《建筑工程测量》第2版张敬伟习题参考答案文档格式.docx
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它有什么特点和作用?
(1)大地水准面就是人们设想将静止的海水面向整个陆地延伸,用所形成的封闭曲面代替地球表面,这个曲面称为大地水准面。
(2)大地水准面是水准面中的一个特殊的水准面,即在海洋中与静止海水面重合。
静止的海水面是难以找到的,所以,测量中便将与平均海水面相吻合,并延伸穿过大陆岛屿而形成的封闭曲面,作为大地水准面。
它最接近地球的真实形态和大小。
所以,我们常以大地水准面作为测量工作的基准面。
3、何谓绝对高程、相对高程及高差?
所谓地面点的高程(绝对高程或海拔)就是地面点到大地水准面的铅垂距离,
一般用H
表示,如图
1-3所示。
图中地面点A、B的高程分别为
HA、HB。
在个别的局部测区,若远离已知国家高程控制点或为便于施工,
也可以假设一个高程起
算面(即假定水准面),这时地面点到假定水准
面的铅垂距离,称为该点的假定高程或相对高
程。
如图1-3中A、B两点的相对高程为
HA′、
HB′。
地面上两点间的高程之差称为高差,
一般用
h表示。
图
1-3中A、B两点高差hAB为
hAB
HBHAHB
HA
式中,hAB有正有负,下标
AB表示该高差
是从A点至B点方向的高差。
上式也表明两点
图1-3高程和高差
间的高差与高程起算面无关。
4、为什么高差测量(水准测量)必须考虑地球曲率的影响?
由教材中表1-3的分析可知,用水平面代替水准面,在1km
的距离上高差误差就有
78mm,即使距离为0.1km(100m)时,高差误差也有
0.8mm。
所以,在进行水准(高程)
测量时,即使很短的距离都应考虑地球曲率对高差的影响,
即应当用水准面作为高程测量的
基准面。
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?
高斯平面直角坐标系与数学中的笛卡尔坐标系不同。
(1)坐标轴不同:
高斯平面直角坐标系纵坐标为x轴,横坐标为y轴;
数学上的平面直角坐标系横坐标为x轴,纵坐标为y轴。
(2)高斯平面直角坐标系的象限为顺时针方向编号,角度起算是从x轴的北方向开始,
顺时针方向旋转。
而数学上的平面直角坐标系的象限为逆时针方向编号,角度起算是从x
轴的东方向开始,逆时针方向旋转。
(3)表示直线方向的方位角定义不同
这些定义都与数学中的定义不同,目的是为了定向方便,并能将数学上的几何公式直接
应用到测量计算中,而无需作任何变更。
6、高斯平面直角坐标系是怎样建立的?
在高斯投影平面上,中央子午线和赤道的投影是两条相互垂直的直线。
因此规定:
中央
子午线的投影为高斯平面直角坐标系的x轴,赤道的投影为高斯平面直角坐标的y轴,两轴
交点O为坐标原点,并令x轴上原点以北为正,y轴上原点以东为正,象限按顺时针I、II、
III、IV排列,由此便建立了高斯平面直角坐标系。
四、计算题
1.已知某点位于高斯投影6°
带第20号带,若该点在该投影带高斯平面直角坐标系中
的横坐标
Y=-306579.210m,写出该点不包含负值且含有带号的横坐标
Y
及该带的中央子午
线经度
LO。
解:
1)有带号的横坐标
y=(20)500000-306579.210=(20)193420.790m
2)该带的中央子午线经度
O
°
=6°
×
20-3°
=117°
L=6n-3
答:
该点不包含负值且含有带号的横坐标
(20)193420.790m
;
Y=
该带的中央子午线经度
LO=117°
2.某宾馆首层室内地面±
0的绝对高程为45.300m,室外地面设计标高为
-1.500m,女
儿墙设计标高为+88.200m,问室外地面和女儿墙的绝对高程分别是多少
1.室外地面的绝对高程为
H=45.300-1.500=43.800
m
2.女儿墙的绝对高程
H=45.300+88.200=133.500m
室外地面和女儿墙的绝对高程分别是
43.800m和133.500m
项目2(46页~48页)
一、填空题
1.水准仪的操作步骤为安置仪器、粗略整平、瞄准水准尺、精确置平和读数。
2.水准仪主要由望远镜、水准器和基座组成
3.水准以上圆水准器的作用是使仪器粗平,管水准器的作用是使
4.水准路线按布设形式可分为闭合路线、符合路线和支水准路线
仪器精平
5.水准测量测站检核的方法有双仪高法和双面尺法两种。
二、选择题
1.水准测量中,设后尺A的读数a=2.713m,前尺B的读数为b=1.401m,已知A点的高程
为15.000m,则视线高程为(
D)m。
A13.688
B16.312
C16.401
D17.713
2.在水准测量中,若后视点A的读数大,前视点B的读数小,则有(A)。
AA点比B点低BA点比B点高
CA点与B点可能同高DAB的高差取决于仪器高度
3.水准仪的(C)应平行于仪器竖轴。
A视准轴B十字丝横丝C圆水准器轴D管水准器轴
1.什么叫后视点、前视点及转点?
什么叫后视读数、前视读数?
水准测量前进方向是由已知高程点开始
向待测点方向行进的。
在图2-1中,A为已知高
程点,因其在前进方向后侧,称为后视点;
则A
尺上的读数a称为后视读数。
B为待测点,因其
在前进方向前侧,称为前视点。
B尺上的读数b
称为前视读数。
2.什么叫视差?
产生视差的原因是什么?
如何消除视差?
图2-1水准测量原理图
由于物镜调焦螺旋调焦不完善,可能使目标形成的实像
ab与十字丝分划板平面不
完全重合,此时当观测者眼睛在目镜端略作上、下少量移动时,就会发现目标的实像
ab与
十字丝平面之间有相对移动,这种现象称为视差。
产生视差的原因是目标通过物镜所成的像没有与十字丝平面重合。
视差的存在将影响观
测结果的准确性,应予消除。
消除视差的方法是仔细地反复进行目镜和物镜调焦。
3.水准仪上的圆水准器与符合水准器各起什么作用?
当圆水准器气泡居中时,符合水准
器的气泡是否也吻合?
为什么?
水准以上圆水准器的作用是使仪器粗平的,管水准器的作用是使仪器精平的。
当圆水准器气泡居中时,符合水准器的气泡是不会吻合的。
因为圆水准器正平精度低。
4.在一个测站的观测过程中,当读完后视读数、继续照准前视点读数时,发现圆水准器气泡偏离零点,此时能否转动脚螺旋使气泡居中,继续观测前视点?
不可以。
因为这样做会改变仪器的高度,使前后视线的高度不一致了。
5.水准测量中,要做哪几方面的检核?
并详细说明。
答;
有测站检核、计算检核、精度检核。
6.将水准仪安置于距前、后尺大致相等处进行观测,可以消除哪些误差影响?
可以消除视准轴不平行于水准管轴,地球曲率的影响、大气折光等误差的影响。
7.水准测量中产生误差的原因有哪几方面?
哪些误差可以通过适当的观测方法或经过计算,求出改正值加以减弱以至消除?
水准测量中产生误差的原因有;
仪器误差、观测误差、外界条件影响。
仪器误差可以通过适当的观测方法或经过计算,求出改正值加以减弱以至消除。
1.用水准测量的方法测定A、B两点间高差,已知A点高程HA=75.543m,A点水准尺读
数为0.785m,B点水准尺读数为1.764m。
.计算A、B两点间高差hAB是多少米?
B点高程
HB是多少米?
并绘图说明。
A、B两点间高差
ab=0.785-1.764=-0.979m。
B点高程
HB是
HB
ab=74.564m
2.根据表2-4水准测量数据,计算B点高程,并绘图表示地面的起伏情况。
答案在表2-4中的红色数字。
水准测量记录手簿
(高差法)
表2-4
测
点
后视读数
前视读数
高差(m)
高程
(m)
(m)
+
-
BM
1.666
1
165.000
0.340
TP1
1.545
2.006
0.542
TP
1.512
1.003
2
0.957
1.642
0.555
3
0.105
B
1.747
166.054
∑
6.365
5.311
1.499
0.445
计算
a
b
6.365-5.311=1.054
h
1.499-0.445=1.504
校核
166.054-165.000=1.504
3.根据图2-38所示的等外附合水准路线的观测成果,计算各点的高程,并将计算过程填表2-5中。
答案在表2-5中的红色数字。
23
HA=966.452m
图2-38(第3题)
HB=955.766m
附合水准测量成果计算表
表2-5
距离
实测高差
改正数
改正后高差
高程
备
测段编号
测点
注
BMA
-5.542
+0.014
-5.528
966.452
1.2
960.924
0.8
+3.121
+0.009
+3.130
964.054
1.4
-4.786
+0.016
-4.770
959.284
4
2.2
-3.544
+0.026
-3.518
955.766
5.6
-10.751
+0.065
-10.686
fh
HB
HA0.065m
辅助计算
fh允
40
L
94.7mm
vi
fh
li
0.012li
l
4.调整如图2.39所示的等外闭合水准路线的观测成果,计算各点的高程,并将计算过程填表2-6中。
答案在表2-6中的红色数字。
450m
621m
BM.9
2.714
1=+
=-1.483
H9=39.845m
(a)
6站
8
+2.456
站
.7
.12
H12=48.672m
11站
-1.195
7
(b)
图2-39(4题)
闭合水准测量成果计算表
2-35
测站数
BM12
+3.708
-0.008
6
+2.456
-0.006
5
10
-1.947
-0.011
-2.980
-0.005
11
-1.195
-0.012
+0.042
-0.042
辅助计算fb=+42mm
fh容=±
1240=±
75.9mm
462m
h3=-3.678
.9
5站80
-2.9
表2-6
+3.700
48.672
52.372
+2.450
54.822
-1.958
52.864
-2.985
49.879
-1.207
0.000
639m
BM.
h4=+3.031
H10=4
5.设地面有A、B两点相距80m,仪器在A、B两点的中间,测得高差hAB=+0.468m,现将仪器搬到距B点3m附近处,测得A尺读数为1.694m,B尺读数为1.266m。
问:
(1)A、B两点正确高差为多少?
(2)视准轴与水准管轴的夹角i为多少?
(3)如何将视线调水平?
(4)如何使仪器满足水准管轴平行于视准轴?
图2-22水准管轴平行于视准轴的检验
(1)A、B两点正确高差为
hAB=+0.468m
(2)视准轴与水准管轴的夹角i为
hABhAB
0.4681.6941.266
i
206265103
DAB
80
(3)如何将视线调水平?
水准仪不动,先计算视线水平时
A尺(远尺)上应有的正确读数a′,即2
a2
b2
hAB1.2660.4681.734m
当a
,(a
=1.694m,a′=1.734m说明视线向上倾斜;
反之向下倾斜。
2>
a′2
)
瞄准A尺,旋转微倾螺旋,使十字丝中丝对准
A尺上的正确读数a′,此时符合水准气泡就2
不再居中了,但视线已处于水平位置。
用校正针拨动位于目镜端的水准管
上、下两个校正螺丝,如图2-23所示,
图2-23水准管轴的校正
使符合水准气泡严密居中。
此时,水准
管轴也处于水平位置,达到了水准管轴平行于视准轴的要求。
校正时,应先松动左右两个校正螺丝,再根据气泡偏离情况,遵循“先松后紧”规则,拨动上、下两个校正螺丝,使符合气泡居中,校正完毕后,再重新固紧左右两个校正螺丝。
项目3(75页~77页)
一、选择题
(1)经纬仪测量水平角时,正倒镜瞄准同一方向所读的水平方向值理论上应相差
(A)。
A、180°
B、0°
C、90°
D、270°
(2)用经纬仪测水平角和竖直角,采用正倒镜方法可以消除一些误差,下面哪个仪器误
差不能用正倒镜法消除(D)。
A、视准轴不垂直于横轴B、竖盘指标差C、横轴不水平D、竖轴不竖直
(3)测回法测水平角时,如要测四个测回,则第二测回起始读数为(C)
A、15°
00′00"
B、30°
00′00"
C、45°
D、60°
(4)测回法适用于(A)
A单角B测站上有三个方向C测站上有三个方向以上D所有情况
(5)用经纬仪测竖直角,盘左读数为81°
12′18"
,盘右读数为278°
45′54"
。
则该仪器的指标差为(B)。
A、54"
B、-54"
C、6"
D、-6"
(6)在竖直角观测中,盘左盘右取平均值是否能够消除竖盘指标差的影响(C)。
A、不能B、能消除部分影响C、可以消除D、二者没有任何关系
二、填空题
(1)视准轴是指
物镜光心与十字丝交点
的连线。
转动目镜对光螺旋的目的是
使十
字丝清晰。
(2)水平角的取值范围是0°
~360°
竖直角的取值范围是-90°
~+90°
(3)经纬仪由基座、水平度盘和照准部三部分组成。
(4)经纬仪的使用主要包括对中、整平、瞄准和读数四项操作步骤。
(5)测量水平角时,要用望远镜十字丝分划板的竖丝瞄准观测标志。
测量竖直角
时,要用望远镜十字丝分划板的横丝瞄准观测标志。
1、什么是水平角?
什么是竖直角?
经纬仪为什么既能测出水平角又能测出竖直角?
1)水平角:
地面上一点到两个目标点的方向线,垂直投影到水平面上所形成的角称为水
平角,用β表示。
亦即,任意两方向间的水平角,是通过该两方向的竖直面之间的二面角。
2)竖直角:
在一个竖直面内,方向线和水平线的夹角称为该方向线的竖直角,又称为倾角,通常用α表示,如图3-2所示,方向线在水平线上称为仰角,符号为正;
方向线在水平
线之下称为俯角,符号为负。
角值变化范围为-90°
~+90°
3)经纬仪为什么既能测出水平角又能测出竖直角?
根据上述角度测量原理,研制出的能同时完成水平角和竖直角测量的仪器称为经纬仪。
2、试分述用测回法与方向观测法测量水平角的操作步骤。
(一)测回法测量水平角的操作步骤
常用于测量两个方向之间的单角,如图3-14。
将仪器安置于O点,地面两目标为A、B,欲测定∠AOB,则可采用测回法观测,一测回观测具体方法如下:
1)上半测回:
盘左位置观测(正镜),其观测值为上半测回值。
(1)在O点安置仪器,整平,对中;
(2)正镜瞄准左目标A,读取水平度盘读数a左为0°
稍大点,随即记入水平角观测手
簿中;
(3)顺时针方向旋转照准部,瞄准右目标
B,
读取水平度盘读数
b左为,记入表中。
以上便完成
A
盘左半测回或称上半测回观测,盘左位置观测所得水平角为:
β
=b
-a
90
左
2)下半测回:
盘右位置观测(倒镜),观测值为下半测回值。
o
180
(1)纵转望远镜180°
,旋转照准部180°
成盘右位置;
270
(2)瞄准右目
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