土木工程测量课后习题答案

1、土木工程测量练习题的回答一、衡量基本知识问题1-1测量学研究的对象和任务是什么？答：测量学是研究地球的形状和大小，确定地球表面各种物体的形状、大小和空间位置的科学。测量学的主要任务是测量和测量。使用测量测量仪器和工具，通过测量和修正将地物和地形位置按一定的比例尺、规定的符号缩小并制作地形图，用于科研和工程建设规划修正。测量在现场标定地形图上修订的建筑物和构筑物的位置，作为施工依据。熟悉和理解铅垂线、水准面、大地水准面、参考椭球、法线的概念。a :在铅垂线地表的任意点，重力和离心力的合力称为重力，重力方向称为铅垂线方向。水准面是垂直于铅垂线的连续闭曲面。大地水准面通过平均海水面的水准面。参考椭球

2、是为了解决心理投射校正计算问题，通常长轴为a，短轴为b的椭圆nesw围绕其短轴ns旋转的旋转椭球体，旋转椭球体也被称为参考椭球，其表面也被称为参考椭球。法线是垂直于参照椭球体的直线。问题1-3绝对标高和相对标高的基准面是什么？a :绝对标高的基准面大地水准面。相对高程的基准面水平面。问题1-4 “1956年黄海海拔系”使用的平均海水面和“1985国家海拔基准”使用的平均海水面有什么关系？答：青岛大港一号头验潮站，“1985国家海拔标准”使用的平均海水面高于“1956年黄海海拔系”，使用的平均海水面为0.029m。问题1-5用于测量的高斯平面坐标系和数学使用的笛卡尔坐标系有什么不同？a :对x和

3、y轴的位置进行置换，使第i象限的位置相同，可以按照iiiiiiiv象限顺序指针编号，在高斯平面正交坐标系中照常使用数学上使用的三角函数。我国领土内的某点a的高斯平面坐标是x a=2497019.17m，y a=19710154.33m，试着说明a点所在的6心理投射带和3心理投射带的带号码，各自的中央子午线经度。我国领土所在的概略经度范围是东经7327东经13509，位于统一6带心理投射的1323带内，位于统一3带心理投射的2445带内，因为心理投射带号不重叠，所以a点位于统一6带的19带内。中央子午线的经度是0 l=619-3=111。除去乐队编号和500km，a点位于111经纬线以东约210

4、km处。若设地球的平均曲率半径r=6371km，则与210.154km对应的经度差为约(180210.154 ) (6371)=1.88996=153，a点的概略经度为111 1.88996=112.88996问题1-7天文纬度的基准是大地水平面，大地纬度的基准是参考椭圆面。 在大地原点，大地水准面与参照椭圆体面相接，其天文纬度分别与大地纬度相等。 “1954北京牌坐标系”的大地原点在哪里？“1980西安坐标系”的大地原点在哪里？回答：“1954北京牌坐标系”的大地原点位于前苏联普尔科沃天文台的中央，“1980西安坐标系”的大地原点位于中国陕西省西安市径阳县永乐镇石际寺村。问题1-8相切平面代

5、替大地水平面对距离和高程有什么影响a :切平面代替大地水准面对距离的影响规则如下表所示。在距离d为10km时，产生的相对误差为1/120万，每km的误差相当于0.83mm。 因此，当在半径为10km的圆面积内进行距离测量时，能够用切平面替换大地水平的平面，而不会考虑地球曲率对距离的影响。接触平面代替大地水平面对高成的影响规则如下表所示。用切平面代替大地水平面作为标高计算面对标高的影响很大，距离200m时有3mm的台阶误差，这是不允许的。 因此，标高的计算面不能替换为切平面，最好使用大地水准的面，测量区内没有国家高程点的情况下，通过测量区内的某点的水准面可以假定为零标高水准的面。问题1-9测量工

6、作的基本原则是什么？回答：测定作业的原则之一是“从整体到局部，先控制后碎部，从高级到低级”，“不做前工作就不能进行审查”。测量控制网请从高度版结构到低水平。 例如，平面三角控制网与一等、二等、三等、四等、5 、10 在图根网的水平上版结构，城市导线网在国家一等、二等、三等或四等控制网下与一级、二级、三级在图根网的水平上版结构。 一等网精度最高，图根网精度最低。 控制网的等级越高，网点间的距离越大，点的密度也越薄，控制的范围越大，控制网的等级越低，网点间的距离越小，点的密度也越密，控制的范围越小。 控制测量是在逐步版结构二次网络加密之前，先版结构能够控制大范围的高级网络。二、水平测定问题2-1什

7、么是视准轴？ 什么是水平仪轴？ 在水平仪上的丸水准和管理水准分别发挥什么样的作用？a :连接视准轴望远镜的物镜中心(或光心)和十字线中心点的线。管级轴管级轴内圆弧中点的切线。圆等级的价值一般大到8，圆等级用于大致的正平机器。管级的价值一般较小，为20，管级用于使望远镜的视准轴准确地水平。问题2-2水平仪有哪些轴线？ 各轴线之间应该满足什么条件？a :求出纵轴vv、圆水准轴ll、视准轴cc、管水准轴ll、vv ll、cc ll、十字线横线vv。什么是视差？ 产生视差的原因是什么？ 怎样消除视差？a :物像没有正确制作在十字线切割板上，人眼在目镜端看到的位置不同时，物像相对于十字线切割板的位置也随

8、之变化。望远镜照射明亮的背景，转动目镜的焦点调节螺旋，使十字线与非常清晰的目标物对准，旋转物镜的聚焦间谍，使目标物像在一盏茶上清晰。问题2-4水准测定时为什么要求前、后视距离相等？回答：将基准轴cc与水准轴ll不平行的角度称为i角，在校正水准时，难以设为i=0。 当i 0时，如果在各站的水平测量的前后视距相等，则i角对前后尺寸的读线的影响值相同，在校正一站的观测台阶时，后视读减少前视读可抵消i角的影响问题2-5水准测量时，在哪个尺点放置尺垫？ 哪一点不能放尺垫？a :转向点需要配置标尺垫。 不能在已知点和临时点配置标尺垫。什么是台阶？ 什么是视线标高？ 正视读取值和背视读取值与台阶、视线标高分

9、别有什么关系？a :段差超过任意2点水平的面的垂直距离。视线标高水平仪某点尺的中线读取观测该点的标高，经常用hi表示。或者，后方视点标高后方视尺读数=视线标高。设后视点a标高为ha、后视读取值为a、前视点b、b点刻度读取值为b时问题2-7与普通水平相比，精密水平有什么特点？电子水平的特征是什么？a :精密水平仪的特点是望远镜的倍率大，极限分辨率高，规范要求ds1在38倍以上，ds05在40倍以上水平仪的分段值为10/2mm，精度高望远镜物镜的有效孔径大，亮度好望远镜的外观材料采用温度变化小的铟瓦合金钢材， 必须减小环境温度变化的影响使用平板玻璃量测仪器进行读取，配备读取误差小精密水平尺。电子水

10、平的特征是：代替人工读取值而使用自动电子读取值，从而没有读取错误、记忆错误等问题，没有人为读取误差；精度高，减弱多查询密码(与多分割等效)测量、比例分割误差，自动进行多次测量，减弱外界环境变化的影响；旋转效率高，实现自动记录、检验、处理和记忆，水平测量能够实现从外业数据采集到最后成果修订算的内外业一体化电子水平一般是设有补偿器的自动水平，采用普通水平的尺，电子水平也可以作为普通的自动水平使用。问题2-8用第2次的变动机器高度法观测一个水准路线，其观测结果如图2-35所示，图中视线上方的数字是第2次的机器高度的读取值，试着修正阶梯差hab。图2-35水准路线测定观测结果a :将图2-35的结果记

11、入下表，在表中进行补正运算，检查补正运算结果的精准性。水准测量记录(2次机器高度法)注：括弧为修正值表2-4是附加水平路线的观测结果，试着修正a、b、c三点的标高。表2-4图根电平测量的成果处理问题2-10 将水平仪放置在距离100 m的a、b两点的中央，测定段差hab=0.306m，机器移动到b点附近，读取a尺寸读取值=2 a 1.792m，b尺寸读取值2 b=1.467m。 试着修正计算机的i角吧。a :在第二设置台观测到的台阶差为=abh1.792-1.467=0.325m，两次的台阶差为三、角度测量什么是水平角？ 为什么将相同垂直面上高度不同的点作为关营销对象点，水平拨盘的读数是否相同

12、？a :水平角超过地面任何双向金属铅面的双面角。观察纵轴vv为铅垂，纵轴vv 横轴hh，基准轴cc 横轴hh，则瞄准同一垂直面上的高度不同的点，如果该水平拨盘的读取值相同且不满足上述轴系关系，则水平拨盘的读取值不同。问题3-2什么是垂直角？ 观察垂直角时，为什么只瞄准单向式就能测量垂直角的值？a :垂直角的地面方向与水平面所成的角。 角度必须是2个方向的夹角，竖直角测量的任意方向为水平面方向。问题3-3经纬仪的配置为什么含有中和整平答：使用量测仪器测量平面上的角度时，有以下两个要求1 )量测仪器的平面与有角度的平面在同一平面上；2 )量测仪器的中心对应于准等待角度的顶点。经纬仪的调平作用是使水

13、平刻度盘为水平，中心的作用是使水平刻度盘的中心和测量站(水平角的顶点)位于同一垂直线。问题3-4经纬仪由哪些主要部分组成，各自发挥什么作用？答：经纬仪由底座、水平拨盘和瞄准部三部分组成。基座上安装有竖直套筒、水平拨盘和对准部，其下有三个脚丫子紧螺钉、一个圆平气泡，它们被用于粗糙平面设备。在水平拨盘的圆环状的光学玻璃盘中，对盘边缘进行刻划，并且，绕时间校正标记有0360的角度数值。瞄准部水平刻度盘上，可围绕纵轴旋转的所有零配件的总称，包括纵轴、望远镜、横轴、纵板、水平、纵板指标水平和读取装置等。水平仪用于精密平整器的riser指标水平，用于指示riser指标的垂直。问题3-5用经纬仪测量水平角时

14、，为什么要用圆盘左侧、圆盘右侧进行观察？a :通过取盘左、盘右观察平均，可以消除视准轴误差、横轴误差、视准部偏心误差对水平角的影响。问题3-6用经纬仪测量垂直角时，为什么要用圆盘左、圆盘右观察？ 只用光盘左侧或光盘右侧观察时，如何修正垂直角？a :因为通过取盘左、盘右的观测平均值，可以消除纵盘指标差x的影响。在仅在盘左侧观察垂直角的情况下，若将纵盘读取值设为l，则考虑了指标差修正的垂直角为=90 l x。在仅在盘右侧观察垂直角的情况下，若将纵盘读取值设为r，则考虑指标差而校正的垂直角成为=r 270 x。在单板单位观测垂直角之前，先观测某个清晰的目标进行一次测量，计算经纬仪的纵板指标差x，然后

15、用该x以后进行的单板单位观测垂直角。问题3-7竖板指标水平的作用是什么？a :用于表示riser卡的指标是垂直的。整理了表3-6中测定回法观测水平角的记录。表3-6水平角读取观察记录(测定法)问题3-9整理表3-7中的方向法观测水平角的记录。问题3-10整理表3-8的垂直角观测记录。问题3-11已知的a点标高为56.38m，现在用三角高程测量方法进行直观观测，观测数据参照表3-9，已知的ap的水平距离为2338.379m，修正p点标高。问题3-12确定图3-41所示的提升管结构的竖直角修正公式问题3-13经纬仪有什么主要轴线？ 在规格中需要满足什么样的条件？a :主要轴线有纵轴vv、横轴hh、

16、视准轴cc、瞄准部水平轴ll、圆水平轴l。 必须满足以下关系问题3-14盘片左、盘片右观察可以消除水平角观察的误差吗？ 可以消除由于纵轴vv的倾斜而产生的水平角检验误差吗？a :可以消除视准轴误差、横轴误差、视准部偏心误差对水平角的影响，不能消除纵轴vv的倾斜引起的水平角检验误差。问题3-15电子式经纬仪的测角原理和光学式经纬仪的主要区别是什么a :电子经纬仪利用光电转换原理和微处理器自动测量刻度盘的读数，并将测量结果输出至修正器显示窗进行显示。 读取值没有鉴定误差。问题3-16与电子经纬仪相比，电子激光经纬仪增加了什么功能？能适用于什么行业？a :电子激光经纬仪追加了与望远镜的瞄准轴同轴的可

17、视激光指示瞄准轴方向，可用于准直测量。 对准测量将标准直线作为土建安装、施工放样或轴线投设的基准线。四、距离测量和直线方向问题4-1直线线性的目的是什么？ 有什么样的方法？ 怎么进行？a :用钢尺分阶段测量直线的长度时，使阶段点位于测量的直线上，有目视法和经纬仪法。目标估计方法根据人眼估计，将分段点定位在连接直线的起点和终点的线上。经纬仪方法在直线的起点设置经纬仪，以直线的终点为照明倾斜望远镜，以段点附近为照明，军队指挥段点在瞄准轴上。问题4-2用钢尺在平平整整地面上测量距离的步骤简单叙述。a :在直线的两端点a、b建立标高分析，后尺拿着钢尺的零端位于a点，前尺拿着钢尺的末端和一组钎料向ab方向前进，直到一个尺的台阶为止。 后尺手用手势军队指挥前尺手，将钢尺拉在ab直线上，后尺手将钢尺零点对准a点，两人在云同步上拉紧钢尺后，前尺手在钢尺