土木工程测量课后习题答案
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一、测量基本知识1、 测量学研究的对象和任务是什么?答:测量学是研究地球的形状与大小,确定地球表面各种物体的形状、大小和空间位置的科学。
测量学的主要任务是测定和测设。
2、 解释地球体的几个概念::铅垂线、水准面、大地水准面、参考椭球面答:铅垂线:由于地球的自转,其表面的质点同时受到万有引力与离心力的合力即重力的影响,重力的方向又称为铅垂线。
水准面:假想静止不动的水面延伸穿过陆地,包围整个地球,形成一个闭合的曲面,这个面成为水准面。
大地水准面:与平均海水面相吻合的水准面。
大地水准面是测量工作的一个基准面。
参考椭球面;选择一个与大地水准面非常接近的、能用数学方程表示的旋转椭球体来代表地球的形体,其相应的规则曲面称为参考椭球体。
3、绝对高程和相对高程的基准面是什么? 答:绝对高程的基准面——大地水准面。
相对高程的基准面——水准面。
4、 测量中所使用的高斯平面直角坐标系与数学上使用的笛卡尔坐标系有何区别?答:高斯平面直角坐标系,定义纵轴为X 轴,横轴为Y 轴,这与数学上常用的笛卡儿坐标不同。
第Ⅰ象限位置相同,象限按顺时针方向编号。
二、水准测量1、]将水准仪安置在A 、B 两点之间,已知H A =23.456m ,在A 点的水准尺读数为1.346m ,在B 点的水准尺读数为2.224m ,则A 、B 两点高差hAB 是多少?B 点高程是多少?仪器的视线高是多少?A 、B 两点哪点高?试绘图说明。
答:h AB=h A-h B=1.346-2.224=-0.878mH B= H A + h AB=23.456-0.878=22.578m 仪器的视线高:H A +1.346=24.802m A 点高4、什么叫视差?产生视差的原因是什么?怎样消除视差?答:物像没有准确地成在十字丝分划板上,人眼在目镜端观察的位置不同时,物像相对于十字丝分划板的位置也相应变化。
望远镜照准明亮背景,旋转目镜调焦螺旋,使十字丝十分清晰;照准目标,旋转物镜调焦螺旋,使目标像十分清晰。
7、如图2—34,水准点BM 1的高程H 1=22.467m ,BM 2的高程H 2=23.123m ,各段高差及路线长度均标注在图中,试求1,2,3各点的高程 解:①计算附合水准路线的高差闭合差f hf h =∑=41i hi -(H 1-H 2)=+0.685-(23.123-22.467) =0.029=﹢29mm②计算高差闭合差的容许值∑=41iLi =0.3+0.4+0.5+0.3=1.5km f h 容=±40L mm=±49mm ③调整高差闭合差 每千米的高差修改数为∑=-41i Lifh=5.1)29(+-=-19.33mm 各侧段的改正数分别为V 1=﹣19.33×0.3=﹣5.799=﹣5mm V 2=﹣19.33×0.4 =﹣7.732=﹣8mmV 3=﹣19.33×0.5=﹣9.665=﹣10mm V 4=﹣19.33×0.3=﹣5.799=﹣6mm 改正数计算校核:∑=41i Vi =﹣29=﹣f h④计算改正后的高差及各点高程 H 1=H BM1+h 1’=H BM1+h 1+V 1=21.064m H 2=H 1+h 12’=H 1+h 2+V 2=20.169m H 3=H 2+h 23’= 21.348m高程计算校核 H B2+h 32’=23.123m=H BM28.如图2—35,水准点BM A 的高程为33.012m ,1,2,3点为待定高程点,各段高差及路线长度均标注在图中,试计算各点高程。
解:①计算闭合水准路线的高差闭合差f h f h =∑=41i hi -0=﹣0.029=﹣29mm②计算高差闭合的容许值∑=41iLi =0.3+0.4+0.5+0.3=1.5km f h 容=±40L mm=±49mm ③调整高差闭合差 每千米的高差修改数为∑=-41i Lifh=5.1)29(--=+19.33mm 各测段的改正数分别为:V 1=+19.33×0.4==+7.723=+8mm V 2=+19.33×0.3==+5.799=+5mm V 1=+19.33×0.5 ==+9.665=+10mm V 1=+19.33×0.3==+5.799=+6mm 改正数计算校核:∑=41i Vi =+29=-f h④计算改正后的高差及给点高程: H 1=H A +h A1’=H A +h A1+V 1=31.596m H 2=H 1+h 12’=H 1+h 12+V 2=33.977m H 3=H 2+h 23’=H 2+h 23+V 3=36.372mH 4=H 3+h 34’=H 3+h 34+V 4=33.012m=H BMA10、水准仪有哪几条主要轴线?他们之间应满足的几何条件是什么?答:竖轴VV ,圆水准器轴L L”′ ,视准轴CC ,水准管轴LL , 几何关系:VV ∥ L L”′ ,CC ∥ LL ,十字丝横丝⊥VV 。
三、角度测量1、何谓水平角和竖直角?测量水平角和竖直角的作用是什么?答:水平角:指相较于一点的两方向线在水平面上的竖直投影所形成的角。
竖直角;指在同一竖直面内,观测视线与水平线之间的夹角,其值为0°~90°。
水平角的作用;通过测量水平角,间接计算出测站到目标的距离。
竖直角的作用:是用于测定高差或将倾斜距离转换成水平距离。
7、用J6级经纬仪按回测法观测测水平角两测回,观测结果如表3—5所示,试计算各测回平均角值。
测站测回数竖盘位置水平度盘读数(°′″)半测回角值(°′″)半测回互差(″)一测回角值(°′″)各测回平均角值(°′″)A0 05 36 B75 32 48 A180 05 24 B255 33 06 A90 00 30B165 27 24 A270 00 18 B345 27 3075 27 03 75 27 12O 175 27 123075 27 2775 27 1575 27 42275 26 541811.用盘左始读数为90°,顺时针方向注记的仪器观测A,B两目标的竖直角各测回,观测结果列入表3—7,求两目标的竖直角。
测站目标竖盘位置竖盘读数(°′″)半测回角值(°′″)标准差(″)一测回角值(°′″)1234567左93 45 18-3 45 18右266 14 12-3 45 48左84 54 48 5 5 12右275 05 30 5 5 30-3 45 33 5 5 21OAB -15 915、经纬仪有哪些主要轴线?各轴线间的关系如何?答:主要轴线有:仪器竖轴VV 、仪器横轴HH 、望远镜视准轴CC 、照准部管水准管轴LL应满足下列关系:四、距离测量与直线定向4、用钢尺往、返丈量了一段距离,其平均值为167.38m,要求量距的相对误差为1/3000,问往、返丈量这段距离的绝对较差不能超过多少?答:10、10.已知1,2,3,4四点的坐标列于下表,试计算方位角α31,α32,α34。
计算取位到秒。
点名1234x(m)957.21870.57810.10644.02y(m)588.47689.61796.97763.97解:(1)α31R 31=arctg3131x y ∆∆=arctg 3131x x y y --=54°47′40″ΔX >0,ΔY <0,则在第四象限(判断象限)α31=360°-R 31=305°12′20″(书P 76,图4—7) 其余两角,同理可得: (2)α32=299°23′25″ (3)α34=191°14′18″11.如图4—22所示,已知αAB =123°03′24″,测量了图示的三个水平角,试推算方位角α12,α23。
解:αB1=99°30′18″-﹙180°-123°03′24″﹚=42°33′42″ α12=360°-115°26′30″-﹙180°-αB1﹚=107°7′12″ α23=360°-96°46′18″-﹙180°-α12﹚=190°20′54″六、控制测量7.已知闭合导线的下列数据,计算出各段导线的点的坐标值。
ΔX(m)ΔY(m)ΔX(m)ΔY(m)X(m)Y(m)1234567891011121322总和719 59 45+15720 00 00548.15+0.22+0.05200.001284.013353.844315.93561200.00121.73241.8949.82159.62225.06200.00176 50 33+396 31 33+283 21 471234583 21 45+2174 05 32+290 37 47+3-26.71-89.22+69.83-37.91157 41 4570 20 05340 57 52337 48 25254 19 58174 05 3098 32 4590 37 45176 50 3096 31 30-3+65.470-26.71+65.44-4-25.02-1-89.21-25.06-3+24.96-1+69.84+24.93-5+109.85-1-37.90+109.8092.65-3-78.24-1+32.10-78.27+398 32 4884.57109.8574.17116.2070.71点号157 41 45151 47 17200.001232.092+32.09-4-96.80-1+51.93-96.84+51.92289.226点号观测角(左角)(°′″)改正数C (″)改正角(°′″)坐标方位角(°′″)距离(m)增量计算改正后增量坐标值七、大比例尺地形图的测绘1、什么叫比例尺精度?在测绘工作中有什么意义?1:1000的地形图的比例尺精度为多少?答:比例尺精度:人眼能分辨的图上最短距离为0.1mm,相当于地形图上0.1mm的实际水平距离。
在测绘工作中可以确定测绘地形图的量距精度。
1:1000地形图的比例尺精度为0.1mm*1000=100mm=10cm4、什么叫地物?什么叫地貌?地物:是地表上的固定性物体,有明确的轮廓地貌:是指地面高低起伏的形态,是地形图反映的重要内容。
6、什么叫等高线?它有哪些特征?答:等高线是指地面上高程相等的各相邻点所联成的闭合曲线。