(第二学期)测量学阶段性作业1

中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院测量学 课程作业1（共 4 次作业）学习层次：专科 涉及章节：第1章 第3章第一章作业1 测量学的基本任务是什么？2 测量工作中常采用哪几种基准面？各自动定义和作用是什么？3 测量学里可以选用哪几种坐标系？各自如何表示地面点的位置？4 水准面是不是水平面？在什么范围内可将水准面当作水平面处理？为什么？5 测定地面点位置的基本观测元素是什么？6某地假定水准面的绝对高程为67.785m，测得一地面点的相对高程为267.328m，请推算该点的绝对高程，并绘一简图加以说明。7测量的三项基本工作是什么？8测量学中的平面直角坐标系与数学中的平面直角坐标系有何不同？为什么？第二章作业1.测量工作常用的标准方向是什么？何谓真方位角、磁方位角、坐标方位角？何谓子午线收敛角、磁偏角？2.已知某直线CD的磁方位角为15030，又知此地区的磁偏角乙为西偏330，问直线DC的真方位角为多少？3.分微尺光学经纬仪由哪几部分组成？其作用各是什么？4.经纬仪有哪些主要轴线？各轴线间应满足什么条件？5.何谓水平角？何谓竖直角？何谓一测回？水平角和竖直角观测有哪些异同点？6.角度观测前，经纬仪为什么必须进行对中、整平？怎样进行对中、整平？6.竖角观测时，如何消除竖盘指标差的影响？7.竖角观测过程中，同一竖直面内不同高度的两点，在竖盘上的读数是否一定一样，为什么？竖角观测过程中指标差的影响如何消除？ 第三章作业1.钢尺量距时，影响量距的精度主要有哪些？如何提高钢尺量距精度？2.经纬仪视距法测距时，必须获取哪些数据，才能计算出水平距离和高程？3.光电测距仪为什么需要“粗测”和“精测”两把“测尺”？4.光电测距仪的测距精度是如何表示的？试说明式中各符号的意义。参考答案第一章作业6 测量学的基本任务是什么？答：确定地面点的点位。7 测量工作中常采用哪几种基准面？各自定义和作用是什么？答：(1)大地水准面：由静止的海水面扩展延伸而形成的闭合曲面。作用：测量外业工作的基准面。 (2)旋转椭球面：椭圆绕其短轴旋转而成的闭合曲面，其形状和大小可由长半径a，短半径b，以及扁率确定。作用：精确确定地面点的点位的基准面。(3)圆球面：计算精度要求不高时，近似代替椭球面进行计算的基准面。作用：近似确定地面点的点位的基准面。(4)水平面：小范围内（一般在R10km），近似代替大地水准面进行计算的基准面。作用：近似确定地面点的点位的基准面。8 测量学里可以选用哪几种坐标系？各自如何表示地面点的位置？答： a) 地理坐标系：研究和测量整个地球的形状和大小，或进行大面积的测量工作时，可采用地理坐标系。i. 大地地理坐标系:用大地经度 L 和大地纬度B来表示。ii. 天文地理坐标系:用天文经度 l 和天文纬度j来表示。b) 平面直角坐标系:在R10km的范围内,以水平面作为该区的基准面，直接将地面点沿铅垂线投影到水平面上。c) 高斯平面直角坐标系：以中央子午线的投影线为X轴，赤道的投影线为Y轴，两轴的交点为坐标原点O而建立起来的平面直角坐标系。9 水准面是不是水平面？在什么范围内可将水准面当作水平面处理？为什么？答： （1） 水准面不是水平面。水准面：由静止的海水面扩展延伸而形成的闭合曲面。水平面：近似代替大地水准面进行计算的基准面。（2） 当测量的半径在10公里以内时，进行角度测量和距离测量时可用水平面 代替水准面。（3） 原因：球面三角形化为平面三角形时每个角的球面角超影响为 ，P为平面三角形的面积，当三角形的边长为10km时，算得0.07。因此，在半径为10km的面积内进行普通测量时，水平面代替水准面所产生的水平角度误差可以忽略不计。10 测定地面点位置的基本观测元素是什么？答：水平角、水平距离和高差（高程）是确定地面点空间位置的三个基本观测要素。6某地假定水准面的绝对高程为67.785m，测得一地面点的相对高程为267.328m，请推算该点的绝对高程，并绘一简图加以说明。解：67.785+267.232335.017m 图：略。7测量的三项基本工作是什么？答：测角，测距，测高程。8测量学中的平面直角坐标系与数学中的平面直角坐标系有何不同？为什么？答： 测量上选用的平面直角坐标系，规定纵坐标轴为X轴，表示南北方向，向北为正；横坐标为Y轴，表示东西方向，向东为正；坐标原点可假定，也可选在测区的已知点上。象限按顺时针方向编号。数学中的平面直角坐标系与此相反，纵坐标轴为Y轴，向上为正；横坐标为X轴，向右为正；坐标原点两轴交点。象限按逆时针方向编号。原因：测量上取南北线为标准方向，主要是定向方便，而象限采取顺时针方向编号，目的是便于将数学上的三角和解析几何的公式直接应用到测量计算。第二章作业1. 测量工作常用的标准方向是什么？何谓真方位角、磁方位角、坐标方位角？何谓子午线收敛角、磁偏角？答：在测量过程中一般采用真北方向、磁北方向和坐标北向为标准方向。真方位角：指以真北方向为标准方向，顺时针转向某直线的水平夹角。磁方位角：指以磁北方向为标准方向，顺时针转向某直线的水平夹角。坐标方位角：指以坐标北向为标准方向，顺时针转向某直线的水平夹角。 子午线收敛角：高斯平面直角坐标系的坐标北向与真北方向的夹角。磁偏角：由于地球的磁北极与地理北极不一致，因此，在地球任意一点上的磁北方向与真北方向一般说来都不重合，两者所夹角度称磁偏角。2. 已知某直线CD的磁方位角为15030，又知此地区的磁偏角为西偏330，问直线DC的真方位角为多少？解：=+=15030+（-330）=1473. 分微尺光学经纬仪由哪几部分组成？其作用各是什么？答：分微尺光学经纬仪可分解为照准部、水平度盘和基座三大部分。作用：照准部由望远镜、水准器和竖盘所组成。望远镜用于瞄准目标并使其瞄准的目标清晰而准确。水准器的作用是指示水平度盘是否水平。竖盘是专门用于观测竖角的。水平度盘是用来测量水平角度的。基座的下部和三脚架头的中心螺旋相连接，可将整个仪器固定在三脚架上。4. 经纬仪有哪些主要轴线？各轴线间应满足什么条件？答：视准轴：物镜中心与十字丝中心的连线，亦称视线；水准管轴 ：过水准管顶点的切线；竖轴：仪器照准部的旋转中心；水平轴H：望远镜的旋转中心；水平度盘面：水平度盘所在的平面。 （1）水准管轴 竖轴 （2）视准轴 水平轴 （3）水平轴 竖轴 （4）水平度盘面竖轴， 水平轴/水平度盘面5. 何谓水平角？何谓竖直角？何谓一测回？水平角和竖直角观测有哪些异同点？ 答：水平角：空间两直线经垂直投影在水平面上的角度。竖直角：在同一垂直面内倾斜视线与水平线之间的夹角。一测回：盘左、盘右各测角一次，称一测回。异同点：结合书自己总结。6. 角度观测前，经纬仪为什么必须进行对中、整平？怎样进行对中、整平？答：由水平角的定义可知，用经纬仪观测水平角时，必须保证使经纬仪水平度盘中心安置在欲测角之顶点上，这一过程即为对中；同时，也必须保证仪器的竖轴垂直，即使仪器的水平度盘处于水平位置，这一过程即为整平。对中：A、 先打开三脚架，使架头的中心大致对准测站点，同时保持架头大致水平；B、 装上仪器，看对中器是否对准测站点，否则整体移动脚架和仪器，使对中器对准测站点。 整平：A、转动照准部，使水准管平行于任意两个脚螺旋，然后转动这两个脚螺旋使气泡居中；B、将照准部旋转90，转动另一只脚螺旋，使气泡居中；C、重复以上两个步骤，使照准部转至任何位置时气泡都居中为止。7. 竖角观测时，如何消除竖盘指标差的影响？答：消除指标差的影响可采用盘左、盘右取平均值的方法以及根据求出的指标差对盘左、盘右含有指标差的竖角进行改正的方法。8. 竖角观测过程中，同一竖直面内不同高度的两点，在竖盘上的读数是否一定一样，为什么？竖角观测过程中指标差的影响如何消除？ 答：（1）不一样，竖盘指标与水准管固连，当望远镜转动时，指标并不随之转动。（2）消除指标差的影响可采用盘左、盘右取平均值的方法以及根据求出的指标差对盘左、盘右含有指标差的竖角进行改正的方法。第三章作业1. 钢尺量距时，影响量距的精度主要有哪些？如何提高钢尺量距精度？答：（1）钢尺伸缩误差，刻度刻画不均匀误差,零刻度磨损误差，读数时视线与刻度线不竖直误差. （2）多测几次取平均值，更换零刻线重复测量，读数时视线于刻度线竖直。2. 经纬仪视距法测距时，必须获取哪些数据，才能计算出水平距离和高程？答：由视距公式知，要计算出水平距离，必需知道上十下视距丝所截尺间隔t；视线的倾角，比例常数C。由高差公式知，要计算出高程必需知道，测站A点高程，仪器高i，目标高L，视线的倾角。3. 光电测距仪为什么需要“粗测”和“精测”两把“测尺”？答：由于测距仪只能测出，整