第一章 緒論1、測量學的基本任務是什么？對你所學專業起什么作用？答：測量學是研究地球的形狀和大小，以及確定地面（包括空中、地下和海底）點位的科學。它的任務包括測定和測設兩個部分。測量學在土木工程專業的工作中有著廣泛的應用。例如，在勘測設計的各個階段，需要測區的地形信息和地形圖或電子地圖，供工程規劃、選擇廠址和設計使用。在施工階段，要進行施工測量，將設計的建筑物、構筑物的平面位置和高程測設于實地，以便進行施工；伴隨著施工的進展，不斷地測設高程和軸線，以指導施工；并且根據需要還要進行設備的安裝測量。在施工的同時，要根據建（構）筑物的要求，開始變形觀測，直至建（構）筑物基本上停止變形為止，以監測施工的建（構）筑物變形的全過程，為保護建（構）筑物提供資料。施工結束后，及時地進行竣工測量，繪制竣工圖，供日后擴建、改建、修建以及進一步發展提供依據。在建（構）筑物使用和工程的運營階段，對某些大型及重要的建筑物和構筑物，還要繼續進行變形觀測和安全監測，為安全運營和生產提供資料。由此可見，測量工作在土木工程專業應用十分廣泛，它貫穿著工程建設的全過程，特別是大型和重要的工程，測量工作更是非常重要的。2、測定與測設有何區別？答：測定是指使用測量儀器和工具，通過觀測和計算，得到一系列測量數據，把地球表面的地形縮繪成地形圖，供經濟建設、規劃設計、科學研究和國防建設使用。測設是把圖紙上規劃設計好的建筑物、構筑物的位置在地面上標定出來，作為施工的依據。3、何謂水準面？何謂大地水準面？它在測量工作中的作用是什么？答：靜止的水面稱為水準面，水準面是受地球重力影響而形成的，是一個處處與重力方向垂直的連續曲面，并且是一個重力場的等位面。與平均海水面吻合并向大陸、島嶼內延伸而形成的閉合曲面，稱為大地水準面。大地水準面是測量工作的基準面。4、何謂絕對高程和相對高程？何謂高差？答：某點沿鉛垂線方向到大地水準面的距離，稱為該點的絕對高程或海拔。假定一個水準面作為高程基準面，地面點至假定水準面的鉛垂距離，稱為相對高程或假定高程。5、表示地面點位有哪幾種坐標系統？答：表示地面點位有大地坐標系、空間直角坐標系、獨立平面直角坐標系、高斯平面直角坐標系。6、測量學中的平面直角坐標系與數學中的平面直角坐標系有何不同？答：測量平面直角坐標系與數學平面直角坐標系的區別見圖。a）測量平面直角坐標系 b）數學平面直角坐標系7、某點的經度為 11845 ，試計算它所在 6帶及 3帶的帶號，以及中央子午線的經度是多少？答：N=INT(11845/6+1)=20 L=20*6-3=117n=INT(11845/3+1)=40 l=40*3=1208、用水平面代替水準面，對距離、水平角和高程有何影響？答：（1）用水平面代替水準面對距離的影響為 或 ；在半徑為 10km 23RS2的范圍內進行距離測量時,用水平面代替水準面所產生的距離誤差可以忽略不計。（2）用水平面代替水準面對水平角的影響為 ；當測區范圍在 100km2時,地球曲率P對水平角的影響僅為 0.51，在普通測量工作時可以忽略不計。（3）用水平面代替水準面對高差的影響為 ；在高程測量中,當距離為 200m 時，對RSh2高差的影響達到 3.1mm，因此即使在很短的距離內也必須考慮地球曲率的影響。9、測量工作的原則是什么？答：在測量工作中，為了防止測量誤差的逐漸傳遞而累計增大到不能容許的程度，要求測量工作遵循在布局上“由整體到局部” 、在精度上“由高級到低級” 、在次序上“先控制后碎部”的原則。10、確定地面點位的三項基本測量工作是什么？答：確定地面點位的三項基本測量工作是測角、量距、測高差。第二章 水準測量1、設 A 為后視點，B 為前視點；A 點高程是 20.016m。當后視讀數為 1.124m，前視讀數為1.428m，問 A、B 兩點高差是多少？B 點比 A 點高還是低？B 點的高程是多少？并繪圖說明。答： B 點比 A 點低mh304.28.14. mH712.9304.16.22、解釋下列名詞：視準軸、轉點、水準管軸、水準管分劃值、視線高程。答：十字絲交點與物鏡光心的連線，稱為視準軸或視線。在水準點與水準點之間多次架設儀器時起傳遞高差作用的點稱為轉點。水準管上一般刻有間隔為 2mm 的分劃線，分劃線的中點 O 稱為水準管零點；通過零點作水準管圓弧的切線，稱為水準管軸。水準管圓弧 2mm 所對的圓心角 ，稱為水準管分劃值。點位的已知高程加水準儀水平視線在水準尺上的讀數即為視線高程，或水準儀實現水平時至大地水準面的鉛垂距離。3、何謂視差？產生視差的原因是什么？怎樣消除視差？答：當眼睛在目鏡端上下微微移動時，若發現十字絲與目標像有相對運動，這種現象稱為視差。產生視差的原因是目標成像的平面和十字絲平面不重合。消除的方法是重新仔細地進行物鏡對光，直到眼睛上下移動，讀數不變為止。4、水準儀上的圓水準器和管水準器作用有何不同？答：借助圓水準器的氣泡居中，使儀器豎軸大致鉛直，從而視準軸粗略水平，達到儀器粗平的目的。借助管水準器的氣泡居中，使儀器的視準軸達到精確水平。5、水準測量時，注意前、后視距離相等；它可消除哪幾項誤差？答：水準測量時，注意前、后視距離相等，可以消除視準軸和水準管軸不平行引起的儀器誤差對觀測的影響，還可以消除地球曲率和大氣折光等外界環境對觀測的影響。6、試述水準測量的計算校核。它主要校核哪兩項計算？答：1、檢核高差的計算 a-b=h2、檢核高程點計算 H B-HA=h7、調整表 2-3 中附合路線等外水準測量觀測成果，并求出各點的高程。mvhvh mvhmf mhhAB 820.61307.15.6H5.6.2847. 84.62307.159.659.1.2.73.4H23.64307.1.6. 1.497.58371206.8.9. 3.91.75-16.23.1465.6564332211A 8、調整圖 2-40 所示的閉合水準路線的觀測成果，并求出各點的高程。 mvhvh mvhffhh 30.412905.18.26.4H6.7.9.5924.805.1.3.413.4.2.59.H9.05.13.4, 8428102 -.-.7.4-.54103322110 9、水準儀有哪幾條軸線？它們之間應滿足什么條件？什么是主條件？為什么？答：水準儀的軸線有：視準軸、管水準軸、圓水準軸、儀器豎軸。它們之間應滿足的條件是：(1)圓水準軸儀器豎軸（2）視準軸管水準軸（3）十字絲中絲（橫絲）儀器的豎軸。其中（2）為主條件。因為按照水準測量原理要求，水準測量時視準軸必須處于水平位置，而調整微傾螺旋可以使管水準氣泡居中，即水準管軸水平，所以水準儀必須滿足（3）條件。10、設 A、B 兩點相距 80m，水準儀安置于中點 C，測得 A 點尺上讀數 a1=1.321m，B 點尺上的讀數 b1=1.117m；儀器搬至 B 點附近，又測得 B 點尺上的讀數 b2=1.466m，A 點尺上讀數a2=1.695m。試問該儀器水準管軸是否平行于視準軸？如不平行，應如何校正？mahba670.124.6.19.95.32水準管軸和視準軸不平行。校正方法：調節微傾螺旋使讀數為 1.670m,調節管水準器一端的調節螺旋使水準管氣泡居中。第三章 角度測量1、什么是水平角？在同一豎直面內，不同高度的點在水平度盤上的讀數是否一樣？答：地面上從一點出發的兩直線之間的夾角，在水平面上的投影稱為水平角。在同一豎直面內，不同高度的點在水平度盤上的讀數一樣。2、什么是豎直角？如何區分仰角和俯角？答：在同一豎直面內，目標視線方向與水平線的夾角稱為豎直角。當視線方向位于水平線之上，豎直角為正值，稱為仰角；當視線方向位于水平線之下，豎直角為負值，稱為俯角。3、J 2級光學經緯儀與 J6級光學經緯儀有何區別？答：J 2級光學經緯儀與 J6級光學經緯儀的區別主要是讀數設備及讀數方法。J 2級光學經緯儀一般均采用對徑分劃線影像符合的讀數裝置。采用符合讀數裝置，可以消除照準部偏心的影響，提高讀數精度。4、角度測量時，對中、整平的目的是什么？簡述用光學對中器對中整平的過程。答：對中的目的是使儀器的中心（豎軸）與測站點位于同一鉛垂線上。整平的目的是使儀器的豎軸豎直，水平度盤處于水平位置。光學對中器對中整平的過程：（1）將儀器置于測站點上，三個腳螺旋調至中間位置，架頭大致水平，光學對中器大致位于測站點的鉛垂線上，將三腳架踩實。 （粗略對中）（2）旋轉光學對中器的目鏡，看清分劃板上圓圈，拉或推動目鏡使測站點影像清晰。 （調焦）（3）旋轉腳螺旋使光學對中器精確對準測站點。 （精確對中）（4）利用三腳架的伸縮調整架腿的長度，使圓水準器氣泡居中。 （粗略整平）（5）調節腳螺旋使照準部水準管氣泡居中。 （精確整平）（6）用光學對中器觀察測站點是否偏離分劃板圓圈中心。如果偏離中心較多則需重復步驟（3）精確對中（4）粗略整平（5）精確整平，如果偏離中心較少，稍微松開三腳架連接螺旋，在架頭上移動儀器，測站點位于圓圈中心后旋緊連接螺旋。（7）觀察照準部水準管氣泡是否仍然居中，若偏離則需重新做精確整平。直至在儀器整平后，光學對中器對準測站點為止。5、整理表 3-5 測回法觀測水平角的記錄手簿。測 站 盤 位 目 標 讀 數 半 測 回 角 值 平 均 角 值 備 注A 0 02 00B 120 18 24A 180 02 06B 300 18 06水 平 角 觀 測 記 錄 (測 回 法 )O左右120 16 24120 16 00120 16 12 24 406、將某經緯儀置于盤左，當視線水平時，豎盤讀數為 90；當望遠鏡逐漸上仰，豎盤讀數在減少。試寫出該儀器的豎直角計算公式。 Lo907、豎直角觀測時，為什么在讀取豎盤讀數前一定要使豎盤指標水準管的氣泡居中？答：當豎盤指標水準管的氣泡居中時，豎盤指標處于正確位置，所指讀數為正確讀數。8、什么是豎盤指標差？指標差的正、負是如何定義的？答：當視線水平，豎盤指標水準管氣泡居中時，豎盤指標不是恰好指在 90 或 270 整數上，而是與 90 或 270 相差一個 x 角，稱為豎盤指標差。當豎盤指標的偏移方向與豎盤注記增加方向一致時，x 值為正，當豎盤指標的偏移方向與豎盤注記增加方向不一致時，x 值為負。9、順時針與逆時針注記的豎盤，計算豎盤指標差的公式有無區別？答：順時針與逆時針注記的豎盤，計算豎盤指標差的公式是相同的。10、經緯儀有哪些主要軸線？它們之間應滿足什么條件？為什么必須滿足這些條件？答：經緯儀的主要軸線有望遠鏡的視準軸、儀器的旋轉軸豎軸、望遠鏡的旋轉軸橫軸、水準管軸。它們之間應滿足的條件有：水準管軸豎軸、視準軸橫軸、橫軸豎軸、十字絲豎絲橫軸、豎盤指標差應在規定的限差范圍內、光學對中器的光學垂線與豎軸重合。只有水準管軸豎軸，當水準管氣泡居中時，儀器豎軸處于鉛垂位置；只有橫軸豎軸，當豎軸處于鉛垂位置時，橫軸處于水平位置；只有視準軸橫軸和十字絲豎絲橫軸，當橫軸處于水平位置時，視準軸圍繞橫軸旋轉時才能得到一個豎直面，這樣才能保證所讀的水平角讀數是目標視線垂直投影在水平度盤上的正確讀數。只有豎盤指標差在規定的限差范圍內，豎盤指標線才準確指向目標視線在豎直度盤上的讀數；只有光學對中器的光學垂線與豎軸重合，當儀器對中時，儀器所測得的水平角讀數是測站點和目標點連線投影在水平度盤上的讀數。11、在角度測量時，采用盤左、盤右觀測，可以消除哪些誤差對測角的影響？答：在角度測量時，采用盤左、盤右觀測，可以消除以下誤差對測角的影響：視準軸誤差、橫軸誤差、照準部偏心差、豎盤指標差。但不能消除豎軸誤差和度盤分劃誤差對測角的影響。12、豎軸誤差是怎樣產生的？如何減弱其對測角的影響？答：照準部水準管軸不垂直于豎軸，或者儀器在使用時沒有嚴格整平，都會產生豎軸誤差。只有對儀器進行嚴格的檢驗和校正，并在測量中仔細整平，才能減弱其對測角的影響。13、在什么情況下，對中誤差和目標偏心差對測角的影響大？答：邊長較短時，對中誤差對測角的影響較大；目標傾斜越大，瞄準部位越高和（或）邊長越短時，目標偏心差對測角的影響越大。14、電子經緯儀與光學經緯儀有何不同？答：電子經緯儀與光學經緯儀的主要不同點在于讀數系統，電子經緯儀采用光電掃描和電子元件進行自動讀數和液晶顯示。第四章 距離測量和直線定向1、在距離丈量之前，為什么要進行直線定線？如何進行定線？答：當兩個地面點之間的距離較長或地勢起伏較大時，為使量距工作方便起見，可分成幾段進行丈量，把多根標桿標定在已知直線上進行直線定線。如圖所示，A、B 為待測距離的兩個端點，先在 A、B 點上持立標桿，甲立在 A 點后 12m 處，由 A 瞄向 B，使視線與標桿邊緣相切，甲指揮乙持標桿左右移動，直到 A、2、B 三標桿在一條直線上，然后將標桿豎直地插下。直線定線一般由遠到近。2、鋼尺量距的基本要求是什么？答：鋼尺量距的基本要求是“直、平、準” 。3、用鋼尺丈量 AB、CD 兩段距離，AB 往測為 232.355m，返測為 232.340m；CD 段往測為145.682m，返測為 145.690m。兩段距離丈量精度是否相同？為什么？兩段丈量結果各為多少？ 18206.4516.45/9.10348.2501348.2/. 5CDCDABABKmm根據兩段距離丈量的相對誤差確定兩段距離丈量精度不同.4、什么叫直線定向？為什么要進行直線定向？答：確定一條直線與一基本方向之間的水平角，稱為直線定向。為了確定兩點間平面位置的相對關系，測定兩點之間水平距離外，需要確定兩點所連直線的方向。5、測量上作為定向依據的基本方向線有哪些？什么叫方位角？答：測量上作為定向依據的基本方向線有真北方向、磁北方向、坐標北方向。由直線一端的基本方向起，順時針量至直線的水平角稱為該直線的方位角。6、真方位角、磁方位角、坐標方位角三者的關系是什么？ mA其中 為真北方向和磁北方向所夾的磁偏角， 為真北方向和坐標北方向所夾的子午線收斂角。7、已知 A 點的磁偏角為西偏 21，過 A 點的真子午線與中央子午線的收斂角為+3，直線AB 的坐標方位角 =6420，求 AB 直線的真方位角與磁方位角。 46)12(3640oom8、怎樣使用羅盤儀測定直線的磁方位角？答：（1）安置羅盤儀于直線的一個端點，進行對中和整平。（2）用望遠鏡瞄準直線另一端點的標桿。（3）松開磁針制動螺旋，將磁針放下，待磁針靜止后，磁針在刻度盤上所指的讀數即為該直線的磁方位角。讀數時，刻度盤的 0 刻劃線在望遠鏡的物鏡一端，應按磁針北端讀數；若在目鏡一端，則應按磁針南端讀數。 （套銅圈為磁針南端）9、試述紅外測距儀采用的相位法測距原理。答：相位式光電測距是通過測量調制光在測線上往返傳播所產生的相位移，測定調制波長的相對值來求出距離 D。由光源燈發出的光通過調制器后，成為光強隨高頻信號變化的調制光射向測線另一端的反射鏡。經反射鏡反射后被接收器接收，然后由相位計將發射信號與接收信號進行相位比較，獲得調制光在被測距離上往返傳播所引起的相位移，并由顯示器顯示出來，從而計算兩點之間距離。10、紅外測距儀為什么要配置兩把“光尺”？答：為了擴大單值解的測程，就必須選用較長的測尺，即選用較低的調制頻率。由于儀器測相誤差對測距誤差的影響將隨測尺長度的增加而增大，因此，為了解決擴大測程與提高精度的矛盾，可以采用一組測尺共同測距，以短測尺（又稱精測尺）保證精度，用長測尺（又稱粗測尺）保證測程，從而解決了“多值性”的問題。11、紅外測距儀在測得斜距后，一般還需要進行哪幾項改正？答：改正計算大致可分為三類：其一是儀器系統誤差改正，其二是大氣折射率變化所引起的改正，其三是歸算改正。儀器系統誤差改正包括加常數改正、乘常數改正和周期誤差改正。電磁波在大氣中傳輸時受氣象條件的影響很大，因而要進行大氣改正。屬于歸算方面的改正主要有傾斜改正，歸算到參考橢球面上的改正（簡稱為歸算改正） 、投影到高斯平面上的改正（簡稱為投影改正） 。如果有偏心觀測的成果，還要進行歸心改正。對于較長距離（例如 10km 以上） ，有時還要加入波道彎曲改正。短程光電測距儀測定的距離進行改正計算有：加常數改正；乘常數改正；氣象改正；傾斜改正；歸算至大地水準面的改正。12、儀器常數指的是什么？它們的具體含義是什么？答：儀器常數指儀器加常數和儀器的乘常數。加常數改正：由于測距儀的距離起算中心與儀器的安置中心不一致，以及反射鏡等效反射面與反射鏡安置中