中国矿业大学工程测量b考试试题及答案

中国矿业大学工程测量b考试试题及答案一、选择题（每题2分，共30分）1.工程测量的基本任务不包括下列哪一项？A.测定地面点的位置B.将设计图上的点标定到实地C.分析测量数据D.研究地球的形状和大小2.水准测量中，前后视距相等的主要目的是：A.提高测量速度B.消除仪器i角误差C.减少大气折光影响D.避免尺垫下沉影响3.经纬仪测量水平角时，盘左和盘右观测可以消除：A.视准轴误差B.横轴误差C.竖盘指标差D.以上都是4.电磁波测距仪测距时，需要测定的大气参数主要是：A.气温和气压B.湿度C.风速D.以上都是5.测量误差按性质可分为：A.系统误差和偶然误差B.粗差和细差C.定位误差和量距误差D.人为误差和仪器误差6.导线测量中，角度闭合差的调整方法是：A.按角度个数平均分配B.按边长比例分配C.按路线长度分配D.不调整，直接使用观测值7.地形图上0.1mm所代表的实地长度称为：A.比例尺精度B.测量精度C.绘图精度D.读图精度8.施工放样时，确定点位的基本方法是：A.极坐标法B.直角坐标法C.方向交会法D.距离交会法9.GPS测量中，确定点位三维坐标至少需要：A.2颗卫星B.3颗卫星C.4颗卫星D.5颗卫星10.变形监测中，基准点的布设原则是：A.尽可能靠近变形体B.设置在变形体上C.设置在稳定区域D.随机布设11.水准测量时，如果前后视距不相等，会对高差产生的影响是：A.只产生系统误差B.只产生偶然误差C.既产生系统误差又产生偶然误差D.不产生任何误差12.在地形图测绘中，等高线的主要特征是：A.等高线相交B.等高线分叉C.等高线闭合D.等高线平行13.隧道贯通测量中，横向贯通误差的主要来源是：A.高程测量误差B.水平角测量误差C.距离测量误差D.方向测量误差14.全站仪测量时，如果未正确设置棱镜常数，会对测量结果产生的影响是：A.只影响距离测量B.只影响角度测量C.同时影响距离和角度测量D.不影响测量结果15.工程测量中，常用的坐标系是：A.大地坐标系B.高斯平面直角坐标系C.独立坐标系D.以上都是二、填空题（每空1分，共20分）1.测量工作的基本原则是从整体到局部、______和______。2.水准测量中，视线高程等于______加后视读数。3.经纬仪的主要轴线有：竖轴、横轴、______和______。4.测量误差的三大特性是：______、______和______。5.导线测量的外业工作包括踏勘选点、______、______和______。6.地形图的比例尺有数字比例尺和______两种表示方法。7.施工测量中的"三程"是指：______、______和______。8.GPS系统由空间部分、______和______三部分组成。9.变形监测的主要内容包括：______、______和______。10.测量平差的基本原理是______。三、判断题（每题1分，共10分）1.测量工作中，可以随意选择高程系统。（）2.水准仪的i角误差可以通过盘左盘右观测消除。（）3.导线测量中，角度闭合差的大小与测角精度有关。（）4.地形图上等高线的高程是相等的。（）5.GPS测量不受天气条件的影响。（）6.施工放样时，放样点的精度应高于设计精度。（）7.隧道贯通测量中，高程贯通误差比横向贯通误差要求严格。（）8.全站仪测量时，不需要对中整平。（）9.变形监测中，基准点不需要定期复测。（）10.测量平差可以消除所有的测量误差。（）四、简答题（每题10分，共30分）1.简述水准测量的原理及其在工程测量中的应用。2.解释导线测量中角度闭合差产生的原因及调整方法。3.论述工程测量在大型工程建设中的作用和重要性。五、计算题（共10分）某闭合导线测量，共有5个导线点，测得的内角分别为：120°15'30"、98°36'45"、135°42'12"、102°18'36"、103°07'06"。试计算角度闭合差，并进行调整（角度取至秒）。六、论述题（共20分）试详细论述GPS技术在工程测量中的应用、优势及局限性，并结合具体工程实例说明其应用效果。答案：一、选择题（每题2分，共30分）1.D解释：工程测量的基本任务包括测定地面点的位置、将设计图上的点标定到实地和处理测量数据。研究地球的形状和大小属于大地测学的范畴，不属于工程测量的基本任务。2.B解释：水准测量中前后视距相等的主要目的是消除仪器i角误差，即视准轴与水准管轴不平行所产生的误差。如果前后视距不相等，i角误差会对高差测量产生影响。3.D解释：经纬仪测量水平角时，盘左和盘右观测（即正倒镜观测）可以消除视准轴误差、横轴误差和竖盘指标差等多种系统误差，提高测量精度。4.A解释：电磁波测距仪测距时，电磁波在大气中的传播速度受气温和气压影响较大，因此需要测定这两个参数进行改正。湿度、风速等因素影响较小，通常可以忽略。5.A解释：测量误差按性质可分为系统误差和偶然误差。系统误差具有一定的规律性，可以通过改正方法消除；偶然误差没有规律，但具有统计特性，可以通过多次测量取平均值减小。6.A解释：导线测量中，角度闭合差的调整方法通常是按角度个数平均分配，即每个角度分配相同的改正数，这样既简单又合理。7.A解释：地形图上0.1mm所代表的实地长度称为比例尺精度，它是衡量地形图精度的重要指标，也是确定地形图比例尺和测绘方法的重要依据。8.A解释：施工放样时，确定点位的基本方法是极坐标法，即通过已知点的坐标和方位角、距离来确定待定点的位置。这种方法灵活、精度高，适用于各种施工放样工作。9.C解释：GPS测量中，确定点位三维坐标至少需要4颗卫星。其中3颗卫星用于确定平面位置和高程，第4颗卫星用于接收机时钟误差改正。10.C解释：变形监测中，基准点的布设原则是设置在稳定区域，即不受变形影响的区域，作为监测的参考基准。如果基准点本身发生变形，将导致监测结果失真。11.A解释：水准测量时，如果前后视距不相等，会对高差产生系统误差，即i角误差。这种误差与前后视距差成正比，可以通过保持前后视距相等来消除。12.C解释：在地形图测绘中，等高线的主要特征是闭合，即等高线通常是闭合曲线，除非遇到地形图边界。等高线不相交、不分叉、不平行（除非是特殊地形如平坡）。13.B解释：隧道贯通测量中，横向贯通误差的主要来源是水平角测量误差，因为横向位置主要取决于角度测量。高程测量误差影响竖向贯通，距离测量误差影响纵向贯通。14.A解释：全站仪测量时，如果未正确设置棱镜常数，只会影响距离测量结果，不会影响角度测量。这是因为棱镜常数是针对距离测量的改正参数。15.D解释：工程测量中，常用的坐标系包括大地坐标系、高斯平面直角坐标系和独立坐标系等，具体使用哪种坐标系取决于工程项目的性质和要求。二、填空题（每空1分，共20分）1.从高级到低级；步步检核解释：测量工作的基本原则是从整体到局部、从高级到低级和步步检核。这些原则保证了测量工作的精度和可靠性。2.后视点高程解释：水准测量中，视线高程等于后视点高程加后视读数。这是水准测量的基本原理，用于计算前视点的高程。3.视准轴；水准管轴解释：经纬仪的主要轴线有：竖轴、横轴、视准轴和水准管轴。这些轴线的相互关系决定了仪器的测量精度。4.有界性；对称性；抵偿性解释：测量误差的三大特性是：有界性（误差不会无限大）、对称性（正负误差出现概率相等）和抵偿性（多次测量取平均值可减小误差）。5.边长测量；角度测量；导线联测解释：导线测量的外业工作包括踏勘选点、边长测量、角度测量和导线联测等。这些工作是内业数据处理的基础。6.图式比例尺解释：地形图的比例尺有数字比例尺和图式比例尺两种表示方法。数字比例尺用分数表示，图式比例尺用线段表示。7.程序测量；过程测量；竣工测量解释：施工测量中的"三程"是指：程序测量（按施工程序进行的测量）、过程测量（施工过程中的测量）和竣工测量（工程完工后的测量）。8.控制部分；用户部分解释：GPS系统由空间部分、控制部分和用户部分三部分组成。空间部分由卫星组成，控制部分负责监控和维持系统运行，用户部分是接收设备。9.水平位移监测；垂直位移监测；倾斜监测解释：变形监测的主要内容包括：水平位移监测、垂直位移监测和倾斜监测等。这些监测内容全面反映了变形体的变形状态。10.最小二乘法原理解释：测量平差的基本原理是最小二乘法原理，即通过调整观测值，使得改正数平方和最小，从而得到最可靠的结果。三、判断题（每题1分，共10分）1.×解释：测量工作中，不能随意选择高程系统，必须使用国家统一的高程系统，如1985国家高程基准，以保证测量成果的一致性和可比性。2.×解释：水准仪的i角误差不能通过盘左盘右观测消除，因为水准仪没有盘左盘右的区别。i角误差可以通过前后视距相等的方法消除或通过校正方法减小。3.√解释：导线测量中，角度闭合差的大小与测角精度有关。测角精度越高，角度闭合差越小；反之，测角精度越低，角度闭合差越大。4.√解释：地形图上等高线的高程是相等的，这是等高线的定义。等高线是地面上高程相等的各点连接而成的闭合曲线。5.×解释：GPS测量受天气条件的影响，特别是大气条件（如电离层延迟、对流层延迟）会影响GPS信号的传播和接收，从而影响测量精度。6.√解释：施工放样时，放样点的精度应高于设计精度，这是因为施工过程中可能会产生各种误差，需要预留一定的精度裕度，以确保最终工程位置符合设计要求。7.√解释：隧道贯通测量中，高程贯通误差比横向贯通误差要求严格，这是因为高程误差直接影响隧道的坡度和排水，而横向误差主要影响隧道的线形，通常可以通过调整局部位置来纠正。8.×解释：全站仪测量时，必须对中整平，因为仪器未对中会导致测角误差，未整平会导致测角和测距误差，影响测量精度。9.×解释：变形监测中，基准点需要定期复测，以确保基准点的稳定性。如果基准点本身发生变形，将导致监测结果失真，无法准确反映变形体的实际变形情况。10.×解释：测量平差不能消除所有的测量误差，只能消除或减弱部分系统误差和偶然误差。粗差（错误）必须通过其他方法（如重复测量）发现和剔除。四、简答题（每题10分，共30分）1.水准测量的原理及其在工程测量中的应用水准测量的原理是利用水准仪提供的水平视线，在两点竖立的水准尺上读取读数，通过计算两点间的高差来确定点的高程。具体来说，如果A点的高程已知，A点水准尺的读数为后视读数，B点水准尺的读数为前视读数，则B点的高程等于A点的高程加高差，高差等于后视读数减前视读数。水准测量在工程测量中有广泛的应用：（1）建立高程控制网：为工程建设提供高程基准。（2）地形测绘：测定地形点的高程，绘制地形图。（3）施工放样：确定建筑物、道路等的高程位置。（4）变形监测：监测建筑物、桥梁等的高程变化。（5）竣工验收：检查工程是否符合设计高程要求。水准测量的精度主要取决于仪器精度、观测条件、观测方法和数据处理等因素。在实际工作中，需要根据工程要求选择合适的水准测量等级和方法，确保测量精度满足工程需要。2.导线测量中角度闭合差产生的原因及调整方法导线测量中角度闭合差产生的原因主要有：（1）测角误差：包括仪器误差、观测误差和外界条件影响等。（2）起算数据误差：已知点坐标和方位角的误差。（3）图形误差：导线图形本身的几何条件限制。对于闭合导线，角度闭合差的理论值应为0，实际测量中由于各种误差的存在，会产生角度闭合差。对于附合导线，角度闭合差等于实测角度总和与理论角度总和之差。角度闭合差的调整方法通常是：（1）计算角度闭合差：fβ=Σβ测-Σβ理（2）计算角度闭合差的允许值：fβ允=±2mβ√n，其中mβ为测角中误差，n为测角个数（3）如果|fβ|≤|fβ允|，则可以进行闭合差调整；否则，需要检查原因，重新测量（4）闭合差调整：将闭合差反号后按角度个数平均分配，即每个角度的改正数为：vβ=-fβ/n（5）计算改正后的角度值：β改=β测+vβ（6）检核：改正后角度总和应等于理论角度总和通过上述调整，可以消除角度闭合差，提高导线测量的精度。3.工程测量在大型工程建设中的作用和重要性工程测量在大型工程建设中起着至关重要的作用，是工程建设不可或缺的技术支撑。其主要作用和重要性体现在以下几个方面：（1）提供基础数据：工程测量为工程建设提供精确的基础数据，包括地形图、控制点坐标、高程等，是工程设计的基础。（2）指导施工：工程测量为施工提供放样依据，确保建筑物、构筑物等的位置、尺寸、形状等符合设计要求，是工程质量的保障。（3）质量监控：工程测量在施工过程中进行质量监控，及时发现和纠正施工偏差，确保工程质量。（4）安全监测：工程测量对大型建筑物、桥梁、隧道等进行变形监测，及时发现安全隐患，保障工程安全。（5）竣工验收：工程测量是工程竣工验收的重要依据，通过测量检查工程是否达到设计要求和标准。（6）运营维护：工程测量为工程运营维护提供数据支持，监测工程运行状态，为维护决策提供依据。（7）科技创新：工程测量技术的发展推动了工程建设的技术进步，如GPS、全站仪、三维激光扫描等新技术在工程测量中的应用，提高了工程建设的效率和精度。总之，工程测量是大型工程建设的"眼睛"和"标尺"，贯穿于工程建设的全过程，对保证工程质量、提高工程效益、保障工程安全具有不可替代的作用。五、计算题（共10分）解：（1）计算角度闭合差理论角度总和=(5-2)×180°=540°实测角度总和=120°15'30"+98°36'45"+135°42'12"+102°18'36"+103°07'06"=120°15'30"+98°36'45"=218°52'15"=218°52'15"+135°42'12"=354°34'27"=354°34'27"+102°18'36"=456°53'03"=456°53'03"+103°07'06"=560°00'09"角度闭合差fβ=560°00'09"-540°00'00"=+20°00'09"（2）计算角度闭合差的允许值假设测角中误差mβ=±12"，则fβ允=±2mβ√n=±2×12"×√5=±53.66"因为|fβ|=20°00'09"=72009">|fβ允|=53.66"，所以需要重新测量。注：在实际测量中，如此大的角度闭合差通常是由于测量错误或计算错误造成的，应该检查测量数据和计算过程，找出问题并重新测量。六、论述题（共20分）GPS技术在工程测量中的应用、优势及局限性GPS（全球定位系统）作为一种现代化的空间定位技术，在工程测量领域得到了广泛应用，为工程测量带来了革命性的变化。一、GPS技术在工程测量中的应用1.控制测量：GPS技术可用于建立各级工程控制网，从国家一等网到工程专用的小型控制网。GPS控制测量具有布点灵活、观测时间短、精度高等优点，大大提高了控制测量的效率。2.地形测绘：GPS-RTK技术可实现实时动态测量，用于地形测绘、地籍测量等工作。与传统测量方法相比，GPS地形测绘效率高、成本低，特别适合大范围地形测绘。3.施工放样：GPS-RTK技术可直接用于施工放样，无需控制点之间通视，提高了放样效率。在道路、桥梁、水利等大型工程中，GPS放样技术得到了广泛应用。4.变形监测：GPS高精度定位技术可用于建筑物、桥梁、大坝等大型结构的变形监测，实现自动化、连续化监测，提高了监测精度和效率。5.贯通测量：在隧道、矿山等地下工程中，GPS可用于地面控制测量，为贯通测量提供精确的起算数据，保证贯通精度。二、GPS技术的优势1.全天候作业：GPS测量不受天气条件影响，可全天候进行观测，提高了测量效率。2.定位精度高：GPS静态相对定位精度可达毫米级，RTK定位精度可达厘米级，满足各种工程测量的精度要求。3.操作简便：GPS测量自动化程度高，操作简便，减少了人为误差，降低了劳动强度。4.布点灵活：GPS测量不需要点之间通视，布点更加灵活，减少了选点困难。5.效率高：GPS测量速度快，特别是RTK技术可实现实时测量，大大提高了工作效率。6.成本低：GPS测量设备成本不断降低，且测量效率高，综合成本低，经济效益显著。三、GPS技术的局限性1.信号遮挡问题：GPS信号在建筑物密集、森林覆盖等区域易受遮挡，影响测量精度和可靠性。2.多路径效应：GPS信号经反射后进入接收机，产生多路径效应，影响测量精度，特别是在城市峡谷等区域。3.电离层和对流层延迟：GPS信号穿过电离层和对流层时会产生延迟，影响定位精度，虽然可以通过模型改正，但难以完全消除。4.高程