土木工程测量课后习题答案东南大学出版社.pdf
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1、习题习题 1 11-21-2什么叫大地水准面它有什么特点和作用什么叫大地水准面它有什么特点和作用通过平均海水面的一个水准面通过平均海水面的一个水准面,称大地水准面称大地水准面,它的特点是水准面上任意一点铅垂线它的特点是水准面上任意一点铅垂线都垂直于该点的曲面都垂直于该点的曲面,是一个重力曲面是一个重力曲面,其作用是测量工作的基准面其作用是测量工作的基准面;1-31-3什么叫绝对高程、相对高程及高差什么叫绝对高程、相对高程及高差地面点到大地水准面的垂直距离地面点到大地水准面的垂直距离,称为该点的绝对高程称为该点的绝对高程;地面点到假设水准面的垂直地面点到假设水准面的垂直距离距离,称为该点的相对高
2、程称为该点的相对高程;两点高程之差称为高差两点高程之差称为高差;1-4.1-4.为什么高差测量水准测量必须考虑地球曲率的影响为什么高差测量水准测量必须考虑地球曲率的影响水准面是一个曲面水准面是一个曲面,而水准仪观测时是用一条水平视线来代替本应与大地水准面平行而水准仪观测时是用一条水平视线来代替本应与大地水准面平行的曲线进行读数的曲线进行读数,因此会产生地球曲率所导致的误差影响因此会产生地球曲率所导致的误差影响;由于地球半径较大由于地球半径较大,可以认为可以认为当水准仪前、后视距相等时当水准仪前、后视距相等时,用水平视线代替平行于水准面的曲线用水平视线代替平行于水准面的曲线,前、后尺读数误差相前
3、、后尺读数误差相等等;1-51-5测量上的平面直角坐标系和数学上的平面直角坐标系有什么区别测量上的平面直角坐标系和数学上的平面直角坐标系有什么区别测量坐标系的测量坐标系的 X X 轴是南北方向轴是南北方向,X,X 轴朝北轴朝北,Y,Y 轴是东西方向轴是东西方向,Y,Y 轴朝东轴朝东,另外测量坐标系另外测量坐标系中的四个象限按顺时针编排中的四个象限按顺时针编排,这些正好与数学坐标系相反这些正好与数学坐标系相反;1-61-6什么叫高斯投影高斯平面直角坐标系是怎样建立的什么叫高斯投影高斯平面直角坐标系是怎样建立的假想将一个横椭圆柱体套在椭球外假想将一个横椭圆柱体套在椭球外,使横椭圆柱的轴心通过椭球中
4、心使横椭圆柱的轴心通过椭球中心,并与椭球面上并与椭球面上某投影带的中央子午线相切某投影带的中央子午线相切,将中央子午线附近即东西边缘子午线范围椭球面上的点投将中央子午线附近即东西边缘子午线范围椭球面上的点投影到横椭圆柱面上影到横椭圆柱面上,然后顺着过南北极母线将椭圆柱面展开为平面然后顺着过南北极母线将椭圆柱面展开为平面,这个平面称为高斯投这个平面称为高斯投影平面影平面;所以该投影是正形投影所以该投影是正形投影;在高斯投影平面上在高斯投影平面上,中央子午线投影后为中央子午线投影后为 X X 轴轴,赤道投影赤道投影为为 Y Y 轴轴,两轴交点为坐标原点两轴交点为坐标原点,构成分带的独立的高斯平面直
5、角坐标系统构成分带的独立的高斯平面直角坐标系统;1-71-7已知某点位于高斯投影已知某点位于高斯投影 6 6带第带第 2020 号带号带,若该点在该投影带高斯平面直角坐标系中若该点在该投影带高斯平面直角坐标系中的横坐标的横坐标,写出该点不包含负值且含有带号的横坐标写出该点不包含负值且含有带号的横坐标 及该带的中央子午线经度及该带的中央子午线经度;L L0 0=620-3=620-30 0=117=1170 01-91-9某宾馆首层室内地面的绝对高程为某宾馆首层室内地面的绝对高程为,室外地面设计高程为室外地面设计高程为,女儿墙设计高程为女儿墙设计高程为+,+,问室外地面和女儿墙的绝对高程分别为多
6、少问室外地面和女儿墙的绝对高程分别为多少室内地面绝对高程为:室内地面绝对高程为:.女儿墙绝对高程为:女儿墙绝对高程为:;习题二习题二2-12-1 数据需要改数据需要改用水准仪测定用水准仪测定A、B两点间高差两点间高差,已知已知A点高程为点高程为HA=,=,A尺上尺上读数为读数为 1526mm,1526mm,B尺上读数为尺上读数为 1182mm,1182mm,求求A、B两点间高差两点间高差hAB为多少为多少B点点高程高程HB为多少绘图说明为多少绘图说明;h hABAB=+,h=+,hB B=2-22-2何谓水准管轴何谓圆水准轴何谓水准管分划值何谓水准管轴何谓圆水准轴何谓水准管分划值通过水准管圆弧
7、零点的切线通过水准管圆弧零点的切线,称为水准管轴称为水准管轴;通过圆水准器零点的法线通过圆水准器零点的法线,称为称为圆水准轴圆水准轴;水准管上两相邻分划线间的圆弧水准管上两相邻分划线间的圆弧 2 2 所对的圆心角所对的圆心角,称为水准管称为水准管分划值分划值;2-32-3何谓视准轴视准轴与视线有何关系何谓视差产生视差的原因是什么视何谓视准轴视准轴与视线有何关系何谓视差产生视差的原因是什么视差应如何消除差应如何消除通过物镜光心与十字丝交点的连线通过物镜光心与十字丝交点的连线 CCCC 称为望远镜视准轴称为望远镜视准轴,由于物镜调焦不由于物镜调焦不完善完善,导致目标实像与十字丝平面不完全重合出现相
8、对移动现象导致目标实像与十字丝平面不完全重合出现相对移动现象,称为视差称为视差;其原因由于物镜调焦不完善其原因由于物镜调焦不完善,使目标实像不完全成像在十字丝平面上;在目使目标实像不完全成像在十字丝平面上;在目镜端观测者眼睛略作上下少量移动镜端观测者眼睛略作上下少量移动,如发现目标也随之相对移动如发现目标也随之相对移动,即表示有即表示有视差存在;再仔细进行物镜调焦视差存在;再仔细进行物镜调焦,直至成像稳定清晰直至成像稳定清晰;2-42-4水准测量中为什么要求前后视距相等水准测量中为什么要求前后视距相等为了消除视准轴不平行与水准管轴的误差为了消除视准轴不平行与水准管轴的误差,消除或减少地球曲率和
9、大气折光消除或减少地球曲率和大气折光对高差的影响对高差的影响,加快观测速度加快观测速度;2-52-5水准测量中水准测量中,怎样进行记录计算校核和外业成果校核怎样进行记录计算校核和外业成果校核测站记录计算校核:测站记录计算校核:abh,外业成果校核:外业成果校核:构成闭合、构成闭合、附合水准路线附合水准路线或支水准路线或支水准路线,计算高差闭合差计算高差闭合差fh,当当fh满足规定高差闭合差容许值即满足规定高差闭合差容许值即fh fh容时时,认为外业观测成果合格认为外业观测成果合格,否则应查明原因返工重测否则应查明原因返工重测,直至符合要直至符合要求为止求为止;2-62-6S S3 3型水准仪有
10、哪几条主要轴线它们之间应满足哪些几何条件为什么哪型水准仪有哪几条主要轴线它们之间应满足哪些几何条件为什么哪个是主要条件个是主要条件水准仪的轴线主要有:水准仪的轴线主要有:视准轴视准轴CC,水准管轴水准管轴LL,圆水准轴圆水准轴L L,仪器竖轴仪器竖轴VV;水准仪轴线应满足的几何条件为:水准仪轴线应满足的几何条件为:1 1 圆水准轴应平行于仪器竖轴圆水准轴应平行于仪器竖轴L LVV;2 2 十字丝中丝应垂直于仪器竖轴即中丝应水平;十字丝中丝应垂直于仪器竖轴即中丝应水平;3 3 水准管轴应平行于视准轴水准管轴应平行于视准轴LLCC;2-82-8 类似类似,用于检验用于检验计算下表中水准测量观测高差
11、及计算下表中水准测量观测高差及 B B 点高程点高程;表表 2-42-4 水准测量观测记录手薄水准测量观测记录手薄测测站站点点号号水准尺读数水准尺读数 m m后后 视视前前 视视高高差差高高程程m m备备注注m m已知已知 B B计计算算检检核核测测站站a a-b bh h点点号号水准尺读数水准尺读数 m m后后 视视前前 视视高高差差高高程程m mm m已知已知备备注注B B计计算算检检核核a a-b bh h2-92-9 需要改数据表需要改数据表 2-52-5附合水准路线测量成果计算表附合水准路线测量成果计算表点点号号1 1+路线长路线长LkmLkm观测高差观测高差 h hi im m高差
12、改正数高差改正数vhm m改正后高差改正后高差him m高程高程HmHmi备注备注已知已知+2 23 34 45 5+已知已知f fh hh h测测H HB BH HA Af fh h容容4040Lv1km 习题三习题三fhvhiL点点号号1 1路线长路线长LkmLkm观测高差观测高差 h hi im m高差改正数高差改正数vhm m改正后高差改正后高差him m高程高程HmHmi备注备注已知已知+2 23 34 45 5+已知已知f fh hh h测测H HB BH HA A+66mm+66mmf fh h容容4040L104mm104mmv1km fhkmkmvhi-66mm-66mmL1
13、.1.何谓水平角何谓竖直角它们取值范围为多少何谓水平角何谓竖直角它们取值范围为多少2.DJ62.DJ6 型光学经纬仪由哪几个部分组成型光学经纬仪由哪几个部分组成3.3.经纬仪安置包括哪两个内容怎样进行目的何在经纬仪安置包括哪两个内容怎样进行目的何在4.4.试述测回法操作步骤、记录计算及限差规定试述测回法操作步骤、记录计算及限差规定5.5.如何将经纬仪的起始方向水平度盘读数配置成如何将经纬仪的起始方向水平度盘读数配置成 00000000006.6.测量竖直角时测量竖直角时,每次竖直度盘读数前为什么应先使竖盘水准管气泡居中每次竖直度盘读数前为什么应先使竖盘水准管气泡居中,然后再读然后再读数数7.7
14、.测量水平角时测量水平角时,为什么要用盘左、盘右两个位置观测为什么要用盘左、盘右两个位置观测8.8.何谓竖盘指标差如何消除竖盘指标差何谓竖盘指标差如何消除竖盘指标差9.9.经纬仪有哪几条主要轴线它们应满足什么条件经纬仪有哪几条主要轴线它们应满足什么条件10.10.用经纬仪瞄准同一竖直面内不同高度的两点用经纬仪瞄准同一竖直面内不同高度的两点,水平度盘上的读数是否相同在竖直水平度盘上的读数是否相同在竖直度盘上的两读数差是否就是竖直角为什么度盘上的两读数差是否就是竖直角为什么11.11.用用 J6J6 型光学经纬仪按测回法观测水平角型光学经纬仪按测回法观测水平角,整理表整理表 3-73-7 中水平角
15、观测的各项计算中水平角观测的各项计算;表表 3-73-7水平角观测记录水平角观测记录测站测站目标目标度盘读数度盘读数半测回角值半测回角值 一测回角值一测回角值 各测回各测回平均角值平均角值 备备 注注盘盘 左左盘盘 右右 O OA A 0 00 24 0 00 24 180 00 54180 00 54B B58 48 5458 48 54238 49 18238 49 18A A90 00 1290 00 12270 00 36270 00 36B B148 48 48148 48 48 328 49 18328 49 1812.12.使用使用 CASIO fx-3950PCASIO fx-
16、3950P 计算器编程计算表计算器编程计算表 3-83-8 竖直角观测的指标差和竖直角竖直角观测的指标差和竖直角;表表 3-83-8竖直角观测记录竖直角观测记录测站测站目标目标度盘读数度盘读数指标差指标差 竖直角竖直角 备备 注注盘盘 左左盘盘 右右 O OA A79 20 2479 20 24 280 40 00280 40 00+12+12+10 39 48+10 39 48B B98 32 1898 32 18 261 27 54261 27 54+6+6-8 32 12-8 32 12C C90 32 4290 32 42 270 27 00270 27 00-9-9-0 32 51-
17、0 32 51D D84 56 2484 56 24 275 03 18275 03 18-9-9+5 03 27+5 03 2713.13.用用 DJ6DJ6 型光学经纬仪观测某一目标型光学经纬仪观测某一目标,盘左竖直度盘读数为盘左竖直度盘读数为 7l7l45452424,该仪器该仪器竖盘盘左注记如竖盘盘左注记如l2l2题表题表3-83-8所示所示,测得竖盘指标差测得竖盘指标差=+24=+24,试求该目标正确的竖直角试求该目标正确的竖直角 为为多少多少 288 15 24 +18 15 00288 15 24 +18 15 0014.14.距离测量有哪几种方法光电测距仪的测距原理是什么距离测
18、量有哪几种方法光电测距仪的测距原理是什么15.15.某钢尺的尺长方程为某钢尺的尺长方程为 lt=30m+lt=30m+10-510-530m30mt-20t-20C,C,使用该钢尺丈量使用该钢尺丈量 ABAB 之间之间的长度为的长度为,丈量时的温度丈量时的温度 t=12t=12C,C,使用拉力与检定时相同使用拉力与检定时相同,AB,AB 两点间高差两点间高差 hAB=,hAB=,试计算试计算ABAB 之间的实际水平距离之间的实际水平距离16.16.何谓全站仪它有哪几部分组成一般具有哪些测量功能何谓全站仪它有哪几部分组成一般具有哪些测量功能答案:答案:1 1地面上某点到两目标的方向线铅垂投影在水
19、平面上的构成的角度地面上某点到两目标的方向线铅垂投影在水平面上的构成的角度,称为水平角称为水平角;其其取值为取值为 0 0360360;在同一铅直面内在同一铅直面内,某一方向线与水平视线间的夹角某一方向线与水平视线间的夹角,称为竖直角称为竖直角;竖竖直角的取值是直角的取值是 0 09090;2 2DJ6DJ6 型光学经纬仪主要由基座、照准部、度盘三部分组成型光学经纬仪主要由基座、照准部、度盘三部分组成;3 3 经纬仪安置包括对中和整平经纬仪安置包括对中和整平;对中的目的是使仪器的中心与测站点标志中心处于同对中的目的是使仪器的中心与测站点标志中心处于同一铅垂线上;整平的目的是使仪器的竖轴竖直一铅
20、垂线上;整平的目的是使仪器的竖轴竖直,使水平度盘处于水平位置使水平度盘处于水平位置;对中可使用垂对中可使用垂球或光学对中器操作球或光学对中器操作;整平使用基座脚螺旋整平使用基座脚螺旋,先使水准管平行于上任意两个脚螺旋连线方先使水准管平行于上任意两个脚螺旋连线方向向,两手同时转动这两个脚螺旋两手同时转动这两个脚螺旋,使水准管气泡居中使水准管气泡居中;然后将照准部转动然后将照准部转动 90,90,转动第三个转动第三个脚螺旋脚螺旋,使水准管气泡居中使水准管气泡居中;按上述方法反复操作按上述方法反复操作,直到仪器旋至到任何位置直到仪器旋至到任何位置,水准管气泡水准管气泡总是居中为止总是居中为止;4 4
21、测回法是测角的基本方法测回法是测角的基本方法,用于两个目标方向之间的水平角观测用于两个目标方向之间的水平角观测;具体步骤如下:具体步骤如下:1 1 安置仪器于测站安置仪器于测站 点点,对中、整平对中、整平,在在、两点设置目标标志如竖立测钎或花杆两点设置目标标志如竖立测钎或花杆;2 2 将竖盘位于望远镜的盘左位置将竖盘位于望远镜的盘左位置,先瞄准左目标先瞄准左目标,水平度盘读数为水平度盘读数为,记录到记录表相记录到记录表相应栏内应栏内,接着松开照准部水平制动螺旋接着松开照准部水平制动螺旋,顺时针旋转照准部瞄准右目标顺时针旋转照准部瞄准右目标 ,水平度盘读数水平度盘读数为为,记录到记录表相应栏内记
22、录到记录表相应栏内;以上称为上半测回以上称为上半测回,其盘左位置角值其盘左位置角值 为:为:3 3 倒转望远镜倒转望远镜,使竖盘位于望远镜盘右位置使竖盘位于望远镜盘右位置,先瞄准右目标先瞄准右目标,水平度盘读数为水平度盘读数为,记录记录到记录表相应栏内;接着松开照准部水平制动螺旋到记录表相应栏内;接着松开照准部水平制动螺旋,转动照准部转动照准部,同法瞄准左目标同法瞄准左目标,水平水平度盘读数为度盘读数为,记录到记录表相应栏内记录到记录表相应栏内;以上称为下半测回以上称为下半测回,其盘右位置角值其盘右位置角值 为:为:;上半测上半测回和下半测回构成一测回回和下半测回构成一测回;4 4 若若-40
23、40 秒秒,认为观测合格认为观测合格,取上下半测回角度的平均值作为一测回的角值取上下半测回角度的平均值作为一测回的角值,即即观测水平角记录手簿测回法观测水平角记录手簿测回法测站测站目标目标度盘读数度盘读数半测回角值半测回角值 一测回角值一测回角值 各测回各测回平均角值平均角值盘盘 左左 L L 盘盘 右右 R R O OA A0 03 240 03 24180 03 36180 03 36 79 17 0679 17 06B B79 20 3079 20 30259 20 48259 20 48 79 17 1279 17 1279 17 0979 17 0979 17 1279 17 12A
24、 A90 02 1890 02 18270 02 12270 02 12 79 17 1879 17 18B B169 19 36169 19 36 349 19 24349 19 24 79 17 1279 17 1279 17 1579 17 15当测角精度要求较高时当测角精度要求较高时,可以观测多个测回时可以观测多个测回时,取其平均值作为水平角观测的最后结取其平均值作为水平角观测的最后结果果;为了减少度盘分划不均匀误差为了减少度盘分划不均匀误差,在各测回之间在各测回之间,应利用仪器水平度盘变换手轮配置度应利用仪器水平度盘变换手轮配置度盘盘;每个测回按每个测回按 180180/n/n 为测
25、回数的角度间隔变化水平度盘位置为测回数的角度间隔变化水平度盘位置;各测回角度互差应控制各测回角度互差应控制在在2424内内;5 5利用经纬仪度盘变换手轮利用经纬仪度盘变换手轮,打开保护盖打开保护盖,转动手轮转动手轮,此时水平度盘随着转动此时水平度盘随着转动;待转到待转到0000000000 位置时位置时,将手松开将手松开,关闭度盘变换手轮保护盖关闭度盘变换手轮保护盖,水平度盘即为水平度盘即为 0000000000 的位置的位置;6 6为了使竖盘指标处于正确位置为了使竖盘指标处于正确位置,使竖盘读数正确使竖盘读数正确;7 7测量水平角时测量水平角时,为什么要用盘左、盘右两个位置观测为什么要用盘左
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