大地测量学基础高起专地质大学考试题库及答案

大地测量学基础高起专地质大学考试题库及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.大地测量学的主要任务是（）。A.研究地球表面局部区域的形状和大小B.研究地球重力场及其随时间的变化C.建立和维持国家或全球的坐标基准框架D.仅服务于工程建设和地形图测绘答案：C2.地球椭球体的长半径（赤道半径）a和短半径（极半径）b之间的关系是（）。A.a>bB.a<bC.a=bD.无法确定答案：A3.地面上一点的大地经度L是指（）。A.该点的法线与赤道面的夹角B.该点所在子午面与起始子午面之间的夹角C.该点到参考椭球面的垂直距离D.该点的铅垂线与法线之间的夹角答案：B4.我国目前采用的大地坐标系是（）。A.1954北京坐标系B.1980西安坐标系C.WGS-84坐标系D.2000国家大地坐标系（CGCS2000）答案：D5.高斯投影属于（）。A.等角投影B.等面积投影C.等距离投影D.任意投影答案：A6.在高斯平面直角坐标系中，为了保证Y坐标值为正，通常将Y坐标值加上（）。A.100公里B.500公里C.1000公里D.2000公里答案：B7.水准测量的原理是利用水准仪提供（）。A.水平视线B.铅垂线C.倾斜视线D.平行线答案：A8.用经纬仪观测水平角时，采用盘左、盘右取平均值的方法可以消除（）。A.对中误差B.整平误差C.视准轴误差D.读数误差答案：C9.全站仪可以同时测量（）。A.水平角和水平距离B.水平角、竖直角和斜距C.竖直角和高差D.坐标和高程答案：B10.GPS定位的基本原理是（）。A.角度交会B.距离交会C.后方交会D.空间距离后方交会答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分，多选、少选、错选均不得分）1.大地测量学的基本体系包括（）。A.几何大地测量学B.物理大地测量学C.空间大地测量学D.工程大地测量学E.海洋大地测量学答案：A,B,C2.决定地球椭球体形状和大小的基本参数有（）。A.长半径aB.短半径bC.扁率αD.第一偏心率eE.第二偏心率e'答案：A,B,C,D,E3.以下属于我国高程系统基准的有（）。A.1956年黄海高程系B.1985国家高程基准C.吴淞口高程系D.珠江高程系E.波罗的海高程系答案：A,B4.引起水准测量误差的主要来源有（）。A.仪器误差（如i角误差）B.观测误差（如读数误差、气泡居中误差）C.外界环境影响（如大气折光、地球曲率）D.尺垫下沉或上升E.转点选择不当答案：A,B,C,D,E5.GPS系统由以下哪几大部分组成？（）A.空间星座部分B.地面监控部分C.用户设备部分D.数据处理中心E.通信网络部分答案：A,B,C三、填空题（每空1分，共20分）1.大地测量学是在一定的时间-空间参考系中，测量和描绘地球及其__________的一门学科。答案：外部重力场2.地球的自然表面是一个起伏不平、十分不规则的表面，包括__________和__________。答案：陆地表面，海洋表面3.地面上一点沿法线到__________的距离称为大地高H。答案：参考椭球面4.正常高是地面点沿__________到__________的距离。答案：正常重力线，似大地水准面5.高斯投影采用__________分带法，其中6度分带可用于__________比例尺测图，3度分带可用于__________比例尺测图。答案：经差，中小，大6.在高斯投影中，中央子午线投影为一条__________，且长度__________；赤道投影为一条__________。答案：直线，不变，直线7.角度测量中，水平角是地面上一点到两个目标点的方向线垂直投影在__________上所成的夹角。答案：水平面8.水准测量中，前后视距相等可以消除__________和__________的影响。答案：地球曲率，大气折光9.电磁波测距的基本公式为D=答案：光在空气中的传播速度，光波往返传播时间10.GPS卫星信号包含__________、__________和__________三种成分。答案：载波，测距码，导航电文11.衡量测量精度的常用指标有__________、__________和相对误差。答案：中误差，极限误差四、判断题（每题1分，共10分，正确的打“√”，错误的打“×”）1.大地水准面是一个规则的数学曲面。（）答案：×2.参考椭球面是大地测量计算的基准面。（）答案：√3.我国地形图的分幅编号主要采用梯形分幅法。（）答案：√4.高斯投影后，除中央子午线外，其他子午线均为向两极收敛的曲线。（）答案：√5.测量工作的基本原则是“从整体到局部，先控制后碎部”。（）答案：√6.水准测量中，闭合水准路线的高差闭合差理论上等于零。（）答案：√7.经纬仪既可以测量水平角，也可以测量竖直角。（）答案：√8.全站仪测量坐标时，不需要已知点的坐标和高程。（）答案：×9.GPS静态相对定位的精度高于动态相对定位。（）答案：√10.偶然误差可以通过多次观测取平均值的方法来消除。（）答案：×（注：可减小，不能消除）五、名词解释题（每题3分，共15分）1.大地水准面答案：一个与平均海水面重合并延伸到大陆内部的、处处与重力方向垂直的连续闭合曲面。它是高程测量的基准面。2.参考椭球答案：一个形状和大小与地球大地体最为接近的旋转椭球体，其表面是测量与制图的基准面，用数学公式严格定义。3.高程异常答案：似大地水准面与参考椭球面之间的垂直距离，用符号ζ表示。它反映了地球内部质量分布不均匀导致的重力异常。4.方位角答案：从直线起点的标准方向北端开始，顺时针方向量至该直线的水平夹角。其取值范围为0°~360°。5.高差闭合差答案：水准测量中，观测得到的高差总和与理论高差总和（已知两点高程差或理论值为零）之间的差值。用于检核观测成果的质量。六、简答题（每题5分，共30分）1.简述大地测量学与普通测量学的主要区别。答案：①研究范围不同：普通测量学研究地球表面小区域（半径小于10km），忽略地球曲率，视投影面为平面；大地测量学研究广大区域甚至整个地球，必须考虑地球曲率和重力场。②基准面不同：普通测量学以水平面为基准；大地测量学以参考椭球面、大地水准面为基准。③精度要求不同：大地测量学精度要求更高，用于建立国家或全球控制网。④测量方法和技术不同：大地测量广泛采用空间大地测量技术（如GPS、VLBI等）。2.什么是高斯-克吕格投影（高斯投影）？简述其基本性质和用途。答案：高斯-克吕格投影是一种横轴椭圆柱等角投影。设想一个椭圆柱横套在地球椭球体上，使其与某一子午线（中央子午线）相切，将椭球面上的元素按等角条件投影到椭圆柱面上，然后展开成平面。性质：①等角投影，投影后角度不变形；②中央子午线投影为直线，且长度不变；③除中央子午线外，其余子午线均为对称于中央子午线的曲线；④赤道投影后为直线，但与中央子午线垂直；⑤具有长度变形，离中央子午线越远变形越大。用途：广泛应用于建立国家大地控制网和地形图测绘，是我国基本比例尺地形图（1：50万及更大比例尺）的数学基础。3.简述水准测量的主要误差来源及减弱（或消除）相应误差的措施。答案：①仪器误差（如i角误差）：前后视距尽量保持相等。②观测误差（如读数误差、气泡居中误差）：认真观测，精确读数，严格整平。③外界环境影响：地球曲率与大气折光——前后视距相等可消除其影响；温度、风力——选择有利观测时间，打伞遮阳。④尺垫下沉或上升：选择坚实转点，往返观测取均值。⑤尺长误差：定期检定水准尺。4.简述全站仪的基本功能及其在数字化测图中的作用。答案：基本功能：同时进行角度（水平角、竖直角）测量和距离（斜距、平距、高差）测量，通过内置微处理器，自动计算并显示点的三维坐标（N,E,Z）、放样数据等。在数字化测图中的作用：①数据采集：在野外直接测量地物、地貌特征点的三维坐标。②实时成图：与电子手簿或便携机连接，现场绘制草图或生成初步图形。③施工放样：将设计的点位坐标放样到实地。④提高了野外数据采集的自动化程度和效率，是实现数字化测图的关键仪器之一。5.什么是GPS绝对定位（单点定位）和相对定位？比较两者的特点和应用。答案：绝对定位（单点定位）：利用一台接收机，独立观测4颗或以上GPS卫星，解算出接收机天线在WGS-84坐标系中的绝对坐标（X,Y,Z）。相对定位：至少使用两台接收机，同步观测相同的GPS卫星，通过解算接收机之间的基线向量（坐标差）来确定待定点相对于已知点的位置。比较：①精度：绝对定位精度较低（米级），受卫星星历、钟差、大气延迟等误差影响大；相对定位精度高（厘米级甚至毫米级），通过差分可有效消除或削弱公共误差。②应用：绝对定位用于导航、低精度测量、资源调查等；相对定位用于高精度的大地控制测量、工程测量、地壳形变监测等。6.简述测量误差的分类及其特性。答案：测量误差按性质分为三类：①系统误差：在相同观测条件下，对某量进行一系列观测，误差的大小和符号保持不变或按一定规律变化。特性：累积性，有规律可循。处理：通过改正公式或观测方法（如前后视距相等）予以消除或减弱。②偶然误差（随机误差）：在相同观测条件下，对某量进行一系列观测，误差的大小和符号从表面上看没有规律性。特性：有界性、趋向性、对称性、抵偿性。处理：无法消除，通过增加观测次数、改进仪器、选择良好外界条件等方法提高精度，并用数理统计方法评估其影响。③粗差：由于观测者的粗心或仪器故障造成的明显超出规定限差的错误。特性：异常值。处理：必须通过多余观测和严格检核发现并剔除，成果中不允许存在粗差。七、计算题（每题10分，共20分）1.水准测量计算题已知A点高程=126.450m。现用普通水准测量方法进行观测，数据记录于下表。试计算B点的高程测站测点后视读数(m)前视读数(m)高差(m)高程(m)1BM.A1.864126.450ZD.11.4352ZD.11.625ZD.21.3723ZD.21.891B1.502计算要求：完成表格中“高差”和“高程”栏的计算，并计算∑后视、∑前视、∑高差进行检核。解：计算各站高差：测站1：=测站2：=测站3：=计算各转点及B点高程：===检核计算：∑后视=1.864+1.625+1.891=5.380m∑前视=1.435+1.372+1.502=4.309m∑高差h=∑后视-−因为∑h完成表格如下：测站测点后视读数(m)前视读数(m)高差(m)高程(m)1BM.A1.864+0.429126.450ZD.11.435126.8792ZD.11.625+0.253126.879ZD.21.372127.1323ZD.21.891+0.389127.132B1.502127.521总和5.3804.309+1.071答案：=2.坐标方位角与坐标增量计算题已知A、B两点的平面坐标分别为：A(4128.640m试计算：(1)AB边的坐标方位角；(2)AB边的水平距离。（计算时角度取至秒，距离取至0.001m）解：(1)计算坐标增量：ΔΔ(2)计算坐标方位角：因为ΔX<0先计算象限角：=查表或计算得：=则坐标方位角=(3)计算水平距离：===答案：(1)=；(2)=八、综合应用题（共20分）题目：在某测区布设了一条图根闭合导线A−已知点A的坐标：=500.000m，已知边AB的坐标方位角：=。观测了各导线点的水平角（内角）和边长，数据见下表：点号观测左角（内角）边长（m）A（连接角）B89^\circ30'00''105.220C107^\circ48'30''80.180D93^\circ02'00''129.340A69^\circ40'00''78.160B（已知）要求：1.计算该闭合导线的角度闭合差，并判断是否超限（图根导线角度闭合差容许值为=±，n为转折角个数）。2.若角度闭合差在容许范围内，进行角度闭合差的调整（将反号平均分配给各观测角）。3.根据调整后的角度，推算各边的坐标方位角。4.根据各边方位角和边长，计算各边的坐标增量。5.计算坐标增量闭合差、和导线全长相对闭合差K，并判断是否合格（图根导线全长相对闭合差容许值=1/20006.若合格，对坐标增量闭合差进行调整（按边长比例分配），并计算各导线点的最终坐标。解：1.计算角度闭合差及调整多边形内角和理论值：∑观测内角和：∑角度闭合差：=容许闭合差：=||角度改正数：=由于改正数需为整数秒，分配时通常凑整。此处可分配为：B角、C角各-8″，D角、A角各-7″。调整后角度：====检核：∑2.推算各边坐标方位角已知：====检核：=+3.计算坐标增量及闭合差计算各边坐标增量：ΔΔΔΔΔΔΔΔ坐标增量闭合差：==