水利工程測量12

1、中央廣播電視大學人才培養(yǎng)模式改革與開放教育試點水利工程測量形 成 性 考 核 冊 學生姓名： 張海龍 學生學號： 分校班級： 12春專 中央廣播電視大學 編制姓 名： 張海龍 學 號： 得 分： 教師簽名： 水利工程測量 作業(yè)一說明：本次作業(yè)對應于文字教材1至3章，應按相應教學進度完成。一、填空題（每空1分，共20分）1.測量學是研究地球的形狀和大小以及確定空間點位的科學。它的內(nèi)容包括測定和測設(shè)兩個部分。2.重力的方向線稱為鉛垂線。3. 鉛垂線是測量工作的基準線。4.地面線沿其垂直方向至大地水準面的距離稱為絕對高程。5.確定地面點相對位置的幾何要素是：水平距離、水平角 、高程。6.常用的高斯投

2、影帶有：六度投影帶、三度投影帶兩種。7.地形圖的分幅方法有：梯形分幅和矩形分幅 兩種。8.在一般的地形圖上，等高線分為 首曲線和計曲線兩種。9. DS3型微傾式水準儀由望遠鏡、水準器 、基座三部分構(gòu)成。 10.水準測量的檢核有計算檢核 、測站檢核。二、單項選擇題（每題1分，共5分）1.測量工作的基準線是（ b ）。a、法線； b、鉛垂線； c、方向線。2.測量工作的基準面是（ c ）。a、水準面； b、水平面； c、大地水準面。3.以經(jīng)度和緯度為參數(shù)表示地面點的位置，稱為（ a ）。a、地理坐標； b、高斯坐標； c、平面直角坐標。4.高斯投影是保持（ c ）不變的投影。a、長度； b、面積；

3、 c、角度。5.已知A、B兩點的坐標增量為：XAB=100.00m，YAB=100.00m；則AB邊的坐標方位角是（ c ）。a、45°； b、225°； c、315°。三、問答題（簡要回答，每題3 分，共45分）1.水利工程測量的任務及作用是什么？1) 為水利水電工程勘測、規(guī)劃、設(shè)計提供所需要的測繪資料。勘測、規(guī)劃時需要提供中、小比例尺地形圖及有關(guān)信息，建筑物設(shè)計時需要測繪大比例尺地形圖。2) 施工階段要將圖紙上設(shè)計好的建筑物按其位置、大小測設(shè)于實地，以便據(jù)此施工，此工作稱為測設(shè)（俗稱放樣）。3) 在施工過程中及工程建成后的運行管理階段，需要對建筑物的穩(wěn)定性及變

4、化情況進行監(jiān)測。確保工程安全運行，此項工作稱為安全監(jiān)測。2.水準面有何特性？簡述大地水準面的定義。靜止的水面稱為水準面，水準面是受地球重力影響形成的，是一個處處與重力方向垂直的連續(xù)曲面，并且是一個重力場的等位面。與平均海水面吻合并向大陸島嶼內(nèi)延伸而形成的閉合曲面稱為大地水準面。3.如何表示地面點的位置？我國目前采用的是什么“大地坐標系和高程基準”？確定地面上一點的空間位置，包括確定它在某投影面上的位置（以坐標表示）及其到大地水準面的垂直距離（即高程）。我國目前采用高斯平面直角坐標系，高程標準為1985年國家高程基準4.測量工作應遵循哪些基本原則？為什么要遵循這些原則？測量工作上按照一定的原則進

5、行，這就是在布局上“由整體到局部”，在工作步驟上“先控制后碎部”，即先進行控制測量，然后進行碎部測量。1） 可以減少測量誤差的傳遞和積累。2） 由于建立了統(tǒng)一的控制網(wǎng)，可以分區(qū)平行，從而加快測量工作的進度。5.測量工作有哪些基本工作？1） 距離測量2） 水平角測量3） 高程測量6.何謂高斯投影？高斯投影有哪些特性？ 高斯投影是設(shè)想用一個平面卷成一個空心橢圓柱，它橫著套在地球橢球外面，使橢圓柱的中心軸線位于赤道面內(nèi)并且通過球心，使地球橢球上某投影范圍的中央子午線（經(jīng)線）與橢圓柱面相切，使橢球面上的圖形投影到橢圓柱面上后保持角度不變。將某區(qū)域全投影到橢圓柱面上以后，再將橢圓柱沿著通過南北極的母線切

6、開并展成平面，便得到某投影區(qū)域在平面上的投影。1） 經(jīng)投影后，中央子午線為一直線，且長度不變，其他經(jīng)線為凹向中央子午線的曲線，且長度改變，中央子午線兩側(cè)經(jīng)差相同的子午線互相對稱。2） 經(jīng)投影后，赤道為一直線，但長度改變，其他緯線程凸向赤道的曲線，赤道兩側(cè)緯差相同的緯線互相對稱。3） 中央子午線與赤道經(jīng)投影后仍保持正交。7.高斯平面直角坐標系是怎樣建立的? 并舉例說明某點坐標值的含義。中央子午線經(jīng)投影為一條直線，以此直線為縱軸，即X軸；赤道是一條與中央子午線相垂直的直線，將它作為橫軸，即Y軸；兩條直線的交點作為原點，則組成高斯平面直角坐標系。某點y=20 657 680m說明該點在第20帶內(nèi)，高

7、斯坐標帶的直角坐標Y軸坐標為657680。8.何謂比例尺和比例尺精度？ 圖上的線段長度和地面相應長度之比稱為地圖比例尺。相當于圖上0.1mm的實地水平距離為比例尺精度。9.在測量工作中采用的起始方向有哪幾種? 它們之間有什么關(guān)系?1） 真子午線方向2） 磁子午線方向3） 縱坐標軸方向直線OB的真方位角為A，磁方位角為M，坐標方位角為，磁偏角為，子午線收斂角為則有如下關(guān)系：A=M+A=+=M+-10.何謂等高線？ 它有哪些特性？ 等高線是地面上高程相同的各相鄰點連成的閉合曲線。1） 位于同一條等高線上各點的高程相同。2） 等高線是閉合的曲線。3） 等高線一般不能相交。4） 等高線與山脊線，山谷線

8、正交。5） 等高線在圖上的平距越大，地面坡度越緩；平距越小，則坡度愈陡。11.簡述水準測量的原理。水準測量原理是利用水準儀所提供的水平視線，并借助水準尺，來測定地面兩點間的高差，然后根據(jù)其中一點的已知高程推算出另一點的高程。12.在一個測站上，高差的正、負號說明什么問題? 正高差說明后視讀數(shù)比前視大，即后視點比前視點高程低，負高差說明后視讀數(shù)比前視小，即后視點比前視點高程高。13.DS3型微傾式水準儀上的圓水準器和管水準器各有什么作用? 管水準器是用來指示視準軸是否水平的裝置；圓水準器是用來指示豎軸是否豎直的裝置。14.何謂視差? 產(chǎn)生視差的原因是什么?怎樣消除視差?眼睛在目鏡端上、下微動，若

9、看到十字絲與標尺的影響有相對移動時，這種現(xiàn)象稱為視差。由于視差的存在，當眼睛與目鏡的相對位置不同時，會得到不同的讀數(shù)，從而加大了讀數(shù)的誤差，應予以消除。消除的方法是反復仔細調(diào)整物鏡合目鏡調(diào)焦螺旋，直到眼睛上，下移動時讀數(shù)不變?yōu)橹埂?5.簡述在一個測站上進行普通水準測量時，DS3型微傾式水準儀的操作使用方法及步驟。 1） 安置水準儀2） 粗略整平3） 瞄準水準尺4） 精確整平與讀數(shù)四、計算題（30分）1.設(shè)某點的經(jīng)度為東經(jīng)112°2518，求它所在的高斯六度和三度投影帶的帶號及其中央子午線經(jīng)度各為多少？ (5分)112°2518=112.42°六度：N=（112.4

10、2+3）/6=19.24所以為19帶中央子午線的經(jīng)度為111。三度：N=112.42/3=37.48所以為37帶中央子午線的經(jīng)度為111。2.已知過A點的磁偏角為-19、子午線收斂角為+3，直線AB的坐標方位角為60°20，求直線AB的真方位角與磁方位角，并繪圖說明。(5分)磁方位角M = A =60°20+19=60°39真方位角A=+=60°20+3=60°23 3.如圖1-1所示，已知AB225°1630，測得連接角及折角(左角)為：B35°2042、C=190°2454、D=170°1812。試計

11、算各邊的坐標方位角BC、CD、DE各為多少？(5分)EDCAB圖1-1BCAB+B -180°=225°1630+35°2042-180°=80°3712CDBC +C -180°=80°3712+190°2454-180°=91°26DECD +D -180°=91°26+170°1812-180°=81°20184.已知：XA400.98m，YA460.67m，AB45°3630，DAB=250.00m，計算B點坐標XB、YB ，并

12、繪略圖說明。(5分)XB= XA+ DAB cosAB =400.98+250*cos45°3630=575.87mYB= YA+ DAB sinAB =460.67+250*cos45°3630=639.31m5. 圖1-2為一閉合水準路線，已知BM1的高程為50.376m，各測段的實測高差及測站數(shù)均注于圖中，請在表1-1中，計算與調(diào)整閉合水準路線的高差閉合差，并求出1、2、3、4點的高程。(10分)圖2表1-1 水準路線高差閉合差調(diào)整與高程計算測段編號點名測站數(shù)實測高差(m)改正數(shù)(m)改正后高差(m)高 程(m)1BM110+1.224-0.737+0.4875 0.

13、3 7 6150.86328+1.424-0.590+0.834251.69738+1.787-0.590+1.197352.894411-0.714-0.811-1.525451.369512-0.108-0.885-0.993BM15 0.3 7 649+3.613-3.6130輔助計算高差閉合差：fh=+3.613m閉合差允許值：fh允=±70mm每站高差改正數(shù)：V站=-0.074m備注改正數(shù)、改正后高差、高程均取至0.001m姓 名： 張海龍 學 號： 得 分： 教師簽名： 水利工程測量 作業(yè)二說明：本次作業(yè)對應于文字教材4至6章，應按相應教學進度完成。一、填空題（每空1分，

14、共20分）1.水平角就是地面上兩直線之間的夾角在水平面上的投影。2.DJ6型光學經(jīng)緯儀由照準部、水平度盤、基座三部分組成。3.DJ6型光學經(jīng)緯儀的安置工作包括對中和整平。4.常用的水平角觀測方法有測回法、方向觀測法。5.在豎直面內(nèi)傾斜視線方向與水平視線方向 的夾角稱為豎直角。6.常用的距離測量方法有鋼尺量距、視距量距和電磁波量距。7.用視距法測量兩點間的距離，當視線水平時只需讀取望遠鏡上絲 和下絲在標尺上的讀數(shù)。8. 測量誤差按其性質(zhì)可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差 兩大類。9.在測量工作中，常用中誤差、相對誤差 和允許誤差來評定觀測值的精度。 二、單項選擇題（每題1分，共5分）1.在測量水平角時，經(jīng)

15、緯儀的水平度盤（ b ）。a、隨照準部轉(zhuǎn)動； b、不隨照準部轉(zhuǎn)動； c、有時轉(zhuǎn)動有時不轉(zhuǎn)動。2.在測量豎直角時，經(jīng)緯儀的豎直度盤（ b ）。a、不隨望遠鏡轉(zhuǎn)動； b、隨望遠鏡轉(zhuǎn)動； c、隨照準部轉(zhuǎn)動。3.用視距法測量兩點間的距離，當視線傾斜時需讀取望遠鏡的( c )。a、上絲、中絲、下絲讀數(shù)； b、上絲、中絲讀數(shù)； c、上絲、下絲讀數(shù)。4.鋼尺的尺長改正值屬于（ c ）。a、偶然誤差； b、中誤差； c、系統(tǒng)誤差。5.欲確定一個平面三角形至少需要觀測其幾個內(nèi)角（ b ）。a、一個內(nèi)角； b、兩個內(nèi)角； c、三個內(nèi)角。三、問答題（簡要回答，每題3 分，共45分）1.觀測角度的儀器應滿足哪些條件？

16、1) 儀器要能安置在角頂上，而且一起的中心必須位于角頂?shù)你U垂線上；2) 照準設(shè)備能在豎直面和水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動；3) 要具備有一個刻度盤，并能使其處于水平位置；4) 要有讀數(shù)設(shè)備，讀取投影方向的讀數(shù)。2.安置經(jīng)緯儀時，對中、整平的目的是什么？ 安置工作包括對中和整平。對中的目的是使儀器中心位于地面點（即所測角頂）的鉛垂線上。整平的目的是使經(jīng)緯儀的豎軸成鉛垂位置，或者說使水平度盤處于水平位置。3.試述采用測回法觀測水平角一測回的操作步驟、記錄、計算方法。如圖，設(shè)置儀器于O點，地面兩目標為A、B。測定AOB。1） 盤左位置在O點安置好儀器，瞄準目標A，得讀數(shù)為a左，記入水平角觀測手簿。再順時針方向旋

17、轉(zhuǎn)照準部瞄準B目標，得讀數(shù)b左，記入手簿，這樣舊完成了盤左半個測回，得角值左=b左-a左。2） 盤右位置倒轉(zhuǎn)望遠鏡，變?yōu)楸P右位置，按上述方法先瞄準目標B，讀取b右，逆時針轉(zhuǎn)動照準部，瞄準目標A，讀取a右，完成盤右半測回。得右=b右-a右。3） 各測回間變換度盤位置為提高精度，需要對角觀測幾個測回，為了減少度盤誤差的影響，在每一測回盤左的第一個方向變換盤位置，進行觀測。4.測量豎直角與測量水平角有何不同? 觀測豎直角時豎盤指標水準管的氣泡為何一定要居中?測定豎直角時，水平視線方向的讀數(shù)是不需要讀取的，它是一個固定的數(shù)值，所以在測定豎直角時只要視線對準目標后讀一個數(shù)就行了。由于存在豎盤讀數(shù)的指標差

18、只有水準管氣泡居中時才能使標準差在盤左數(shù)值與盤右數(shù)值進行取平均數(shù)時消除，使誤差減少到最小。5.經(jīng)緯儀有哪些主要軸線 ? 它們之間應滿足什么條件 ? 為什么 ?經(jīng)緯儀的主要軸系是：儀器旋轉(zhuǎn)軸；望遠鏡旋轉(zhuǎn)軸；望遠鏡視準軸；照準部水準管軸。根據(jù)水平角的定義和觀測原理，其軸系之間應滿足下列幾何條件：1） 水平度盤應位于水平位置，豎盤應在豎直面內(nèi)。2） 望遠鏡上、下轉(zhuǎn)動時，視準軸形成的視準面必須是豎直面。這實際上是由兩個條件決定的，其一是視準軸旋轉(zhuǎn)時的視準面必須是一個平面，否則存在視準軸誤差。在盤左或盤右位置，旋轉(zhuǎn)望遠鏡時各形成一個錐面。其次是視準面必須是豎直面。3） 十字絲的豎絲應與橫軸垂直。4） 豎

19、盤指標差應接近于零。6.用經(jīng)緯儀瞄準同一豎直面內(nèi)不同高度的兩點，水平度盤上讀數(shù)是否相同 ? 在豎直度盤上的讀數(shù)差是否就是豎直角 ? 為什么 ？水平度盤上的讀數(shù)相同，水平視線上的讀數(shù)是一個固定值。豎直度盤上的讀數(shù)差不是豎直角，因為當盤左是視線上瞄，讀數(shù)減小，讀數(shù)差為負值，正好與實際角方向相反。7.測站點與不同高度的兩點連線所組成的夾角是不是水平角 ? 為什么 ?不是水平角。因為水平角就是地面上兩直線之間的夾角在水平面上的投影，而不是空間斜面角。而測站與不同高度的兩點連線所組成的夾角實際上就是空間斜面角。8.什么叫直線定線？ 簡述在平坦地區(qū)用一般方法進行鋼尺量距之步驟。地面上兩點之間距離較遠時，用

20、卷尺量距不能一次完成，這時需要分段丈量，分段丈量時在地面標定若干點，使其在同一直線上，這項工作叫做直線定線。 沿平坦的地面量距時，可先用目測定線，也可邊定線邊丈量。丈量時兩人手持鋼尺，前司尺員持尺子末端，并帶一組測釬向B方向前進，到達定好方向線的1點時停下，前、后司尺員沿直線方向拉緊、拉平尺子，后司尺員將尺子的零點對準A點，前司尺員將第一根測釬對準尺子末端刻劃處插于地上，這樣就完成了第一尺段丈量工作。接著拉尺繼續(xù)前行，后司尺員走到1號點時，將尺子零刻劃線對準第一根測釬，前司尺員將尺子拉緊沿AB方向在尺子末端刻劃處插下第二根測釬，后司尺員將第一根測釬收起；按此方法，直到最后一個整尺段。最后剩下的

21、不足整尺段，丈量時，后司尺員將尺子零刻劃線對準第n根測釬，前司尺員將尺子拉緊對準B點，讀出不足整尺段的尾數(shù)Q，后司尺員收起最后一根測釬，則A，B兩點間的距離為：D=nL+Q為了校核和提高精度，一般要進行往返丈量。9. 試述用視距測量方法測定水平距離和高差的方法步驟。1） 在控制點P安裝經(jīng)緯儀，量取儀器高I，并抄錄高程Hp。2） 立尺于待測的地形點上，盡量使尺子豎直，尺面對準儀器。3） 觀測員用經(jīng)緯儀的盤左位置照準地形尺，消除視差，讀取下絲、上絲讀數(shù)，計算尺間隔；也可直接讀取尺間隔，其方法為轉(zhuǎn)動望遠鏡的微動螺旋，使上絲對準標尺上某一整分米數(shù)，并快速讀取下絲的讀數(shù)，用心算算出尺間隔；再讀取中絲的讀

22、數(shù)；使豎盤指標水準管氣泡居中，讀取豎盤的讀數(shù)（豎盤指標自動歸零的儀器直接讀取豎盤讀數(shù)）。計算豎直角：=90°-L計算水平距離：D=Klcos2計算高差：h=Dtan+i-vL 豎直角讀數(shù)K 視距常數(shù)l 尺間隔i 儀器高v 中絲讀數(shù)10.為什么要進行鋼尺檢定？ 鋼尺兩端刻劃線間的標準長度稱為鋼尺的名義長度。其實際長度往往不等于名義長度，用這樣的尺子量距離，每量一整尺長，就會使量得的結(jié)果包含一定的誤差，而且這種誤差有積累性。因此，為了量得準確距離，除了要掌握好丈量得方法外，還必須進行鋼尺檢定。11. 簡述鋼尺量距的注意事項。1） 由于尺長誤差具有積累性，量得距離越長，誤差越大。因此量距前

23、必須對鋼尺進行檢定，以求得尺長改正值。2） 鋼尺是一線狀物體，由于受溫度影響而產(chǎn)生較大得線性膨脹，所以精密量距時，要測定鋼尺的溫度，進行鋼尺溫度改正。3） 精密量距時，要用經(jīng)緯儀來定線，保證定線精度。4） 精密量距時，前、后司尺員對鋼尺的拉力應與檢定時相同；待拉力穩(wěn)定時，前、后司尺員要同時讀數(shù)。12.試述測量誤差的主要來源有哪些方面 ?1） 由于測量儀器的制造不十分完善及檢驗、校正的殘余誤差，必然使觀測值中包含有因儀器本身而產(chǎn)生的測量誤差。2） 操作儀器的技術(shù)人員（觀測員）感覺器官的鑒別能力有一定局限性，所以在儀器的安置、照準、讀數(shù)方面都不可避免地產(chǎn)生測量誤差。3） 觀測時所處的外界條件發(fā)生變

24、化，例如，溫度高低、濕度大小、風力強弱及大氣折光等因素的影響都會產(chǎn)生測量誤差。以上三個方面的因素綜合起來，稱為觀測條件，同時，也是產(chǎn)生誤差的主要原因。13.偶然誤差和系統(tǒng)誤差有什么不同 ?在相同的觀測條件下進行了一系列觀測，所產(chǎn)生的誤差大小不等、符號不同，沒有明顯的規(guī)律性，這類誤差叫做偶然誤差。偶然誤差是由于人的感覺器官和儀器的性能受到一定的限制，以及觀測時受到外界條件的影響等原因所造成的。大量的偶然誤差具有一定的規(guī)律性。在相同的觀測條件下做一系列的觀測，如果誤差在大小、符號上表現(xiàn)處系統(tǒng)性，或按一定的規(guī)律變化，這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差主要是由于使用的儀器不夠完善及外界條件所引起的。消除或

25、減弱系統(tǒng)誤差影響的方法是對觀測值加改正值。14.偶然誤差具有哪些特性？1） 在一定觀測條件下的有限個觀測值中，其偶然誤差的絕對值不會超過一定的界限；或者說，超過一定限值的觀測誤差，其出現(xiàn)的概率為零。2） 絕對值較小的誤差比絕對值較大的誤差出現(xiàn)的次數(shù)多；或者說，小誤差出現(xiàn)的概率大，大誤差出現(xiàn)的概率小。3） 絕對值相等的正誤差與絕對值較大的誤差出現(xiàn)的次數(shù)大致相同；或者說，它們出現(xiàn)的概率相同。4） 當觀測次數(shù)n無限增多時，偶然誤差的算術(shù)平均值趨近于零，既式中：為偶然誤差總和的符號。換言之，偶然誤差的理論均值趨近于零。15.何謂誤差傳播定律 ? 試述應用它求函數(shù)值中誤差的步驟。由于直接觀測值含有誤差，

26、因而它的函數(shù)必然要受其影響而存在誤差，闡述觀測值中誤差與其中誤差之間關(guān)系的定律，稱為誤差傳播定律。應用誤差傳播定律求觀測值函數(shù)的中誤差時，首先應根據(jù)問題的性質(zhì)列出正確的函數(shù)關(guān)系式，然后應用相應的公式進行計算。如果問題屬于較復雜的一般函數(shù)，則可對其函數(shù)式進行全微分，獲得真誤差關(guān)系式后，再求函數(shù)的中誤差。四、計算題（每小題5分，共30分）1.用DJ6 光學經(jīng)緯儀按測回法測角，測得水平度盤讀數(shù)的數(shù)據(jù)如圖2-1所示，按表2-1進行記錄、計算，并說明是否在允許誤差范圍內(nèi)？若在允許范圍內(nèi)，一測回角值是多少？如超限，應如何處理？ 圖2-1表2-1 水平角觀測手薄(測回法)測站目標30 20 12120 10

27、 12120 10 6150 30 24210 20 30120 10 0330 30 30兩個半測回的角值互差沒有超過限差36如果超限，就應當重新測量。2.用DJ6 經(jīng)緯儀觀測某目標，盤左的豎盤讀數(shù)為 83°3512，盤右的豎盤讀數(shù)為 276°2518，試計算豎直角及指標差。又用這架儀器在盤左位置測得另一目標，豎盤讀數(shù)為95° 2824，試問正確的豎直角是多少? 盤左L水平=90°左1=L水平-L讀=90°-83°3512=6°2448左2=L水平-L讀=90°-95° 2824=-5°3136盤右L水平=270°右= L讀- L水平=276°2518-270°=6°25