精密工程測(cè)量復(fù)習(xí)

1、一、簡(jiǎn)述題：1、 精密工程測(cè)量與一般工程測(cè)量有何差異？ 大型精密工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，要研究地形變及局部重力場(chǎng)不均勻性對(duì)工程穩(wěn)定性的影響；對(duì)于有統(tǒng)一工藝流程和結(jié)構(gòu)的大型建筑物，除了建立高精度的施工測(cè)量控制網(wǎng)外，還要建立高精度的安裝測(cè)量控制網(wǎng)。精密工程測(cè)量要求在控制點(diǎn)上建立穩(wěn)固的測(cè)量標(biāo)志，并設(shè)立強(qiáng)制對(duì)中裝置；在精密工程測(cè)量中，各種外界影響都要考慮。 總之，在精度方面、所使用的儀器工具及測(cè)量方法手段有較大的不同，但沒有明顯的界限。2、 影響深埋標(biāo)志穩(wěn)定性的主要因素有哪幾個(gè)方面？如何減弱其影響？ 基礎(chǔ)荷載的變化、地層溫度的變化和地下水位的變化。為了提高控制點(diǎn)的穩(wěn)定性，標(biāo)志的埋設(shè)深度應(yīng)在不受各種荷載、地

2、層溫度保持不變以及地下水位變化的范圍以下3、作為精密工程測(cè)量控制點(diǎn)的結(jié)構(gòu)一般包括哪幾個(gè)部分？ 精密測(cè)量控制點(diǎn)的結(jié)構(gòu)包括與各類測(cè)量儀器連接的上部標(biāo)志頭、作為固定不動(dòng)點(diǎn)的下部深埋標(biāo)志，以及支撐標(biāo)志頭的中間支撐體（多用鋼管制成）4、 畫圖說明利用雙金屬管（桿）標(biāo)為什么能隨時(shí)計(jì)算出標(biāo)志的高度變化量？ 設(shè)兩種金屬得熱膨脹系數(shù)分別為1、2 兩管初始長度為l0,當(dāng)溫度變化t后，兩管的長度變化量分別為：l1= l0·1 ·t l2= l0·2·t其差值為：=l1-l2 該值可由兩管頂部的標(biāo)尺測(cè)得。 將以上公式變化得：l1=· 所以，可根據(jù)兩管的長度變化量隨時(shí)計(jì)

3、算出標(biāo)志的高度變化量。5、 在環(huán)型加速器工程布設(shè)直伸三角形環(huán)型網(wǎng)時(shí)，用測(cè)高代替測(cè)角的根本原因是什么？ 根據(jù)測(cè)邊和測(cè)角精度要相互匹配的原則。由于隧道內(nèi)干擾大，旁折光影響較大，且邊長相差懸殊，因此很難達(dá)到這樣的精度，特別是對(duì)較小的銳角更加困難，然而要達(dá)到上述的測(cè)距精度卻是可以做到的。這就是用測(cè)高代替測(cè)角的根本原因。6、 為了避免調(diào)焦對(duì)測(cè)角精度的影響，在高精度工程測(cè)量中其測(cè)角的操作程序是什么？為什么不作“2C變動(dòng)限差”的檢驗(yàn)？ 測(cè)角操作程序如下： a) 盤左，粗略地瞄準(zhǔn)一個(gè)目標(biāo)i ; b) 仔細(xì)對(duì)光，消除視差， c) 精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)，取讀數(shù)Li， d) 不動(dòng)調(diào)焦鏡，盤右，精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)，取讀數(shù)Ri； e

4、) 對(duì)于下一個(gè)目標(biāo)i+1,重復(fù)a-d幾步操作。 對(duì)于一測(cè)站上：i= A、B、CH、A諸目標(biāo)， 依次按上述ad步驟操作，這樣，可望在每個(gè)目標(biāo)盤左、盤右讀數(shù)的平均值中消除視準(zhǔn)軸變動(dòng)的不良影響。按照這種新的操作程序測(cè)角，不必作“2C變動(dòng)限差”的檢驗(yàn)。7、 在測(cè)量工作中，一個(gè)好的照準(zhǔn)目標(biāo)應(yīng)滿足哪些要求？ 1) 其形狀和大小便于精確瞄準(zhǔn)， 2) 沒有相位差， 3) 反差大，亮度好。8、 在幾何水準(zhǔn)測(cè)量中，要提高水準(zhǔn)測(cè)量精度采取的一個(gè)重要措施是什么？在工程條件下進(jìn)行精密水準(zhǔn)測(cè)量常采用短視線，縮短視線是提高水準(zhǔn)測(cè)量精度的重要措施。理由：水準(zhǔn)測(cè)量中儀器置平誤差和瞄準(zhǔn)讀數(shù)誤差是偶然誤差，帶水準(zhǔn)管的精密水準(zhǔn)儀，其

5、氣泡居中精度約0.309、 解釋準(zhǔn)線的含義，用準(zhǔn)線替代視準(zhǔn)軸有何實(shí)際意義？ 準(zhǔn)線是在調(diào)焦過程中，十字絲交點(diǎn)在物方空間共軛點(diǎn)的軌跡。根據(jù)幾何光學(xué)原理，如果十字絲中心移動(dòng)的軌跡是一直線，則其共軛點(diǎn)軌跡(即準(zhǔn)線)也一定是一直線，雖然這兩直線不一定平行。 如果，十字絲中心移動(dòng)軌跡是直線，水準(zhǔn)管軸平行于準(zhǔn)線，則將不會(huì)產(chǎn)生調(diào)焦誤差，而并不是象上面所算的會(huì)產(chǎn)生很大的誤差。 內(nèi)對(duì)光望遠(yuǎn)鏡中十字絲不動(dòng)，移動(dòng)的是調(diào)焦鏡，因此情況與外對(duì)光望遠(yuǎn)鏡有些不同。驗(yàn)算證明，當(dāng)調(diào)焦鏡沿直線運(yùn)行時(shí)，準(zhǔn)線仍近似為一直線，所以上述分析仍然有效。由此可見，用“準(zhǔn)線”取代已沿用了多年的“視準(zhǔn)軸”概念是具有實(shí)際意義的。10、 簡(jiǎn)述液體靜力

6、水準(zhǔn)測(cè)量的工作原理。利用靜止液面?zhèn)鬟f高程的測(cè)量方法是一種古老的測(cè)量方法，流體靜力水準(zhǔn)測(cè)量不要求兩點(diǎn)之間通視，因此容易克服障礙物的阻擋，并能實(shí)現(xiàn)遙測(cè)。如圖所示，為測(cè)定A、B兩點(diǎn)的高差h，將靜力水準(zhǔn)測(cè)頭1和2分別安置在A、B上。由于兩測(cè)頭內(nèi)的液體是相互連通的，當(dāng)靜力平衡時(shí)，兩液面將處于同一水準(zhǔn)高程面上。因此由圖可得A、B兩點(diǎn)的高差為：hAB=H1-H2=(a1-a2)-(b1-b2)式中：a1a2為容器的頂面或讀數(shù)零點(diǎn)相對(duì)于工作底面的高度；b1b2為容器中的液面位置的讀數(shù)或讀數(shù)零點(diǎn)到液面的距離。11 影響液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量精度的因素有哪些？各種因素的影響該如何減弱和消除？ 氣壓 為了克服氣壓變化對(duì)確

7、定液面高度的影響，應(yīng)使作用在各容器液面上的氣壓相等。因此，通常利用空氣導(dǎo)管將各容器上部連接起來（其余部位密封），這樣不僅可使作用在各容器液面上的壓力保持平衡，而且還可以使液體處于密封狀態(tài)，減少氣壓變化，防止液體蒸發(fā)。溫度 為了減少溫度的影響，宜設(shè)法減少液面至連通管最低點(diǎn)間的高差，為此，連通管應(yīng)盡量水平放置而不應(yīng)讓它自然懸垂。為了減小溫度變化的影響，在使用精密靜力水準(zhǔn)測(cè)量方法確定高程時(shí)，應(yīng)使系統(tǒng)位于恒溫狀態(tài)；當(dāng)采用該系統(tǒng)確定兩點(diǎn)或多點(diǎn)高差變化時(shí)，在各個(gè)容器中，若液柱高度相同、各容器溫度變化相同，則它們對(duì)各容器液面高度的影響相同，而根據(jù)其液面高度確定它們之間的高差時(shí)，這種影響將被抵消。若各容器的溫

8、度變化不等時(shí)，對(duì)其高差將產(chǎn)生影響。當(dāng)各容器的液柱高度不同時(shí)，即使各容器的溫度變化相同，各容器間的高差也會(huì)產(chǎn)生影響，克服其影響的一種措施是減小液柱的高度（量程變?。?，應(yīng)與其高差的量程相適應(yīng)。液體對(duì)針尖的附著力 從光學(xué)讀數(shù)顯微鏡可以同時(shí)觀測(cè)到針尖及其倒影，在分劃板上有兩根平行線，觀測(cè)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺絲讓一根線與針尖重合，取讀數(shù)，然后用另一根線與針尖的倒影重合，再取讀數(shù)，這時(shí)針尖并沒有接觸液面，這兩個(gè)讀數(shù)的平均數(shù)就是針尖接觸液面時(shí)應(yīng)有的讀數(shù)。零點(diǎn)差 為了消除零點(diǎn)差對(duì)高差的影響，可用交換容器位置往返測(cè)量的辦法，從往返測(cè)所得高差的差數(shù)中，求得零點(diǎn)差，高差的平均數(shù)中將沒有零點(diǎn)差的影響。12 在液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量

9、中如何消除觀測(cè)頭（容器）零點(diǎn)差的影響？為了消除零點(diǎn)差對(duì)高差的影響，可用交換容器的位置往返測(cè)量的方法，從往測(cè)所得到的高差的差數(shù)中，求的零點(diǎn)差，高差的平均數(shù)中將沒有零點(diǎn)差的影響13、 預(yù)置式溢流盒是如何工作的？利用靜力水準(zhǔn)測(cè)量原理可以測(cè)量一些隱蔽點(diǎn)高程的變化，這就要用預(yù)置式溢流盒，預(yù)置盒里有兩個(gè)管子通過連通管與外界相通，其中一個(gè)口子稍高的是溢流管，口子稍低的是泄水管。溢流管的出口處理設(shè)一個(gè)墻標(biāo)式過渡水準(zhǔn)點(diǎn)。建筑物竣工后，安放預(yù)置盒的地點(diǎn)已不能用一般水準(zhǔn)測(cè)量方法去測(cè)其高程。當(dāng)需要知道它的高程時(shí)，可以用靜力水準(zhǔn)測(cè)量方法測(cè)出預(yù)置盒中溢流口與過渡水準(zhǔn)點(diǎn)之間的高差。為此把裝有玻璃管，測(cè)針及進(jìn)水口的測(cè)量儀擱在

10、過渡水準(zhǔn)點(diǎn)上。把連通管與玻璃管接通，通過進(jìn)水口注入液體，直到泄水管中有液體流出為止。這時(shí)水位與溢流口齊平。用測(cè)針就可以測(cè)出液面與過渡水準(zhǔn)點(diǎn)間的高差了。14、對(duì)設(shè)備進(jìn)行精密定位時(shí)，其一般工作的步驟是怎樣的？設(shè)備精密定位的基本過程一般是根據(jù)固定在設(shè)備上用以表示其幾何或物理軸線的測(cè)量標(biāo)志與控制網(wǎng)點(diǎn)的位置關(guān)系，計(jì)算出定位元素，然后按照計(jì)算出的定位元素進(jìn)行設(shè)備的實(shí)地定位。15、 簡(jiǎn)述視準(zhǔn)線法的準(zhǔn)直原理？以通過固定覘牌和儀器中心的鉛垂面與水平面的交線作為基準(zhǔn)線，測(cè)定中間各點(diǎn)相對(duì)基準(zhǔn)線的偏離值16、 簡(jiǎn)述導(dǎo)線法準(zhǔn)直測(cè)量的原理？導(dǎo)線法準(zhǔn)直測(cè)量是在基準(zhǔn)線的兩個(gè)端點(diǎn)之間布設(shè)導(dǎo)線，將要準(zhǔn)直的測(cè)點(diǎn)作為導(dǎo)線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。導(dǎo)

11、線的轉(zhuǎn)折角用精密經(jīng)緯儀直接測(cè)定，或者用直伸三角形測(cè)高法間接求得。當(dāng)準(zhǔn)直點(diǎn)之間距離較短時(shí)，由于儀器對(duì)中的影響，直接測(cè)角難以達(dá)到轉(zhuǎn)折角的精度要求，這時(shí)可采用直伸三角形測(cè)高法間接推算轉(zhuǎn)折角 17、 在激光波帶板準(zhǔn)直測(cè)量工作中，為什么對(duì)于不同位置的觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)制作相應(yīng)的波帶板？ 設(shè)在光源S和接收點(diǎn)K之間有一光屏。SK直線與光屏交于O點(diǎn)。在O點(diǎn)處開個(gè)小孔，在距O點(diǎn)r的地方A處也開一個(gè)小孔。自S點(diǎn)發(fā)出的光線可以經(jīng)O而到達(dá)K點(diǎn)。由于衍射作用，也可以經(jīng)A點(diǎn)而到達(dá)K點(diǎn)。隨著光程差的不同，抵達(dá)K點(diǎn)的光的相位也不同。當(dāng)光程差滿足一定條件時(shí)兩光會(huì)疊加而增強(qiáng)，焦距與像距、物距之間關(guān)系式為：為了使K能得到聚光良好的

12、光點(diǎn)或十字線，在不同點(diǎn)上要放相應(yīng)焦距的波帶板。18、 簡(jiǎn)述平行光管的工作原理？平行光管是十字絲固定在物鏡焦面上的鏡管在平行光管焦面上放一個(gè)十字絲，后面用燈光照明。這時(shí)十字絲中心就可作為一個(gè)發(fā)光點(diǎn)。我們稱十字絲中心與物鏡光心的連線為平行光管的視準(zhǔn)軸。當(dāng)測(cè)量望遠(yuǎn)鏡十字絲中心照準(zhǔn)平行光管十字絲中心時(shí)，兩個(gè)視準(zhǔn)軸必定相互平行。19、 簡(jiǎn)述自準(zhǔn)直平行光管的工作原理？自準(zhǔn)直目鏡由目鏡、立方鏡及照明燈組成。立方鏡是由兩塊直角棱鏡組成。在直角棱的斜面上鍍上半透膜，所以它一方面可以把來自照明燈的光線反射而照亮十字絲，另一方面又允許來自物鏡的成像光線通過它抵達(dá)目鏡，所以現(xiàn)測(cè)員仍可觀測(cè)到從物鏡來的像。自準(zhǔn)直平行光管

13、總與平面反射鏡一起工作20、 簡(jiǎn)述利用平行光管的原理用經(jīng)緯儀測(cè)定水準(zhǔn)儀i角的方法步驟。、把水準(zhǔn)儀和一臺(tái)J2(或J1)經(jīng)緯儀面對(duì)面地架在一起，使兩儀 器的望遠(yuǎn)鏡大概同高利用遠(yuǎn)處目標(biāo)把水準(zhǔn)儀的里遠(yuǎn)鏡凋焦至 無窮遠(yuǎn)，轉(zhuǎn)向經(jīng)緯儀并把視線放到水平狀態(tài)(如果是氣泡式水 準(zhǔn)儀，則讓氣泡居中)，在目鏡后放燈光，照明十字絲。經(jīng)緯 儀的視準(zhǔn)軸通過水準(zhǔn)儀的物鏡去瞄準(zhǔn)其十字絲。這時(shí)兩視準(zhǔn)軸相互平行了。利用經(jīng)緯儀的豎直度盤讀取視準(zhǔn)軸的豎直角，它就等于水準(zhǔn)儀的i 角。21、簡(jiǎn)述利用自準(zhǔn)直平行光管原理測(cè)量兩個(gè)相交豎直面夾角的方法步驟。22、氣象因素對(duì)電磁波測(cè)距的影響很大，為

14、什么多波測(cè)距儀則可在不測(cè)定折射率的條件下計(jì)算出精確的距離值？23、在精密工程中，對(duì)于“規(guī)范”中沒有明確規(guī)定的精度指標(biāo)，在精度初步選定時(shí)該如何考慮？二、填空題：1、 精密工程控制網(wǎng)觀測(cè)方案的選擇是布網(wǎng)時(shí)應(yīng)考慮的重要問題，它與網(wǎng)形、所采用的儀器有關(guān)。2、 在精密工程控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于各種可能的網(wǎng)形和觀測(cè)方案進(jìn)行模擬計(jì)算，從費(fèi)用、精度、可靠性以及靈敏度等方面檢查所設(shè)計(jì)的網(wǎng)的質(zhì)量。3、 如下圖為一鈍角很大的等腰直伸三角形，根據(jù)測(cè)邊和測(cè)角精度要相互匹配的原則，在測(cè)角時(shí)，要求銳角和的測(cè)角精度達(dá)到±0.3。由于外界條件影響較大，且邊長相差懸殊，如果直接觀測(cè)很難達(dá)到這樣的精度，特別是對(duì)較小的銳角更加

15、困難，測(cè)邊精度卻是可以做到的。這時(shí)該采取用測(cè)高代替測(cè)角的方法解決。4、 一般來講，精密測(cè)量控制點(diǎn)的結(jié)構(gòu)包括與各類測(cè)量儀器連接的上部標(biāo)志頭、作為固定不動(dòng)點(diǎn)的下部深埋標(biāo)志，以及支撐標(biāo)志頭的中間支撐體。5、 影響深埋標(biāo)志穩(wěn)定性的主要因素包括如下三方面：基礎(chǔ)荷載的變化、地層溫度的變化和地下水位的變化。8、好的照準(zhǔn)目標(biāo)可減少觀測(cè)者疲勞，有利于加快工作速度和提高瞄準(zhǔn)精度。好的目標(biāo)應(yīng)滿足 其形狀和大小便于精確瞄準(zhǔn)， 沒有相位差， 反差大，亮度好。9、在精密水準(zhǔn)測(cè)量中，除了按規(guī)程要求觀測(cè)外，一個(gè)提高水準(zhǔn)測(cè)量精度重要措施是縮短視線。10、準(zhǔn)線是在調(diào)焦過程中，十字絲交點(diǎn)在物方空間共軛點(diǎn)的軌跡。11、利用液體靜力水

16、準(zhǔn)儀進(jìn)行精密高差測(cè)量時(shí)，影響確定液面高度的主要因素是微小的氣壓變化和液體的溫度變化，重力變化對(duì)液面高度的影響極小。為了克服氣壓變化對(duì)確定液面高度的影響，通常利用空氣導(dǎo)管將各容器上部連接起來；為了克服溫度變化對(duì)確定液面高度的影響，應(yīng)使系統(tǒng)位于恒溫狀態(tài)；12、視準(zhǔn)線法準(zhǔn)直測(cè)量主要的儀器設(shè)備是精度較高的測(cè)角儀器或視準(zhǔn)儀、固定覘牌和活動(dòng)覘牌。13、波帶板準(zhǔn)直測(cè)量系統(tǒng)由激光器點(diǎn)光源、波帶板裝置、光電探測(cè)器三部分組成。14、當(dāng)用望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)平行光管的十字絲時(shí)，只能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)視準(zhǔn)軸相互平行，而不能保證它們相互重合。15、觀測(cè)時(shí)對(duì)于照準(zhǔn)的平面目標(biāo)在實(shí)際工作中有時(shí)不方便，相比之下立體目標(biāo)可供任何方位的測(cè)站進(jìn)行瞄準(zhǔn)，

17、使用方便。但是使用立體目標(biāo)要設(shè)法防止相位差。三、計(jì)算、設(shè)計(jì)題型 1、在精密水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)取一個(gè)讀數(shù)的偶然誤差m主要是由視線置平誤差和瞄準(zhǔn)誤差的影響組成。這二項(xiàng)誤差以角度為單位時(shí)基本上是常量，設(shè)為m； 以長度為單位時(shí)它與視線長成正比。推證：視線越短，水準(zhǔn)測(cè)量傳遞高程的誤差越小。 2、 在精密距離丈量時(shí)，如果用J2經(jīng)緯儀代替顯微鏡讀數(shù)裝置，若儀器與標(biāo)志的距離為2.062 米, 用J2經(jīng)緯儀觀測(cè)尺子和標(biāo)志中心最近的分劃線與標(biāo)志中心之間的水平角度時(shí)，（儀器在標(biāo)志中心一側(cè)其連線與尺子方向垂直），問水平角觀測(cè)一測(cè)回時(shí)其由測(cè)角造成的距離誤差為多少？利用這經(jīng)緯儀測(cè)量尺上刻劃（設(shè)為a）及標(biāo)志中心點(diǎn)O 在經(jīng)緯儀中心J

18、 的水平角（設(shè)為）則ao兩點(diǎn)間的水平距離為：也就是說角值為100時(shí)，ao的水平距離為1毫米，如果測(cè)量該水平角的精度為3，則由此引起的長度誤差為0.03毫米，3、在測(cè)小角法準(zhǔn)直測(cè)量中，測(cè)小角法觀測(cè)程序是如何設(shè)計(jì)的？（已知觀測(cè)點(diǎn)的精度推算測(cè)小角的誤差、角度的觀測(cè)方案）4、如下圖所示，A、B為基準(zhǔn)點(diǎn)，欲測(cè)定P點(diǎn)偏離AB直線的距離，在S點(diǎn)放置激光點(diǎn)光源，在K點(diǎn)放置光電探測(cè)器，分別在A、P、B點(diǎn)放置相應(yīng)的波帶板，通過K點(diǎn)光電探測(cè)器測(cè)得A、P、B三點(diǎn)偏離探測(cè)器中心分別是6.2mm、4.5mm和2.2mm,各點(diǎn)的位置關(guān)系見圖所示，求P點(diǎn)偏離AB基準(zhǔn)線的距離？ 5、利用平行光管原理檢驗(yàn)水準(zhǔn)儀i角。 6、利用自準(zhǔn)直平行光管原理檢驗(yàn)相關(guān)平面的平行度、角度。步驟：在合適的地點(diǎn)先在固定物上設(shè)置兩塊平面反光鏡 P1、P2。在經(jīng)緯儀的配合下，把這兩塊反光鏡調(diào)節(jié)到其法 線互相平行且水平。然后把構(gòu)件放在它們中間，在A，B 兩面上放兩塊反光鏡Pa，Pb。用經(jīng)緯儀分別測(cè)量P1與 Pa兩平面鏡法線間的豎直夾角和水平夾角；P2與Pb兩 平面鏡法線間的豎直夾角和水平夾角7、 設(shè)計(jì)一裝置檢驗(yàn)導(dǎo)軌的直線度（提示：自準(zhǔn)直平行光管）。在支架上裝測(cè)微器(上下，左右)。每