[15] 旋转椭球体面:选择一个非常接近于大地水准面并可用数学式表示的几何曲面来代表地球的形状,称
为旋转椭球体面。
[16] 坐标方位角:由坐标北方向顺时针旋转到某直线的角度称为该直线的坐标方位角。 [17] 绝对高程:地面某点到大地水准面的铅垂距离。
[18] 矿井联系测量:为了将井上、下坐标系统统一起来而进行的测量工作。
[19] 偶然误差:在相同观测条件下,对某一量进行了N次观测,如果误差出现的大小和符号均不一定,但
总体上符合某一种统计规律,则这种误差称为偶然误差。
[20] 危险圆:在后方交会时,当未知点处于三个已知点确定的圆周上或该圆周附近时,将算不出结果或计
算结果误差很大,这个圆称为危险圆。
[21] 测设:根据构建筑物在图纸上的位置,量取其坐标并进行要素计算,从而将设计好的物体位置标定到
实地的工作。
[22] 中线标定:井下巷道掘进时,为了指示巷道在水平面内的方向而进行的标定巷道几何中心线在水平面
上投影方向的测量工作。
[23] 导入高程:为了建立矿井井上、下统一的高程系统而进行的矿井高程联系测量工作。
测量学综合练习题----论述题
1 某地区要进行大比例尺地形测图,采用经纬仪配合半圆仪测图法,以一栋建筑物的测量为例,论述在一个测站上进行碎部测量的步骤与方法。
经纬仪测绘法的实质是按极坐标定点进行测图,观测时先将经纬仪安置在测站上,绘图板安置于测站旁,用经纬仪测定碎部点的方向与已知方向之间的夹角、测站点至碎部点的距离和碎部点的高程,然后根据测定数据用量角器(半圆仪)和比例尺把碎部点的位置展绘于图纸上,并在点的右侧注明其高程,再对照实地描绘地形。
具体操作步骤包括在测站点上安置仪器、置水平度盘读数为0°0′0″并后视另一控制点实现定向、在碎部点上进行立尺、瞄准碎部点读数(包括视距间隔、中丝读数、竖盘读数和水平角)、计算测站点到碎部点的水平距离和碎部点高程、展绘碎部点。
以建筑物为例,首先进行安置仪器、定向,然后依次瞄准建筑物的碎部点进行观测读数的计算,通过水平角确定方向,通过水平距离在该方向上确定碎部点位置,计算高程,然后连接各碎部点即完成了建筑物的测绘。
2 结合水平角和垂直角测量的要求,论述光学经纬仪的构成及各部分的主要功能。
根据水平角测量原理,要测量水平角,要求仪器必须具有一个水平刻度盘和在刻度盘上的指标,同时要有能够瞄准远方目标的望远镜,能够进行对中操作的配件和能够进行整平使水平度盘水平的装置。根据垂直角测量要求,要求还具有垂直度盘。
结合以上要求,经纬仪主要由照准部、水平度盘和基座三部分组成。
照准部包括望远镜、竖盘和水准器,用来进行仪器整平、垂直角测量和瞄准远方目标以进行读数; 水平度盘主要用于水平角测量时作为读数基准
基座是仪器的底座,用于将三脚架和仪器连接在一起,并进行对中。
3 论述高斯—克吕格平面直角坐标系的建立过程和高斯投影的基本性质。
坐标系的建立过程为:采用分带投影的方法,将整个地球表面按照3度带或6度带划分为若干子带,分带后,对于每一带按照高斯投影的方法,即中央子午线与圆柱相切,将其放入圆柱内,然后按照一定的数学方法在等角的条件下将中央子午线及附近的元素投影到横圆柱上,然后以过极点的母线切开展为平面,
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就得到了该带的高斯-克吕格平面直角坐标系,其中中央子午线为纵坐标轴,赤道为横坐标轴,交点为坐标原点。
高斯投影的基本性质是:
(1) 中央子午线的投影为一直线,且投影之后的长度无变形;其余子午线的投影均为凹向中央子午线的曲线,且以中央子午线为对称轴,离对称轴越远,其长度变形也就越大;
(2) 赤道的投影为直线,其余纬线的投影为凸向赤道的曲线,并以赤道为对称轴; (3) 经纬线投影后仍保持相互正交的关系,即投影后无角度变形; (4) 中央子午线和赤道的投影相互垂直。
4 地形图通常具有哪些应用,如何实现?
地形图的应用主要包括:
量取点的坐标和确定点的高程:坐标可以直接量取,高程可以通过内插实现; a) b) c)
5 论述闭合导线计算的主要过程和每一过程中的具体方法。
闭合导线内业计算步骤与方法包括: (1) (2) (3)
计算角度闭合差:闭合导线根据多边形内角和与实际测量角度和计算,测量角度之和与多检查角度闭合差是否超限,若没有超限则对各角反号平均分配:
用改正后的角度计算方位角,进而由坐标方位角和水平距离计算坐标增量:
△y=Lsinα
边形内角和理论值之差即为角度闭合差
确定图上直线的长度、坡度和坐标方位角:长度可直接量取按比例尺计算,坡度由高差和水平距离计算,坐标方位角可直接量取或进行坐标反算;
按设计坡度在地形图上选定最短距离:根据坡度和等高距确定等高线平距,然后依次以等高线平距为半径作圆弧,求与等高线交点,进行路线选择。
根据地形图制作剖面图:在剖面方向量按照水平距离和通过的等高线点高程,制作剖面图。 或:根据地形图计算平整场地的土方量:计算场地范围内每一小方格的土方量后累加即可。
△x=Lcosα
(4)计算X和Y方向的坐标增量闭合差,其理论值均应为0,坐标增量之和即分别为X和Y方向闭合差,两方向闭合差平方和再开方得到导线全长闭合差,再将其除以导线总长度计算导线全长相对闭合差,检查是否超限,若没有超限则按与边长成正比反号分配
(5)按照坐标正算公式计算导线点的坐标:
6 以闭合导线为例,详细论述导线外业测量过程与内业计算的主要步骤(并说明每一步骤的主要计算方法)。
外业观测过程:
(1) 踏勘选点,布设导线;
(2) 进行导线外业观测,包括测量水平角和量边; (3) 记录和整理观测数据,准备进行内业计算。
内业计算步骤与方法包括:
(4) 计算角度闭合差并进行分配:闭合导线根据多边形内角和与实际测量角度和计算,测量角度之和与多边形内角和的理论值之差即为角度闭合差,看角度闭合差并检查是否超限,若没有超限则对各角反号平均分配:
(5) 用改正后的角度计算方位角,进而由坐标方位角和水平距离计算坐标增量: △x=Lcosα
△y=Lsinα
然后计算X和Y方向的坐标增量闭合差,其理论值均应为0,坐标增量之和即分别为X和Y方向闭合
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差,两方向闭合差平方和再开方得到导线全长闭合差,再将其除以导线总长度计算导线全长相对闭合差,检查是否超限,若没有超限则按与边长成正比反号分配
(3)按照坐标正算公式计算导线点的坐标:
7.用经纬仪配合半圆仪进行地形图测绘时,简述一个测站上进行建筑物测绘的主要工作步骤和绘图方法。
以建筑物为例,首先进行安置仪器、定向,在测站点上安置仪器、置水平度盘读数为0°0′0″,并后视另一控制点实现定向;然后在碎部点上进行立尺,依次瞄准建筑物的碎部点进行观测读数与计算,用经纬仪瞄准碎部点读数(包括视距间隔、中丝读数、竖盘读数和水平角)、计算测站点到碎部点的水平距离和碎部点高程;进行碎部点展绘,通过水平角确定方向,通过水平距离在该方向上确定碎部点位置,在旁边标注高程;最后连接各碎部点即完成了建筑物的测绘。
8 当采用经纬仪配合半圆仪进行地形测图时,说明测绘地形碎部点的基本过程,并举例说明如何根据碎部点绘制等高线。
测绘地形碎部点的过程是:(1)在测站点上安置仪器、置水平度盘读数为0°0′0″,并后视另一控制点实现定向;(2)碎部点上进行立尺、瞄准碎部点读数(包括视距间隔、中丝读数、竖盘读数和水平角),计算测站点到碎部点的水平距离和碎部点高程,在图纸上绘出碎部点并将其高程标在旁边。
根据一系列地形碎部点,可以内插出等高线上高程点的位置,然后将具有相同高程的点连接成一条曲线,即得到了等高线。
举例说明内插等高线
测量学综合练习题----简述题
练习一
1测量工作的两项基本原则是什么,应如何理解其意义和作用?
(1)“先控制后碎部,从整体到局部”。意义在于:保证全国统一坐标系统和高程系统;使地形图可以分幅测绘,减少误差积累,保证测量成果精度。
(2)“步步有检核”。意义在于:保证测量成果符合测量规范,避免前方环节误差对后面工作的影响。
2 等高线具有哪些主要特点?
等高线的特点主要包括:
(1) 同一条等高线上的点高程相等;
(2) 等高线必定是一条闭合曲线,不会中断;
(3) 一条等高线不能分叉成两条;不同高程的等高线,不能相交或者合并成一条; (4) 等高线越密表示坡度越陡,越稀表示坡度愈缓;
(5) 经过河流的等高线不能直接跨越,应在接近河岸时渐渐折向上游,直到河底等高线处才能跨过河流,然后再折向下游渐渐离开河岸;
(6) 等高线通过山脊线时,与山脊线正交并凸向低处;等高线通过山谷线时,就是应与山谷线正交,并凸向高处。
3.要从地形图中获取某两点A、B构成的直线的坐标方位角,简述可以实现这一任务的两种常用方法进行
方法1:直接从平行于X轴的坐标格网向AB方向量取角度; 方法2:通过量取A、B两点的坐标进行坐标反算。
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4用DS3水准仪进行水准测量时,为什么尽量保证前后视距相等(绘图说明)?
水准测量中尽量保证前后视距相等主要是为消除视准轴不平行于水准管轴的i角误差。
如图1,水准仪位于水准点A、B之间,前后视距为Sa、Sb,视准轴不平行于水准管轴,二者之间有夹角i,前后视读数为b1、a1,如果不存在 i角,则前后视读数为b、a。
正确高差为hAB观测高差为hAB1?a?b,
a a1Sa b1 i Sb B b ?a1?b1
A hAB1?hAB?a1?a?(b1?b)?Sa?tg(i)?Sb?tg(i)
当Sa=Sb时,hAB1
练习二
1进制导线的布设形式有哪些?其外业工作主要包括哪些?
导线的布设形式主要有闭合导线、附合导线和支导线。 记录与外业成果整理。
?hAB。及前后视距相等时,可以消除i角误差。
导线测量的外业工作主要包括:(1)踏勘选点;(2)测角;(3)量边;(4)起始边方位角确定;(5)
2 欲从两头贯通一条水平巷道,简述贯通中需要进行的测量和计算工作(可结合画图说明)。
(1) 进行准备工作,布设经纬仪导线和水准路线,计算出待贯通两点A、B点的平面坐标; (2)计算巷道中心线的坐标方位角,进而计算A、B处的指向角; (3)计算巷道倾角(由A、B高差和水平距离确定)
3 什么是偶然误差,它有哪些基本特性?
偶然误差是在相同的观测条件下,对某量进行了n次观测,如果误差出现的大小和符号均不一定,则这种误差称为偶然误差。
主要包括:(1)有界性;(2)对称性;(3)抵偿性;(4)密集性。
4 简述角度观测时,用盘左盘右取中数的方法可以消除哪些误差?
可以消除的误差包括:视准轴不垂直于水平轴的误差,横轴不水平的误差,照准部偏心误差,竖盘指标差。
练习三
1简述闭合导线计算的主要步骤。
闭合导线内业计算步骤包括:(1)计算角度闭合差;(2)将角度闭合差并检查是否超限,若没有超限则对各角反号平均分配;(3)用改正后的角度计算方位角,进而计算坐标增量;(4)计算X和Y方向的坐标增量闭合差,并计算导线全长闭合差,检查是否超限,若没有超限则按与边长成正比反号分配;(5)计算导线点的坐标。
2简述矿山测量中钢丝法导入高程的原理和方法。
钢丝法导入高程的原理和方法是(可以画图说明):
在井筒中悬挂一钢丝,在井下端悬以重锤使钢丝处于自由悬挂状态,然后在井上下同时用水准仪观测
(4)分别在A、B两点安置经纬仪,按指向角给出巷道中线,按倾角用水准仪给出腰线。
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井上高程控制点A和井下水准基点B处水准尺上的读数a和b,并用水准仪瞄准钢丝在钢丝上作出标记,最后用钢尺分段测量出钢丝上两标志间的长度L,则井下水准基点B的高程可以通过下式得到:HB = HA – L + (a-b)
3 什么是测量学?它的主要内容是测定和测设,分别是指什么工作?
测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面点位置的科学。 设使用。
测设是把图上设计好的建筑物和构筑物的位置标定到实地上去以便于施工。
4误差产生的原因主要有哪些?误差一般包括哪些种类?
误差产生的原因主要包括:(1)外界条件的影响;(2)仪器条件的影响;(3)观测者自身条件的影响。
练习四
1 简述测回法测量水平角时一个测站上的工作步骤和角度计算方法。
(1)在测站点O上安置经纬仪,对中,整平
(2)盘左瞄准A点,读数LA,顺时针旋转照准部到B点,读数LB,计算上半测回角度O1=LB-LA; (3)旋转望远镜和照准部,变为盘右方向,瞄准B点读数RB,逆时针旋转到A点,读数RA,计算下半测回角度O2=RB-RA;
(4)比较O1和O2的差,若超过限差则不符合要求,需要重新测量,若小于限差,则取平均值为最终测量结果 O = (O1+O2)/2
2什么叫比例尺精度?它在实际测量工作中有何意义?
图上0.1mm对应的实地距离叫做比例尺精度。
其作用主要在于:一是根据地形图比例尺确定实地量测精度;二是根据地形图上需要表示地物地貌的详细程度,确定所选用地形图的比例尺。
3简述用极坐标法在实地测设图纸上某点平面位置的要素计算和测设过程。
要素计算:从图纸上量算待测设点的坐标,然后结合已有控制点计算该点与控制点连线之间的方位角,进而确定与已知方向之间所夹的水平角,计算待测设点到设站控制点之间的水平距离。
测设过程:在设站控制点安置经纬仪,后视另一控制点,置度盘为0度,根据待定方向与该方向夹角确定方向线,根据距离确定点的位置。
4 高斯投影具有哪些基本规律。
高斯投影的基本规律是:
(5) 中央子午线的投影为一直线,且投影之后的长度无变形;其余子午线的投影均为凹向中央子午线
的曲线,且以中央子午线为对称轴,离对称轴越远,其长度变形也就越大;
(6) 赤道的投影为直线,其余纬线的投影为凸向赤道的曲线,并以赤道为对称轴; (7) 经纬线投影后仍保持相互正交的关系,即投影后无角度变形; (8) 中央子午线和赤道的投影相互垂直。
练习五
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误差包括系统误差和偶然误差两种
测定是使用测量仪器和工具,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