东华理工大学控制测量考试考点详解

1、* 垂线偏差 : 同一测站点上铅垂线与椭球面法线之间的夹角u,即是垂线偏差。2）原因有三点，第一，地球各处重力不 均匀，第二，参考椭球面方位不同，第三，椭球面的大小不 同。* 大地水准面 : 大地水准面是指与平均海水面重合并延伸到 大陆内部的水准面。是正高的基准面。*大地体 :由大地水准面所包围的地球形体，称为大地体。* 总地球椭球 : 卫星大地测量出现后，可以通过卫星得到全球 各种测量资料，同时顾及地球的几何和物理参数，推算出与 大地体吻合最好的地球椭球，就是总地球椭球* 参考椭球 : 形状和大小与大地体相近，并且两者之间的相 对位置确定的旋转椭球。*大地水准面差距 : 大地水准面差距是从大

2、地水准面沿法线 到地球椭球体面的距离。*大地高：地面点沿法线到参考椭球面的距离。*正高：地面点沿重力作用线到大地水准面的距离。*正常高：地面点沿过此点的正常重力线到似大地水准面的 距离。*导线纵向误差 : 导线的位移误差在导线起点和终点连线方 向上的分量*导线横向误差 : 导线的位移误差在导线起点和终点连线方 向上的垂直分量* 国家大地控制网：由已知的三个规范的经过gps 联合网平差后得到以三维地心坐标为特征的高精度的全国性的水平 控制网。*独立网：当三角网中只有必要的一套起算数据时。*非独立网：当三角网中具有多于必要的一套起算数据时。* 全圆方向观测法：在一测回内把测站上所有观测方向，先 盘

3、左位置依次观测，后盘右位置依次观测，取盘左、盘右平 均值作为各方向的观测值。此时上下半测回构成一个闭合 圆。*测站平差：根据测站上各测回的观测成果求取各方向的测 站平差值，同时还要计算一测回方向观测值的中误差和测站平差值得中误差，以评定测站上的观测质量* 测站偏心：仪器中心偏离了通过标石中心的垂线。*测站归心元素：仪器、照准目标和标石的中心在水平面上 投影间的距离及其与零方向的夹角。* 测站点归心元素包括测站点偏心距与偏心角； *照准点归心元素包括照准点偏心距与偏心角。 *照准点归心元素：照准点归心元素包括照准点偏心距与偏 心角。* 视准轴误差：仪器的视准轴不与水平轴正交所产生的误差。 *水平

4、轴倾斜误差：仪器的水平轴不与垂直轴正交所产成的 误差。* 仪器加常数 乘常数 : 由于仪器电子中心与其机械中心不 重合而形成的，乘常数是由于测距频率偏移而产生的。 *周期误差；测距仪内部的光电信号串扰而引起的按照一定 的距离为周期重复出现的误差。*群折射率：真空中的光速与许多频率相近的单色波叠加而 成的群单色波速度之比。*水准原点：用作国家高程控制网起算的水准测量基准点。*1985 国家高程基准：以青岛的多年平均海平面作为全国高 程统一起始面。*理论闭合差：在闭合环形水准路线中，由于水准面不平行 所产生的闭合差* 何谓垂线偏差 ? 造成地面各点垂线偏差不等的原因有哪 些?大地水准面的铅垂线与椭

5、球面的法线之间的夹角称为垂线 偏差。原因：大地水准面的长波、所采用的椭球参数、地球 内部质量密度分布的局部变化。*控制测量学的基本内容：一建立控制网的原理与方法，二 精密仪器及使用；三转换计算；四各种网型的平差计算。* 大地水准面和铅垂线是野外测量作业的基准面和基准线。 参考椭球面和法线是测量计算的基准面和基准线。野外的基 准面和基准线方便测量，而测量计算的时候选用参考椭球面 和法线便于计算。*控制网的布设方法：三角测量法、导线测量方法、三边网、 边角网、天文测量法，GPS测量。惯性测量系统。甚长基线干涉测量系统。*建立控制网的基本方法有哪些 1. 常规大地测量法： 1.1 ） 三角测量法 2

6、）导线测量方法 3）边角网和三边网 2. 天文测 量法3.1 ） GPS测量2）甚长基线干涉测量系统 3）惯性测量 系统。*国家平面控制网的布设原则：分级布网，逐级控制；有足 够的精度；有一定的密度；有统一的技术规格和要求。 *国家水准网的布设原则？从高到低、逐级控制； 2. 水准点分布应满足一定的密度； 3. 水准测量达到足够的精度； 4. 一等水准网应定期复测 *工程平面控制网的布设原则：分级布网，逐级控制；应有 足够的精度；应有足够密度；应有统一的规格。*平面控制网技术设计包括的内容： 1. 作业的目的及任务范 围 2. 测区的自然地理条件 3. 测区已有测量成果情况，标志 保存情况，对

7、已有成果的精度分析 4. 布网依据的规范，最 佳方案的论证 5. 现场踏勘报告 6. 各种设计图表（包括人员 组织，作业安排等） 7. 主管部门的审批意见。* 等边直伸支导线的方位角中误差、纵横向中误差与哪些因 素有关：导线的纵向误差完全是由测距误差产生的，而横向 误差完全是由测角误差产生的，*等边直伸附合导线的精度分析中的结论： 1. 导线的纵向误 差完全是由测距误差产生的，而横向误差完全是由侧角误差 产生的 2. 直伸导线形状简单，便于理论研究 3. 直伸导线的 点位精度并不是最高*测距误差共有哪些？哪些属于比例误差？哪些属于固定误 差？ 比例误差：光速值误差、大气折射率误差、测距频率误差

8、 固定误差：测相误差、加常数误差、对中误差、周期误差*经纬仪的三轴应该满足什么样的正确关系？视准轴Z应垂直于水平轴 H（或称为横轴），即Z丄H;横轴（H）应垂直 于竖轴（V），即H丄V;长水准器的水平轴 L应垂直于竖轴V,即L丄V* 视准轴误差产生的原因，影响规律和消除影响的办法？答： 原因： 1. 望远镜的十字分划板安置不正确 2. 望远镜调焦镜 运行时晃动 3. 气温变化引起仪器部件的胀缩，仪器受热不 均匀使视准轴位置变化。 影响规律：对盘左盘右水平方向 观测值的影响大小相等，正负号相反。 消除办法：取盘左 盘右的读数中数。 A=1/2(L+R)* 水准轴误差产生的原因，影响规律和消除影响

9、的办法？原因：仪器的水平轴不与垂直轴正交 影响规律： i=l tan a i随a角增大而增大 当a =0时 i=0 消除办法：取盘 左盘右读数的平均值*垂直轴倾斜误差误差产生的原因，影响规律和消除影响的 办法：原因：由于仪器未严格整平，而使垂直轴偏离测站铅 垂线一微小角度 影响规律： a. 垂直轴偏斜对水平方向观测 值通过水平轴倾斜量表现出来；b. 由于水平轴倾斜，从而使视准轴也偏离正确位置，使观测产生误差。消除：减小 垂直轴的倾斜角 +测回间重新整平仪器 +对水平方向观测值 施加垂直轴倾斜改正数*用两个度盘位置取平均值的方法消除视准轴误差影响的前 提条件是什么？当C值在盘左盘右观测时间段内不

10、变，并且 在一测回内不得重新调焦*垂直轴倾斜误差的影响能否用两个度盘位置读数取平均值 的方法来消除？为什么 ？答：不能，由于垂直轴的倾斜角 v 的大小和倾斜方向一般不会因照准部的转动而有所改变，因 此由垂直轴倾斜而引起水平轴倾斜的方向在望远镜倒转前 后也是相同的，因而对任意一观测方向在盘左盘右观测结果 的平均值中不能消除这种误差影响。*影响方向观测精度的误差主要分哪三大类？各包括哪些主 要内容答：一、外界条件的影响：1. 大气层密度的变化和大气透明度对目标成像质量的影响2. 水平折光的影响 3. 照准目标的相位差 4. 温度变化对视准轴的影响 5. 外界条件 对觇标内架稳定性的影响。 二、仪器

11、误差的影响 1. 水平度 盘位移的影响 2. 照准部旋转不正确的影响 3. 照准部水平微动螺旋作用不正确的影响4.垂直微动螺旋作用不正确的影响三、照准和读数误差的影响*当某照准方向的垂直角超过土30时，该方向如何进行2C互差比较，为什么？答：当照准目标的垂直角超过土 3时，该方向的2C值不与其他方向的2c值作比较，因为当照准目标的垂直角超过土 3时，则受水平轴倾斜误差的影响也 较大，若将垂直角较大的方向的2c值与其他垂直角较小的方向的2c相比较，就显得不合理。*阐述精密测角的一般原则：1.观测应在目标成像清晰、稳定的有利于观测的时间进行2.观测前应认真调好焦距，消除视差3.各测回的起始方向应均

12、匀地分配在水平度盘和测 微分划尺的不同位置上4.在上下半测回之间到倒转望远镜，以消除和减弱视准轴误差5.上下半测回照准目标的次序应相反，并使观测每一目标的操作时间大致相同6.为了克服或减弱在操作仪器的过程中带动水平度盘位移的误差， 要求每半测回开始观测前，照准部按规定的转动方向先预转 1到2周7.使用照准部微动螺旋和测微螺旋时，其最后旋转方向均应为旋进 8.为了减弱垂直轴倾斜误差的影响，观测 过程中应保持照准部水准气泡居中*为什么存在测站偏心和照准点偏心？测站偏心改正数和照准点偏心如何计算？ r ” =er/s sin( 0 r+M) p”*电磁波测距仪的标称精度如何表示？答：mD=+-(A+

13、BD A代表固定误差，B为比例误差系数，D为被测距离。如果每 公里的比例误差为 c毫米，则 mD=+-(A+CppmD*脉冲法测距的基本原理是什么？原理：直接测定仪器所发 射的脉冲信号往返于被测距离的传播时间而得到距离值。*相位式测距仪测距的求距基本公式和基本原理是什么？试 简述其中的 N值确定方法。D=u (N+A N)原理：测距时，通过测量调制波在待测距离上往返传播所产生的相位变 化，间接地确定传播时间t，进而求得待测距离D。解算N的方法有直接测尺频率方式和间接测尺频率方式两种一、直接测尺频率：它是在仪器中设置2个或3个固定不变的测距频率，其一为“高频”，又叫精测频率；其余为“低频”，又叫

14、粗测频率。利用这些固定频率测距时可直接确定N 值。二、间接测尺频率：在一些远程的激光测距中改用一组数值 上比较接近的测尺频率，利用其差频频率作为粗测频率，间 接确定 N 值，从而得到与直接测尺频率方式相同的效果。* 电 磁 波 测 距 采 用 多 个 测 尺 组 合 ， U1=1000m， U2=10m，U3=0.1m,测量两点A和 B的距离，测得 N1=0.453 , N2=0.246 , N3=0.741，试计算 A和B的距离答： k1=v1/v2=100k2=v2/v3=100N3=k2* N2=100*0.246=24N2=k1* N1=100*0.453=45D=(k1* N1)v+

15、(k2* N2)v+ N3*V3=45*10+24*0.1+0.741*0.1=*证明：用两个频率 f1 和 f2 测量同一距离所得到的相位之 差等于用差频频测量距离时的相位差。答：D=c/2f1* $ 1/2n D=c/2f2* $ 2/2 n 上式可改写为 $ 1/2 n =2Df1/c$ 2/2 n=2Df2/c 两式相减并移项可得 D=c/2(f1-f2 )*($ 1-$ 2) /2 n =c/2f1* $ s/2 n =us* $ s/2 n 式中 fs=f1 -f2;$ s= $ 1- $ 2; us=c/2fs 因 $ =N*2 n + $ =2 n ( N+A $ /2 n )

16、=2 n ( N+A N ) 即 D=us(N1 -N2)+( N1- N2)=us(Ns+ Ns)式中 Ns=N1 -N2 Ns=A N1- N2 由此可以看出，用 , *阐述用“平台法”测定周期误差的基本思路 答：列误差方 程式 2 组成并解算法方程式 3 精度评定 4 计算实例V仁 K-sin 9 1X-COSB 1Y+f1 v2=,*六段解析法测定加常数的基本思路是什么？ 1 基本原理 2 加常数K的计算3具体作业步骤，其做法是将直线分为n个线段，经观测得到 D 及各分段 di 的长度后，则可算出加常 数k。因为Di拔=Di+Vi+K贝U Vi=-k+Vi+li按间接观测平差计算单位权

17、中误差的公式计算一次测距误差 md *六段比较法测定加常数、乘常数的基本思路是什么？答： 比较法系通过被检测的仪器在基线场上取得观测值，将观测 值与已知基线值进行比较从而求得加、乘常数的方法，设D01-D56为21段距离观测值，V01-V56为21段距离改正数， D拔01-D拔56为经加常数、乘常数改正后的距离值，D拔01-D 拔 06 为 21 段基线值。因 D01+V01+K+D01R=D 01 D02+V02+K+D02R=Dg 02,D56+V56+K+D56R=D 56 贝U误差方程式为 V01=-K-D01R+L01V02=-K-D02R+L02,V56=-K-D56R+L56 式

18、中 L01-L56 为基线值与观测值之差，如 L01=D 拔 0 1 - D 0 1 ，进而可组成法方程式。21K+DR-L=0DK+DDR-DL=0 由此可解出 K，R.*测距误差共有哪些？哪些属于比例误差？哪些属于固定误 差？答： 1)比例误差：光速误差、大气折射误差、测距频 率误差(与距离成正比)；2)固定误差：测相误差、加常数 误差、对中误差(与距离无关) *精密水准测量外业计算时，应求出哪些高差改正数？答： 1. 水准标尺每米长度误差的改正数 2. 正常水准面不平行的 改正数 3. 水准路线闭合差 4. 高差改正数 *影响三角高程测量精度的因素有哪些？主要因素是什么？ 答：垂直角观测

19、误差、仪器高和觇标高的量测误差、大气折 光误差和垂线偏差变化等 主要因素：大气折光误差、仪器 高和觇标高的量测误差 *阐述光波测距的误差来源 答：光速值误差、大气折射率误 差、测距频率误差、测相误差、加常数误差、对中误差、周 期 误 差 m2D=(mc/c)2+(mn/n)2+(mf/f)2D2+( 入 /4 n )m2 $ +m2k+m2A+m2g其中me为真空中光速值测定中误差， mn为折射率求定中误差，mf为测距频率中误差，m$为相位 测定中误差，mk为仪器中加常数测定中误差，周期误差测定的中误差为Ma,对中误差为mg*电磁波测距仪所测得的距离归算到高斯平面上需要加哪些 改正？答：一、速

20、度改正 1. 第一次速度改正 k =d(n 参 -n ) 2.第二次速度改正 k” =-d n=- ( k-k2 ) d 3/12R2二、几何改正 1. 分步法 第一次弧 -弦的改正 k1(d1-d2 ) d2=d1+k1 k1=-d3/24r2=-k2 d3/24R2 2. 弦- 弦的改正 k23(d2-d3 )k2=d2(1 - H2/d2)1/2-d2=(d22- H2)1/2-d2k3=-HMd6/R 3. 第二次弦 - 弧的改正 k4 ( d3-d4 ) k4=+d33/24R2 三 、 投 影 改 正 k0=d4 (ym2m/2R2m-+ y2/24R2m+y4m/24R4n)*国

21、家高程控制网的布设原则？答： 1. 从高到低，逐级控制 2. 水准点分布应满足一定的密度 3. 水准测量达到足够的精度 4. 一定水准网应定期复测* 精密水准仪上的平行玻璃板有什么作用？为什么应用附有 平行玻璃板的水准仪进行单向观测时要从读数中减去测微 器常数差C?答：转动测微螺旋时，转动杆就带动平行玻璃 板相对于物镜作前俯后仰，并同时带动测微分划尺做相应的 移动，为了使水平视线与尺子的分划线正交，因为当平行玻 璃板与水平视线正交时，测微分划尺上的初始读数是5mm，所以要在单向观测时，减去常数 5mm。* 水准面的不平行性是由于什么原因引起的?这种现象对水准测量会产生什么影响 ? 答：由于水准

22、面是一重力等位面， 正常重力的大小与纬度有关，从而导致两水准面之间的不平 行。这种现象会引起经过不同路线测定某点的高程不同，使 某点高程产生多值性。* 精密测角原则 1、观测应在目标成像清晰、稳定的有利于观测的时间进行， 以提高照准精度和减小旁折光的影 响； 2、观测前应认真调好焦距，消除视差，在一测回的 观测过程中不得重新调焦，以免引起视准轴的变动；3、各测回的起始方向应均匀的分配在水平度盘和测微分划尺 的不同位置上，以消除或减弱度盘分划线和测微分划尺的分 化误差的影响。 4、在上、下半测回之间倒转望远镜，以 消除和减弱视准轴误差、水平轴倾斜误差等影响。同时可以由盘左、盘右读数值差求的两倍视

23、准误差 2c，借以检核观测 质量； 5、上、下半测回照准目标的次序应相反，并使观 测每一目标的操作时间大致相同，即在一侧回的观测过程 中，应按与时间对称排列的观测程序，其目的在于消除或减 弱与时间成比例均匀变化的影响，如觇标内架或三脚架的扭 转； 6、为了克服或减弱在操作仪器的过程中，带动水平 度盘位移的误差，要求每半测回开始观测前，照准部按规定 的转动方向先预转 12 周； 7、使用照准部微动螺旋和测 微螺旋时，其最后旋转方向均应为旋进；8、为减弱垂直轴倾斜误差的影响，观测时应保持照准部水准气泡的居中，测回间重新整平。* 倾斜螺旋有何作用？为什么规范规定只有在符合水准气泡 两端影像的分离量小

24、于1cm时才允许使用？答：倾斜螺旋的旋转可以使水准轴和视准轴同时产生微量的变化，借以迅速 而精确地将视准轴整平，由圆水准器整平仪器时，垂直轴并 不能精确在垂直位置，可能偏离垂直位置较大，此时使用倾 斜螺旋精确整平视准轴时，将会引起视准轴高度的变化，倾 斜螺旋转动量越大，视准轴高度的变化越大，如果前后视精 确整平视准轴时，倾斜螺旋的转动量不等，就会在高差中带 来这种误差的影响。* 什么是水准仪的 i 角误差和交叉误差？这两项误差各对观测成果有何影响？如何检验和校正 ? 答：水准仪的水准管轴 与视准轴投影在垂直面上所形成的夹角成为 i 角误差，投影 在水平面上的夹角称为交叉误差I角误差的影响：刀8

25、 s=i (刀s后+E s前)1/ p 检验与校正：相邻测站，应 按奇、偶数测站的观测程序进行观测。奇数站采用后前前 后的观测顺序，偶数站采用前后后前的观测顺序，并 在相邻测站上交替进行。返测的观测程序相同，这样可以清 除或消弱水准仪的 i 角误差和交叉误差的影响(一个测站上的 前 后 视 距 相 等 或 一 个 测 段 的 前 后 视 距 总 和 相 等 )* 何谓一对水准标尺零点差及基、辅分划读数差常数？在作业中采取何种措施才能消除其影响？为什么？答：两水准标 尺的零点误差不相等，他们都会在水准标尺上产生误差；同 一高度的基本分划与辅助分划读数相差一个常数，称为基辅 差；故在实际水准测量作

26、业中各测段的测站数目应安排成偶 数，且在相邻测站上使两水准标尺轮流作为前视尺和后视 尺。测站I上顾及两水准标尺的零点误差对前后视水准标尺 上读数bl , al的影响，则测站I的观测高差为 h12=(a1- a)- (bl- b)=(a1 -1)- A a+ b 在测站 n 上,顾及两水准标尺零点误差对前后视水准标尺上读数 a2,b2 的 影 响 ， 则 测 站 n 的 观 测 高 差 为 h23=(b2- A b)-(a2- A a)=(b2-a2)- A b+A a 则 1、3 点的高差，即 I、n 测 站所测高差之和为 h13=h12+h23=(a1-b1)+ (b2-2) 由此可见，尽管

27、两水准标尺的零点误差 az b ,但在两相邻测站的观测高差之和中，抵消了这种误差的影响。*(1) 前后视距相等；消除或减弱与距离有关的各种误差对观 测高差的影响，如 i 角误差和垂直折光等影响。(2) 按“后一前一前后”程序操作；消除仪器下沉引起的误差(3) 同一测站的前、后视方向不得作两次调焦；避免测微器 隙动差对观测成果的影响。(4) 旋转微倾斜螺旋及测微轮最后为“旋进”。避免倾斜螺 旋和测微器隙动差对观测成果的影响。不能消除两水准尺的零点误差水准气泡居中误差照准水准 尺分划误差和读数误差电磁场交叉误差。*述精密水准测量中的各种误差来源及消弱其误差的措施 ： 仪器误差 (1)i 角误差：前

28、后视距相等，改变观测程序( 往返测分别在上下午进行);(2)$角误差：仪器垂直轴严格垂直；仪器脚架的两条腿，分别在水准路线的前进方向上交替安 置，并平行于测线方向 (3) 零点差：测段偶数站 ;2 外界因素 影响(1) 温度对 i 角的影响：打伞、改变观测程序、偶数站 ;(2) 仪器与水准标尺下沉：前后后前，后前前后的观测顺序，往 返观测(3)大气折光的影响：视线离地面一定高度前后 视尽可能相等选择有利观测时间 (阴天、晚上、无风观测 ; 而日出后、 日落前半小时、 中午、 大风等不测 )(4) 观测误差： 水准气泡严格居中* 何谓一对水准标尺零点不等差？在作业中采取何种措施才 能消除其影响？

29、为什么？两支水准标尺的零点误差之差，叫 做一对水准标尺的零点不等差。在同一视线高度时，水准尺 上的基本分划与辅助分划的读数差，一般称为基辅差，也称 为尺常数。 消除误差：水准路线的每个测段应安排成偶数 测段，且在相邻测站上使两水准标尺轮流作为前视尺和后视 尺。*试述精密水准测量中的各种误差来源及消弱其误差的措施 1)仪器误差1视准轴与水准轴不平行的误差 1.i 角误差 ;2.交叉误差 措施：对水准仪圆水准器进行检验和校正：对交叉误差进行检验和校正 2 水准尺名义尺长误差 措施：定期精确检定标尺名义米长，在测定高差中加入标尺长 度误差改正对于高差较大的测段，避免使用误差较大的标 尺作业期间妥善保

30、护好标尺， 防止尺长发生变化 3 仪器脚 架和尺垫垂直位移的影响 措施： 观测路线，选择良好的土 质;尽量缩短每一站的观测时间；转点时，标尺要轻放于 尺垫上，并等待半分钟后在进行观测，扶标尺的时候均匀用 力 （3）观测误差：水准器气泡居中的误差，照准水准标尺上 分划的误差和读数误差 *垂直轴倾斜误差的影响能否用两个度盘位置读数取平均值 的方法来消除？为什么 ? 由于垂直轴的倾斜角 v 的大小和倾 斜方向一般不会因照准部的转动而有所改变，因此由垂直轴 倾斜而引起水平轴倾斜的方向在望远镜倒转前后也是相同 的，因而对任意一观测方向在盘左盘右观测结果的平均值中 不能消除这种误差影响 *精密水准测量作业

31、的一般规定？答： 1. 观测前 30 分钟，应 将仪器置于露天阴影处，使仪器与外界气温趋于一致；观测 时应用测伞遮蔽太阳；迁战时应罩以仪器罩。 2 仪器距前后 水准标尺的距离的应尽量相等，其差值应小于固定的差值； 二等水准测量中规定， 一测站前后视距差应小于 1.0m ；前后 数据累积差应小于3m这样可以消除或者消减与距离有关的 各种误差对观测高差的影响， 如 i 角误差和垂直折光的影响。3 对气泡式水准仪，观测前应测出倾斜螺旋的置平零点，并 做记号，随着气温变化，应随时调整置平零点的位置。对自 动安平水准仪的圆水准器， 须严格置平。 4 在测站上观测时， 不得两次调焦；转动仪器的倾斜螺旋和测微螺旋，其最后旋 转方向，均应旋进，以避免倾斜螺旋和测微