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目录第一章 绪论3第二章 高程测量4第三章 角度测量7第四章 距离丈量10第五章 光电测距11第六章 直线定向和方位角的测量12第七章 测量误差理论的基本知识14第八章 大比例尺测图控制测量16第九章 地形测量21第十章 铁路曲线测设26第十一章 铁路新线线路测量29第十二章 施工控制测量基础32第十三章 铁路施工测量38第十四章 既有铁路线路测量45第十五章 房屋测量46第十六章 管道工程施工测量47第一章 绪论1. 测量学研究的对象和任务是什么？测量学是研究地球的形状与大小，确定地球表面各种物体的形状、大小和空间位置的科学。测量学的主要任务是测定和测设。测定使用测量仪器和工具，通过测量与计算将地物和地貌的位置按一定比例尺、规定的符号缩小绘制成地形图，供科学研究和工程建设规划设计使用。测设将在地形图上设计出的建筑物和构筑物的位置在实地标定出来，作为施工的依据。2. 简述测绘工作在国民经济建设中的作用。城乡规划和发展离不开测量学。我国城乡面貌正在发生日新月异的变化，城市和村镇的建设与发展，迫切需要加强规划与指导，而搞好城乡建设规划，首先要有现势性好的地图，提供城市和村镇面貌的动态信息，以促进城乡建设的协调发展。3. 铁路工程测量在铁路建设中的作用如何？铁路公路的建设从选线、勘测设计，到施工建设都离不开测量。4. 什么是水准面？什么是大地水准面？水准面处处与铅垂线垂直的连续封闭曲面。大地水准面通过平均海水面的水准面。5. 什么是大地体？参考椭球体与大地体有什么区别？由大地水准面所包围的形体称为大地体。某一国家或地区为处理测量成果而采用与大地体的形状大小最接近，又适合本国或本地区要求的旋转椭球，这样的椭球体称为参考椭球体。6. 确定地球表面上一点的位置，常用哪两种坐标系？它们各自的定义是什么？7. 什么叫绝对高程？什么叫假定高程？什么是高差？地面任一点沿铅垂线方向到大地水准面的距离就称为该点的绝对高程或海拔，简称高程，用H表示。地面点沿铅垂线至假定水准面的距离，称为该点的相对高程或假定高程。地面上两点之间的高程之差称为高差，用h表示，例如，A点至B点的高差可写为： 8. 测量平面直角坐标系与数学平面直角坐标系的联系与区别是什么？测量工作中所用的平面直角坐标与数学上的直角坐标基本相同，只是测量工作以x轴为纵轴，一般表示南北方向，以y轴为横轴一般表示东西方向，象限为顺时针编号，直线的方向都是从纵轴北端按顺时针方向度量的，如图1-5所示。这样的规定，使数学中的三角公式在测量坐标系中完全适用。图15 测量平面直角坐标系9. 测量工作应遵循的基本原则是什么？为什么要这样做？测量工作必须遵循的第一条基本原则是“从整体到局部”，“先控制后碎部”的原则；测量工作的目的之一是测绘地形图，地形图是通过测量一系列碎部点（地物点和地貌点）的平面位置和高程，然后按一定的比例，应用地形图符号和注记缩绘而成。测量工作不能一开始就测量碎部点，而是先在测区内统一选择一些起控制作用的点，将它们的平面位置和高程精确地测量计算出来，这些点被称作控制点，由控制点构成的几何图形称作控制网，然后再根据这些控制点分别测量各自周围的碎部点，进而绘制成图，如图1-13所示的多边形ABCDEF就是该测区的控制网。图113 控制测量与碎部测量10. 为什么测量工作的实质都是测量点位的工作？11. 如何确定地面点的位置？12. 测量的基本工作有哪些？如图1-12所示，A、B、C、D、E为地面上高低不同的一系列点，构成空间多边形ABCDE，图下方为水平面。从A、B、C、D、E分别向水平面作铅垂线，这些垂线的垂足在水平面上构成多边形abcde，水平面上各点就是空间相应各点的正射投影；水平面上多边形的各边就是各空间斜边的正射投影；水平面上的角就是包含空间两斜边的两面角在水平面上的投影。地形图就是将地面点正射投影到水平面上后再按一定的比例尺缩绘至图纸上而成的。由此看出，地形图上各点之间的相对位置是由水平距离D、水平角和高差h决定的，若已知其中一点的坐标（x，y）和过该点的标准方向及该点高程H，则可借助D、和h将其它点的坐标和高程算出。因此，不论进行任何测量工作，在实地要测量的基本要素都是：1. 距离（水平距离或斜距）；2. 角度（水平角和竖直角）；3. 直线的方向；4. 高程（高差）。图1-12 测量的基本工作第二章 高程测量1. 高程测量的目的是什么？高程测量的目的是要获得点的高程，但一般只能直接测得两点间的高差，然后根据其中一点的已知高程推算出另一点的高程。2. 高程测量的主要方法有哪几种？一般的说，何种测量方法的精度最高？进行高程测量的主要方法有水准测量和三角高程测量。水准测量的精度较高。3. 什么叫水准点？它有什么作用？高程测量也是按照“从整体到局部”的原则来进行。就是先在测区内设立一些高程控制点，并精确测出它们的高程，然后根据这些高程控制点测量附近其他点的高程。这些高程控制点称水准点，工程上常用BM来标记、水准点一般用混凝土标石制成，顶部嵌有金属或瓷质的标志(图21)。图 21水准点（Benchmark，简称BM）是在高程控制网中用水准测量的方法测定其高程的控制点。4. 我国的高程系统采用什么作为起算基准面？为了建立一个全国统一的高程系统，必须确定一个统一的高程基准面，通常采用大地水准面即平均海水面作为高程基准面。从1989年起，我国规定采用青岛验潮站19521979年的观测资料，计算得出的平均海水面作为新的高程基准面，称为“1985国家高程基准”。根据新的高程基准面，得出青岛水准原点的高程为72.260m。5. 水准测量的基本原理是什么？利用水准仪(level)提供的水平视线(horizontal sight)，读取竖立于两个点上的水准尺(leveling staff)上的读数，来测定两点间的高差，再根据已知点高程计算待定点高程。6. 什么叫后视点、后视读数？什么叫前视点、前视读数？高差的正负号是怎样确定的？读数a是在已知高程点上的水准尺读数，称为“后视读数”；b是在待求高程点上的水准尺读数，称为“前视读数”。7. 什么叫转点？转点的作用是什么？测量学的定义:当相邻两交点互不通视时，为测角和量距需要，应在其连线或延长线上测定一点或数点，称为转点（其作用主要是传递方向）。8. 微倾水准仪的构造有哪几个主要部分？每个部分由哪些部件组成？其作用如何？望远镜和水准器。最简单的望远镜是由物镜和目镜组成。物镜的作用是使物体在物镜的另一侧构成一个倒立的实像，目镜的作用是使这一实像在同一侧形成一个放大的虚像。水准器分为管水准器和圆水准器两种。9. 什么叫视差？产生视差的原因是什么？如何消除视差？视差是指眼睛在目镜端上下移动，所看见的目标有移动。原因是物像与十字丝分划板不共面。消除方法是同时仔细调节目镜调焦螺旋和物镜调焦螺旋。10. 什么叫水准管轴？什么叫视准轴？水准管轴与视准轴有什么关系？当气泡居中时，水准管轴在什么位置上？水准管轴：管水准器是一个封闭的玻璃管，管的内壁在纵向磨成圆弧形，管内盛酒精或乙醚或两者混合的液体，并留有一气泡。管面上刻有间隔为2mm的分划线，分划的中点称水准管的零点。过零点与管内壁在纵向相切的直线称水准管轴。视准轴：测量仪器上的望远镜有一个十字丝分划板，它是刻在玻璃片上的一组十字丝，被安装在望远镜筒内靠近目镜的一端。十字丝交点和望远镜物镜光心的连线称为视准轴，也就是视线。视准轴是水准仪的主要轴线之一。水准管轴应平行于视准轴，当水准管气泡居中时，视准轴就处于水平位置。11. 什么叫水准管分划值？它的大小与整平仪器的精度有什么关系？圆水准器和管水准器的作用有什么不同？水准管上2mm弧长所对圆心角称为水准管的分划值，其值越小，则精度越高 。圆水准是粗平,长水准是精平。12. 在进行水准测量时，观测者应注意哪些事项？为什么？13. 在一个测站上的水准记录、计算及检验工作应如何进行？14. 水准测量的成果整理中，其闭合差如何计算？当闭合差不超过规定要求时，应如何进行分配？当实际的高程闭合差在容许值以内时，可把闭合差分配到各测段的高差上。显然，高程测量的误差是随水准路线的长度或测站数的增加而增加，所以分配的原则是把闭合差以相反的符号根据各测段路线的长度或测站数按比例分配到各测段的高差上。故各测段高差的改正数为： (216)或 (217)式中和分别为各测段路线之长和测站数；15. 已知水准点1的高程微471.251米，由水准点1到水准点2的施测过程及读数入下图所示，试填写记录表格并计算水准点2的高程。16. 已知水准点5的高程为531.272米，四次隧道洞内各点高程的过程和尺读数如下图所示（测洞顶时，水准尺倒置），试求1、2、3、4点的高程。已知HBM5=531.272 m H1= HBM5+(-2.114-1.512)=527.646 m H2= H1+(1.176-1.673)=527.149 m H3= H2+(1.972+2.041)=531.162 m H4= H3+(-0.751-1.573)=528.838 m17. 由下表列出水准点A到水准点B的水准测量观测成果，试计算高差、高程并作较核计算，绘图表示其地面起伏变化。测点水准尺读数高差仪器高高程备注后视中视后视+水准点A1.691514.78611.3051.98520.6771.41931.9781.763水准点B2.314计算校核18. 计算并调整下列铁路符合水准成果。已知水准点14到水准点15的单程水准路线长度为3.2公里。151410站5站7站4站6站+0.748-0.423+0.543-0.245-1.476H14526.215H15525.33019. 计算并调整下图表示的某铁路闭合水准成果，并求出各（水准）点的高程。已知水准点19的高程为50.330米，闭合水准线路的总长为5.0公里。8站42310站9站11站12站+1.224+1.424-1.787-1.714+0.908120. 要求在铁路基本水准点BM1与BM2间增设3个临时水准点，已知BM1点的高程为1214.216米，BM2点的高程为1222.450米，测得各项已知数据如下：-0.805-1.084BM1BM20.7km0.6km0.5km0.7km+3.576+6.509临1临2临3试问：（1） 该铁路附合水准成果是否符合精度要求？（2） 若附合精度要求，调整其闭合差，并求出各临时水准点的正确高程。21. 某测区布设一条四等闭合水准路线，已知水准点BM0的高程为500.310米，各测段的高差（米）及单程水准路线长度（公里）如图所示，试计算1、2、3三个待定水准点的高程。32S010.8h01=+1.067BM01S120.9H12=+2.354S321.2H32=+1.894S301.1H30=-1.551因，可以进行闭合差分配H1=501.382 m; H2=503.741 m; H3=501.854 m22. A、B两点相距60米，水准仪置于等间距处时，得A点尺读数a=1.33米，B点尺读数b=0.806米，将仪器移至AB的延长线C点时，得A点的尺读数1.944米，B尺读数1.438米，已知BC30米，试问该仪器的i角为多少？若在C点校正其i角，问A点尺的正确读数应为多少？ 仪器i角为：A点尺正确读数应为：23. 用木桩法检验水准仪的水准管轴与视准轴是否平行时，当水准仪安置在A、B两点中间时，测得的高差hab=0.4222米。而仪器搬到前视点B附近时，后视读数a=1.023米，前视读数b=1.420米，问水准管轴是否平行与视准轴？若不平行，这时水准仪仍在B点不动，应怎样进行水准管轴平行与视准轴的校正？24. 当i角20，其前后视距差最大为50米时，由此而产生的测站高差误差的最大值为多少？25. 水准测量中，为什么一般要求前后视距尽量相等？26. 水准测量中要求前后视距保持相等可消除或减弱下列误差：(1)当调焦时，调焦透镜光心移动的轨迹和望远镜光轴不重合，则改变调焦就会引起视准轴的改变，从而改变了视准轴与水准管轴的关系。如果在测量中保持前视后视距离相等，就可在前视和后视读数过程中不改变调焦，避免因调焦而引起的误差。(2)仪器虽经过校正，但i角仍会有微小的残余误差，也就是视准轴与水准管轴不完全平行，当在测量时如能保持前视和后视的距离相等，这种因i角引入的观测误差就能消除。(3)可完全消除地球曲率引起的误差。(4)可减弱大气折光的影响27. 什么角高差闭合差和允许闭合差？铁路（普通）水准测量的允许闭合差为多少？28. 为什么支水准路线必须要实行往返测？水准支线 是由一已知高程的水准点开始，最后既不附合也不闭合到已知高程的水准点上的一种水准路线。这种形式的水准路线由于不能对测量成果自行检核，因此必须进行往测和返测，或用两组仪器进行并测。29. 水准仪各轴线应满足哪些理想关系？其中哪个是主要的？为什么？30. 符合棱镜水准器有什么优点？气泡端的影像符合表示什么？灵敏度高。够被气泡的移动反映出水准管轴变动的角值愈小，水准管的灵敏度就愈高。31. 影响水准测量的误差有哪些？如何消除或削减其影响？自动安平水准仪的自动安平的原理是什么？试述这类仪器的优点及使用方法。一、仪器误差(一) 视准轴与水准管轴不平行引起的误差仪器虽经过校正，但i角仍会有微小的残余误差。当在测量时如能保持前视和后视的距离相等，这种误差就能消除。当因某种原因某一测站的前视(或后视)距离较大，那么就在下一测站上使后视(或前视)距离较大，使误差得到补偿。(二) 调焦引起的误差当调焦时，调焦透镜光心移动的轨迹和望远镜光轴不重合，则改变调焦就会引起视准轴的改变，从而改变了视准轴与水准管轴的关系。如果在测量中保持前视后视距离相等，就可在前视和后视读数过程中不改变调焦，避免因调焦而引起的误差。(三) 水准尺的误差水准尺的误差包括分划误差和尺身构造上的误差，构造上的误差如零点误差和箱尺的接头误差。所以使用前应对水准尺进行检验。水准尺的主要误差是每米真长的误差，它具有积累性质，高差愈大误差也愈大。对于误差过大的应在成果中加入尺长改正。二、观测误差(一) 气泡居中误差视线水平是以气泡居中或符合为根据的，但气泡的居中或符合都是凭肉眼来判断，不能绝对准确。气泡居中的精度也就是水准管的灵敏度，它主要决定于水准管的分划值。一般认为水准管居中的误差约为0.1分划值，它对水准尺读数产生的误差为： (221)式中为水准管的分划值，s为视线长。符合水准器气泡居中的误差大约是直接观察气泡居中误差的。为了减小气泡居中误差的影响，应对视线长加以限制，观测时应使气泡精确地居中或符合。(二) 估读水准尺分划的误差水准尺上的毫米数都是估读的，估读的误差决定于视场中十字丝和厘米分划的宽度，所以估读误差与望远镜的放大率及视线的长度有关。通常在望远镜中十字丝的宽度为厘米分划宽度的十分之一时，能准确估读出毫米数。所以在各种等级的水准测量中，对望远镜的放大率和视线长的限制都有一定的要求。此外，在观测中还应注意消除视差，并避免在成像不清晰时进行观测。(三) 扶水准尺不直的误差水准尺没有扶直，无论向哪一侧倾斜都使读数偏大。这种误差随尺的倾斜角和读数的增大而增大。例如尺有3的倾斜，读数为1.5m时，可产生2mm的误差。为使尺能扶直，水准尺上最好装有水准器。没有水准器时，可采用摇尺法，读数时把尺的上端在视线方向前后来回摆动，当视线水平时，观测到的最小读数就是尺扶直时的读数(图233)。这种误差在前后视读数中均可发生，所以在计算高差时可以抵消一部分。图 233三、外界环境的影响(一) 仪器下沉和水准尺下沉的误差1. 仪器下沉的误差 在读取后视读数和前视读数之间若仪器下沉了，由于前视读数减少了从而使高差增大了(图234)。在松软的土地上，每一测站都可能产生这种误差。当采用双面尺或两次仪器高时，第二次观测可先读前视点B，然后读后视点A，则可使所得高差偏小，两次高差的平均值可消除一部分仪器下沉的误差。用往测、返测时，亦因同样的原因可消除部分的误差。图 2342. 水准尺下沉的误差 在仪器从一个测站迁到下一个测站的过程中，若转点下沉了，则使下一测站的后视读数偏大，使高差也增大(图235)。在同样情况下返测，则使高差的绝对值减小。所以取往返测的平均高差，可以减弱水准尺下沉的影响。图 235当然，在进行水准测量时，必须选择坚实的地点安置仪器和转点，避免仪器和尺的下沉。(二) 地球曲率和大气折光的误差1. 地球曲率引起的误差 理论上水准测量应根据水准面来求出两点的高差(图236)，但视准轴是一直线，因此使读数中含有由地球曲率引起的误差p，p可以参照公式(15)写出：式中s为视线长，R为地球的半径。图 2362. 大气折光引起的误差 水平视线经过密度不同的空气层被折射，一般情况下形成一向下弯曲的曲线，它与理论水平线所得读数之差，就是由大气折光引起的误差r(图236)。实验得出：大气折光误差比地球曲率误差要小，是地球曲率误差的K倍，在一般大气情况下，故 (222)所以水平视线在水准尺上的实际读数位于，它与按水准面得出的读数b之差，就是地球曲率和大气折光总的影响值f。故 (223)当前视后视距离相等时，这种误差在计算高差时可自行消除。但是离近地面的大气折光变化十分复杂，在同一测站的前视和后视距离上就可能不同，所以即使保持前视后视距离相等，大气折光误差也不能完全消除。由于f值与距离的平方成正比，所以限制视线的长可以使这种误差大为减小，此外使视线离地面尽可能高些，也可减弱折光变化的影响。(三) 气候的影响除了上述各种误差来源外，气候的影响也给水准测量带来误差。如风吹、日晒、温度的变化和地面水分的蒸发等。所以观测时应注意气候带来的影响。为了防止日光曝晒，仪器应打伞保护。无风的阴天是最理想的观测天气。第三章 角度测量1. 什么角水平角？用经纬仪照准同一竖直面内不同高度的两目标时，在水平度盘上的读数是否一样？水平角是指从空间一点出发的两个方向在水平面上的投影所夹的角度。2. 经纬仪的构造有哪几个主要部分，它们各起什么作用？(1) 对中整平装置 用以将度盘中心(即仪器中心)安置在过所测角度顶点的铅垂线上，并使度盘处于水平位置。(2) 照准装置 要有一个望远镜以照准目标，即建立方向线。且望远镜可上下旋转形成一个铅垂面，以保证照准同一铅垂面上的不同目标时，其在水平面上的投影位置不变。它也可以水平旋转，以保证不在同一铅垂面上的目标，在水平面上有不同的投影位置。(3) 读数装置 用以读取在照准某一方向时水平度盘和竖直度盘的读数。经纬仪中目前最常用的是DJ6和DJ2级光学经纬仪。图32是DJ6级光学经纬仪的外貌，图33是DJ2级光学经纬仪的外貌。(a) (b)1物镜；2竖直度盘；3竖盘指标水准管微动螺旋；4圆水准器；5照准部微动螺旋；6照准部制动扳钮；7水准管反光镜；8竖盘指标水准管；9度盘照明反光镜；10测微轮；11水平度盘；12基座；13望远镜调焦筒；4目镜；15读数显微镜目镜；16照准部水准管；17复测扳手；18脚螺旋；19望远镜制动扳钮；20望远镜微动螺旋；21轴座固定螺旋。图 32(a) (b)1物镜；2望远镜调焦筒；3目镜；4照准部水准管；5照准部制动螺旋；6粗瞄准器；7测微轮；8读数显微镜；9度盘换象旋钮；10水平度盘变换手轮；11望远镜制动螺旋；12望远镜微动螺旋；13照准部微动螺旋；14基座；15脚螺旋；16基座底板；17竖盘照明反光镜；18竖盘指标水准器观察镜；19竖盘指标水准器微动螺旋；20光学对中器；21水平度盘照明反光镜；22轴座固定螺旋。图 333. 经纬仪上有几对制动、微动螺旋？它们各起什么作用？如何正确使用它？横轴与望远镜固连在一起，并且水平安置在两个支架上，望远镜可绕其上下转动。在一端的支架上有一个制动螺旋，当旋紧时，望远镜不能转动。另有一个微动螺旋，在制动螺旋旋紧的条件下，转动它可使望远镜作上下微动，以便于精确地照准目标。望远镜连同照准部可绕竖轴在水平方向旋转；以照准不在同一铅垂面上的目标。照准部也有一对制动和微动螺旋，以控制其固定或作微小转动。4. 说明测回法及全圆观测法测水平角的方法和步骤。当所测的角度只有两个方向时，通常都用测回法观测。如图318所示，欲测OA、OB两方向之间的水平角AOB时，在角顶O安置仪器，在A、B处设立观测标志。经过对中、整平以后，即可按下述步骤观测。图 318(一) 将复测扳手扳向上方。松开照准部及望远镜的制动螺旋。利用望远镜上的粗瞄器，以盘左(竖盘在望远镜视线方向的左侧时称盘左)粗略照准左方目标A。关紧照准部及望远镜的制动螺旋，再用微动螺旋精确照准目标，同时需要注意消除视差及尽可能照准目标的下部。对于细的目标，宜用单丝照准，使单丝平分目标像；而对于粗的目标，则宜用双丝照准，使目标像平分双丝，以提高照准的精度。最后读取该方向上的读数。(二) 松开照准部及望远镜的制动螺旋，顺时针方向转动照准部，粗略照准右方目标B。再关紧制动螺旋，用微动螺旋精确照准，并读取该方向上的水平度盘读数。盘左所得角值即为：。以上称为上半测回。(三) 将望远镜纵转180，改为盘右。重新照准右方目标B，并读取水平度盘读数。然后顺时针或逆时针方向转动照准部，照准左方目标A。读取水平度盘读数，则盘右所得角值。以上称为下半个测回。两个半测回角值之差不超过规定限值时，取盘左盘右所得角值的平均值，即为一测回的角值。根据测角精度的要求，可以测多个测回而取其平均值，作为最后成果。观测结果应及时记入手簿，并进行计算，看是否满足精度要求。当在一个测站上需观测多个方向时，宜采用这种方法，因为可以简化外业工作。它的直接观测结果是各个方向相对于起始方向的水平角值，也称为方向值。相邻方向的方向值之差，就是它的水平角值。如图319所示，设在O点有OA、OB、OC、OD四个方向，其观测步骤为：图 319(一) 在O点安置仪器，对中、整平。(二) 选择一个距离适中且影像清晰的方向作为起始方向，设为OA。(三) 盘左照准A点，并安置水平度盘读数，使其稍大于0，用测微器读取两次读数。(四) 以顺时针方向依次照准B、C、D诸点。最后再照准A，称为归零。在每次照准时，都用测微器读取两次读数。以上称为上半测回。(五) 倒转望远镜改为盘右，以逆时针方向依次照准A、D、C、B、A，每次照准时，也是用测微器读取两次读数。这称为下半测回，上下两个半测回构成一个测回。(六) 如需观测多个测回时，为了消减度盘刻度不匀的误差，每个测回都要改变度盘的位置，即在照准起始方向时，改变度盘的安置读数。为使读数在圆周及测微器上均匀分布，如用DJ2级仪器作精密测角时，则各测回起始方向的安置读数依下式计算：(31)式中总测回数；该测回序数。5. 测水平角时对中的目的是什么？设要测出（设为90）因对中有误差，在CB的延长线上偏离B点10毫米，即仪器中心在B点，问因对中而引起的角误差有多大？100米100米ACBB10毫米A100 mBC100 mB10mm对中的目的是使仪器的水平度盘中心（或照准部旋转中心）与测站标志中心重合。图中对中误差引起的观测角度的误差分析如下：所以，因对中误差而引起的观测角度比小，误差为。6. 整平的目的是什么？整平的操作方法如何？整平的目的，乃是使竖轴居于铅垂位置。整平时要先用脚螺旋使圆水准气泡居中，以粗略整平，再用管水准器精确整平。7. 测时，没有照准C点标杆的底部而瞄准标杆顶部，设标杆顶端偏离BC线15毫米，问因目标偏心引起的测角误差有多大？15mmACCB因照准目标偏心的角度误差为： 8. 什么叫竖直角？用经纬仪测竖直角的步骤如何？竖直角是指某一方向与其在同一铅垂面内的水平线所夹的角度。1. 在测站上安置仪器，对中，整平。2. 以盘左照准目标，如果是指标带水准器的仪器，必须用指标微动螺旋使水准器气泡居中，然后读取竖盘读数L，这称为上半测回。3. 将望远镜倒转，以盘右用同样方法照准同一目标，使指标水准器气泡居中后，读取竖盘读数R，这称为下半测回。如果用指标带补偿器的仪器，在照准目标后即可直接读取竖盘读数。根据需要可测多个测回。9. 竖盘指标水准管起什么作用？盘左、盘右测得的竖直角不一样，说明什么？10. 根据水平角观测原理，经纬仪应满足哪些条件？如何检验这些条件是否满足？怎么进行校正？其检验校正的次序是否可以变动？为什么？11. 经纬仪测角时，用盘左盘右两个位置观测同一角度，能消除哪些误差对水平角观测成果的影响？12. 影响水平角观测精度的因素有哪些？如何防止、消除或减低这些因素的影响？13. 下图中（a）、（b）是两种J6经纬仪的水平度盘读数窗，(c)、(d)、(e)是三种J2级仪器的水平读数窗，请分别写出图中的读数并说明其读数方法。 14. 由下表列出的水平角观测成果，计算其角度值。测站竖盘位置目标水平度盘读数半测回角值一测回角值草图0盘左A1308.1A0BB19015.4盘右B1016.3A3108.715.在做经纬仪竖盘指标差检验校正时，若用全圆顺时针注记的威而特T1经纬仪盘左盘右分别瞄准同一目标，得盘左竖盘读数为7524.3，盘右竖盘读数为28438.5，问此时视准轴水平时盘左的竖盘读数是否为90，如不满足此条件，怎样校正指标水准管？先求竖盘指标差x：若视准轴水平时，竖盘的读数为，不满足为的条件且竖盘指标差大于，因此，仪器竖盘指标水准管要校正，校正步骤如下：1. 保持盘右照准原来的目标不变，这时的正确读数应为用指标水准管微动螺旋将竖盘读数安置在的位置上。2. 这时水准管气泡必不再居中，调节指标水准管校正螺旋，使气泡居中即可。重复1、2步，直至竖盘指标差在容许的范围以内16.设已测得从经纬仪中心到铁塔中心的距离为45.20米，塔顶的仰角为22.51，塔底中心俯角为130，求铁塔高H。根据三角函数关系，铁塔高度可如下求得：45.2 mH225113017.DJ6级经纬仪上的复测机构的作用是什么？欲使瞄准某目标A水平读数为00000，应如何操作？18.如何找出竖盘读数与竖直角间的计算关系？19.用J2级经纬仪做方向观测，其观测资料如下，试计算各方向值。测站测回方向数读数2CL180R方向值（LR180）/2归零方向值备注盘左L盘右RA10 00 20.4180 00 16.9平均方向值：1234260 58 11.7240 58 13.73109 33 1.0289 33 43.94155 53 38.5335 53 39.210 00 19.0180 00 23.0A145 12 44.7225 12 48.92106 10 40.7286 10 45.63154 46 01.3334 46 09.44201 06 05.821 06 11.3145 12 47.6225 12 48.2A190 16 30.1270 16 29.32151 14 21.6331 14 28.43199 49 48.219 49 52.24246 09 47.766 09 53.4190 16 26.5270 16 30.020.竖直角观测数据列于表中，请完成其记录计算，并以N点为目标，盘右位置校正仪器的竖盘指标差。测站目标盘位竖盘读数半测回角值指标差一测回角值0M左87 14 23右272 46 030N左98 27 33右261 32 57注：该仪器具有竖盘指标水准管，其竖盘为全圆逆时针注记。盘左视线水平时，竖盘指标指在90附近。21.对某经纬仪检验得知：在盘左时视准轴不垂直于横轴的误差为C+15，若用该仪器观测一竖直角为+10的目标A，则读数中含有多大的误差？如果不考虑其他误差的影响，用测回法观测目标A时，其半测回间方向读数差为多少？根据，可得到水平度盘读数误差为： 上下盘半测回水平盘差为：22.用经纬仪对目标1、2进行观测，盘左、盘右时水平读数分别为：L100220，R11800236，L2622323，R22422353，1、2目标的竖直角分别为00200和303042，求该仪器的视准轴误差C及横轴误差i0。因为盘左盘右取均值可以抵消c角误差和i角误差，所以目标1和目标2构成的水平角正确值可如下求得：因为目标1的竖直角，故目标1上的方向值观测量不包含i角误差的影响，仅包含c角误差，则：c可如此求得：因为目标2的竖直角，故目标2上的方向值观测量既包含i角误差的影响，又包含c角误差的影响，则i角大小可如下计算：23.在检验视准轴与横轴是否垂直时，为什么要使目标与仪器大致同高？而检验横轴与竖轴是否垂直时，为什么要使瞄准目标的仰角超过30？保证视准轴与横轴是垂直的几何关系，因为仪器高是算到视准轴和横轴的交点的，所以只有目标点和仪器是一样高，才能保证二者是垂直关系，才能校正。24.如果经纬仪的照准部水准管与仪器的竖轴不垂直，在不进行校正的情况下，如何整平仪器？为什么？首先,仪器在盘左盘右等状态下气泡均处于水准管轴中心则表明仪器铅垂可以使用,假如你的水准管气泡在盘左状态下向右偏移2格(右边高),转动照准部180以后气泡高端转移到左边如果也是高2格,那么也表明仪器铅垂,如果不是高出2格,你反复调整一下基座螺旋使两边的高出值相等就行了.这符合你不进行校正的情况下整平仪器,我举例是左右两个方向,你要在四个方向上同样调整好,其实,你把假如右端高出的2格用拨针下调1格,整个仪器就好了。第四章 距离丈量1. 什么是水平距离？为什么测量距离的最后结果都要化为水平距离？确定空间两点在某基准面（参考椭球面或水平面）上的投影长度，即水平距离。确定地面点相对位置需要获得三个基本量：水平距离、水平角和高差。对应得三项基本外业工作是距离测量、角度测量和高程测量。其中的距离测量是指确定两点间的水平距离。2. 为什么要对钢尺进行检定？通常采用哪些方法检定？3. 试述尺长方程中各个符号的意义,尺长改正数的正负号表示什么l 为钢尺的名义长度， l 为温度为 t 0 时的改正数， 为钢尺的膨胀系数， 一般取 = 1.1610 -5 1.2510 -5 /C，t 为量距时的钢尺温度4. 精密量距与一般方法量距有什么不同？5. 下列情况对钢尺量距有何影响：（1） 钢尺比标准尺短（2） 定线偏差（3） 钢尺不水平（4） 拉力忽大忽小（5） 温度比钢尺验定时低（6） 锤球落点不准。除（4）拉力偏大外，其它情况下量取得距离都比实际距离大。6. 用花杆目估定线时，在距离为30米处花杆中心偏离直线方向为0.30米，问由此产生多大的误差？7. 上题中，若采用30米钢尺量距时，钢尺两端高差为0.30米，问由此产生多大的误差？8. 将一把30米的钢尺与标准尺比长，得知该钢尺比标准尺长7.0毫米，已知标准尺的尺长方程为：，比长时的温度为10，拉力为10kg，求该钢尺的尺长方程式。9. 有一钢尺检定厂，两标志间的名义长度为120米，用精密测距得的实际长度为119.9648米，现在将一把30米钢尺在此做检定，量得两标志间的平距为120.0253米，检定时的温度为26，拉力为10kg，求该钢尺在检定温度取为时的尺长方程。因为，待检钢尺在26C时的尺长改正值为：所以，待检钢尺在标准检定温度20C时的尺长改正为：-0.017 m故，待检钢尺的尺长方程为：10. 有一钢尺，其尺长方程式为：，在标准拉力下，用该尺沿530的斜坡地面量得的名义距离为400.354米，丈量时的平均气温为6，求实际平距为多少？为了求得水平距离，我们必须对钢尺量测结果进行三项改正：（1） 尺长改正 （2） 温度改正 （3） 倾斜改正 故水平距离为： 11. 有一把20米的钢尺，在温度为时的检定为20.009米，今用该钢尺在20的气温下，量得一段名义距离为175.460米，求该段距离的实际长度（1.25105/1）。因为，该钢尺的尺长方程为：为了求得实际距离，我们必须对钢尺量测结果进行两项改正：（1） 尺长改正 （2） 温度改正 故，该段距离的实际长度为： 12. 影响钢尺量距精度的因素有哪些？如何消除或减弱这些因素的影响？第五章 光电测距1. 简述光电测距的基本原理。写出相位法测距的基本公式，并说明公式中各符号的意义。光电测距是通过测量光波在待测距离上往返一次所经历的时间，来确定两点之间的距离。如图4-6所示，在A点安置测距仪，在B点安置反射棱镜，测距仪发射的调制光波到达反射棱镜后又返回到测距仪。设光速c为已知，如果调制光波在待测距离D上的往返传播时间为t，则距离D为2. 影响光电测距精度的因素有哪些？其中主要的有哪几项？采取什么措施可以提高测距精度？影响光电测距精度：比例误差、固定误差、光速、折射率、空气温度、大气压力、调制频率、测相误差、仪器和反光镜的对中误差。测定真空 c 0 的相对精度已达 1109 ，按照测距仪的精度，其影响可略而不计。折射率 n g 引起的误差决定于气象参数的精度。如果大气改正达到 106 的精度，则空气温度须测量到 1，大气压力测量到 300Pa调制频率引起的误差是由于安置频率的不准以及由于晶体老化而产生的频率漂移而产生的误差，这项误差对于短程测距仪一般可不予考虑。测相误差不仅与测相方式有关，还包括照准误差、幅相误差以及噪音引起的误差。产生照准误差的原因是由于发光二极管所发射的光速相位不均匀性。幅相误差是由于接受信号的强弱不同而产生的。在测距时按规定的信号强度范围作业，就可基本消除幅相误差的影响。由于大气的抖动以及工作电路本身产生噪音也能引起测相误差。这种误差是随机性质的，符合高斯分布规律。为了消弱噪音的影响，必须增大信号强度，并采用多次检相取平均的办法（一般一次测相结果是几百至上万次检相的平均值） 。加常数误差是由于加常数测定不准确而产生的剩余值。这项误差与检测精度有关。实践表明除上述误差外，还包括测距仪光电系统产生的干扰信号而引起的按距离成周期变化的周期误差。由于周期误差相对较小，所以估计精度时不予考虑。综上所述，测距仪的测距误差主要有三类： （ 1 ）与距离无关的误差，称固定误差； （ 2 ）与距离成比例的误差，称比例误差； （ 3 ）按距离成周期变化的误差，称周期误差。此外测距误差还包括仪器和反光镜的对中误差。3. 在使用光电测距仪时，事先应进行哪些项目的检验？4. 用相位式光电测距时，在成果计算时，要加入哪些改正？写出其改正公式。5. 什么是内光路和外光路？内光路的作用是什么？6. 影响光电三角高程精度的主要因素是什么？如何提高其测量精度？7. 用DI-3光电测距仪测得某边的显示斜距平均值为246.374米，竖盘读数为2725317（盘右），870713（盘左）、气温为29.5，气压为706毫米Hg柱，该仪器各项改正数经检测为：加常数3毫米，乘常数4106D。周期误差为振幅为A=2.2毫米，补相角0为7645，该仪器精测尺尺长为20米，试求该边的水平距离值。已知P706毫米Hg柱时，每100米的气象改正数：t=29时，为+3.48毫米，t=30时，为+3.56毫米。8. 用DM503测距仪测得某边斜距显示（平均）值为576.462米，竖盘读数盘左为910636，盘右为2685312，气温为12.2，气压为724毫米Hg柱，该仪器各项改正数经检测为：加常数1.8毫米，乘常数为+1.2106D，周期误差为振幅A1.95毫米，初相角05844；该仪器精测尺长度为10米，试求该边的水平距离。附：由查表得：p=724毫米Hg柱，t=12.2时，每100米距离的气象改正数为1.2毫米。先计算倾斜角：为了求得水平距离，我们必须对光电测距结果进行三项改正：（1） 气象改正 （2） 加常数、乘常数改正 （3） 倾斜改正，即可以计算出该段水平距离第六章 直线定向和方位角的测量1. 什么是直线定向？怎样确定直线的方向？确定直线的方向简称直线定向。为了确定地面点的平面位置，不但要已知直线的长度，并且要已知直线的方向。直线的方向也是确定地面点位置的基本要素之一，所以直线方向的测量也是基本的测量工作。确定直线方向首先要有一个共同的基本方向，此外要有一定的方法来确定直线与基本方向之间的角度关系。如可用罗盘仪测量直线磁方位角或磁象限角，用天文观测法测量直线的真方位角，用陀螺经纬仪测量直线的真方位角。2. 定向的基本方向有哪几种？他们之间存在什么关系？3. 确定直线与基本方向之间关系有哪些方法？4. 磁偏角与子午线收敛角的定义是什么？其正负号如何确定？5. 坐标方位角的定义是什么？用它来确定直线的方向有什么优点？由坐标纵轴方向的指北端起，按顺时针方向量到直线的水平角称为该直线的坐标方位角，是工程测量中普遍采用的一种方位角。采用坐标纵轴方向作为直线定向的基本方向的优点是：因测区各点的基本方向都是平行的，所以使方向的计算十分方便。因不同点的真子午线方向或磁子午线方向都是不平行的，这使直线方向的计算很不方便，因此真北或磁北方向一般不宜作为定向的基本方向。6. 不考虑子午线收敛角的影响，计算表中的空白部分。直线名称正方位角反方位角正象限角反象限角ABSW2432ACSE5256AD6012AE338147. 已知A点的磁偏角为515，过A点的真子午线与中央子午线的收敛角+2，直线AC的坐标方位角11016