西南交通大学2019年952测绘学真题与参考答案

【2.6.1卫星大地测量学的内容、技术特点与作用P43】卫星大地测量学是利用人造卫星进行精确测量，研究利用这些观测数据解决大地测量学问题的科学。是现代大地测量学的重要组成部分。主要内容是:建立和维持全球性和区域性大地测量系统与大地测量框架;快速精确测定全球、区域或局部空间点的三维位置和相互位置关系;利用地面站观测数据确定卫星轨道;探测地球重力场及其时间变化，测定地球潮汐;监测和研究地球动力学(地球自转、极移、全球变化及其他全球和区域地球动力学问题);监测和研究电离层、对流层、海洋环流，海平面变化、冰川、冰原的时变。技术特点:卫星大地测量技术从观测目标可分为以下三种类型:卫星地面跟踪观测;卫星对地观测;卫星对卫星观测。从卫星大地测量学的性质来分，卫星大地测量可分为几何方法和动力方法。首先，卫星可作为一-些高空目标，被看成是在大范围内或整个三维网中的坐标框架点。从不同的地面站上观测卫星或接收卫星的定位信号，利用空间交会法就可确定卫星的位置或地面站的位置，卫星方法的主要优点是它能跨越远距离，可建立地面目标之间长距离的大地测量连接，实现地球框架的长距离尺度和方为控制。其次，卫星又可看成地球重力场的探测器或传感器。通过对地球引力场作用下的卫星或相互之间进行跟踪，可以反求地球引力场和其他动力学参数。利用卫星观测技术确定卫星轨道和精化地面站的坐标是相互作用的，即在利用卫星大地测量方法进行卫星定轨的同时，可精化地面站的地心坐标，还可解算地球引力场、地球自转参数(地球自转、极移)以及相关的动力随机模型:描述评查问题中的随机量(观测量)及其相互间统计相关性质的模型随机模型:描述评查问题中的随机量(观测量)及其相互间统计相关性质的模型模型误差:由于观测量与被观测量之间的数学物理关系经常是不确定的，所建函数模型和随机模型与客观实际总会存在某种差异，这种差异成为模型误差。模型误差与观测误差一-样，也是不可避免的，因此，测量平差不仅针对观测误差，而且还要研究模型误差的处3、何为地图投影，何为地图投影变形?按地图投影的变形：由于地球椭球面是一个不可展的曲面，将它投影到平面上，必然会产生变形。这种变形表按变形方式分类:①等角投影:地面上的微分线段组成的角度投影保持不变。适用于交通图、洋流图和风向图②等面积投影:保持投影平面上的地物轮廓图形面积与实地相等的投影。适用于对面积要求较高的自然社会经济地图③任意投影:投影又有长度变形，又有面积变形。在任意投影中，有一种常见投影，即等距般适用于参考图和中小学教科书使用。4、什么是大地测量学?什么是大地测量学坐标系统?什么是大地测量【2.1概述P26+2.2大地测量系统与大地测量参考框架P29】大地测量学主要研究地球表面及其外层空间点位的精密测定、地球的形状、大小和重力场，地球整体与局部运动,以及它们的变化的理论和技术。在大地测量学中，测定地球的大小是指测定与真实地球最为密合的地球椭球的大小(指椭球的长半轴);研究地球形状是指研究大地水准面的形状(或地球椭球的扁率);测定地面或空间点的几何位置是指测定以地球椭球面为参考面的地面点位置,即将地面点沿椭球法线方向投影到地球椭球面上,用投影点在椭球面上的大地经纬度(L,B)表示该点的水平位置，用地面至地球椭球面上投影点的法线距离表示该点的大地高程。在有些应用领域,例如水利工程,还需要以平均海水面(即:大地水准面)为起算面的高度(H),即通常所称的海拔高。点的几何位置也可以用一个以地:球质心为原点的空间直角坐标系中的三维坐标表示。P29大地测量坐标系统是一种固定在地球上,随地球一起转动的非惯性坐标系统。根据其原点位置不同，分为地心坐标系统和参心坐标系统。前者的原点与地球质心重合,后者的原点与参考椭球中心重合(参考椭球是指与某一地区或国家地球表面最佳吻合的地球椭球)。从表现形式上分，大地测量坐标系统又分为空间直角坐标系统.大地坐标系统和球坐标系统三种形式。空间直角坐标用(x，y，a)表示;大地坐标用(经度L,纬度B,大地高H)表示，其中大地高H是指空间点沿椭球面法线方向高出椭球面的距离。大地测量系统是总体概念，大地测量参考框架由若干个固定在地面上的大地网或其他实体(静止或运动的物体)按相应于大地测量系统的规定模式构建，它是大地测量系统的具5、施工测量的目的是什么?施工测量包括哪些内容?【5.2.3工程测量贯穿于工程的全生命周期P121】+相关内容把图纸上设计的建筑物、构筑物的平面位置和高程，按设计要求的精度测设在地面上，作为施工的依据，并在施工过程中进行一系列的测量工作，以衔接指导各个工序间的施工。施工测量包括施工控制网的建立、建筑物的放样、竣工测量和施工期间的变形观测等。行相对定位?相对定位的常用方法是什么?【7.1.3绝对定位方式与相对定位方式P161】在实际工作中，我们把真接确定信息、事件和目标相对于参考坐标系通的位置坐标称为绝对定位，而把确定信息、事件和目标相对于坐标系统内另一已知或相关的信息、事件和一般来说，绝对定位的概念比较抽象，技术比较复杂，定位精度也难以达到很高;而相对定位概念比较直观、具体、技术较为简单、直接，容易实现高精度。相对定位技术上较容易实现，通过相对定位的方式，在已知某目标的绝对定位结果的情况下，也可以获得新目大地测量或工程测量一般采用相对定位方式。【9.3.5空间查询与空间分析子系统P247】空间分析是比空间查询更深层的应用,内容更加广泛。空间分析的功能很多,主要包括地形分析(如两点间的通视分析等)、网络分析(如在城市道路中寻找最短行车路径等)、叠置分析(即将两层或多层的数据叠加在一起，例如将道路层与行政边界层叠置在一起，可以计算出某一行政区内的道路总长度)、缓冲区分析(给定距离某--空间对象--定范围的区域分析功能将不断增加。它可以计算出该道路缓冲区内房屋拆迁的面积。9)最后，为不同等级的区城投置相应色彩，最终效果如下：【4.4.2普通地图的制图综合P100+相关内容】①地图的用途和主题(主导因素)例如:制作普通地图时，进行取舍的内容往往是由占地面积决定的，而制作专题地图时，往往根据保留的主要元素来确定保留元素。②地图比例尺例如:大比例尺地图描绘地形图时，往往保留元素比小比例尺元素更多。③制图区域的地理特征例如:描绘山地地图时往往会保留更多的等高线，而描绘平原地区时④数据质量(基础)例如:在描述交通线路时，根据道路交通的分布质量来确定是否保留。⑤图解限制例如:在分析城市乡村规划设计时，所获取的图形数据会直接或间接的影响最后地面遥感、航空遥感、航天遥感等遥感平台。航空遥感以飞机、气球作为传感器的运载工具，航天遥感以王星、飞船或火箭作为传感器的运载工具。航空航天遥感具有的特点:大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比【9.3.2空间数据采集与输入子系统+相关内容】地球表面的陆地面积约为1.5亿km²,约占地球表面总面积的29.2%。常见的数据来①影像航空摄影测量一直是地形图测绘和更新最有效也是最主要的手段,其获取的影像是高精度大范围DEM生产最有价值的数据源。利用该数据源,可以快速获取或更新大面积的DEM数据,从而满足对数据现势性的要求。②地形图几乎世界上所有的国家都拥有地形图，这些地形图是DEM的另--主要数据源。对许多发展中国家来说，这些数据源可能由于地形图覆盖范围不够或因地图高程数据的质量低下和等高线信息的不足而比较欠缺。但对大名数发达国家和某些发展中国家比如中国来说,其国土的大部分地区都有着包含等高线的高质量地形图，这些地形图无疑为地形建模提供了丰富、廉价的数据源。③地面本身用全球定位系统GPS、全站仪或经纬仪配合袖珍计算机在野外进行观测获取地面点数据，经适当变换处理后建成数字高程模型，一般用于小范围详细比例尺的数字地形测图和④其他数据源立的数字高程模型主要用于大范围且高程精度要求较低的科学研究。【11.3作为作为数字地球基础的地球空间信息科学P285+相关内容】注：结合李德仁院士的论文《展望大数据时代的地球空间信息学》地球空间信息科学是在信息科学和空间信息技术发展的支持下，以地球表层系统为研究对象，以地球系统科学、信息论、控制论、系统论和人工智能的基本理论为指导，运用间分布特征、时空尺度概念和空间定位含义的地球空各组成部分之间的相互作用、时空特征和变化规律，为全球变化和区域可持续发展研究服当前，我们需要关心的是，人类正进入建设智慧地球和智慧城市的大数据时代，这将对地球空间信息学提出新的要求，使之具有新的时代特点。这些特点可以概括为以下7个方在大数据时代，地球空间信息学的数据获取将从空天地专用传感器扩展到物联网中上亿个无所不在的非专用传感器。譬如智能手机，它就是一个具有通信、导航、定位、摄影、摄像和传输功能的时空数据传感器:又如城市中具有空间位置的上千万个视频传感器，它能提供PE和EB级连续图像。这些传感器将显著提高地球空间信息学的数据获取能力。另一方面，在大数据时代，地球空间信息学的应用也是无所不在的，它已从专业用户扩大②多维动态:大数据时代无所不在的传感器网以日、时、分、秒甚至毫秒计产生时空数据，使得人们能以前所未有的速度获得多维动态数据来描述和研究地球上的各种实体和人类活动。越来越强大的天地--体化网络通信技术和云计算技术支持下，地球空间信息学的空间信息学从专业应用向大众化应用扩展。④全自动与实时化:在网络化、大数据和云计算的支持下，地球空间信息学有可能利用模式识别和人工智新成果来全自动和实时地满足军民应急响应用户和诸如飞机与汽车自动驾驶等实时用户的要求。⑤从感知到认知:能力。在大数据时代，通过对时空大数据的数据处理、分析、融合和挖掘，可以大大地⑥众包与自发地理信息:在大数据时代,基于无所不在的非专用时空数据传感器(如智能手机)和互联网云计算技术，通过网上众包方式，将会产生大量的自发地理信息(VGI)来丰富时空信息资源，形成人人都是地球空间信息员的新局面。⑦面向服务:地球空间信息学是一-门面向经济建设、国防建设和大众民生应用需求的服务科学。它的工具，形成合理的数据流与服务链，通过网络通信的聚焦服务方式，将有用的信息和知2、试论述测绘技术在川藏铁路建设、施工、运营全生命周期中的应用【5.2.3工程测量贯穿于工程的全生命周期P121】弱的生态环境以及高陡、高寒、高烈度、高地热和高地应力。需解决的关键的地质与工程科技问题:工程控制性重大表生灾害(链)导致灾害的原理;路重大灾害风险综合防控关键技术与模式。时间必须服从质量，经得起历史检验。运用透明地球技术，增强现实表达来自物理世界和信息世界的多粒度多模态的时开工之前的测绘工作例如地形勘探等;开工时的测量预测功能;竣工后的变形监测。工程建设各阶段的测量工作对于重要工程(如某些大型特种工程)或地质条件不良地区(如膨胀土地区)的工程建设，则还要对地层的稳定性进行观测。这里以长江三峡水利枢纽工程为例进行说明。该工程规模之大技术之复杂、综合效益之头最高的双线连续5级船闸，年单向通过能力为5000万吨，船闸人工边坡的最大坡高高达170m。茅坪溪防护坝顶长1062m,最大坝高1对于像三峡水利枢纽工程这样的超级大型建设，规划设计阶段的测量历时长达数年或更长,除了大坝选址需要做许多测量供方案比选外，还要作数千千米的水库淹没调查与测量，计算不同设计坝高下的库容淹没面积、搬迁人口等,还要进行河道比降、纵断面、横断面测量,流速、流量、水深等水文测量，区域和局部的地质测量。对大坝选址的比选区和库区的设计的基础。在这个意义上，人们把测绘人员比作工程建设的尖兵。工程规划设计阶段所用的地形图一般比例尺较小,可直接使用1:1万-1:10万的国家地面测量的模拟法白纸成图或机助法数字成图。工程建设的设计经过论证、审查和批准之后，即进入施工阶段。这时，首先要根据工地的地形、地质情况，工程性质及施工组织计划等，建立施工测量控制网；然后,再按照施工的要求,采用不同的方法，将图纸上所设计的抽象几何实体在现场标定出来，使之成为具体机器和设备的安装往往需是要达到计量级精度，为此,往往需要研究专门的测量方法和研制专用的测量仪器和工具。施工中的各种测量是施工管理的耳目，监控工程质量、工程加固措施的制定乃至施工设计的部分改变都需要测量提供实时、可靠的数据。仍以三峡水利枢纽工程为例，它的施工测量控制网最先采用边角网,在施工期问要进行多次重复观测。高程控制采用一等水淮测量将国家高程引测到坝区。工作基点通常为离建筑物较近或在基础部位设置的深埋双金属标或测温钢管标。软弱夹层等地质缺陷监测也是通过设置钢管标组来实现的。永久性建筑物采用一等水准测量精度施测垂直位移。大坝的上下游一个相当大的范围都要测绘1:100-1:500乃至更大比例尺的地面和水下地形图,供技术施工闸、副坝施工,到后勤管理及生活区建设,无不需要经常而繁杂的施工测量工作。起重机、闸门、水轮机发电机组以及升船机等大型机器设备的安装、调校,需要精密工程测量来保障。地掌握工程各建筑物(含基础与边坡岩体)及近坝区岸坡在施工、蓄水过程中的性状变化和安监测,以及近坝区地壳形变监测与滑坡监测。外部要布设变形监测网,在重要部