测量学读书笔记及课后练习答案

第一篇坐标系统及测量工作原则 1.2--1.大地坐标系 以参考椭球面和发现为依据， 确定地面上任一点在参考椭球面上的位置而建立的 坐标系称为大地坐标系。大地坐标系是以大地经度 L、大地纬度 B 和大地高 H 三个量来表示地面点空间位置的，称为点的大地坐标。 2.地理坐标系 以大地水准面和铅垂线为依据，用地理经度、地理纬度确定地面任一点在大地水 准面上的位置而建立的坐标系，称为地理坐标系。 3.高斯--克吕格平面直角坐标系是如何建立的 采用分带投影后，各带的中央子午线与赤道垂直相交于 O 点，称为坐标原点。 以每一带的中央子午线投影为纵坐标轴，用 X 表示，赤道以北为正，赤道以南 为负；以赤道投影为横坐标轴，用 Y 表示，中央子午线以东为正，以西为负。 这样， 各带就构成了独立的平面直角坐标系， 称为高斯--克吕格平面直角坐标系。 4.为什么要进行分带投影 高斯投影保持了投影前后图形的等角条件，但除中央子午线投影后为一直线，且 长度不变外，其它长度都产生变形，投影面上的长度总比球面上大，且离中央子 午线越远，变形越大。长度变形过大，会影响测图、施工的精度，因此，必须采 用分带投影来对这种变形加以限制，使其不超过某一限度，使每一投影带只包括 位于中央子午线两侧的邻近部分。 5.横坐标的自然值与通用值有何不同？如何换算？ 为了避免横坐标出现负值，把纵轴自中央子午线向西移动 500km，即在 Y 坐标 系上统一加上 500km。由于赤道上经差为3。的平行圈长约330km，当纵轴西移 后，凡位于中央子午线以东的点，它的横坐标值都大于 500km，而位于中央子午 线以西的点，其横坐标值都小于500km，但均为正值。此外，为了区分某点位于 哪一带，还规定在横坐标值前冠以带号。通常把未加 500km 和带号的横坐标值 称为自然值，加上的则称为通用值。 （测绘管理部门提供的坐标成果一般为通用 值。 ） 1.3--1.什么是绝对高程？ 地球表面某点沿铅垂线到大地水准面的距离叫该点的绝对高程（简称高程或标 高，也叫海拔） ，一般用 H 表示。 2.什么是相对高程？ 地球表面某点沿铅垂线到任一假定水准面的距离叫该点的相对高程。 一般建筑图 纸上标注的高程就是相对高程。用 H’表示。 3.什么是高差？hAB0 和 hAB0 其代表的含义有什么区别？ 两个地面点的高程差称为高差，用 h 表示。 （两点间的高差与高程起算面无关。 ） hAB=HB-HA 高差反映相邻两点间的地面时上坡还是下坡。hAB0 表示地面上 B 点高于 A 点，是上坡；hAB0，表示 B 点低于 A 点。是下坡；hAB=0，表示地面上 A、 B 两点同高。 4.我国的高程起算面是如何确定的？中华人民共和国水准原点高程是多少？ 大地水准面是高程的起算面， 我国各地地面点的高程都是以青岛国家水准原点的 黄海高程为起算数据。 “1985年国家高程基准”。 水准原点的高程为 H0=72.2604m。 1.4--1.用水平面代替水准面，对距离、水平角和高差有什么影响？ （1） 对距离影响： 当两点间的距离为 10km 时， 以水平面代替水准面所产生的 1 距离误差为距离的 1/120 万，而当代精密测距仪的测距精度也只有 1/100 万。故 在半径为 10km 的范围内进行测量时，可以用水平面代替水准面，由此带来的距 离误差可以忽略不计。 （2）对水平角的影响：当测区满级为 100km2 时，以水平面代替水准面，地球 曲率对水平角的影响很小，球面角值才 0.51’ ’,可以忽略不计。 （3） 对高差的影响： 用水平面代替水准面， 对高差的影响是很大的， 距离为 500m 就有 2cm 的高差误差，这是不允许的。因此，在高差测量中，即使距离很短， 也应估计地球曲率对高差的影响。 当后、前视距相等时，地球曲率对一个测站的高差没有影响。在作业中，将∑ （Sa-Sb）限制在某一范围，如当（ Sa+Sb）平均为200m，∑（Sa-Sb）≦10m 时， ΔhAB≦0.16mm，误差可忽略。 2.如何推导出地球曲率对高差的影响公式？ 1.6--1.测量工作的原则有哪些？为什么要遵循这些原则？ 测量工作是一项严谨的工作，测量工作者必须保证提供的数据（包括野外观测的 数据及现场或室内计算的数据）真实、准确，这就要求测量人员在从事任何一项 测量工作时遵循一定原则。 （1）从高级到低级 （2）从整体到局部 （3）先控制后碎步 “先控制”： 先用较高的精度确定出控制点的坐标、 高程， 再以这些控制点为基础， 将其周围的其他特征点（碎部点）测定出来或者将设计图上的点放样到实地。控 制点是在地面上作了标记的点，根据对其测量方法的不同可有不同的名称，如三 角点、导线点、卫星定位点、水准点等。 （4）有检核 1。如何保证测量数据的准确性。 （同一个量测两次） 2。如何保证计算数据的准确性。 （同一个计算问题两人独立计算；同一个计算问 题一个人用不同方法计算；充分利用数据之间应满足的关系检核。 ） 第二篇 仪器操作 2.1.1--1.高差是如何测出的？ 在 A、B 两点上竖立两根尺子，并在 A、B 两点间安置一架可以得到水平视线的 仪器。hAB=后视读数-前视读数（简称后-前） 2.转点：如果两点之间的距离较远，或高差较大时，仅安置一次仪器便不能测得 它们的高差，这是需要加设若干个临时的立尺点，作为传递高程的过度点，称为 转点。 测点：连续地在每两点间安置水准仪和在各点上竖直水准尺，每安置一次仪器， 称为一次测站。 2.1.2--1.水准仪主要由哪些部件组成？各部件起什么作用？ （1）望远镜：是用来观测远处目标的主要部件，由物镜、目镜、十字丝分划板、 调焦透镜、物镜对光螺旋、目镜对光螺旋组成。 （2）水准器：是用来将仪器上某一平面或轴线整置到水平或铅垂位置的一个部 件。水准器有管水准器（又称水准管）和圆水准器。 2 （3）基座：呈三角形，其中心是一个空心轴套，仪器上部通过竖轴插在轴套内。 基座下部装了一块三角底板，脚螺旋分别安置在底板的三个叉口内，通过三脚架 上的连接螺旋将仪器与三脚架相连。转动脚螺旋调节水准器使仪器大致水平。 2.如何消除视差？ 观测目标时转动物镜对光螺旋使调焦透镜沿光轴方向前后移动， 直到不同距离的 目标都成像在十字丝面上。 （仔细调焦）使像面与十字丝面完全贴合。 3.水准仪的使用包括哪些步骤？ （1）安置水准仪 （2）粗略整平 （3）瞄准水准尺 （4）精平和读数 2.1.3--1.单一水准路线包括哪些？ （1） 闭合水准路线： 从一个已知高程的水准点 BM.A 出发， 沿新建的水准点 1.2 进行水准测量，最后又回到 BM.A 点，这条路线称为闭合水准路线。 （2） 附和水准路线： 从一个已知高程的水准点 BM.A 出发， 沿新建的水准点 1.2 进行水准测量，最后附和到另一个已知高程的水准点BM.B，这条路线称为附和 水准路线。 （3）支水准路线：从一个已知高程的水准点 BM.A 出发，沿新建的水准点 1.2 进行水准测量， 这条路线称为支水准路线。为了进行测量成果的检核和提高测量 的精度，对于支水准路线应进行往返观测。 2.闭合差：闭合差就是某量的推算值与该量得