工程測量作業(yè)題答案

《工程測量》作業(yè)答案

第1章緒論

教材第7頁

作業(yè)一、第3題現(xiàn)代測繪學(xué)的任務(wù)是什么？

答：現(xiàn)代測繪學(xué)的任務(wù)是：研究人類對賴以生存的地球環(huán)境信息的采集、量測、描述和利用的

科學(xué)。其內(nèi)容包括：

1、研究和測定整個地球的形狀和大小以及外層空間宇宙星體的自然形態(tài)、人文設(shè)施以及與

其屬性有關(guān)的信息。

2、測繪各地區(qū)的地形圖，建立地理信息系統(tǒng)；為國防建設(shè)和國民經(jīng)濟建設(shè)、規(guī)劃和設(shè)計等，

提供空間基礎(chǔ)地理信息和電子地圖。

3、將圖紙上設(shè)計好的建筑物、構(gòu)筑物等工程測設(shè)到實地上去，作為施工的依據(jù)。

作業(yè)二、第5題測量學(xué)在土木工程建設(shè)中有哪些作用？

答：

1、建筑測量

將設(shè)計好的構(gòu)建筑物的空間位置，測設(shè)于實地，包括建筑物軸線、場地平整、高程和垂直

度的控制、設(shè)備安裝測量。

2、橋梁工程

包括橋梁控制網(wǎng)、橋墩、及其附屬建筑物的測量工作。

3、地下工程施工測量

地下隧道、地鐵工程等測量工作

4、變形監(jiān)測

在施工的同時，要根據(jù)建構(gòu)筑物的要求，進行變形觀測，直至建構(gòu)筑物停止變形為止，

以監(jiān)測構(gòu)建筑物的變形情況，為施工和保護建筑物提供第一手資料。

第2章測量學(xué)的基礎(chǔ)知識

教材第24頁

作業(yè)三、第I題何謂大地水準(zhǔn)面？它在測量工作中起何作用？

答：用靜止的海水面延伸并通過陸地而形成的一個閉合曲面，來代替地球的自然表面。其

中通過平均海水準(zhǔn)面的哪一個，稱為大地水準(zhǔn)面。

在測量工作中的作用是：作為（水準(zhǔn)）絕對高程系統(tǒng)的一個基準(zhǔn)面。

作業(yè)四、第3題參考橢球和地球總橢球有何區(qū)別？

答：區(qū)別為：參考橢球只用與個別國家或局部地區(qū)，具有局限性。

總地球橢球用與世界各國，是目前與大地體密合的最好的橢球體。

作業(yè)五、第4題測量中常用坐標(biāo)系有幾種？各有何特點？不同坐標(biāo)系間如何

轉(zhuǎn)換坐標(biāo)？

答：（1）天文坐標(biāo)系；

（2）大地坐標(biāo)系：以大地經(jīng)度L,大地緯度B和大地高H表示地面點的空

間位置，以法線為基準(zhǔn)線，橢球體面為基準(zhǔn)面，因此同一點的垂線和法線不一致，

因而產(chǎn)生垂線偏差，目前我國常用的坐標(biāo)系有：

①1954年北京坐標(biāo)系；

②1980年國家大地坐標(biāo)系；

③WGS-84坐標(biāo)系。

3、空間直角坐標(biāo)系、坐標(biāo)原點O是在地球橢球體中心，z軸指向地球北極，

x軸指向格林尼系子午面與地球赤道面交經(jīng)理，y軸垂直于xoz平面構(gòu)成右手坐

標(biāo)系。

4、高斯平面直角坐標(biāo)系：以中央子午線成為x軸，赤道為y軸，而構(gòu)成的

平面直角坐標(biāo)系。

5、獨立平面直角坐標(biāo)系：以測區(qū)西南角為坐標(biāo)原點。該地區(qū)直子午線或不

子午線為x軸，向北為正，垂直x軸為y軸，向東為正。這種坐標(biāo)系只適用于較

小范圍（小于10km2范圍）。

作業(yè)六、第5題何謂高斯投影和墨卡托投影，它們各有何特點？答：

（1）高斯投影是橫切橢圓柱正形投影，其投影特點是：

①中央子午線成投影后為一條直線，且長度不變；

②投影后中央子午線和赤道的投影都是直線，并且正交，其它子午線和緯

線都是曲線；

③離開中央子午線或越遠，由經(jīng)線和緯線變形越大，經(jīng)線并凹間中央子午

線，各緯線投影后凸向赤道。

作業(yè)七、第6題北京某點的大地經(jīng)度為116°20',試計算它所在六度帶和三

度帶的帶號及中央子午線的經(jīng)度。

解：116。20,，六度帶中央子午線117°,20帶。三度帶中央子午線117°39

帶。

作業(yè)八、第7題什么叫絕對高程，相對高程，兩點間的高差值如何計算？

答：（1）絕對高程：從地面點沿鉛垂線到大地水準(zhǔn)面的距離。

（2）相對高程：從地面點沿鉛垂線到任一水準(zhǔn)面的距離。

（3）兩點間高程差稱為高差即用h表示。

h=H-H=H,-H,

ABBABA

第3章水準(zhǔn)測量

教材第48頁

作業(yè)九、第1題設(shè)A為后視點，B為前視點，A點高程為20.123m。當(dāng)后視

讀數(shù)為1.456m,前視讀數(shù)為1.579m,問A、B兩點高差是多少？B、A兩點的高

差又是多少？計算出B點高程，井繪圖說明。

解:①h=a-b=1.456m-1.579m=-0.123m,AB兩點的高差是—0.123m,

AB

BA兩點間的高差是+0.123m。

②B點高程

H=H+h=20.123m-0.123m=20mB點高程為20m。（圖略）

BAAB

作業(yè)十、第2題何為視差？產(chǎn)生視差的原因是什么？怎樣消除視差？

答：①當(dāng)經(jīng)過望遠鏡的物像，沒有在十字絲分劃板平面上成像時，物像會隨

著觀察者的位置不同相對于十字絲作相對運動，這種現(xiàn)象稱為視差。

②消除方法：將望遠境瞄準(zhǔn)遠處或天空，調(diào)整目鏡調(diào)焦螺旋使十字絲成

像清晰。

作業(yè)十一、第3題水準(zhǔn)儀上的圓水準(zhǔn)器和管水準(zhǔn)器的作用有何不同？何謂水

準(zhǔn)器分劃值？

答：①水準(zhǔn)儀上的圓水準(zhǔn)器用于儀器的粗平，管水準(zhǔn)器的作用是使視線精確

水平。

②水準(zhǔn)器分劃值是指2mm間隔分劃線所對圓心隹。稱為水準(zhǔn)管分劃

值。

作業(yè)十二、第4題水準(zhǔn)儀有哪幾條主要軸線？它們之間應(yīng)滿足什么條件？何

謂主條件？為什么？

答：有四條主要軸線，滿足的幾何條件是：

①圓水準(zhǔn)器軸平行于豎軸；②十字絲橫絲垂直于豎軸。③水準(zhǔn)管軸平行于視

準(zhǔn)軸。

水準(zhǔn)管軸平行于視軸為主條件。因為此條件在其余條件中是主要條件，當(dāng)滿

足時即可完成測量任務(wù)。

作業(yè)十三、第5題水準(zhǔn)測量時，要求選擇一定的路線進行施測，其目的何在？

轉(zhuǎn)點的作用是什么？

答：①選擇一定的水準(zhǔn)路線的目的是使所測量的未知水準(zhǔn)點與已知水準(zhǔn)點構(gòu)

成具有檢核功能的路線，便于檢核所測成果的正確性。

②轉(zhuǎn)點的作用是傳遞高程。

作業(yè)十四、第6題水準(zhǔn)測量時，為什么要求前、后視距離大致相等？

答：水準(zhǔn)測量時，儀器視線雖然經(jīng)過精確整平，但仍存在著誤差，當(dāng)視線過長時，

該不水平的誤差對水準(zhǔn)測量讀數(shù)影響較大，在前后視距離相等時這種誤差的影響

值相等，因此為了消除這種誤差，要求前后視距大致相等。

作業(yè)十二、第7題試述水準(zhǔn)測量的計算檢核方法。

答：當(dāng)由已知由A點測量B點高程時，需要依次安置水準(zhǔn)儀逐步測出A、B

兩點之間的高差。

每一測站的高差為：h=a-b

各測站高差相加有：=Z/7.=Za-Zb

ABi

在野外，計算時需要進行檢核，即各站的高差之和應(yīng)等于各站后視之和與前視之

和之差。

作業(yè)十三、第8題水準(zhǔn)測量測站檢核有哪幾種？如何進行？

答；水準(zhǔn)測量測站檢核有兩種；

①雙面尺法；②雙儀高法；具體方法見教材P38面。

作業(yè)十四、第12題將圖3-31中的水準(zhǔn)測量數(shù)據(jù)填入表3-3中，A、B兩點為

己知高程點，H=23.456m,H=25.080m,計算并調(diào)整高差閉合差，最后求

AB

出各點高程。

解：

圖3-31

表3-3

水準(zhǔn)尺讀數(shù)實測高差高差改正數(shù)改正后高差高程

測站測點

后視(a)前視(b)/m/mm/m/m

BMA23.456

I13321764-432-4-436

1

123.02

II14111167+244-4+240

2

223.26

III15030840+663-4+659

3

323.919

IV17810616+1165-4+1161

BMB25.080

VI60274387+1640-0.0161624

輔助f=￡hi—(H-H)=0.016m—=-0.004

計算hBA4

作業(yè)十七、第3題什么豎直角？觀測水平角和豎直角有哪些相同點和不同

點？

答：①在同一堅直面內(nèi)傾斜視線與水平線間的夾角稱為豎直角。

②觀測水平角和豎直角的相同點是：都需要對中整平；不同點是：水平

角讀取水平度盤讀數(shù)，用豎絲瞄準(zhǔn)目標(biāo)，而豎直角是用橫絲瞄準(zhǔn)目標(biāo)，讀取豎盤

讀數(shù)，且讀數(shù)前要使符合氣溫居中。

作業(yè)十八、第4題對中和整平的目的是什么？如何進行？若用光學(xué)對中器應(yīng)

如何對中？

答：①對中的目的是使儀器豎軸和測站處于一條豎直線上。整平的目的是使水平

度盤水平，豎直度盤鉛直，視線水平。②具體操作見教材P53o

作業(yè)十九、第5題計算表4-5中水平角觀測數(shù)據(jù)。

解：

表4-5

豎盤水平度盤讀數(shù)半測回角值一測回角值各測回

測站目標(biāo)備注

位置Qf9t0f”O(jiān)f//平均角值

A03624

第一左

B10812361073612

測回

A1803700

0右

B288125410735541073603

A901000

第二左

B19745421073542

測回

A2700948

0右

B174606107361810736001073602

作業(yè)二十、第7題簡述測回法觀測水平角的操作步驟。

答：①盤左位置（稱正鏡），用前述方法精確瞄準(zhǔn)左方目標(biāo)A,并讀取水平度盤

讀數(shù)，設(shè)讀數(shù)為。=0。24'18’,并記入測回法觀測手簿，見表4-1o

1

②松開水平制螺旋，順時針旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，用上述同樣方法瞄準(zhǔn)右方目標(biāo)B,

讀取讀數(shù)方=735236',并記錄。則盤左所測水平角為：

1

P=b-a=7328"8'

L11

以上稱為上半測回。

③松開水平制動螺旋，縱轉(zhuǎn)望遠鏡成盤右位置（稱倒鏡）：先瞄準(zhǔn)右方目標(biāo)

B,水平度盤讀數(shù)為匕=25352'24’。

④逆時針旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，再次瞄準(zhǔn)A點得水平度盤讀數(shù)。=18023z54\則盤

2

右所測下半測回的角值為：

上、下半測回合稱一測回。

表4-1

測豎盤水平度盤讀數(shù)半測回角值一測回角值各測回

目標(biāo)Qf9fo/〃備注

站位置平均角值

A02418

第左732818

735236

B732824

測A1802354

右722830

2535224

回0B7328r28r

A902000

爭左732842

B1634842

732833

A2701948

測右732824

B3434812

作業(yè)二十一、第10題何謂豎盤指示差？如何計算、檢驗和校正豎盤指標(biāo)差？

答：上述對豎直角的計算，是認(rèn)為指標(biāo)處于正確位置上，此時盤左始讀數(shù)為

90°,盤右始讀數(shù)為270°。事實上，此條件常不滿足，指標(biāo)不恰好指在90°或

270°,而與正確位置相差一個小角度x,x稱為豎盤指標(biāo)差。

a-a

豎盤指標(biāo)差的計算公式為：X」__L

2

作業(yè)二十二、第12題經(jīng)緯儀有哪些主要軸線？它們之間應(yīng)滿足哪些幾何條

件？為什么？

答：①有四個軸線：豎軸，橫軸和水準(zhǔn)管軸視準(zhǔn)軸。②豎軸，水準(zhǔn)管軸，橫軸，

豎軸，視準(zhǔn)軸_L橫軸。

第5章距離測量與直線定向

教材第97頁

作業(yè)二十三、第1題某鋼尺的名義長度為30m經(jīng)，經(jīng)檢定實長為29.998m,

檢定溫度r=20℃,拉力P=100N,用該尺礦量某距離得300m,丈里時溫度r=35℃,

P=100N,兩點間高差為0.95m,求水平距離。

答：根據(jù)尺長方程有：

1=1+A/J+a(t-t)1+/

/oooh

Md=29.998m-30.0m=-0.002m

A/=a(t-t)1=0.000012(35o-20)=0.00018

/o

ZA/r=0.00018x1O=0.0018m

〃20.952

AZ______=-1.5042x10-3

h212x300

水平距離為：.

d=300+ZA/J+2-+Alh

=300+(-0.02)+0.0018-0.00015042

=299.982m

作業(yè)二十四、第2題如何衡量距離測量精度？現(xiàn)測量了兩段距離AB和CD,

AB往測254.26m,返測254.31m；CD往測385.27m,返測385.34m,這兩段距

離的測量精度是否相同？哪段精度高？

答：①一般衡量距離測量的精度用相對誤差來衡量，即：才，Ad：為任

返測較差；dz兩點間水平距離。

②AB[Ad|=50mm相對中誤差為1/5080

CD|A/|70mm相對中誤差為1/5500

CD段測量精度高。

作業(yè)二十五、第3題下列為視距測量成果，計算各點所測水平距離和高差。

測站，=50.00m儀器高i=1.56m

0

上絲讀數(shù)

點號下絲讀數(shù)中絲讀數(shù)豎盤讀數(shù)豎直角高差水平距離高程備注

尺間隔

1.8451.408628'+3。32'+5.6188.3355.61

10.960

0.885

2.1651.4097。24'-7。24'-19.55151.7330.45

20.635

1.530

1.8801.5687。18'+2。42'+3.0063.7353.00

31.242

0.638

2.8752.009318'-318'-10.54175.2139.46

41.120

1.775

作業(yè)二十六、第4題根據(jù)圖5-26中所注的AB坐標(biāo)方位角和各內(nèi)角，計算

BC、CD、DA各邊的坐標(biāo)方位角。

解:由圖中可知，AB邊方位角值為30。付,

電正反方位角定義可知：

a=a+180—88084=122。01’36'/83°07.4‘

BCAB

fz

a=a+180-8307.4'=2185412及0538O/

CDBC

a=a-180-8326.2'=315^28,

DACD

\8父26.2,/

D

圖5-26

作業(yè)二十七、第5題根據(jù)圖5?27中AB邊坐標(biāo)方位角及水平角，計算其余各

邊方位角。

解：己知a=88。1820'

AB

a=a-I8O0+104c24'00r

BCAB

=12。42'20'

a=a-180。+20030'16'

CDBC

=33。12'36‘

a=a+180。+102。46'10

DECD圖5-27

=315。58'46’

第6章測量誤差及數(shù)據(jù)處理的基本知識

教材第122頁

作業(yè)二十八、第1題偶然誤差和系統(tǒng)誤差有什么不同？偶然誤差具哪些特性？

答：1）偶然誤差單個誤差出現(xiàn)沒有一定規(guī)律性，其數(shù)值大小符合都不固定，

而系統(tǒng)誤差，其數(shù)值大小和符號固定不變，或按一定規(guī)律變化的誤差。

2）偶然誤差具有四個統(tǒng)特性：

①在一定的觀測條件下，偶然誤差的絕對值不會超過一定的限度，即偶然誤

差是有界的；②絕對值小的誤差比絕對值大的誤差出現(xiàn)的機會大；③絕對值相等的

正、負(fù)誤差出現(xiàn)的機會相等；④在相同條件下，對同一量進和重復(fù)觀測，偶然

誤差的算術(shù)平均值隨著觀測次數(shù)的無限增加而趨于零，即

△+△+…+△[△]

lim12n__

…，T制n=°

作業(yè)二十九、第2題在測角中用正倒鏡觀測；水準(zhǔn)測量中使前后視距相等。

這些規(guī)定都能消除什么誤差？

答：水準(zhǔn)測量時，儀器視線雖然經(jīng)過精確整平，但仍存在著誤差，當(dāng)視線過

長時，該不水平的誤差對水準(zhǔn)測量讀數(shù)影響較大，在前后視距離相等時這種誤差的

影響值相等，因此為了消除這種誤差，要求前后視距大致相等。

這些規(guī)定都能消除的誤差有：

①視準(zhǔn)軸誤差：又稱視準(zhǔn)差，由望遠鏡視準(zhǔn)軸不垂直于橫軸引起。其對角度

測量的影響規(guī)律如圖4-18所示，因該誤差對水平方向觀測值的影響為2c,且盤

左、盤右觀測時符號相反，故在水平角測量時，可采用盤左右一測回觀測取平均

數(shù)的方法加以消除;

橫軸誤差:又稱支架差,由橫軸不垂直于豎軸引起。根據(jù)圖4?19可知,盤

左、盤右觀測中均含有支架差f,且方向相反。故水平角測量時,同樣可采用盤

左、盤右觀測,取一測順平均值作為最后結(jié)果的方法加以消除。

度盤偏心差:水平度盤偏心差是由照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)中心與水平度盤圓心不重合所

引起的指標(biāo)讀數(shù)誤差。因為盤左、盤右觀測同一目標(biāo)時,指標(biāo)線在水平度盤上的

位置具有對稱性(即對稱分劃讀數(shù)),所以,在水平角測量時,此項誤差亦可取

盤左、盤右讀數(shù)的平均數(shù)予以減小。

作業(yè)三十、第3題什么是中誤差?為什么中誤差能作為衡量精度的標(biāo)準(zhǔn)?

答:精度指數(shù)h=,雖然反映了觀測結(jié)果的精度,但由于計算上的困

難,不能直接用來衡量觀測值的精度,因此還要設(shè)法通過h尋找出另一種計算方

便的指標(biāo)來衡量觀測的精度這就是中誤差。

設(shè)在同精度觀測下出現(xiàn)一級偶然誤差卜，A，A，其相應(yīng)的概率為

12.7

尸e)‘時)’,/>(△)，精度指數(shù)為h=h;h=hf即

n

"h121

血

/、h

)=——(a)

2折2

h

P(4)=-j=e-^?d^n

根據(jù)概率定理，各偶然誤差在一組觀測值中出現(xiàn)的概率P等于各偶然誤差

概率的乘積,即

P=P(A)P(A)..P(A)

12n

將(a)式代入上式得

A2

fdAdA...dA(b)

121

有理由認(rèn)為,在一次觀測中出現(xiàn)的某一組偶然誤差,應(yīng)具有最大的出現(xiàn)概率,

即其概率P最大。為此,將(b)式對h求一階導(dǎo)數(shù),并令其為零,即

紇0

dh

以h為自變量求導(dǎo)，與(-LY及d^dA…dA無關(guān),故在(b)式中舍去上

I點)12?

u廠,-力罕A2|J-42A2

___=h?e乙一2/2A2+e:nh（n-i）

述各腐得L「?」］

-h2"^'〃2"2

=h（n-1）ezI_22+nI

L」A

上式中若加1）=0（加〃=0）,相當(dāng)于P為極小值，不可?。蝗鬳3=0

（即

=0

h=±oo）,則無意義，因此，只有取

-2/?2^A2+?=0

n

2〃2=———

SA2

若用口代表總和，則

〃z=±./^I（6-5）

式中：［AA］——各偶然誤差的平方和；

〃一一偶然誤差的個數(shù)。

式（6-4）是中誤差與精度指數(shù)的關(guān)系式，它表明了中誤差加與精度指數(shù)力成反

比，即中誤差機愈大，精度指數(shù)愈小，表示該組觀測值的精度愈低度；反之，

則精度愈高。測量中用中誤差代替精度指數(shù)作為衡量觀測值精度的標(biāo)準(zhǔn)，式（6-5）為

中誤差定義式。

作業(yè)三十一、第4題為什么說觀測次數(shù)愈多，其平均值愈接近真值？理論依據(jù)

是什么？

答：根據(jù)偶然誤差第四個特性而得，即多觀測次數(shù)〃f8時，0,即

n

有LkX（真值）。

作業(yè)三十二、第5題絕對誤差和相對誤差分別在什么情況下使用？

答：相對誤差的使用是在單靠中誤差不能完全表達觀測結(jié)果的質(zhì)量時，使用，

例如兩段長度的精度的比較，兩個面積測量精度的比較等而絕對誤差一般在評定

單個點的精度M使用。

作業(yè)三十三、第6題誤差傳播公式中俄,m,m等各代表什么？

212

答：m:代表觀測值函數(shù)的中誤差；m'm：直接觀測量相應(yīng)的中誤差。

z12

作業(yè)三十四、第8題函數(shù)z=z+z,其中z=x+2y,z=2x—y,x和），相互

1212

獨立，其中相=m=m,求加。

xyz

解：m2=m2+m2

Z21%

m2=m2+22m2

=1'>,

m2=22m2+m2

z1xy

m2=儂+4m2+4/m+=10m2

zxyxy

tnz-

第7章控制測量

教材第148頁

作業(yè)三卜五、第2題控制測量的目的是什么？建立平面控制網(wǎng)的方法有哪此？

各有何優(yōu)缺點？

答：①布設(shè)控制網(wǎng)的目的是保證測圖和放樣的精度和速度，使各地區(qū)，各單

位所測的地形圖能相拼接構(gòu)成整體。

②導(dǎo)線網(wǎng)，邊角網(wǎng)，GPS網(wǎng)。

③。導(dǎo)線網(wǎng)，適用于隱蔽地區(qū)，城市地區(qū)的控制網(wǎng)的布沒。

b.邊角網(wǎng)，適用于工作控制圖的布設(shè)特別適用于特殊工程控制網(wǎng)。

c.GPS主要用于城區(qū)、地區(qū)、和全國的首級網(wǎng)，次級網(wǎng)的布設(shè)，成本低，

速度快，精度高。

作業(yè)三十六、第3題選定控制點應(yīng)該注意哪些問題？

答：選點時應(yīng)注意：

①選擇土質(zhì)堅實，便于保存的地方。②視野開闊，便于施測不率部。③圖形良好，

邊長形式。

作業(yè)三十七、第4題導(dǎo)線布置的形式有哪些？

答：①附合導(dǎo)線：布設(shè)在兩高級控制邊間的導(dǎo)線，稱為附合導(dǎo)線，如圖7-4,從

一高級控制點B和已知方向AB出發(fā)，經(jīng)導(dǎo)線點1、2、3、4點再附合到另一高

級控制點C和己知方向CD上。②閉合導(dǎo)線：起迄于同一高級控制點的導(dǎo)線，稱

為閉合導(dǎo)線。如圖7-5,從高級控制點A和已知方向BA出發(fā)，經(jīng)導(dǎo)線點2、3、

4、5,再回到A點形成一閉合多邊形。在無高級控制點地區(qū)，A點也可為同級

導(dǎo)線點。③支導(dǎo)線：僅從一個已知點和一已知方向出發(fā)，支出1~2個點，稱為支

導(dǎo)線，如圖7-5中的導(dǎo)線3〃瓦當(dāng)導(dǎo)線點的數(shù)目不能滿足局部測圖需要時，常采

用支導(dǎo)線的形式。由于對支導(dǎo)線缺乏校核,所以測量規(guī)范中規(guī)定支導(dǎo)線一般不超過

2個點。

作業(yè)三十八、第5題怎樣衡量導(dǎo)線測量的精度？導(dǎo)線測量的閉合差是怎樣規(guī)

定的？

答：1）導(dǎo)線的測量精度衡量標(biāo)準(zhǔn)是：①測角中誤差；②導(dǎo)線全長相對閉合差。

導(dǎo)線測量的閉合差的規(guī)定如下表：

表7?4光電測距導(dǎo)線的主要技術(shù)要求

閉合環(huán)及附合導(dǎo)線長度平均邊長測距中誤差測角中誤差

等級導(dǎo)線全長相對閉合差

/km/m/mmr

二等153000C±18W±1.5<1/60000

四等101600W±18W±2.5<1/40000

一級3.6300W±15W±5<1/14000

二級2.4200W±15W±8<1/10000

三級1.5120W±15W±12C1/6000

作業(yè)三十九、第6題計算下表中附合導(dǎo)線各點的坐標(biāo)值。

解：見下表

點觀測角改正后坐標(biāo)邊長/m增量計算值改正后的增量值

,'J（左角）的角度方位角

12456779101112

A/B+6'8901'06'23759,5'B

oanin*14700'.6225.85-189.-27122.+10■189.462122.98430076871715,63(

1+6*17745'.74359742818.22S1838.61,1

177Y56194>163139.03-113,-17BO.198t6133.58580.204

2+6'113」「55682

11341.4'77,578172.5735,-21,730168,776,55.966168.78497A4Adn1Q1AA1A

3+6'199-20'7+83

19920697：18.5'100.07-12,-12,99.257,12.74299.261274(1AOA

730?4

4+6'174.59'.4i

174,59397.1794,110.102,348,102.404

102.484,1232727AA4?1R6

702

C+6'134>27',5C

141,974'46.45.4,2=-28.32Ay=57.3“M74199M2AA

DD

464448ME6m

f容=±40±1

卜

=4645.4)B=-饗fx=+0.09m=-0.03m/=10.096

平7咨

第8章全球定位系統(tǒng)的定位技術(shù)

教材第171頁

作業(yè)四十、第1題GPS全球定位系統(tǒng)由哪些部分組成？各部分的作用是什

么？

答：1）由三部分組成，空間星座部分，地面監(jiān)控部分和用戶部分。

各部分的作用是：

GPS空間星座部分的主要功能是接收并存儲由地面監(jiān)控站發(fā)來的導(dǎo)航信息；接

收并執(zhí)行主控站發(fā)出的控制命令，如調(diào)整衛(wèi)星姿態(tài)，啟用備用衛(wèi)星等；向用戶連

續(xù)發(fā)送衛(wèi)星導(dǎo)航定位所需信息，如衛(wèi)星軌道參數(shù)、衛(wèi)星健康狀態(tài)及衛(wèi)星信號發(fā)射時

間標(biāo)準(zhǔn)等。

地面監(jiān)控部按功能可分為監(jiān)測站，主控站和注入站三種。它們功能分別為：

監(jiān)測站：它設(shè)在科羅拉多、阿松森群島、迭哥伽西亞、卡瓦加蘭和夏威夷。站內(nèi)

高能雙頻GPS接收機，高精度原子鐘、氣象參數(shù)測試儀和計算機等設(shè)備。主要

任務(wù)是完成對GPS衛(wèi)星信號的連續(xù)觀測，并將搜集的數(shù)據(jù)和當(dāng)?shù)貧庀笥^測資料

經(jīng)處理后傳送到主控站。主控站：主控站設(shè)在美國本土科羅拉多空間中心。它隊

了協(xié)調(diào)管理地面監(jiān)控系統(tǒng)外，還負(fù)責(zé)將監(jiān)測站的觀測資料聯(lián)合處理，推算衛(wèi)星星歷、

衛(wèi)星鐘差和大氣修正參數(shù)，并將這些數(shù)據(jù)編制成導(dǎo)航電文送到注入站。另外它還可

以偏離軌道的衛(wèi)星，使之沿預(yù)定軌道運行或啟用備用衛(wèi)星。注入站：注入站設(shè)在阿

松森群島、迭哥伽西亞、k瓦加蘭。其主要任務(wù)是將主控站編制的導(dǎo)航

電文，通過直徑為3.6m的天線注入給相應(yīng)的衛(wèi)星。

用戶設(shè)備部分是指用戶GPS接收機。其主要任務(wù)是捕獲衛(wèi)星信號，跟蹤并鎖定

衛(wèi)星信號；對接收的衛(wèi)星信號進行處理，測量出GPS信號從衛(wèi)星到接收機天線

間傳播的時間；能譯出GPS衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)航電文，實時計算接收機天線的三維

位置、速度和時間。

作業(yè)四十一、第2題闡述GPS衛(wèi)星定位原理及定位的優(yōu)點。

答：1）GPS衛(wèi)星定位原理是空間距離交會法。根據(jù)測距原理，其定位方法主

要有偽距法定位、載波相位測量定位和GPS差分定位。對于待定點位，根據(jù)其

運動狀態(tài)可分為靜態(tài)定位和動態(tài)定位。靜態(tài)定位是指用GPS測定相對于地球不

運動的點位。GPS接收機安置在該點上接收數(shù)分鐘甚至更長進間，以確定其三維坐

標(biāo)，又稱為絕對定位。動態(tài)定位是確定運動物體的三維坐標(biāo)。若將兩臺或兩臺以上

GPS接收機分別安置在固定不變的待定點上，通過同步接收衛(wèi)星信號，確定

待測點間的相對位置，稱為相對定位。

GPS接收機接收的衛(wèi)星信號有偽距觀測值、載波相位觀測值及衛(wèi)星廣播星

歷。利用偽距和載波相位均可進行靜態(tài)定位。但利用偽距定位精度較低。為了高精

度定位，常采用載波相位觀測值的各種線性組合，即差分，以減弱衛(wèi)星軌道誤差、

衛(wèi)星鐘差、接收機鐘差、電離層和對流層延遲等誤差影響。這種獲得的是兩

點間的坐標(biāo)差，即基線向量，其測量精度可達到（5mm+1x10一6D）。

2）定位速度快，成本低.不受氣候天氣影響，點間無須通視，不須建標(biāo)。

作業(yè)四十二、第3題什么叫偽距單點定位？什么叫載波相位相對定位？

答：偽距法單點定位，就是利用GPS接收機在某一時刻測定的4顆以上的

GPS衛(wèi)星的偽距，及從衛(wèi)星導(dǎo)航電文中獲得的衛(wèi)星位置，采用距離交會法求定天

線所在的三維坐標(biāo)。用載波相位測量進行相對定位一般是用兩臺GPS接收機，

分別安置在測線兩端（該測線稱為基線），固定不動，同步接收GPS衛(wèi)星信號。

利用相同衛(wèi)星的相位觀測值進行解算，求定基線端點在WGS-84坐標(biāo)系中的相對

位置或基線向量。當(dāng)其中一個端點坐標(biāo)已知，則可推算另一個待定點的坐標(biāo)。

作業(yè)四十三、第6題GPS野外控制測量成果應(yīng)做哪幾項檢驗？其限差要求是

什么？

答：GPS野外控制測量成果應(yīng)做的檢驗有：（1）安置天線；（2）安置GPS

接收機；（3）按順序操作；（4）記錄GPS接收機的數(shù)據(jù)。

其限差要求是觀測成果檢核。

第9章基礎(chǔ)地理信息采集及成圖方法

教材第212頁

作業(yè)四十四、第1題什么是信息？信息有哪些特性？

答：信息由數(shù)據(jù)來表達，通過對不同數(shù)據(jù)間的聯(lián)系和解釋，來反映事物的客

觀狀態(tài)。

信息的特性有：客觀性、傳輸性、共享性和適用性以及時效性和不完全性。

作業(yè)四十五、第3題何謂地形圖？它與普通地圖有哪些區(qū)別？

答：地形圖是按一定比例表示地物、地貌的位置與高程，它不僅充分反映出

地面高低起伏的自然地貌，而且把經(jīng)過改造的人為環(huán)境也反映了出來。

與普通地圖的區(qū)別是：它反映的信息比普通地圖多且詳細，即將經(jīng)過改造的人為

環(huán)境也反映了出來。

答：

作業(yè)四十六、第4題什么是地形圖比例尺及其精度？地形圖比例尺可分為哪

幾類？

答：地形圖上任意一線段的長度與地面上相應(yīng)線段的實際水平長度之比，稱

為地形圖上的比例尺。

由于人眼最小視角的限制，正常眼睛的分辨能力通常認(rèn)為是0.1mm,因此,

地形圖上0.1mm所代表的實地長度，稱為比例尺的精度。

地形圖比例尺可分為數(shù)字比例尺和圖示比例尺。

作業(yè)四十七、第5題何謂地物和地貌？地形圖上的地物符號分為哪幾類？試

舉例說明。

答：地面上固定性的物體，多為兩類，即自然地物和人工地物，地笏表示地

球表面高低起伏包括山、山谷、山脊、鞍部、高原、盆地等。

地面符號分為四類，例如，湖泊為按比例符號三角為非比例符號，鐵路為平依比

例符號。

作業(yè)四十八、第6題什么是等高線？等高距？等高線平距？它們與地面坡度

有何關(guān)系？

答：等高線即由地面上高程相等的相鄰點連續(xù)形成的閉合曲線。

等高距：相鄰等高線之間的高差。

等高線平距：即兩相鄰等高線之間的水平距離。

它們與地面坡度的關(guān)系為：等線高平距愈小，地面坡度愈大，反之，則越緩。

作業(yè)四十九、第7題何謂山脊線？山谷線？鞍部？試用高線繪之。

答：山的凸棱由山頂延伸至山腳都稱為山脊線。山脊最高的棱線稱為山脊線，

因雨水以山脊線為界流向山體兩仙側(cè)，故山脊線又稱分水線.

相鄰兩山脊之間的凹部稱為山谷，其兩側(cè)叫谷坡，兩谷坡相交部分叫谷底。

而谷底最低點的連線稱為山谷線，或稱集水線。

相鄰兩山頭之間呈馬鞍形的低凹部位稱為鞍部。

30Z

鞍部山脊線山谷線

作業(yè)五十、第8題等高線有哪些特性？

答：①同一條等高線上，各點的高程必相等。②等高線是閉合曲線，如不在同一

圖幅內(nèi)閉合，則必在圖外或其他圖幅中閉合。③不同高程的等高線不能相交。但某

些特殊地貌，如陡崖是用特定符號表示其相交或重疊。④一幅地菜圖上等高距相等。

等高線平距小，表示坡度陡，平距大則坡度緩，平距相等則坡度相同。⑤等高線

與山脊線、山谷線成正交。

作業(yè)五十一、第9題根據(jù)圖9-44上各碎部點的平面位置和高程，勾繪等高距

為1m的等局線。

解：在勾繪等高線時，常采用目估內(nèi)插法，

先在各相鄰碎部點之間按比例內(nèi)插，定出

等高距的整倍數(shù)點，然后，以實地勾繪的

山脊線，山谷線等地性線為基礎(chǔ)，根據(jù)實

?54.9

際地形，把同高的相鄰點用光滑曲線連

接，勾繪成等高線，并按規(guī)定加粗計曲線，

注記高程。

圖9?44

作業(yè)五十二、第10題某地經(jīng)度為緯度為31。53'30',試求該地

所在1：10000和1:5000比例尺地形圖的分幅編號。

解：首先確定該地在1：100圖幅中的位置，H橫行，50縱列。

001

表9?4不用比例尺的圖幅關(guān)系

11111111

比例尺1000000500000250000100000050000250000100005000

圖幅1經(jīng)差6°3。1。30'30'15'730z335'「52.5'

20，5，230'1'15‘

范圍緯差4-2“1V10，

行列數(shù)行數(shù)12412244896192

量關(guān)系列數(shù)12412244896192

比例尺代碼BCDEFGH

14161445762304921636864

143614457623049216

193614457623()4

141664256

141664

1416

14

由上表可知1：1萬比例尺圖幅是經(jīng)差3'45"緯差230，

經(jīng)差1?？煞譃?6縱列，以114-117行3X16=48+5=53

故：1:1萬偏離為H50G001053,1:5千為H50H00210548+4=52X2=104

H50H002105

作業(yè)五十三、第11題已知地形圖圖號為F49H030020,試求該地形圖西南圖

廓點的經(jīng)度和緯度。

解：F491：100萬的經(jīng)緯度分別為

H030020表示是1：5千比例尺圖

經(jīng)差為1125,緯差75'

1。為32縱列，1。為48橫行。

西南圖廓點的經(jīng)緯度為

經(jīng)度：108。35'37'.5

緯度:23。22'30'口23

作業(yè)五十四、第14題簡述數(shù)字化測圖中，地形信息編碼的亙要性，編碼設(shè)計的

基本原則和方法。

答：由于數(shù)字化測圖采集的數(shù)據(jù)信息量大，內(nèi)容多，涉及面廣，數(shù)據(jù)和圖形

應(yīng)一一對應(yīng)，構(gòu)成一個有機的整體，它才具有廣泛的使用價值。因此，必須對其

進行科學(xué)的編碼。

地形信息編碼的基本原則為：一致性、靈活性、簡易實用性、高效性、可識

別性。

在遵循編碼原則的前提下，應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)采集使用的儀器，作業(yè)模式及數(shù)據(jù)的用途

統(tǒng)一設(shè)計地形信息編碼。

作業(yè)五十五、第15題簡述野外數(shù)字化數(shù)據(jù)采集的步驟和常用方法？

答：野外數(shù)字化數(shù)據(jù)采集的步驟為：①測圖準(zhǔn)備工作；②測站設(shè)計與檢核；

③碎部點的信息采集。

野外數(shù)字化數(shù)據(jù)采集的常用方法有：極坐標(biāo)法、勘丈支距法、距離交會法和方向

交會法。

作業(yè)五十六、第16題什么是DTM?簡述其建立的基本原理和用途。

答：數(shù)字地面模型（DTM,digitalterrainmodel）作為對地形特征點空間分布

及關(guān)聯(lián)信息的一種數(shù)字表達方式，歸初由美國麻省理工學(xué)院的C.L.Miller和

R.A.Lafamme于1958年提出，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用測繪、地質(zhì)、水利、工程規(guī)劃設(shè)計、

水文氣像等眾多學(xué)科領(lǐng)域。

在測繪領(lǐng)域，由于DTM能依據(jù)野外測定的離散地形點三維坐標(biāo)

組成地面模型，以數(shù)字的形式表述地面高低起伏的形態(tài)，并能利用DTM提取等

高線，形成等高線數(shù)據(jù)文件和跟蹤繪制等高線，這就使得地形圖測繪真正實現(xiàn)數(shù)

字化成為可能。

第10章地理空間信息的應(yīng)用

教材第227頁

作業(yè)五十七、第1題什么是GIS?

答：地理信息系統(tǒng)，又稱GIS,是Geographicinformationsystem的縮寫,是

在計算機軟硬件的支持下，運用信息科學(xué)、管理科學(xué)，對空間地理信息進行綜合

處理，分析和應(yīng)用的信息系統(tǒng)。

作業(yè)五十八、第3題數(shù)字地形圖與傳統(tǒng)的紙載地形圖有何不同？

答：如第9章所述，傳統(tǒng)的地形圖是由野外采集數(shù)據(jù)經(jīng)圖形化后，用專用符

號，繪出地形要素，表示地形情況。既然經(jīng)過繪圖，就會產(chǎn)生繪圖誤差，原采集數(shù)

據(jù)的精度必然有一次精度損失；一般說，用手工繪圖的精度很難達到0.2mm,對于

1:1000的地形圖最少有0.2m的誤差；在1：500的圖上最少有0.1m的誤差。

當(dāng)需要高精度時，這些圖是難以滿足要求的。如果在圖上進行量測作業(yè)，會產(chǎn)生

圖解誤差，又有一次精度損失，這就是傳統(tǒng)地（形）圖的缺點之一。

作業(yè)五十九、第4題數(shù)字地形圖上的點位為何比紙載地形圖上的精度島？

答：因為數(shù)字化圖是計算機或圖不含有圖解誤差，故其精度要高于紙載地形圖。

作業(yè)六十、第5題在圖9-1上，完成以下作業(yè)：

（1）圖解點M的坐標(biāo)和內(nèi)插高程。

⑵圖解點MN直線的坐標(biāo)方位角和距離。

（3）繪制M,N兩點間的斷面圖。

（4）圖解M,N,P,Q四點的坐標(biāo)，用解析法計算面積。

答：（D點M的電標(biāo)和內(nèi)插高程為

X=31115.74mY=52038.77mH=304.5m

⑵MN直線的坐標(biāo)方位角和距離為

MN方位角為192°18'39"MN直線的距離為32.22m

（3）繪制M,N兩點間的斷面圖

參照P219斷面圖繪制方法繪制。圖略

（4）M,N,P,Q四點的坐標(biāo)和解析法計算面積

M點X=31115.74mY=52038.77m

N點X=31084.26mY