2022年测量学第五版课后习题答案 .pdf
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1、第一章绪论1 测量学在各类工程中有哪些作用?答:测量学在诸多工程中有着重要的作用,比如在地质勘探工程中的地质普查阶段,要为地质人员提供地形图和有关测量资料作为填图的依据;在地质勘探阶段, 要进行勘探线、网、钻孔的标定和地质剖面测量。在采矿工程中,矿区开发的全过程都要进行测量,矿井建设阶段生产阶段,除进行井下控制测量和采区测量外,还要开展矿体几何和储量管理等。在建筑工程中, 规划和勘测设计的各个阶段都要求提供各种比例尺的地形图;施工阶段, 将设计的建筑物构筑物的平面位置和高程测设于实地,作为施工的依据; 工程结束后还要进行竣工测量绘制各种竣工图。2 测定和测设有何区别?答 测定是使用测量仪器和工
2、具,将测区内的地物和地貌缩绘成地形图,供规划设计、工程建设和国防建设使用。测设(也称放样)就是把图上设计好的建筑物的位置标定到实地上去,以便于施工3 何谓大地水准面、绝对高程和假定高程? 答 与平均海水面重合并向陆地延伸所形成的封闭曲面,称为大地水准面。地面点到大地水准面的铅垂距离,称为该点的绝对高程。在局部地区或某项工程建设中,当引测绝对高程有困难时, 可以任意假定一个水准面为高程起算面。从某点到假定水准面的垂直距离,称为该点的假定高程。4 测量学中的平面直角坐标系与数学中坐标系的表示方法有何不同? 答 在测量中规定南北方向为纵轴,记为x轴, x轴向北为正,向南为负;以东西方向为横轴,记为
3、y轴, y轴向东为正,向西为负。测量坐标系的、象限为顺时针方向编号。 测量坐标系与数学坐标系的规定是不同的,其目的是为了便于定向,可以不改变数学公式而直接将其应用于测量计算中。5 测量工作的两个原则及其作用是什么? 答 “ 先控制后碎部、从整体到局部” 的方法是测量工作应遵循的一个原则,保证全国统一的坐标系统和高程系统,使地形图可以分幅测绘,加快测图速度;才能减少误差的累积,保证测量成果的精度。测量工作应遵循的另一个原则就是“ 步步有检核 ” 。 这一原则的含义是,测量工作的每项成果必须要有检核,检查无误后方能进行下一步工作,中间环节只要有一步出错,以后的工作就会徒劳无益,这样可保证测量成果合
4、乎技术规范的要求。6 测量工作的基本内容是什么? 答 高程测量、距离测量和水平角测量是测量的基本工作。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 18 页第二章距离测量和直线定向1 何谓水平距离,已知倾斜距离如何求水平距离? 答 两点间的水平直线距离即为水平距离。1 若已知倾斜角,则水平距离为coslL;2 若倾斜角未知,测定两点间的高差h,则水平距离为22lLh2 用钢尺往、返丈量了一段距离,其平均值为176.82m,要求量距的相对误差为1/2000, 那么往返距离之差不能超过多少? 答 不应超过0.0884m3 为什么要进行直线
5、定向? 怎样确定直线方向? 答 确定地面两点在平面上的相对位置,除了需要确定两点之间的距离外,还要确定两点间的直线的方向,所以必须进行直线定向。测量工作中, 一般采用方位角或象限角表示直线的方向。 采用方位角来表示时,由坐标北方向, 顺时针量到某直线的夹角即为该直线的方位角。 采用象限角来表示时,由于象限角可以自北端或南端量起,所以直线与标准方向所夹的锐角即为该直线的象限角。4 何谓方位角和象限角?答 由坐标北方向,顺时针量到某直线的夹角即为该直线的方位角。直线与标准方向所夹的锐角即为该直线的象限角,象限角取值范围为00090:。5 何谓子午线收敛角和磁偏角?已知某地的磁偏角为5 15, 直线
6、 AB 的磁方位角为134 10,试求 AB 直线的真方位角。答 地球表面某点的真子午线北方向与该点坐标纵线北方向之间的夹角,称为子午线收敛角,用表示。某点的磁子午线方向和真子午线方向间有一夹角,这个夹角称为磁偏角,用表示。由磁方位角和磁偏角可知,直线AB 的真方位角为128 55。6 已知50 10AB ,3015CDRSW, 试求ABR、CD。答50 10ABABR180210 15CDCDR第三章水准测量1 水准仪应满足的主要条件是什么?水准测量时,为什么要使前、后视距离尽量相等?何谓视差,如何消除视差? 答 应满足水准管轴平行于视准轴、圆水准器轴平行于仪器竖轴和十字丝横丝垂直于仪精选学
7、习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 18 页器竖轴这三个条件。保持前后视距离大致相等,可以消除因视准轴与水准管轴不平行而引起的误差。 当用眼睛在目镜后上下微微晃动,若发现十字丝与目标影像有相对运动,则说明物像平面与十字丝平面不重合,这种现象称为视差。消除的方法是重新进行对光,直到眼睛上下移动,水准尺上读数不变为止。2 水准仪上的圆水准器和管水准器的作用有何不同? 答 仪器架好后通过圆水准器调节进行粗略整平,而管水准器主要进行视准轴的精确调平。3 水准测量时,转点和尺垫起什么作用? 答 转点主要用来传递高差,尺垫是放在转点处放置水准
8、尺用的。4 为了保证水准测量成果的正确性,在水准测量中应进行哪些校核? 答 为保证水准测量成果的正确性应进行:(1)测站检核(变换仪器高或双面尺); (2)路线检核5 设由 A点到 B点共测了两站 : 第一站 , 后视读数为2.506m , 前视读数为0.425m ; 第二站 ,后视读数为0.567m , 前视读数为1.215m 。试计算 A、 B两点间的高差 , 并绘图表示。答1.433ABhm6 调整图 3-20 所示的附合水准路线的观测成果,并求出各点的高程。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 18 页答闭合差 :,0
9、.038hfm路线总长L=7.4km, 每公里改正 -0.005m 各段改正数:12340.008,0.011 ,0.009,0.010Vm Vm Vm Vm各点最终高程:12347.609,50.412,48.159,Hm Hm Hm检核 HB=49.579m第四章经纬仪测量1 什么叫水平角?什么叫竖直角 ? 答 空间两直线的夹角在水平面上的垂直投影即为水平角。同一竖直面内视线与水平线间的夹角,即为竖直角。2观测水平角时,对中和整平的目的是什么?试述光学经纬仪对中和整平的方法。答 观测水平角时,对中的目的是把仪器中心安置在测站点O的铅垂线上。整平的目的是使仪器竖轴竖直、水平度盘水平。光学经纬
10、仪对中的方法: 先张开三脚架,挂上垂球(垂球线打活结),将三脚架的一条腿插稳于B 点附近的适当位置。 再用两手握住三脚架的另外两条腿移动,使垂球尖大致对准B 点木桩上的小钉,并使三脚架头大致放平,同时,将这两条腿也插稳。 然后安上仪器,拧上中心螺旋(暂不完全拧紧 ),适当移动基座使垂球尖精确对准B点。在一般的测量工作中,要求对中误差不应大于3mm。 最后将中心螺旋适当上紧,以防仪器从三脚架上摔下来。整平的方法: 转动脚螺旋使圆水准器气泡居中,进行仪器的初步整平。 转动照准部,使水平度盘上的水准管平行于任意两个脚螺旋的连线,按照左手拇指规则以相反方向旋转两脚螺旋,使气泡居中 再旋转照准部,使水准
11、管转动90,再旋转另一脚螺旋,使水准管气泡居中 反复几次,直到水准管在两个位置气泡都居中为止。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 18 页3 经纬仪应满足哪些几何条件?如满足上述条件后,当仪器整平后,纵向旋转望远镜时,视准轴扫出的应是一个什么面? 答 光学经纬仪应该满足三轴互相垂直条件:水平度盘的水准管轴应垂直于竖轴;视准轴应垂直于水平轴;水平轴应垂直于竖轴整平后,纵向旋转望远镜时,视准轴扫出的应是一个圆面。4 试绘图举例说明DJ6-1 型和经型两种经纬仪读数设备的读数方法。答 DJ-1 型经纬仪采用单平板玻璃测微器,读取竖
12、直度盘的读数时,转动测微轮,使竖直度盘分化线精确地平分双指标线,水平度盘的读数方法相同,在读数之前先转动测微轮,使水平度盘分化线精确地平分双指标线,然后读数。经 III型采用测微尺读数装置,测微尺总长度等于度盘每格(1)的宽度,分为60个小格,每小格代表1 分。读数时,须以测微尺的零分划线为起始线,度数在度盘上读出,不足 1的读数在测微尺上读出。(P35-37 图 4-6 ,图 4-8) 5 何谓竖盘指标差?竖盘指标水准管有何作用?用图表示 DJ61 型及经型经纬仪竖盘注记的式样,并写出用和计算指标差x 和竖直角的公式。答 当竖盘指标水准管气泡居中时,指标并不恰好指向90或 270,而与正确位
13、置相差一个小角度x,即为竖盘指标差x。竖盘指标水准管用来检核气泡是否居中即能否读数,只有当水准管气泡居中后,指标即处于正确的位置才能读数。顺时针注记 ( 经III型) 的度盘指标差()2RLx,逆时针注记( DJ6-1型)的度盘指标差()2LRx两种注记竖直角的计算都为:()2LR精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 18 页6 角度测量为什么要用正、倒镜观测? 答 检核角度观测的正确与否,减小角度误差。第五章测量误差的基本知识1 偶然误差与系统误差有什么区别?偶然误差有哪些特性?根据下列的误差内容,试判断其属于何种误差? 答
14、系统误差有明显的规律性和累积性,偶然误差没有规律性,只能通过改善观测条件对其加以控制。偶然误差具有四个特征:“有界性” :在一定的观测条件下,偶然误差的绝对值不会超过一定的限值;它说明偶然误差的绝对值有个限值,若超过这个限值,说明观测条件不正常或有粗差存在;“密集性” : 绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的机会多(或概率大 );即越是靠近 0,误差分布越密集;“对称性” :绝对值相等的正、负误差出现的机会相等;即在各个区间内,正负误差个数相等或极为接近;“抵偿性” :在相同条件下,同一量的等精度观测,其偶然误差的算术平均值,随着观测次数的无限增大而趋于零;即在大量的偶然误差中,正负误差有相互
15、抵消的特征。因此,当 n 无限增大时,偶然误差的算术平均值应趋于零。误 差 的 内 容误差的性质1. 钢尺尺长不准,对量得距离的影响系统2. 量距时,尺子不在一条直线上,对量得距离的影响系统3. 水准仪水准管轴不平行于视准轴的误差系统4. 读数时的误差偶然5. 瞄准误差偶然6. 竖盘指标差系统7. 竖盘指标差的变化误差偶然2 何谓中误差、相对误差和极限误差( 限差 )? 答 在相同的观测条件下,对同一未知量进行n次观测,所得各个真误差平方的平均值,再取其平方根,称为中误差,即n;精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 18 页中
16、误差的绝对值与相应观测值之比,称为相对误差,用K表示即1/kll根据偶然误差的第一个特性,在一定的观测条件下, 偶然误差的绝对值不会超过一定的限值,这个限值称为极限误差或限差。3限3对某线段丈量了5 次,观测结果为:49.535m、49.547m、49.527m、49.537m、49.529m。试计算其算术平均值和算术平均值的中误差。答49.535xm均设每次观测中误差为,则5x均4用 DJ6 级经纬仪观测某个水平角4 个测回 (四次 ),其观测值分别为:683218、68 3154、 683142、 683206,试求观测一测回的中误差、算术平均值及其中误差。答 因为使用DJ6 经纬仪,所以
17、一测回方向中误差为6 秒。算术平均值为68 3160 x32x5设有一 n 边形,每个角的观测值中误差为m= 9,试求该n 边形内角和的中误差。答 12,(3)nLLLnL2222129(3)LLLnn nL6 在一个三角形中,观测了A、B 两角,中误差m m 15,用两个观测角值计算另外一个角,即C=180-(A+B), 试求 C 角的中误差m是多少 ? 答15 2Cm7 如图所示,测得a=110.11 m 0.02 m , A=64 24 ,35100.5,试计算边长c 及其中误差。答 依正玄定理可知:120.56CSmsinsincaCSSAg,两边取自然对数可得sinlnln()lnl
18、nln sinln sinsincacaCSSSSCAAg,两边再求全微分可知精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 18 页11cotCcotcacadCdAdSdSASS经整理可知,cotCcotccaccaSdCdAdSdSSSASgg又依误差传播定律可知,2222222cot Ccot()()()cccSSCAacaSSSAmmmmSgg又21.25Cm,52.062*10 边长 c 的中误差为0.02Scmm8 已知四边形各内角的测量中误差为 15,若限差取中误差的2 倍,求该四边形闭合差的限差。答260限第六章小地区
19、控制测量1 全国性平面控制网和高程控制网分几级?是按什么原则布设的? 答 国家平面控制网和高程控制网按其精度可分为一、二、三、四等四个等级。国家平面控制网和高程控制网按照“由高级到低级、由整体到局部”的原则布设的。2何谓大地点、水准点和图根点? 答国家平面控制网中的点即为大地点。高程控制网中用来测量高程的点即为水准点。小地区控制网测图时的控制点即为图根点。3附合导线和闭合导线计算有哪两点不同? 答 角度闭合差和坐标增量闭合差的计算公式不同。4 如下图为一闭合导线,其已知数据和观测数据为精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 18
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