠鏡十字絲的中絲切于目標某一位置(如測釬或花桿頂部，或水準尺某一分劃)，轉動豎盤指標水準管微動螺旋使豎盤指標水準管氣泡居中，讀取豎盤讀數(shù)，記入垂直角觀測記錄表。(3)盤右位置：方法同第(2)步，讀取豎盤讀數(shù)并記入垂直角觀測記錄表。(4)根據(jù)豎盤注記型式，確定垂直角和指標差的計算公式，計算垂盤角和豎盤指標差。[4-7]DJ6經(jīng)緯儀有哪些主要的軸線？各軸線之間要滿足怎樣的幾何關系是什么？如果這些關系不滿足將會產(chǎn)生什么后果？答：DJ6經(jīng)緯儀的主要軸線有視準軸CC、橫軸HH、水準管軸LL、豎軸VV四條。各軸線之間要滿足的幾何關系如下：視準軸CC應垂直于橫軸HH。水準管軸LL應垂直于豎軸VV。橫軸HH應垂直于豎軸VV。如果這些關系不滿足，將會產(chǎn)生以下后果：若水準管軸不垂直于豎軸，儀器將無法整平。若視準軸不垂直于橫軸，望遠鏡視準軸上下掃描將不是一個鉛垂面，而為圓錐面。若橫軸不垂直于豎軸，望遠鏡視準軸掃描的是傾斜面。這與水平角和豎角測量原理相違背。[4-8]下表為測回法水平角觀測記錄，請完成計算。測站盤位目標水平盤讀數(shù)半測回水平角一測回水平角各測回平均角°′″°′″°′″°′″0左AB00054572524572440572426572428右AB18001242372536572412左AB9000321472448572412572430右AB27000543272542572448[4-9]完成下面全圓方向觀測法表格的計算：測站目標水平度盤讀數(shù)2C″平均讀數(shù)歸零方向值各測回歸零方向值盤左°′″盤右°′″OA001101800140-30（00126）0012500000B9548152754830-15954822954656C15733053373310-515733081573142D2180730380730021807302180604A001201800136-160012800000[4-10]完成豎直角記錄和計算。測站目標盤位豎盤讀數(shù)°′"半測回豎直角°′"指標差"一測回豎直角°′"備注OA左74OO1215594812160000右286OO12160012B左1140342-24034218-240324右2455654-240306[4-11]在角度測量中，盤左盤右取平均值的方法可以消除或減弱哪些種誤差的影響？答：盤左盤右取平均值的方法可以消除或減弱以下誤差的影響：水平度盤偏心誤差，視準軸不垂直于橫軸誤差，橫軸不垂直于豎軸誤差，豎盤指標差。[4-12]某水平角需要觀測n個測回時，各測回起始方向應安置在什么度數(shù)附近？答：為了減小度盤分劃誤差的影響，需將各測回的起始方向安置在度盤的不同位置。每個測回應按180o/n的角度間隔變換水平度盤位置。如測三個測回，則分別設置成略大于0o、60o和120o。[4-13]何謂直線定向？測量中用于直線定向的基本方向有哪幾種？它們之間有何關系？答：確定地面直線與標準方向間的水平夾角稱為直線定向。由于我國位于北半球，所以取以下三個方向的北方向作為直線定向用的基本方向，即真北方向、磁北方向、坐標北方向（統(tǒng)稱三北方向）。三種標準方向之間的關系：（1）真北和磁北之間的關系，過地面上同一點P的磁北方向與真北方向并不重合，其間夾角稱為磁偏角，當磁北方向在真北方向東側時稱東偏，磁偏角為正；磁北方向在真北方向西側時稱西偏，磁偏角為負。（2）真北與坐標北之間的關系，過某點P的真北方向與坐標北方向之間存在一個夾角，這個夾角就稱為子午線收斂角，當坐標北方向在真北方向東側時稱東偏，子午線收斂角為正；坐標北方向在真北方向西側時稱西偏，子午線收斂角為負。[4-14]何謂坐標方位角？同一直線的正、反坐標方位角有何關系？答：由坐標北方向起，順時針量到某直線的水平角，稱為該直線的坐標方位角。同一直線的正、反坐標方位角相差180°。[4-15]用羅盤儀測得某直線的磁方位角為2°30′，該地區(qū)的磁偏角為西偏3°，試求該直線的真方位角。答：該直線的真方位角=2°30′－3°＋360°=359°30′[4-16]根據(jù)下圖所示的起始邊坐標方位角以及各水平角值，計算其余各邊坐標方位角。解：αA1=αBA+β1?180°=161°36′38″＋143°53′50″?α12=αA1