工程测量教材题目及答案

工程测量教材题目及答案一、单项选择题（每题2分，共20分。每题只有一个正确答案，将正确选项字母填入括号内）1.在1∶500地形图上量得两点水平距离为42.6mm，则实地水平距离为（）。A.21.3mB.42.6mC.85.2mD.213m答案：A2.用J6级经纬仪观测某水平角4个测回，各测回较差限差为（）。A.24″B.40″C.60″D.90″答案：B3.四等水准测量中，黑红面读数差限差为（）。A.1mmB.2mmC.3mmD.5mm答案：C4.全站仪进行坐标测量时，必须首先输入的已知数据是（）。A.仪器高B.棱镜高C.测站坐标D.温度气压答案：C5.GPSRTK测量中，求解整周模糊度失败最可能的原因是（）。A.卫星数≥8颗B.PDOP＜3C.基准站与流动站距离过远D.采样间隔1s答案：C6.建筑轴线投测到±0.000层后，允许偏差为（）。A.1mmB.3mmC.5mmD.10mm答案：C7.隧道相向开挖贯通面横向误差主要来源于（）。A.水准测量B.导线测角C.钢尺量距D.温度膨胀答案：B8.用Ni007自动安平水准仪进行二等水准，i角限差为（）。A.10″B.15″C.20″D.25″答案：B9.1″级全站仪标称精度为±(0.5mm+1ppm)，则测量1km斜距的中误差为（）。A.0.5mmB.1.0mmC.1.5mmD.2.0mm答案：C10.采用三角高程测量时，地球曲率与折光差改正符号分别为（）。A.正、正B.负、负C.正、负D.负、正答案：C二、多项选择题（每题3分，共15分。每题有两个或两个以上正确答案，选择全部正确得分，漏选、错选均不得分）11.下列属于测量误差系统误差特点的有（）。A.累积性B.随机性C.符号一致性D.可校正性E.抵偿性答案：A、C、D12.提高桥梁墩台中心放样精度的措施包括（）。A.增加测回数B.采用强制对中C.夜间观测D.正反镜观测E.加大仪器高答案：A、B、D13.关于GNSS静态控制网外业观测，正确的有（）。A.同步环边数≤6B.观测前编制DOP图C.高度角≥15°D.采样间隔30sE.天线量高至0.5mm答案：B、C、D14.数字水准仪相对于光学水准仪的优点有（）。A.读数客观B.可电子记录C.无需调焦D.可显示限差E.无需标尺答案：A、B、D15.隧道洞内导线测量必须进行的检核有（）。A.往返测角B.左右角闭合C.导线全长闭合差D.坐标增量闭合差E.高程闭合差答案：A、C、D三、填空题（每空2分，共20分）16.国家三等水准网环线周长一般不大于________km。答案：30017.用钢尺丈量倾斜距离L=124.350m，倾角α=5°，则水平距离D=________m（保留三位小数）。答案：123.87818.建筑方格网主轴线的定位精度应高于________mm。答案：2019.1″级仪器方向观测法一测回内2C互差限差为________″。答案：920.GPS网中独立基线数b与点数n、同步观测仪器数k的关系式为b=________。答案：k(n−1)21.三角高程测量中，折光系数k一般取________。答案：0.1322.二等水准测量前后视距差累计限差为________m。答案：323.全站仪气象改正公式中，ppm=________×P/(273.15+t)（P单位hPa，t单位℃）。答案：278.9624.隧道贯通误差预计时，横向误差按________传播定律估算。答案：误差椭圆25.数字地形图图根点密度一般每平方公里不少于________点。答案：64四、简答题（共25分）26.（封闭型，6分）简述水准测量中“前后视距相等”能消除或减弱哪些误差？答案：可消除或减弱以下误差：①i角误差；②地球曲率差；③调焦透镜运行差；④大气垂直折光差（当视线离地高度相近时）。27.（开放型，9分）某高层建筑施工至第30层，采用天顶垂准仪进行轴线竖向投测，请详述外业操作步骤及精度保障措施。答案：步骤：1.在底层±0.000层埋设200mm×200mm不锈钢强制对中标志，刻划“十”字中心，作为投测基准。2.施工层楼面预留200mm×200mm投测孔，孔周设20cm高防水台，防止混凝土浆流入。3.夜间或阴天无风时段观测，仪器置于底层标志上，严格调平，电子气泡≤1″。4.打开激光靶，将靶标置于施工层孔上，调焦使激光斑最小，靶标刻划0.1mm网格。5.旋转仪器0°、90°、180°、270°四个方位，每次记录激光斑中心坐标，取四测回平均。6.计算四个方位中心离散度，若≤3mm，取重心为投测点，否则重测。7.用全站仪检测投测点与楼面轴线关系，偏差≤5mm即验收通过。保障措施：①采用1″级天顶仪，配套强制对中基座；②投测孔加盖，防止风振；③观测前30min仪器置平，减少温度梯度；④投测后采用全站仪正倒镜复核，形成闭合检核；⑤记录温度、气压，进行大气折光改正；⑥每5层用GPS静态复测楼顶位移，发现异常及时纠偏。28.（封闭型，5分）写出导线测量坐标计算闭合差调整的基本公式，并说明其适用条件。答案：fx=∑Δx理−∑Δx测，fy=∑Δy理−∑Δy测，f=√(fx²+fy²)，K=f/∑D。调整公式：Δx′i=Δx测i−(fx/∑D)·Di，Δy′i=Δy测i−(fy/∑D)·Di。适用条件：仅适用于单一附合或闭合导线，且边长丈量精度均匀、角度观测精度相同。29.（开放型，5分）列举四种现代工程测量新技术，并分别说明其相对于传统方法的核心优势。答案：1.三维激光扫描：非接触、每秒百万点，可获取复杂立面点云，精度±2mm，传统经纬仪需逐点观测，效率低。2.UAV倾斜摄影：单架次0.5h完成2km²建模，分辨率1cm，外业人员由10人减至2人，无需搭设脚手架。3.GNSSRTK+惯导：车载动态测量，速度80km/h仍保持平面2cm精度，传统静态GPS需逐点架设。4.测量机器人：自动目标识别(ATR)，24h无人值守监测，位移报警0.5mm，传统人工夜班观测困难。五、计算与分析题（共40分）30.（计算题，10分）某闭合导线共4条边，观测值如下：边长D1=215.352m，方位角α1=45°00′00″；D2=178.615m，α2=135°00′00″；D3=196.208m，α3=225°00′00″；D4=201.456m，α4=315°00′00″。已知起算点A坐标(1000.000，1000.000)。求：(1)导线全长相对闭合差K；(2)调整后的B点坐标。答案：(1)计算坐标增量：Δx1=215.352×cos45°=152.341m，Δy1=152.341mΔx2=−126.308m，Δy2=126.308mΔx3=−138.782m，Δy3=−138.782mΔx4=142.421m，Δy4=−142.421m∑Δx=−0.328m，∑Δy=−2.554mfx=+0.328m，fy=+2.554m，f=√(0.328²+2.554²)=2.575m∑D=791.631m，K=2.575/791631=1/3075≈1/3100(2)调整：vxi=−(fx/∑D)·Di，vyi=−(fy/∑D)·DiB点原增量Δx1=152.341，改正vx1=+0.089m调整后Δx1′=152.430m，Δy1′=152.430−0.696=151.734mB点坐标(1000.000+152.430，1000.000+151.734)=(1152.430，1151.734)31.（分析题，10分）某大坝安全监测项目布设一条二等水准环线，全长48km，共设24站，每站前后视距均≤50m，测得环线闭合差为+8.2mm。试分析该成果是否满足规范要求，并给出处理意见。答案：二等水准环线限差：F=±4√L=±4√48=±27.7mm。实测闭合差+8.2mm＜27.7mm，精度合格。但需复核：①闭合差符号为正，检查是否存在系统折光或尺长未改正；②按测段高差不符值重新计算，每km高差中误差应≤1.0mm；③若局部测段超差，重测该段；④8.2mm虽合格，但接近1/3限差，建议增加早、晚两时段观测，取均值，提高可靠性。32.（综合题，20分）某跨江大桥主塔高200m，采用双向GPSRTK+全站仪联合高程传递方法。外业步骤如下：1.北岸B级GPS点作为基准站，南岸塔顶安置GPS流动站，同步观测10min，得椭球高h1=210.543m；2.全站仪置于塔下已知水准点A，高程HA=5.000m，量取仪器高i=1.500m，瞄准塔顶棱镜，测得竖直角α=30°00′00″，斜距s=400.000m；3.温度20℃，气压1013hPa，未加气象改正；4.取GPS高程与三角高程平均值作为塔顶高程。问题：(1)计算三角高程结果，加入地球曲率与折光改正；(2)比较两种方法差异并分析原因；(3)提出提高联合高程传递精度的三项措施。答案：(1)三角高程：地球曲率改正c=0.0785×s²(km)=0.0785×0.4²=0.0125m（正）折光改正r=−0.13×c=−0.0016m高差h=s·sinα+c+r=400×0.5+0.0125−0.0016=200.0109m塔顶高程H=HA+i+h−棱镜高v，设v=1.200mH=5.000+1.500+200.0109−1.200=205.311m(2)GPS椭球高210.543m需减去高程异常ζ，当地ζ=5.20m，则正常高HGPS=210.543−5.20=205.343m差值Δ=205.343−205.311=+0.032m原因：①GPS受多路径影响，塔顶反射面大；②三角高程未加气象改正，实际折射率大于标准，折光改正偏小；③斜距未加ppm改正，导致h偏小。(3)措施：①两岸加设临时CORS站，组成短基线网，将基线长由3km缩至500m，显著削弱对流层延迟；②全站仪加测两组对向观测，取均值，抵消折光系统差，同时实测温度梯度修正k值；③塔顶GPS天线加扼流圈，抑制多路径，观测时间延长至30min，采样1s，利用PPP−RTK后处理，使高程中误差≤1cm。六、论述题（共20分）33.（综合论述，20分）结合某城市地铁盾构隧道工程，论述如何建立高精度三维控制网，涵盖布网原则、仪器选型、外业实施、数据处理、质量评价及与盾构导向系统衔接等关键环节，字数不少于400字。答案：地铁盾构隧道多位于市政道路下方，空间狭窄、电磁干扰大，传统导线网易受阻。布网原则：①平面网采用“地面+地下”两级，地面按C级GPS网密度≤1km布点，与城市规划CORS联测；地下沿车站端头井、联络通道布设强制对中壁龛点，点距150m，确保每个掘进区间至少三点。②高程网独立布设二等水准，地面环线≤25km，地下采用钢钢尺导入法，将高程传递至洞内，导入差≤3mm。仪器选型：地面平面使用双频GNSS接收机，平面≤5mm+0.5ppm；地下采用1″级测量机器人，ATR精度≤0.5″，配套球棱镜；水准采用数字水准仪，每km偶然中误差≤0.3mm。外业实施：地面GNSS观测连续两时段，每时段≥4h，卫星截止高度角15°，PDOP＜3；地下导线观测三测回，左右角各半，测回差≤4″，边长对向观测，加温度、气压、倾斜改正；壁龛点采用微型强制对中基座，重复对中精度≤0.2mm。数据处理：GNSS基线采用Bernese软件，IGS精密星历，天线相位中心改正，基线重复性≤2mm；平差采用约束城市CORS三维框架，平面最弱点中误差≤8mm。地下导线采用TBC平差，考虑隧道窄长形状，引入Helmert方差分量估计，合理分配角度边权；