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测量学复习资料

测量学

第一章绪论

1、测量学的定义和内容是什么？

答：

测量学是研究地球的形状和大小，以及确定地面（包括空中、地下和海底）点位的科学。

它的主要内容包括测定和测设两大部分。

2、测定与测设有何区别？

答：

测定是指使用测量仪器和工具，通过观测和计算，得到一系列测量数据，把地球表面的地形缩绘成地形图，供经济建设、规划设计、科学研究和国防建设使用。

测设是把图纸上规划设计好的建筑物、构筑物的位置在地面上标定出来，作为施工的依据。

3、测量工作的基本任务？

确定地面点在规定坐标系中的坐标值

4、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：

水准面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。

4、何谓绝对高程和相对高程？

何谓高差？

答：

绝对高程（海拔）：

某点沿铅垂线方向到大地水准面的距离。

相对高程（假定高程）：

地面点沿铅垂线方向至假定水准面的铅垂距离。

高差：

 地面上两点高程之差。

5、表示地面点位有哪几种坐标系统？

答：

表示地面点位有地理坐标、独立平面直角坐标系、高斯平面直角坐标系。

6、测量学中的平面直角坐标系与数学中的平面直角坐标系有何不同？

答：

测量平面直角坐标系与数学平面直角坐标系的区别见图。

a）测量平面直角坐标系             b）数学平面直角坐标系

7、用水平面代替水准面，对距离、高程有何影响？

答：

（1）在半径为10km的圆面积内进行长度的测量 时，可以不必考虑地球曲率的影响，即可把水准面当作水平面看待。

（2）地球曲率的影响对高差而言，即使在很短的距离也必须加以考虑。

8、测量工作的原则是什么？

答：

在测量工作中，要求测量工作遵循在布局上“由整体到局部”、在工作程序上“先控制后碎部”、在精度上“由高级到低级”的原则。

9、确定地面点位的三项基本测量工作是什么？

答：

确定地面点位的三项基本测量工作是水平角测量、水平距离测量、高差测量。

第二章 水准测量

1、高程测量的方法：

水准测量、三角高程测量、气压高程测量、GPS高程测量

2、水平测量的两种方法：

高差法、仪高法

3、解释下列名词：

视准轴、转点、水准管轴、水准管分划值、视线高程。

答：

十字丝交点与物镜光心的连线，称为视准轴或视线。

在水准点与水准点之间多次架设仪器时起传递高差作用的点称为转点。

水准管上一般刻有间隔为2mm的分划线，分划线的中点O称为水准管零点；通过零点作水准管圆弧的切线，称为水准管轴。

水准管圆弧2mm所对的圆心角τ，称为水准管分划值。

点位的已知高程加水准仪水平视线在水准尺上的读数即为视线高程，或水准仪实现水平时至大地水准面的铅垂距离。

4、水准仪使用步骤？

答：

1、安置仪器2、粗略整平3、瞄准水准尺4、精确整平5、读数

5、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，若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行物镜对光，直到眼睛上下移动，读数不变为止。

6、水准点：

通过水准测量方法获得其高程的高程控制点，称为水准点，一般用BM表示。

有永久性和临时性两种。

7、水准测量的三项检验及其各自的目的？

答：

1、测站检核   目的：

保证前后视读数的正确。

方法：

双仪高法、双面尺法

2、计算检核  目的：

检核计算高差和高程计算是否正确。

3、成果检核  原因：

水准测量时，一般将已知水准点和待测水准点组成一条水准路线；在水准测量的施测过程中，测站检核只能检核一个测站上是否存在错误或误差是否超限；计算检核只能发现每页计算是否有误；对一条水准路线来讲必须进行成果检核。

8、水准路线的布设形式

附合水准路线（见图1）闭合水准路线（见图2）支水准路线（见图3）

附合水准测量成果计算表

9、水准测量的误差：

仪器误差、观测误差、外界条件影响

10、水准仪的主要轴线及应满足的条件

主要轴线：

视准轴、水准管轴、仪器竖轴、圆水准器轴

几何关系：

圆水准器轴//仪器竖轴、水准管轴//视准轴、十字丝横丝

竖轴

第三章角度测量

1、角度的概念

水平角：

地面上某点到两目标方向在水平面上垂直投影的角。

其角值为 0°～360°

竖直角：

同一竖直面内倾斜视线与水平线之间的夹角，其角值：

-90°～+90°

角度测量的仪器：

经纬仪

2、经纬仪的使用：

经纬仪的使用包括对中、整平、瞄准和读数四项基本操作。

对中的目的：

使仪器中心位于测站点的铅垂线上。

整平目的：

①使测点中心与仪器竖轴中心在同一铅垂线上；②使水平度盘处于水平位置。

瞄准目的：

视准轴对准观测目标的中心。

3、水平角测量方法：

测回法、方向观测法

盘左盘右观测的目的：

一是为了检核观测结果，二是为了消除仪器误差对角度的影响，以提高观测精度。

4、仪器误差 

1、视准轴误差（2c值，盘左、盘右取平均可消除）

2、横轴倾斜误差（i角，盘左、盘右取平均可消除）

3、度盘偏心差（照准部旋转中心与水平度盘分划中心不重合，盘左、盘右取平均可消除）

4、度盘刻划误差（度盘刻划不均匀，测回间变换度盘可减弱）

5、竖轴倾斜误差（盘左、盘右取平均不可消除，精确整平可减弱）

5、经纬仪应满足的几何条件

主要轴线：

竖轴、水准管轴、横轴、视准轴

几何关系：

水准管轴垂直竖轴、视准轴垂直横轴、横轴垂直竖轴、望远镜十字丝竖丝垂直于横轴

第四章距离测量与直线定向

1、距离测量：

测量地面两点之间的水平距离。

2、距离测量的方法：

钢尺量距、视距测量、电磁波测距

3、直线定线方法：

目估定线和经纬仪定线

4、倾斜地面的距离丈量方法：

平量法、斜量法。

5、钢尺量距误差：

定线误差、尺长误差、温度误差、倾斜误差、拉力误差、丈量误差

6、电磁波测距按传播时间t的测定方法分：

脉冲法测距（直接测定时间）、相位法测距（间接测定时间）。

7、直线定向：

确定直线与标准方向之间的水平角度的关系。

8、标准方向的种类：

真子午线方向、磁子午线方向、坐标纵轴方向

9、方位角的定义：

从直线起点的标准方向北端起，顺时针方向量至直线的水平夹角，称为该直线的方位角；其角值范围为0°~360°。

方位角分为真方位角、磁方位角、坐标方位角三种，在一般测量工作中，常采用坐标方位角来表示直线方向。

10、正、反坐标方位角的关系式：

（α12—正坐标方位角；α21—反坐标方位角）

第五章测量误差的基本知识

1、测量误差的来源：

仪器误差、观测误差、外界条件的影响。

2、误差分类：

系统误差：

—在相同观测条件下，对某量进行一系列观测，如误差出现符号和大小均相同或按一定的规律变化，这种误差称为系统误差。

偶然误差：

在相同的观测条件下，对某个固定量作一系列的观测，如果观测结果的差异在正负号及数值上，都没有表现出一致的倾向，即没有任何规律性，这类误差称为偶然误差。

3、偶然误差的特性：

①在一定的条件下，偶然误差的绝对值不会超过一定的限度;（有界性）

②绝对值较小的误差比绝对值较大的误差出现的机会大；（密集性、区间性）

③绝对值相等的正负误差出现的机会相同；

④偶然误差的算术平均值，随着观测次数的无限增大而趋向于零。

4、误差传播定律：

阐述观测值的中误差与观测值函数中误差的关系的定律。

5、平差：

指对一系列带有偶然误差的观测值，采用合理的方法消除它们之间的不符值，求出未知量的最可靠值。

第六章小区域控制测量

1、小区域控制测量包括平面控制测量和高程控制测量。

平面控制测量包括三角测量（主要用于丘陵地区或山区）、三边测量、角度交会和导线测量。

高程控制测量包括水准测量和三角高程测量。

角度交会分前方交会、侧方交会和后方交会。

2、导线：

测区范围内相邻控制点连接成直线而构成的连续折线。

3、导线测量：

在地面上按一定要求选定一系列的点依相邻次序连成折线，并测量各线段的边长和转折角，再根据起始数据确定各点平面位置的测量方法。

主要用于带状地区、隐蔽地区、城建区、地下工程、公路、铁路等控制点的测量。

4、导线的布设形式：

闭合导线是起止于同一点的导线，又称环形导线。

附和导线：

布设在已知点间的导线。

支导线：

是由一已知的控制点和一已知方向边出发，经过一条折线后，既不回到原起始点，也不附和到另一已知控制点的导线，又称为自由导线。

2、导线测量的外业工作包括：

踏勘、选点、测角、量边和连测等。

3、选点时应注意做到

1导线点应选在土质坚硬，能长期保存和便于观测的地方。

2相邻导线点间通视良好，便于测角、量边。

3导线点视野开阔，便于测绘周围地物和地貌。

4导线边长应大致相等，避免过长、过短，相邻边长之比不应超过三倍。

5导线点在测区内应有一定的数量，密度要均匀，便于控制整个测区。

4、角度闭合差调整的原则：

将闭合差反符号平均改正在每个观测角中，余数可以凑整或对边长差值大的夹角多分配，使改正后的角度之和满足理论值。

第七章大比例尺地形图的测绘

1、地形图：

是以一定的比例尺和投影方式，用规定符号表示地物和地貌，在相应的介质上绘制地面点的平面位置和高程的图。

2、地形图的分幅方法：

梯形分幅—按经纬线分幅（中小比例尺）、矩形分幅—按坐标格网分幅（大比例尺）

3、地物符号：

比例符号：

轮廓较大，形状和大小可以按测图比例尺缩小，植被，土壤用符号，边界一般用虚线，房屋可注记结构和层次

半比例符号：

一些线状地物，中心线位置（长度）按比例，宽度不按比例。

非比例符号：

具有特殊意义的地物,轮廓较小时,就采用统一尺寸,用规定的符号来表示。

形状以读图方便为准专门设计符号的定位点：

中心、底线的中点、底线拐点。

注记符号：

有些地物除了用相应的符号表示外，对于地物的性质、名称等在图上还需要用文字和数字加以注记。

4、等高线的概念：

线是地面上高程相等的相邻点所连成的闭合曲线。

5、等高线的种类:

首曲线—按基本等高距描绘的等高线（0.15mm）

计曲线—为了便于计数每隔4条首曲线加粗一根等高线并注记高程（0.3mm）

间曲线（半距等高线）—为了较好地表示局部地区地形的细部，以等高距的一半用长虚线加绘的等高线（0.15mm）