土木工程測量課后習(xí)題答案

1、土木工程測量練習(xí)題的回答一、衡量基本知識問題1-1測量學(xué)研究的對象和任務(wù)是什么？答：測量學(xué)是研究地球的形狀和大小，確定地球表面各種物體的形狀、大小和空間位置的科學(xué)。測量學(xué)的主要任務(wù)是測量和測量。使用測量測量儀器和工具，通過測量和修正將地物和地形位置按一定的比例尺、規(guī)定的符號縮小并制作地形圖，用于科研和工程建設(shè)規(guī)劃修正。測量在現(xiàn)場標(biāo)定地形圖上修訂的建筑物和構(gòu)筑物的位置，作為施工依據(jù)。熟悉和理解鉛垂線、水準(zhǔn)面、大地水準(zhǔn)面、參考橢球、法線的概念。a :在鉛垂線地表的任意點，重力和離心力的合力稱為重力，重力方向稱為鉛垂線方向。水準(zhǔn)面是垂直于鉛垂線的連續(xù)閉曲面。大地水準(zhǔn)面通過平均海水面的水準(zhǔn)面。參考橢球

2、是為了解決心理投射校正計算問題，通常長軸為a，短軸為b的橢圓nesw圍繞其短軸ns旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)橢球體，旋轉(zhuǎn)橢球體也被稱為參考橢球，其表面也被稱為參考橢球。法線是垂直于參照橢球體的直線。問題1-3絕對標(biāo)高和相對標(biāo)高的基準(zhǔn)面是什么？a :絕對標(biāo)高的基準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面。相對高程的基準(zhǔn)面水平面。問題1-4 “1956年黃海海拔系”使用的平均海水面和“1985國家海拔基準(zhǔn)”使用的平均海水面有什么關(guān)系？答：青島大港一號頭驗潮站，“1985國家海拔標(biāo)準(zhǔn)”使用的平均海水面高于“1956年黃海海拔系”，使用的平均海水面為0.029m。問題1-5用于測量的高斯平面坐標(biāo)系和數(shù)學(xué)使用的笛卡爾坐標(biāo)系有什么不同？a :對x和

3、y軸的位置進(jìn)行置換，使第i象限的位置相同，可以按照iiiiiiiv象限順序指針編號，在高斯平面正交坐標(biāo)系中照常使用數(shù)學(xué)上使用的三角函數(shù)。我國領(lǐng)土內(nèi)的某點a的高斯平面坐標(biāo)是x a=2497019.17m，y a=19710154.33m，試著說明a點所在的6心理投射帶和3心理投射帶的帶號碼，各自的中央子午線經(jīng)度。我國領(lǐng)土所在的概略經(jīng)度范圍是東經(jīng)7327東經(jīng)13509，位于統(tǒng)一6帶心理投射的1323帶內(nèi)，位于統(tǒng)一3帶心理投射的2445帶內(nèi)，因為心理投射帶號不重疊，所以a點位于統(tǒng)一6帶的19帶內(nèi)。中央子午線的經(jīng)度是0 l=619-3=111。除去樂隊編號和500km，a點位于111經(jīng)緯線以東約210

4、km處。若設(shè)地球的平均曲率半徑r=6371km，則與210.154km對應(yīng)的經(jīng)度差為約(180210.154 ) (6371)=1.88996=153，a點的概略經(jīng)度為111 1.88996=112.88996問題1-7天文緯度的基準(zhǔn)是大地水平面，大地緯度的基準(zhǔn)是參考橢圓面。 在大地原點，大地水準(zhǔn)面與參照橢圓體面相接，其天文緯度分別與大地緯度相等。 “1954北京牌坐標(biāo)系”的大地原點在哪里？“1980西安坐標(biāo)系”的大地原點在哪里？回答：“1954北京牌坐標(biāo)系”的大地原點位于前蘇聯(lián)普爾科沃天文臺的中央，“1980西安坐標(biāo)系”的大地原點位于中國陜西省西安市徑陽縣永樂鎮(zhèn)石際寺村。問題1-8相切平面代

5、替大地水平面對距離和高程有什么影響a :切平面代替大地水準(zhǔn)面對距離的影響規(guī)則如下表所示。在距離d為10km時，產(chǎn)生的相對誤差為1/120萬，每km的誤差相當(dāng)于0.83mm。 因此，當(dāng)在半徑為10km的圓面積內(nèi)進(jìn)行距離測量時，能夠用切平面替換大地水平的平面，而不會考慮地球曲率對距離的影響。接觸平面代替大地水平面對高成的影響規(guī)則如下表所示。用切平面代替大地水平面作為標(biāo)高計算面對標(biāo)高的影響很大，距離200m時有3mm的臺階誤差，這是不允許的。 因此，標(biāo)高的計算面不能替換為切平面，最好使用大地水準(zhǔn)的面，測量區(qū)內(nèi)沒有國家高程點的情況下，通過測量區(qū)內(nèi)的某點的水準(zhǔn)面可以假定為零標(biāo)高水準(zhǔn)的面。問題1-9測量工

6、作的基本原則是什么？回答：測定作業(yè)的原則之一是“從整體到局部，先控制后碎部，從高級到低級”，“不做前工作就不能進(jìn)行審查”。測量控制網(wǎng)請從高度版結(jié)構(gòu)到低水平。 例如，平面三角控制網(wǎng)與一等、二等、三等、四等、5 、10 在圖根網(wǎng)的水平上版結(jié)構(gòu)，城市導(dǎo)線網(wǎng)在國家一等、二等、三等或四等控制網(wǎng)下與一級、二級、三級在圖根網(wǎng)的水平上版結(jié)構(gòu)。 一等網(wǎng)精度最高，圖根網(wǎng)精度最低。 控制網(wǎng)的等級越高，網(wǎng)點間的距離越大，點的密度也越薄，控制的范圍越大，控制網(wǎng)的等級越低，網(wǎng)點間的距離越小，點的密度也越密，控制的范圍越小。 控制測量是在逐步版結(jié)構(gòu)二次網(wǎng)絡(luò)加密之前，先版結(jié)構(gòu)能夠控制大范圍的高級網(wǎng)絡(luò)。二、水平測定問題2-1什

7、么是視準(zhǔn)軸？ 什么是水平儀軸？ 在水平儀上的丸水準(zhǔn)和管理水準(zhǔn)分別發(fā)揮什么樣的作用？a :連接視準(zhǔn)軸望遠(yuǎn)鏡的物鏡中心(或光心)和十字線中心點的線。管級軸管級軸內(nèi)圓弧中點的切線。圓等級的價值一般大到8，圓等級用于大致的正平機(jī)器。管級的價值一般較小，為20，管級用于使望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸準(zhǔn)確地水平。問題2-2水平儀有哪些軸線？ 各軸線之間應(yīng)該滿足什么條件？a :求出縱軸vv、圓水準(zhǔn)軸ll、視準(zhǔn)軸cc、管水準(zhǔn)軸ll、vv ll、cc ll、十字線橫線vv。什么是視差？ 產(chǎn)生視差的原因是什么？ 怎樣消除視差？a :物像沒有正確制作在十字線切割板上，人眼在目鏡端看到的位置不同時，物像相對于十字線切割板的位置也隨

8、之變化。望遠(yuǎn)鏡照射明亮的背景，轉(zhuǎn)動目鏡的焦點調(diào)節(jié)螺旋，使十字線與非常清晰的目標(biāo)物對準(zhǔn)，旋轉(zhuǎn)物鏡的聚焦間諜，使目標(biāo)物像在一盞茶上清晰。問題2-4水準(zhǔn)測定時為什么要求前、后視距離相等？回答：將基準(zhǔn)軸cc與水準(zhǔn)軸ll不平行的角度稱為i角，在校正水準(zhǔn)時，難以設(shè)為i=0。 當(dāng)i 0時，如果在各站的水平測量的前后視距相等，則i角對前后尺寸的讀線的影響值相同，在校正一站的觀測臺階時，后視讀減少前視讀可抵消i角的影響問題2-5水準(zhǔn)測量時，在哪個尺點放置尺墊？ 哪一點不能放尺墊？a :轉(zhuǎn)向點需要配置標(biāo)尺墊。 不能在已知點和臨時點配置標(biāo)尺墊。什么是臺階？ 什么是視線標(biāo)高？ 正視讀取值和背視讀取值與臺階、視線標(biāo)高分

9、別有什么關(guān)系？a :段差超過任意2點水平的面的垂直距離。視線標(biāo)高水平儀某點尺的中線讀取觀測該點的標(biāo)高，經(jīng)常用hi表示?；蛘?，后方視點標(biāo)高后方視尺讀數(shù)=視線標(biāo)高。設(shè)后視點a標(biāo)高為ha、后視讀取值為a、前視點b、b點刻度讀取值為b時問題2-7與普通水平相比，精密水平有什么特點？電子水平的特征是什么？a :精密水平儀的特點是望遠(yuǎn)鏡的倍率大，極限分辨率高，規(guī)范要求ds1在38倍以上，ds05在40倍以上水平儀的分段值為10/2mm，精度高望遠(yuǎn)鏡物鏡的有效孔徑大，亮度好望遠(yuǎn)鏡的外觀材料采用溫度變化小的銦瓦合金鋼材， 必須減小環(huán)境溫度變化的影響使用平板玻璃量測儀器進(jìn)行讀取，配備讀取誤差小精密水平尺。電子水

10、平的特征是：代替人工讀取值而使用自動電子讀取值，從而沒有讀取錯誤、記憶錯誤等問題，沒有人為讀取誤差；精度高，減弱多查詢密碼(與多分割等效)測量、比例分割誤差，自動進(jìn)行多次測量，減弱外界環(huán)境變化的影響；旋轉(zhuǎn)效率高，實現(xiàn)自動記錄、檢驗、處理和記憶，水平測量能夠?qū)崿F(xiàn)從外業(yè)數(shù)據(jù)采集到最后成果修訂算的內(nèi)外業(yè)一體化電子水平一般是設(shè)有補(bǔ)償器的自動水平，采用普通水平的尺，電子水平也可以作為普通的自動水平使用。問題2-8用第2次的變動機(jī)器高度法觀測一個水準(zhǔn)路線，其觀測結(jié)果如圖2-35所示，圖中視線上方的數(shù)字是第2次的機(jī)器高度的讀取值，試著修正階梯差hab。圖2-35水準(zhǔn)路線測定觀測結(jié)果a :將圖2-35的結(jié)果記

11、入下表，在表中進(jìn)行補(bǔ)正運(yùn)算，檢查補(bǔ)正運(yùn)算結(jié)果的精準(zhǔn)性。水準(zhǔn)測量記錄(2次機(jī)器高度法)注：括弧為修正值表2-4是附加水平路線的觀測結(jié)果，試著修正a、b、c三點的標(biāo)高。表2-4圖根電平測量的成果處理問題2-10 將水平儀放置在距離100 m的a、b兩點的中央，測定段差hab=0.306m，機(jī)器移動到b點附近，讀取a尺寸讀取值=2 a 1.792m，b尺寸讀取值2 b=1.467m。 試著修正計算機(jī)的i角吧。a :在第二設(shè)置臺觀測到的臺階差為=abh1.792-1.467=0.325m，兩次的臺階差為三、角度測量什么是水平角？ 為什么將相同垂直面上高度不同的點作為關(guān)營銷對象點，水平撥盤的讀數(shù)是否相同

12、？a :水平角超過地面任何雙向金屬鉛面的雙面角。觀察縱軸vv為鉛垂，縱軸vv 橫軸hh，基準(zhǔn)軸cc 橫軸hh，則瞄準(zhǔn)同一垂直面上的高度不同的點，如果該水平撥盤的讀取值相同且不滿足上述軸系關(guān)系，則水平撥盤的讀取值不同。問題3-2什么是垂直角？ 觀察垂直角時，為什么只瞄準(zhǔn)單向式就能測量垂直角的值？a :垂直角的地面方向與水平面所成的角。 角度必須是2個方向的夾角，豎直角測量的任意方向為水平面方向。問題3-3經(jīng)緯儀的配置為什么含有中和整平答：使用量測儀器測量平面上的角度時，有以下兩個要求1 )量測儀器的平面與有角度的平面在同一平面上；2 )量測儀器的中心對應(yīng)于準(zhǔn)等待角度的頂點。經(jīng)緯儀的調(diào)平作用是使水

13、平刻度盤為水平，中心的作用是使水平刻度盤的中心和測量站(水平角的頂點)位于同一垂直線。問題3-4經(jīng)緯儀由哪些主要部分組成，各自發(fā)揮什么作用？答：經(jīng)緯儀由底座、水平撥盤和瞄準(zhǔn)部三部分組成?；习惭b有豎直套筒、水平撥盤和對準(zhǔn)部，其下有三個腳丫子緊螺釘、一個圓平氣泡，它們被用于粗糙平面設(shè)備。在水平撥盤的圓環(huán)狀的光學(xué)玻璃盤中，對盤邊緣進(jìn)行刻劃，并且，繞時間校正標(biāo)記有0360的角度數(shù)值。瞄準(zhǔn)部水平刻度盤上，可圍繞縱軸旋轉(zhuǎn)的所有零配件的總稱，包括縱軸、望遠(yuǎn)鏡、橫軸、縱板、水平、縱板指標(biāo)水平和讀取裝置等。水平儀用于精密平整器的riser指標(biāo)水平，用于指示riser指標(biāo)的垂直。問題3-5用經(jīng)緯儀測量水平角時

14、，為什么要用圓盤左側(cè)、圓盤右側(cè)進(jìn)行觀察？a :通過取盤左、盤右觀察平均，可以消除視準(zhǔn)軸誤差、橫軸誤差、視準(zhǔn)部偏心誤差對水平角的影響。問題3-6用經(jīng)緯儀測量垂直角時，為什么要用圓盤左、圓盤右觀察？ 只用光盤左側(cè)或光盤右側(cè)觀察時，如何修正垂直角？a :因為通過取盤左、盤右的觀測平均值，可以消除縱盤指標(biāo)差x的影響。在僅在盤左側(cè)觀察垂直角的情況下，若將縱盤讀取值設(shè)為l，則考慮了指標(biāo)差修正的垂直角為=90 l x。在僅在盤右側(cè)觀察垂直角的情況下，若將縱盤讀取值設(shè)為r，則考慮指標(biāo)差而校正的垂直角成為=r 270 x。在單板單位觀測垂直角之前，先觀測某個清晰的目標(biāo)進(jìn)行一次測量，計算經(jīng)緯儀的縱板指標(biāo)差x，然后

15、用該x以后進(jìn)行的單板單位觀測垂直角。問題3-7豎板指標(biāo)水平的作用是什么？a :用于表示riser卡的指標(biāo)是垂直的。整理了表3-6中測定回法觀測水平角的記錄。表3-6水平角讀取觀察記錄(測定法)問題3-9整理表3-7中的方向法觀測水平角的記錄。問題3-10整理表3-8的垂直角觀測記錄。問題3-11已知的a點標(biāo)高為56.38m，現(xiàn)在用三角高程測量方法進(jìn)行直觀觀測，觀測數(shù)據(jù)參照表3-9，已知的ap的水平距離為2338.379m，修正p點標(biāo)高。問題3-12確定圖3-41所示的提升管結(jié)構(gòu)的豎直角修正公式問題3-13經(jīng)緯儀有什么主要軸線？ 在規(guī)格中需要滿足什么樣的條件？a :主要軸線有縱軸vv、橫軸hh、

16、視準(zhǔn)軸cc、瞄準(zhǔn)部水平軸ll、圓水平軸l。 必須滿足以下關(guān)系問題3-14盤片左、盤片右觀察可以消除水平角觀察的誤差嗎？ 可以消除由于縱軸vv的傾斜而產(chǎn)生的水平角檢驗誤差嗎？a :可以消除視準(zhǔn)軸誤差、橫軸誤差、視準(zhǔn)部偏心誤差對水平角的影響，不能消除縱軸vv的傾斜引起的水平角檢驗誤差。問題3-15電子式經(jīng)緯儀的測角原理和光學(xué)式經(jīng)緯儀的主要區(qū)別是什么a :電子經(jīng)緯儀利用光電轉(zhuǎn)換原理和微處理器自動測量刻度盤的讀數(shù)，并將測量結(jié)果輸出至修正器顯示窗進(jìn)行顯示。 讀取值沒有鑒定誤差。問題3-16與電子經(jīng)緯儀相比，電子激光經(jīng)緯儀增加了什么功能？能適用于什么行業(yè)？a :電子激光經(jīng)緯儀追加了與望遠(yuǎn)鏡的瞄準(zhǔn)軸同軸的可

17、視激光指示瞄準(zhǔn)軸方向，可用于準(zhǔn)直測量。 對準(zhǔn)測量將標(biāo)準(zhǔn)直線作為土建安裝、施工放樣或軸線投設(shè)的基準(zhǔn)線。四、距離測量和直線方向問題4-1直線線性的目的是什么？ 有什么樣的方法？ 怎么進(jìn)行？a :用鋼尺分階段測量直線的長度時，使階段點位于測量的直線上，有目視法和經(jīng)緯儀法。目標(biāo)估計方法根據(jù)人眼估計，將分段點定位在連接直線的起點和終點的線上。經(jīng)緯儀方法在直線的起點設(shè)置經(jīng)緯儀，以直線的終點為照明傾斜望遠(yuǎn)鏡，以段點附近為照明，軍隊指揮段點在瞄準(zhǔn)軸上。問題4-2用鋼尺在平平整整地面上測量距離的步驟簡單敘述。a :在直線的兩端點a、b建立標(biāo)高分析，后尺拿著鋼尺的零端位于a點，前尺拿著鋼尺的末端和一組釬料向ab方向前進(jìn)，直到一個尺的臺階為止。 后尺手用手勢軍隊指揮前尺手，將鋼尺拉在ab直線上，后尺手將鋼尺零點對準(zhǔn)a點，兩人在云同步上拉緊鋼尺后，前尺手在鋼尺