华东交通大学《水利工程测量与计算》期末考试试卷及答案

华东交通大学《水利工程测量与计算》期末考试试卷及答案考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项的字母填在题后的括号内）1.测量工作的基本要求是（）。A.精确、快速、经济B.精确、及时、全面C.精确、准确、可靠D.简单、方便、高效2.水准测量中，后视点读数为1.835m，前视点读数为0.924m，则视线高程为（）。A.1.835mB.0.924mC.2.759mD.1.111m3.下列误差中，属于偶然误差的是（）。A.水准管气泡居中误差B.读数误差C.仪器未严格整平引起的误差D.拨杆倾斜误差4.在水准测量中，为了削弱地球曲率和大气折光的影响，通常要求后视距（）前视距。A.大于B.小于C.等于D.无关5.角度测量中，测回法主要适用于（）。A.测量水平角B.测量竖直角C.测量坐标方位角D.测量角度闭合差6.全站仪主要由（）组成。A.经纬仪、水准仪B.电子经纬仪、光电测距仪、微处理器及显示屏C.水准尺、视距尺D.三脚架、照准部7.测量控制网分为（）两种。A.国家控制网、城市控制网B.平面控制网、高程控制网C.一级控制网、二级控制网D.三角形网、导线网8.地形图比例尺越大，表示地形要素的（）。A.精度越高B.精度越低C.密度越大D.密度越小9.大地水准面是（）。A.过海平面的水准面B.与地球椭球面相吻合的球面C.一个处处与重力方向垂直的封闭曲面D.一个不规则的、全球统一的水准面10.建筑物轴线投测常用的方法有（）。A.水准测量、三角高程测量B.极坐标法、角度交会法C.经纬仪投测法、垂线投测法D.全站仪测量法、GPS定位法二、填空题（每空1分，共20分。请将正确答案填在题中的横线上）1.测量工作的根本任务是确定地球表面上各点的__________和__________。2.水准测量中，改变仪器高是为了消除__________的影响。3.用水准仪进行水准测量时，读数应遵循“__________、估读至__________”的原则。4.角度测量中，水平角是观测点至两个目标的方向线垂直于水准面的夹角，其取值范围是__________。5.竖直角是观测点至目标的方向线与__________的夹角。6.测距中，斜距经过__________、__________和__________改正后，才能得到水平距离。7.导线测量中，闭合导线的内角和理论上应等于__________，实测内角和与理论值之差称为__________。8.地形图上，等高线是地面上高程相等的各点连成的__________。9.测量误差按性质可分为系统误差、偶然误差和__________。10.建筑施工放样常用的方法有__________、__________和__________。三、计算题（共40分）1.某水准测量测站布置及观测数据如下表所示（单位：m）：|测站|后视点(B)|后视读数(a)|前视点(A)|前视读数(b)||---|---|---|---|---||1|M|1.524|A|0.876||2|A|1.738|C|1.055||3|C|1.491|B|1.632|试计算各测段高差、视线高程及点C的高程。（10分）2.用DJ6型光学经纬仪观测某角度，测回数为4测回。第一测回盘左读数：0°00′48″，盘右读数：180°00′36″；第二测回盘左读数：90°01′15″，盘右读数：270°01′03″；第三测回盘左读数：180°00′45″，盘右读数：360°00′33″；第四测回盘左读数：270°01′28″，盘右读数：90°01′16″。试计算该角度的最终结果（采用“正倒镜差值不超60″，超限则重测”的限差要求）。（10分）3.已知A点的坐标为（X_A,Y_A）=（1000.00,2000.00），B点的坐标为（X_B,Y_B）=（1050.00,2050.00）。试计算AB直线的坐标方位角α_AB和距离D_AB。（10分）4.某地形图比例尺为1:500，图上两点间距为5.2cm，试计算两点间的实际水平距离。（5分）5.设A、B两点相距300m，用钢尺进行往返丈量，尺长改正数为+0.003m，温度为30℃，钢尺的膨胀系数为1.25×10⁻⁵/℃，标准温度为20℃，钢尺检定时的标准拉力为100N，丈量时的拉力为120N，钢尺检定时的单位长度为1m。试计算AB两点丈量的相对误差。（5分）四、简答题（共20分）1.简述水准测量中“后视黑、前视红”的操作方法及其原因。（10分）2.简述测量误差产生的主要来源。（10分）试卷答案一、选择题1.C2.C3.B4.C5.A6.B7.B8.A9.C10.C二、填空题1.横坐标，纵坐标（或坐标）2.视准轴误差（或i角误差）3.由小到大，毫米4.0°到360°（或0°到2π）5.水准面（或水平面）6.仪器常数改正，温度改正，尺长改正7.180°，角度闭合差8.曲线9.系统误差（或粗差）10.极坐标法，角度交会法，直角坐标法三、计算题1.解：*测段1：h_M→A=a-b=1.524m-0.876m=+0.648mH_A=H_M+h_M→A=H_M+0.648mH_仪器1=a=1.524m*测段2：h_A→C=a-b=1.738m-1.055m=+0.683mH_C=H_A+h_A→C=(H_M+0.648m)+0.683m=H_M+1.331mH_仪器2=a=1.738m*测段3：h_C→B=a-b=1.491m-1.632m=-0.141mH_B=H_C+h_C→B=(H_M+1.331m)-0.141m=H_M+1.190mH_仪器3=a=1.491m*检核：h_M→A+h_A→C+h_C→B=(+0.648m)+(+0.683m)+(-0.141m)=+1.190m。闭合差为0，计算无误。*点C高程：H_C=H_M+1.331m2.解：*半测回角值（盘左）：β_左1=90°01′15″-0°00′48″=89°00′27″β_左2=180°00′45″-90°01′15″=89°59′30″平均盘左角=(89°00′27″+89°59′30″)/2=89°59′58.5″*半测回角值（盘右）：β_右1=270°00′36″-180°00′48″=89°59′48″β_右2=360°00′33″-270°01′03″=89°59′30″平均盘右角=(89°59′48″+89°59′30″)/2=89°59′39″*一测回角值=(平均盘左角+平均盘右角)/2=(89°59′58.5″+89°59′39″)/2=89°59′48.75″*各测回角值：第一测回角值=89°59′48.75″第二测回角值=89°59′48.75″第三测回角值=89°59′48.75″第四测回角值=89°59′48.75″*最终结果（取各测回角值的平均值）：α=89°59′48.75″3.解：*ΔX=X_B-X_A=1050.00-1000.00=+50.00m*ΔY=Y_B-Y_A=2050.00-2000.00=+50.00m*α_AB=arctan(ΔY/ΔX)=arctan(50.00/50.00)=arctan(1)=45°00′00″*D_AB=√((ΔX)²+(ΔY)²)=√((50.00)²+(50.00)²)=√(2500+2500)=√5000=100√5≈223.61m4.解：*实际距离D=图上距离/比例尺=5.2cm/(1/500)=5.2cm×500=2600cm=26.00m5.解：*设钢尺名义长度为1m，实际长度L'=1m+0.003m=1.003m*比例尺改正ΔL_尺=L'-L=1.003m-1.000m=+0.003m*温度改正ΔL_温=L₀α(T-T₀)=1m×1.25×10⁻⁵/℃×(30℃-20℃)=1×1.25×10⁻⁵×10=+1.25×10⁻⁴m*拉力改正ΔL_拉=(P-P₀)/(E₀A)×L₀（注：通常题目不要求计算此项，或未给相关参数，此处从略或假设为0）*改正后斜距L_改=L+ΔL_尺+ΔL_温（拉力改正略）=300m+0.003m+0.000125m=300.003125m*相对误差k=|ΔL|/L_改=|300m-300.003125m|/300.003125m=0.003125m/300.003125m≈1/96000*或简化为：k=(尺长改正+温度改正)/斜距=(0.003m+0.000125m)/300m≈1/96000四、简答题1.解：*“后视黑、前视红”是指水准测量读数时，后视点使用黑面水准尺，前视点使用红面水准尺。*原因：为了进行水准尺的检核，消除或减弱水准尺零点差、尺长误差和弯曲变形等误差对测量结果的影响。通过后视读黑加前视读红（或反之），如果所得高差与后视读黑加前视读红（或反之）所得高差之差在允许范围内，则认为