《测量学》第六章 测量误差的基本理论

第一章：绪论1.名词解释：测量学、测定、测设、大地水准面、地球椭球面、绝对高程、相对高程、6°带、高斯平面直角坐标、参心坐标系、地心坐标系、正高、大地高。

(1)测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面、水下及空间点位的科学。

（2）测定是指用测量仪器对被测点进行测量、数据处理，从而得到被测点的位置坐标，或根据测量得的数据绘制地形图。

（3）测设是指把设计图纸上规划设计好的工程建筑物、构筑物的位置通过测量在实地标定出来。

（4）大地水准面是由静止海水面并向大陆、岛屿延伸而形成的不规则的闭合曲面。

（5）地球椭球面是把拟合地球总形体的旋转椭球面。

（6）绝对高程是指地面点沿垂线方向至大地水准面的距离。

（7）相对高程是指选定一个任意的水准面作为高程基准面，地面点至此水准面的铅垂距离。

（8）6°带，即从格林尼治首子午线起每隔经差6°划分为一个投影带。

（9）高斯平面直角坐标：经投影所得的影响平面中，中央子午线和赤道的投影是直线，且相互垂直，因此以中央子午线投影为X轴，赤道投影为Y轴，两轴交点为坐标原点，即得高斯平面直角坐标系。

（10）参心坐标系是以参考椭球的几何中心为基准的大地坐标系。

（11）地心坐标系是以地球质心为原点建立的空间直角坐标系，或以球心与地球质心重合的地球椭球面为基准面所建立的大地坐标系。

（12）正高是指地面点到大地水准面的铅垂距离。

（13）大地高是指地面点沿法线至地球椭球面（或参考椭球面）的距离，称为该点的大地高。

2. 测量学主要包括哪两部分内容？二者的区别是什么？测量学主要包括测定和测设两部分内容；区别：测定是用测量仪器对被测点进行测量根据测量得的数据绘制地形图，而测设是指把设计图纸上设计好的坐标实地标定出来。

3. 简述Geomatics的来历及其含义。

来历：自20世纪90年代起，世界各国将大学里的测量学专业、测量学机构好测量学杂志都纷纷改名为Geomatics。

Geomatics是一个新造出来的英文名词，以前的英文词典中找不到此词，因此也没有与之对应的汉译名词。

测量学第三版(许娅娅著) 课后答案下载测量学第三版(许娅娅著) 课后答案下载《测量学(第3版)》共分十五章，__章介绍测量学的基本概念、基本理论;第二章至第五章阐述测量学的基本知识和测量仪器(包括常规和新型仪器)的操作使用方法;第六章介绍测量误差的基本知识;第七章介绍控制测量，包括平面控制测量和高程控制测量的测量与计算方法;第八章介绍大比例尺地形图测绘的传统方法和数字化测图的方法;第九章介绍大比例尺地形图应用及数字地面模型在公路工程中的应用;第十章介绍施工测量的基本工作;第十一章和第十二章介绍道路中线测量，路线纵、横断面测量;第十三章介绍桥梁测量;第十四章介绍隧道测量;第十五章简介“3S”技术及其应用。

《测量学(第3版)》可作为包括道路桥梁与渡河工程(公路与城市道路、桥梁工程、隧道工程、岩土工程等)专业、交通工程专业和公路工程管理专业、土木工程专业(路桥方向)测量学课程的教材，也可供工程技术人员参考。

测量学第三版(许娅娅著) ：内容简介__章绪论__节测量学的任务与应用第二节测量学的发展与现状第三节测量学的基础知识第四节测量工作的'基本概念思考题与习题第二章水准测量__节水准测量原理第二节水准测量的仪器和工具第三节水准测量的实施及成果整理第四节 DS3级水准仪的检验与校正第五节精密水准仪和水准尺第六节自动安平水准仪第七节电子水准仪第八节水准测量的误差及注意事项思考题与习题第三章角度测量__节角度测量原理第二节光学经纬仪第三节水平角测量第四节竖直角测量第五节经纬仪的检验与校正第六节角度测量误差及注意事项第七节电子经纬仪思考题与习题第四章距离测量和直线定向 __节钢尺量距第二节视距测量第三节电磁波测距仪测距第四节电磁波测距仪的检验第五节直线定向第六节方位角测量思考题与习题第五章全站仪测量__节概述第二节全站仪的使用第三节全站仪的检定思考题与习题第六章测量误差的基本理论 __节概述第二节衡量精度的指标第三节算术平均值及其中误差第四节误差传播定律及其应用第五节权及加权平均值思考题与习题第七章控制测量__节概述第二节控制测量的等级与技术要求第三节导线测量第四节三角测量第五节交会定点第六节坐标换带计算第七节三等、四等水准测量第八节三角高程测量思考题与习题第八章大比例尺地形图测绘__节地形图测绘的基本知识第二节大比例尺地形图传统测绘方法第三节大比例尺数字测图思考题与习题第九章大比例尺地形图的应用__节阅图的基本知识第二节地形图的基本应用第三节地形图的工程应用第四节数字地面模型及其在路线工程上的应用思考题与习题第十章施工测量的基本工作__节概述第二节测设的基本工作思考题与习题第十一章道路中线测量__节概述第二节交点和转点的测设第三节路线转角的测定和里程桩设置第四节圆曲线测设第五节带有缓和曲线的平曲线测设第六节虚交点的测设第七节复曲线的测设第八节回头曲线的测设第九节道路中线逐桩坐标的计算第十节用全站仪测设道路中线第十一节用GPS RTK技术测设公路中线思考题与习题第十二章路线纵、横断面测量 __节概述第二节基平测量第三节中平测量第四节横断面测量思考题与习题第十三章桥梁测量__节概述第二节桥位控制测量第三节桥轴线纵断面测量第四节河流比降测量第五节桥台、桥墩施工测量第六节涵洞施工测量第七节其他构造物施工测量思考题与习题第十四章隧道测量__节概述第二节隧道洞外控制测量第三节路线引测进洞数据的计算第四节竖井联系测量第五节隧道洞内导线与洞内中线测量第六节隧道洞内水准测量第七节隧道开挖断面测量第八节辅助坑道施工测量第九节隧道贯通误差分析思考题与习题第十五章“3S”技术简介__节概述第二节 GPS全球定位系统的组成第三节 GPS坐标系统第四节 GPS定位原理第五节 GPS测量的实施第六节实时GPS的应用第七节 GIS与RS技术简介第八节“3S”集成技术与应用简介思考题与习题测量学第三版(许娅娅著)：目录点击此处下载测量学第三版(许娅娅著) 课后答案。

第六章测量误差的基本理论1、在角度测量中采用正倒镜观测、水准测量中前后视距相等，这些规定都是为了消除什么误差？答：在角度测量中采用正倒镜观测、水准测量中前后视距相等，这些规定都是为了消除仪器误差以及外界环境的影响。

2、在水准测量中，有下列各种情况使水准尺读数带有误差，试判别误差的性质：①视准轴与水准管轴不平行；②仪器下沉；③读数不正确；④水准尺下沉。

答：①视准轴与水准管轴不平行；仪器误差。

②仪器下沉；外界条件的影响。

③读数不正确；人为误差。

④水准尺下沉。

外界条件的影响。

3、偶然误差和系统误差有什么不同？偶然误差具有哪些特性？答：系统误差是指：在相同的观测条件下，对某量进行的一系列观测中，数值大小和正负符号固定不变或按一定规律变化的误差。

偶然误差是指：在相同的观测条件下，对某量进行的一系列观测中，单个误差的出现没有一定的规律性，其数值的大小和符号都不固定，表现出偶然性的误差。

偶然误差具有以下统计特性（1）有界性（2）单峰性（3）对称性（4）补偿性4、什么是中误差？为什么中误差能作为衡量精度的指标？答：中误差是指同一组中的每一个观测值都具有这个值的精度5、函数z=z1+z2，其中z1=x+2y，z2=2x-y，x和y相互独立，其m x=m y=m，求m z。

m m m m yx y x y x z z z y x z 1093222221=+±=+=-++=+=6、进行三角高程测量，按h=Dtan α计算高差，已知α=20°，m α=±1′，D=250m ，m D =±0.13m ，求高差中误差m h 。

m m D m m D h 094.0)20626560()20sec 250(13.0)20(tan )sec ()(tan 2222222222±=⨯⨯+⨯±=+±=ααα 7、用经纬仪观测某角共8个测回，结果如下：56°32′13″，56°32′21″，56°32′17″，56°32′14″，56°32′19″，56°32′23″，56°32′21″，56°32′18″，试求该角最或是值及其中误差。

第一章 绪论何谓水准面？何谓大地水准面？它在测量工作中的作用是什么？答：静止的水面称为水准面，水准面是受地球重力影响而形成的，是一个处处与重力方向垂直的连续曲面，并且是一个重力场的等位面。

与平均海水面吻合并向大陆、岛屿内延伸而形成的闭合曲面，称为大地水准面。

大地水准面是测量工作的基准面。

何谓绝对高程和相对高程？何谓高差？答：某点沿铅垂线方向到大地水准面的距离，称为该点的绝对高程或海拔。

假定一个水准面作为高程基准面，地面点至假定水准面的铅垂距离，称为相对高程或假定高程。

某点的经度为118°45′ ，试计算它所在6°带及3°带的带号，以及中央子午线的经度是多少？ 答：N=INT(118°45′/6+1)=20 L=20*6-3=117° n=INT(118°45′/3+1)=40 l=40*3=120° 测量工作的原那么是什么？答：在测量工作中，为了防止测量误差的逐渐传递而累计增大到不能容许的程度，要求测量工作遵循在布局上“由整体到局部〞、在精度上“由高级到低级〞、在次序上“先控制后碎部〞的原那么。

确定地面点位的三项根本测量工作是什么？答：确定地面点位的三项根本测量工作是测角、量距、测高差。

第二章 水准测量设A 为后视点，B 为前视点；A 点高程是20.016m 。

当后视读数为1.124m ，前视读数为1.428m ，问A 、B 两点高差是多少？B 点比A 点高还是低？B 点的高程是多少？并绘图说明。

答：m h AB 304.0428.1124.1-=-=m H B 712.19304.0016.20=-= B 点比A 点低 何谓视差？产生视差的原因是什么？怎样消除视差？答：当眼睛在目镜端上下微微移动时，假设发现十字丝与目标像有相对运动，这种现象称为视差。

产生视差的原因是目标成像的平面和十字丝平面不重合。

消除的方法是重新仔细地进展物镜对光，直到眼睛上下移动，读数不变为止。

填空题库及参考答案第1章绪论1-测量工作的基准线是铅垂线。

2-测量工作的基准面是水准面。

3-测量计算的基准面是参考椭球面。

4-水准面是处处与铅垂线垂直的连续封闭曲面。

5-通过平均海水面的水准面称为大地水准面。

6-地球的平均曲率半径为6371km。

7-在高斯平面直角坐标系中，中央子午线的投影为坐标x轴。

8-地面某点的经度为131°58′，该点所在统一6°带的中央子午线经度是129°。

9-为了使高斯平面直角坐标系的y坐标恒大于零，将x轴自中央子午线西移500km。

10-天文经纬度的基准是大地水准面，大地经纬度的基准是参考椭球面。

11-我国境内某点的高斯横坐标Y=22365759.13m，则该点坐标为高斯投影统一6°带坐标，带号为22 ，中央子午线经度为129°，横坐标的实际值为-134240.87m，该点位于其投影带的中央子午线以西。

12-地面点至大地水准面的垂直距离为该点的绝对高程，而至某假定水准面的垂直距离为它的相对高程。

第2章水准测量1.高程测量按采用的仪器和方法分为水准测量、三角高程测量和气压高程测量三种。

2.水准仪主要由基座、水准器、望远镜组成。

3.水准仪的圆水准器轴应与竖轴平行。

4.水准仪的操作步骤为粗平、照准标尺、精平、读数。

5.水准仪上圆水准器的作用是使竖轴铅垂，管水准器的作用是使望远镜视准轴水平。

6.望远镜产生视差的原因是物像没有准确成在十字丝分划板上。

7.水准测量中，转点TP的作用是传递高程。

8.某站水准测量时，由A点向B点进行测量，测得AB两点之间的高差为0.506m，且B点水准尺的读数为2.376m，则A点水准尺的读数为2.882 m。

9.水准测量测站检核可以采用变动仪器高或双面尺法测量两次高差。

10.水准测量中，调节圆水准气泡居中的目的是竖轴铅垂，调节管水准气泡居中的目的是使视准轴水平。

第3章角度测量1-经纬仪主要由基座、水平度盘、照准部组成。

《测量学》各章节练习习题及参考答案第一章绪论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？答通过测量确定地物和地貌在空间中的位置即为测定，而测设是根据工程设计图纸上待建的建筑物、构筑物的轴线位置、尺寸及其高程，算出待建的建、构筑物各特征点(或轴线交点)与控制点(或原有建、构筑物特征点)之间的距离、角度、高差等测设数据，然后以地面控制点为依据，将待建的建、构筑物的特征点在实地标定出来，以便施工。

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y轴，y轴向东为正，向西为负。

测量坐标系的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ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。