测绘学概论试题及答案

测绘学概论试题及答案一、名词解释（共5题，每题4分，总计20分）1.大地水准面2.高斯-克吕格投影3.GNSS实时动态差分定位（RTK）4.数字高程模型（DEM）5.比例尺精度二、单项选择题（共15题，每题2分，总计30分）1.我国当前法定的全国统一高程基准是（）A.1956年黄海高程系B.1985国家高程基准C.吴淞高程系D.珠江高程系2.按照比例尺精度的定义，1:2000比例尺地形图的比例尺精度为（）A.0.05mB.0.1mC.0.2mD.1m3.高斯-克吕格投影6度分带规则下，第21带的中央经线经度为（）A.117°B.120°C.123°D.126°4.2000国家大地坐标系（CGCS2000）的坐标原点位于（）A.青岛观象山B.陕西省泾阳县永乐镇C.地球质心D.北京市海淀区5.美国GPS全球定位系统的标准星座构型为（）A.21颗工作卫星分布于3个轨道面B.24颗工作卫星分布于6个轨道面C.30颗工作卫星分布于3个轨道面D.35颗工作卫星分布于6个轨道面6.以下测量误差类型中，具有明显累积规律、可通过仪器校正或作业方法消除/减弱的是（）A.偶然误差B.系统误差C.粗差D.随机误差7.水准测量的核心原理是利用（）测定两点间高差，进而推算未知点高程A.竖直视线B.水平视线C.铅垂线方向D.椭球面法线方向8.我国海洋测绘与海图编制采用的法定深度基准是（）A.平均海水面B.大潮平均低潮面C.理论最低潮面D.历史最低潮面9.遥感传感器能够识别的最小地物尺寸，对应的遥感分辨率指标是（）A.空间分辨率B.光谱分辨率C.时间分辨率D.辐射分辨率10.我国基础测绘“4D产品”体系中，以矢量格式存储地形地物要素空间位置与属性信息，可直接用于空间分析与GIS建库的产品是（）A.数字高程模型（DEM）B.数字正射影像图（DOM）C.数字线划图（DLG）D.数字栅格图（DRG）11.测量工作中水平角的标准取值范围是（）A.0°~90°B.0°~180°C.-90°~90°D.0°~360°12.以下工作内容中，不属于地籍测绘核心范畴的是（）A.权属界址点坐标测量B.宗地面积测算C.地籍图编制D.建筑主体结构荷载检测13.摄影测量技术发展的三个阶段按时间顺序依次为（）A.模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量B.解析摄影测量、模拟摄影测量、数字摄影测量C.数字摄影测量、模拟摄影测量、解析摄影测量D.模拟摄影测量、数字摄影测量、解析摄影测量14.采用GNSS进行绝对三维定位时，至少需要同时观测到（）颗及以上分布良好的卫星，才能解算出点位的三维坐标与接收机钟差参数A.2B.3C.4D.515.按照自然资源部《实景三维中国建设总体实施方案》，以下不属于实景三维中国建设核心层级的是（）A.地形级实景三维B.城市级实景三维C.部件级实景三维D.全球级实景三维三、多项选择题（共5题，每题2分，总计10分，多选、少选、错选均不得分）1.现代测绘学的核心分支学科包含（）A.大地测量学B.摄影测量与遥感学C.地图制图学与地理信息工程D.工程测量学E.海洋测绘学2.在相同观测条件下，偶然误差具备的基本统计特性包括（）A.有界性：一定条件下误差绝对值不超过固定限值B.对称性：绝对值相等的正、负误差出现概率相等C.抵偿性：观测次数趋于无穷时，误差算术平均值趋近于0D.集中性：绝对值小的误差比绝对值大的误差出现概率更高E.累积性：误差值随观测路线长度增加呈线性放大3.以下属于全球卫星导航系统（GNSS）核心组成的有（）A.中国北斗卫星导航系统（BDS）B.美国全球定位系统（GPS）C.俄罗斯格洛纳斯系统（GLONASS）D.欧盟伽利略系统（Galileo）E.美国陆地卫星（Landsat）系统4.测绘基准是所有测绘工作的空间起算依据，我国法定测绘基准体系的核心组成包括（）A.大地坐标基准B.高程基准C.深度基准D.重力基准E.气象基准5.工程测量贯穿工程建设全生命周期，其核心工作内容包括（）A.工程规划阶段的地形测绘与控制测量B.工程施工阶段的施工放样C.工程竣工阶段的竣工测量D.工程运营阶段的变形监测E.全球板块运动监测四、简答题（共4题，每题7分，总计28分）1.简述测绘学的基本定义与核心研究内容。2.简述高斯-克吕格投影的基本性质，以及分带投影的目的与分带规则。3.简述大比例尺数字测图的基本作业流程。4.简述遥感技术相较于传统地面测绘的主要优势。五、论述题（共1题，总计12分）结合测绘技术的发展与应用实际，论述现代测绘技术在自然资源管理与防灾减灾工作中的核心作用。参考答案一、名词解释1.大地水准面：是指与静止状态的平均海水面相重合并延伸至大陆内部，形成的包围整个地球的封闭重力等位面（2分），是高程测量工作的基准面，面上任意一点的铅垂线均与该点曲面垂直（1分）；由大地水准面包围的地球形体称为大地体，是对地球自然形状的一级逼近，我国1985国家高程基准以青岛验潮站长期观测获得的平均海水面作为大地水准面的起算位置，对应青岛观象山国家水准原点的高程为72.260m（1分）。2.高斯-克吕格投影：又名等角横切椭圆柱投影，是我国1:500至1:50万基本比例尺地形图普遍采用的地图投影（1分）；其投影规则为将椭圆柱横套在地球椭球外部，使椭圆柱面与某一选定经线（中央经线）相切，按照等角条件将中央经线两侧一定范围内的椭球面要素投影到椭圆柱面上，展开后得到平面投影坐标（2分）；该投影具有角度无变形、中央经线投影后无长度变形、距离中央经线越远长度变形越大的特点（1分）。3.GNSS实时动态差分定位（RTK）：是GNSS高精度实时定位的主流作业模式（1分），系统由基准站、流动站、实时数据传输链路三部分组成，基准站架设在已知坐标点上，将实时观测的载波相位数据与站坐标信息通过数据链发送至流动站，流动站对自身观测数据与基准站数据进行差分处理，消除卫星轨道误差、电离层延迟、对流层延迟等公共误差（2分），可在野外实时获得厘米级精度的三维坐标，广泛应用于地形测图、施工放样、控制测量等场景（1分）。4.数字高程模型（DEM）：是基础测绘“4D产品”的核心组成部分（1分），通过规则格网或不规则三角网的形式，存储地面高程信息的数字数据集（2分），可用于提取坡度、坡向、汇水方向等地形参数，支撑等高线绘制、土方量计算、地形分析、正射影像纠正等工作，是地形三维可视化、工程设计、洪水模拟的核心基础数据（1分）。5.比例尺精度：是衡量地形图测图精度与用图价值的核心指标，定义为地形图上0.1mm长度对应的实地水平距离，计算公式为ε=0.1mm×M，其中M为地形图比例尺分母（2分）；该指标一方面可根据测图比例尺确定地物点的测量精度要求，另一方面可根据用图的精度需求选择匹配的测图比例尺，避免精度冗余或精度不足（2分）。二、单项选择题1.B解析：我国自1988年起正式启用1985国家高程基准作为全国统一高程起算依据，1956年黄海高程系为旧有高程基准，吴淞、珠江高程系为局部区域使用的高程系统。2.C解析：根据比例尺精度公式，1:2000比例尺对应精度为0.1mm×2000=0.2m。3.C解析：6度带中央经线计算公式为L0=6n-3°，n=21时L0=6×21-3=123°。4.C解析：CGCS2000为地心坐标系，原点位于地球质心，椭球长半轴为6378137m，扁率为1/298.257222101；陕西省泾阳县永乐镇为1980西安坐标系（参心坐标系）的大地原点位置，青岛观象山为国家水准原点位置。5.B解析：GPS标准星座由24颗工作卫星组成，均匀分布在6个倾角55°的轨道面上，轨道高度约20200km，运行周期约11小时58分，可保证全球任意位置任意时刻至少观测到4颗卫星。6.B解析：系统误差由固定观测条件引发，具有规律性、累积性，可通过校正、对称观测等方式消除或减弱；偶然误差（随机误差）无确定性规律，符合正态分布特性；粗差属于观测错误，需通过多余观测发现并剔除。7.B解析：水准测量依靠水准仪提供的水平视线读取水准尺读数，进而计算两点高差。8.C解析：我国海洋测绘采用理论最低潮面作为深度基准，可保证海图标注的水深值小于实际水深，保障航行安全。9.A解析：空间分辨率对应传感器瞬时视场角对应的地面尺寸，衡量识别最小地物的能力；光谱分辨率衡量传感器分辨电磁波波段的能力；时间分辨率对应传感器对同一区域的重访周期；辐射分辨率衡量传感器分辨地物辐射亮度差异的能力。10.C解析：数字线划图（DLG）为矢量格式成果，存储各类地物、地形要素的坐标与属性；DEM为高程格网数据，DOM为正射纠正后的影像数据，DRG为纸质地形图扫描纠正后的栅格数据。11.D解析：水平角是空间两条相交直线在水平面上投影的夹角，取值范围为0°~360°；竖直角为观测视线与水平视线的夹角，取值范围为-90°~90°。12.D解析：建筑结构荷载检测属于建筑工程检测范畴，地籍测绘核心围绕土地权属、位置、面积、用途开展，包括界址测量、面积测算、地籍图编制等内容。13.A解析：摄影测量最早为20世纪初的模拟摄影测量阶段，依靠光学机械仪器模拟摄影过程实现测图；20世纪中期进入解析摄影测量阶段，依靠计算机与解析测图仪实现坐标解算；20世纪90年代后进入数字摄影测量阶段，依靠数字影像与计算机视觉算法实现自动化测图。14.C解析：GNSS三维定位需要解算点位x、y、z三个坐标参数与1个接收机钟差参数，共4个未知参数，因此至少需要4颗卫星的观测值才能完成解算。15.D解析：实景三维中国建设分为地形级、城市级、部件级三个层级，地形级实景三维覆盖全国陆地范围，城市级实景三维覆盖地级以上城市建成区，部件级实景三维实现对城市重点部件的精细化表达。三、多项选择题1.ABCDE解析：现代测绘学的核心分支包括大地测量学（研究地球形状、大小、重力场与全球控制网）、摄影测量与遥感学（通过非接触传感器获取地物几何与物理信息）、地图制图学与地理信息工程（研究地图编制与空间数据管理分析）、工程测量学（服务工程建设全周期的测量工作）、海洋测绘学（研究海洋与内陆水域的测绘工作）。2.ABCD解析：偶然误差具有有界性、对称性、抵偿性、集中性四个基本统计特性，累积性是系统误差的典型特征。3.ABCD解析：GNSS是全球覆盖的卫星导航系统的统称，包含北斗、GPS、格洛纳斯、伽利略四个全球系统；Landsat为陆地遥感卫星系统，不属于导航卫星范畴。4.ABCD解析：我国法定测绘基准由大地坐标基准（CGCS2000）、高程基准（1985国家高程基准）、深度基准（理论最低潮面）、重力基准（2000国家重力基准）四部分组成，是各类测绘工作的法定起算依据。5.ABCD解析：工程测量服务于工程规划、施工、竣工、运营全阶段，包括控制测量、地形测绘、施工放样、竣工测量、变形监测等内容；全球板块运动监测属于大地测量学的研究范畴。四、简答题1.测绘学是研究对地球整体及其表面与外层空间的自然地理要素、人工设施的几何位置、属性、分布特征进行采集、处理、表达、管理、应用的科学（2分）。其核心研究内容包括：一是研究测绘基准体系的建立与维护，包括坐标、高程、深度、重力基准的建立与维持，建设全球与国家级大地控制网（1分）；二是研究地理信息数据的采集技术，包括地面测量、航空航天遥感、GNSS、海洋测量等数据获取技术（1分）；三是研究地理信息的处理与表达方法，包括地图投影、地图制图、地理信息数据建库、实景三维建模等技术（1分）；四是研究测绘成果在经济社会发展、国防建设、自然资源管理、防灾减灾等领域的应用方法（1分）；五是研究地球形状、重力场、地壳运动等地球动力学相关的测量与反演方法（1分）。2.高斯-克吕格投影的基本性质：①等角特性，投影后角度无变形，小范围内图形与实地保持相似，满足地形图测图与用图的角度需求（2分）；②中央经线投影后为直线，且长度无变形，其余经线投影后为对称于中央经线的曲线，距离中央经线越远长度变形越大（1分）；③赤道投影后为直线且与中央经线垂直，其余纬线为对称于赤道的曲线（1分）。分带投影的目的是将投影范围限制在中央经线两侧的狭窄区域，控制长度变形在测图精度允许范围内（1分）。分带规则分为两类：6度带自0°子午线起，自西向东每6°为一带，全球共60带，中央经线经度为L0=6n-3°，适用于1:2.5万至1:50万比例尺地形图（1分）；3度带自东经1.5°子午线起，每3°为一带，全球共120带，中央经线经度为L0=3n°，适用于1:1万及更大比例尺地形图。为避免横坐标出现负值，规定各带坐标纵轴向西偏移500km，并在横坐标前加注带号形成通用坐标（1分）。3.大比例尺数字测图是当前工程与地形测绘的主流模式，基本流程包括：①前期准备阶段：收集测区已有控制点、旧地形图、影像资料，根据测区范围、比例尺、精度要求编制技术设计书，对全站仪、GNSS接收机等设备进行检校，开展现场踏勘（2分）；②图根控制测量阶段：在测区高等级控制点基础上，按照密度要求布设图根控制点，采用GNSSRTK或导线测量方法测定图根点的平面坐标与高程，满足碎部测量的起算要求（2分）；③碎部数据采集阶段：采用全站仪极坐标法、GNSSRTK法、无人机航测法等，采集地物轮廓点、地形特征点的三维坐标与属性信息，包括房屋角点、道路边线、水系边界、地形变坡点、陡坎等（1分）；④数据编辑成图阶段：将采集的碎部数据导入数字测图软件，按照地形图图式规范绘制地物符号、等高线，添加地名、高程等注记，构建拓扑关系，检查图形逻辑与属性正确性（1分）；⑤质量检查与验收阶段：通过内业检查与外业抽查，核验成果的点位精度、地物完整性、属性正确性、整饰规范性，合格后输出数字成果与纸质地形图（1分）。4.遥感技术是通过非接触式传感器获取地物电磁波信息，进而识别地物几何与属性特征的测绘技术，相较于传统地面测绘具备以下优势：①作业范围广，可快速获取数千甚至数万平方公里范围的地理信息，不受地面交通与地形条件限制，能够到达人员难以进入的高原、沙漠、灾害区域开展作业（2分）；②信息获取效率高，卫星遥感可实现全球周期性观测，无人机航测可在数小时内完成数十平方公里区域的影像获取，适合应急测绘保障场景（2分）；③信息维度丰富，遥感数据不仅可获取地物的几何信息，还可获取多光谱、高光谱、雷达等波段的信息，支撑地物类型识别、植被覆盖度监测、地表形变监测等传统测绘无法完成的工作（2分）；④作业成本低，对于大面积测区，遥感与摄影测量的单位面积作业成本远低于传统地面逐点测绘的模式，适合大范围地理信息快速更新（1分）。五、论述题现代测绘技术已经形成了空天地一体化的技术体系，涵盖卫星导航定位、航空航天遥感、地理信息系统、实景三维、InSAR、无人机测绘等技术方向，在自然资源管理与防灾减灾领域发挥着不可替代的基础性支撑作用，核心价值体现在以下方面：（2分）在自然资源管理领域：一是支撑自然资源调查监测体系建设，依靠高分辨率卫星遥感、无人机航测技术，可实现年度国土变更调查、耕地保护动态监测、林草湿资源调查，定期识别耕地“非农化”“非粮化”、违法建设用地等变化图斑，结合外业GNSS实地举证，精准掌握全国各类自然资源的数量、质量