《土木工程測量》習(xí)題與答案

作業(yè)一緒論

一、思索題

(1)進行測量工作應(yīng)遵守什么原則？為何？

答：①“整體到局部”、“先控制后碎部”。由于這樣可以減少誤差積累，保證測圖和放

樣口勺精度，并且可以分副測繪，加緊測圖速度。

②“前一步測量工作沒作檢核不能進行下一步測量工作”，它可以防止錯漏發(fā)生，保證

測量成果日勺對日勺性。

(2)地面點的位置用哪幾種元素來確定？

答：水平距離、水平角、高程。

(3)簡述測量學(xué)任務(wù)？

答：測定與測設(shè)、變形觀測。

測定是指使用測量儀器和T具，把地球表面的地形縮繪成地形圖-

測設(shè)是指把圖紙上規(guī)劃設(shè)計好的建筑物的位置在地面上標(biāo)定出來，為施工提供根據(jù)。

二、課后練習(xí)

(1)解釋下列名詞。

地物：地面上的道路、河流、房屋等稱為地物。

地貌：展現(xiàn)H勺多種起伏態(tài)稱為地貌。

地形：地物和地貌總稱為地形。

高程：地面上的點到大地水準(zhǔn)面的垂直距離稱為絕對高程。

大地水準(zhǔn)面：與平均海平面吻合，并向大陸島嶼內(nèi)延伸而形成閉合曲面的水平面稱大

地水準(zhǔn)面，它是測量工作H勺基準(zhǔn)面。

(2)在多大范圍內(nèi)，可以不考慮地球曲率對水平距離的影響，可以用水平面替代水準(zhǔn)面？

而為何在高程測量中必須考慮地球曲率的影響？

答：地球曲率對水平距離日勺影響可用公式AD/D=D'AN計算相對誤差。當(dāng)距離D為10km

時，相對誤差為1/120萬，不大于目前最精密距離丈量容許誤差1/100萬。地球曲率對高程

W、J影響可用公式AH=D2/2R來計算，據(jù)此式，就高程測量而言，雖然距離很短，影響也很大,

如當(dāng)距離為100m時，在高程方面誤差就靠近1mm,因此應(yīng)考慮其影響。

作業(yè)二水準(zhǔn)儀及水準(zhǔn)測量

一、思索題

(1)水準(zhǔn)測量的原理是什么？計算高程的措施有哪幾種？

答：水準(zhǔn)測量是運用水準(zhǔn)儀提供的水平視線，并借助水準(zhǔn)尺來測定地面上兩點間日勺高差,

然后推算高程的一種措施。

計算高程的措施有兩種，一種是由高差計算高程，一種是由視線高程計算高程。

(2)水準(zhǔn)儀由哪兒部分構(gòu)成？各部分的作用是什么？

答：水準(zhǔn)儀重要由望遠鏡、水準(zhǔn)器和基座三部分構(gòu)成。

望遠鏡是用來瞄準(zhǔn)遠方目的口勺，水準(zhǔn)器有管水準(zhǔn)器和圓水準(zhǔn)器兩種，管水準(zhǔn)器是用來指

示視準(zhǔn)軸與否水平，圓水準(zhǔn)器用來指示豎軸與否豎直?；脕碇С袃x器日勺上部并與三腳架

連接。

(3)什么是視準(zhǔn)軸？什么是望遠鏡日勺放大倍數(shù)？

答：望遠鏡中十字絲交點與物鏡組合光心的連線稱為視準(zhǔn)軸。

用望遠鏡看到的放大日勺虛像與用眼睛直接看到目的大小的比值叫做望遠鏡日勺放大倍數(shù)。

(4)什么是視差？產(chǎn)生視差的原因是什么？怎樣消除視差？

答：當(dāng)眼睛在目鏡端上下微微移動時，若發(fā)現(xiàn)十字絲與目的影像有相對運動，這種現(xiàn)象

稱為視差。

產(chǎn)生視差日勺原因是目的成像日勺平面和十字絲平面不重疊。

消除U勺措施是重新仔細地進行目鏡物鏡對光，直到眼睛上下移動，十字絲與目的影像不

發(fā)生相對運動為止。

(5)長水準(zhǔn)管軸和圓水準(zhǔn)器軸是怎樣定義R勺？何謂水準(zhǔn)管分劃值？

答：通過長水準(zhǔn)管圓弧分劃中點所作的切線稱為長水準(zhǔn)管軸，通過圓水準(zhǔn)球面頂點的法

線，稱為圓水準(zhǔn)器軸線。

對于長水準(zhǔn)管來說，長水準(zhǔn)管圓弧2nlm所對的圓心角、稱為水準(zhǔn)管分劃值，對于圓水準(zhǔn)

器，當(dāng)氣泡中心偏移零點(頂點)2mm,軸線所傾的角值，稱為圓水準(zhǔn)器H勺分劃值。

(6)水準(zhǔn)儀的使用包括哪些操作環(huán)節(jié)？

答：粗略整平、瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺并消除視差，精平、讀數(shù)。

(7)試述水準(zhǔn)測量的計算校核；其作用是什么？

答：在水準(zhǔn)測量中，兩點H勺高差等于這兩點之間H勺各轉(zhuǎn)點間高差H勺代數(shù)和，也等于后視

讀數(shù)之和減去前視讀數(shù)之和。因此計算校核是計算水準(zhǔn)測量記錄手簿中的Eh和Ea—Eb

兩項，假如2h=￡a-Eb,闡明計算對日勺，否則計算錯誤。計算校核的作用是檢查計算與

否對的，它并不能檢查觀測和記錄與否對日勺。

(8)簡述水準(zhǔn)測量中測站檢核的措施。

答：測站檢核一般采用變動儀器高法或雙面尺法。變動儀器高法是在同一種測站，用兩

次不一樣時儀器高度，測得兩次高差以互相比較進行檢核，雙面尺法是儀器高度不變，而立

在前視點和后視點上的水準(zhǔn)尺分別用黑面和紅面各進行一次讀數(shù)測得兩次高差，互相進行檢

核，若兩次高差之差不超過容許值，則認為符合規(guī)定，否則重測。

(9)水準(zhǔn)測量的內(nèi)業(yè)工作有哪些？

答：①高差閉合差H勺計算；②閉合差H勺調(diào)整；③計算高差；④推算高程。

(10)微傾水準(zhǔn)儀有哪幾條軸線？它們之間應(yīng)滿足什么條件？

答：微傾水準(zhǔn)儀有：圓水準(zhǔn)器軸LL),豎軸VV、水準(zhǔn)管軸LL,視準(zhǔn)軸CC；應(yīng)當(dāng)滿足日勺條

件：①圓水準(zhǔn)軸LoLo應(yīng)平行于儀器H勺豎軸VV②水準(zhǔn)管軸LL應(yīng)平行于視準(zhǔn)軸CCo

(11)水準(zhǔn)儀日勺檢查與校正有哪些內(nèi)容？

答：水準(zhǔn)儀的檢查與校正有如下內(nèi)容：

①圓水準(zhǔn)軸平行于儀器豎軸日勺檢查校正；

②十字絲橫絲垂直于儀器豎軸的檢查校正；

③水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸的檢查校正。

(12)為何要把水準(zhǔn)儀安頓在前后視距大體相等日勺地點進行觀測？

答：由于把水準(zhǔn)尺安頓在前后視距大體相等日勺地點進行觀測可消除如下誤差：①水準(zhǔn)管

軸不平行于視準(zhǔn)軸引起的誤差；②地球曲率引起日勺誤差；③大氣折光引起的誤差。

(13)水準(zhǔn)測量中產(chǎn)生誤差W、J原因有哪些？

答：原因有如下幾點；①儀器誤差；②整平誤差；③讀數(shù)誤差和扶尺不宜產(chǎn)生的誤差；

④尺墊下沉及儀器下沉產(chǎn)生口勺誤差；⑤地球曲串及大氣折光產(chǎn)生II勺誤差。

—\課后練習(xí)

(1)根據(jù)表中所列觀測數(shù)據(jù)，計算高差、轉(zhuǎn)點和BM4的高程并進行校核計算。

水準(zhǔn)測量記錄格式表

后視前視高差高程

測點備注

(m)(m)+—(m)

1.464515.234

BM2

TPi0.7461.1240.340515.574

0.5241.5240.778514.796

TP2

1.6540.819513.977

TP31.343

2.0120.358513.619

BM4

2(+h尸2(—h)=

2a=4.3882b=6.003

0.3401.955

校核計算

Sa-Sb=-1.615Sh=-L615HBNU—HBM2=-1.615

(2)根據(jù)附合水準(zhǔn)路線日勺觀測成果計算下列表中的改正數(shù)、改正后高差及各點口勺高程:

IIIIIIIV

46.215+0.748-0.432+0.543-0.245-1.47745.330

測得高差改正數(shù)改正后高差高程

占號測站數(shù)備注

(m)(m)(m)(m)

46.215

BM610+0.748-0.007+0.741

I46.956

5-0.432-0.003-0.435

II46.521△h^=

7+0.543-0.005+0.538±59.16

III47.059Fh=23(mm)

4-0.245-0.003-0.248

IV46.811

9-1.476-0.005-1.481

BMio45.330

235-0.862-0.023-0.885HBMIO—HBM6=-0.855

(3)設(shè)A、B兩點相距80m,水準(zhǔn)儀安頓于中點C,測得A點尺上的讀數(shù)為為1.321m,

B點尺上日勺讀數(shù)b為1.117m,儀器搬至B點附近，又測得B點尺讀數(shù)b*1.466m,A點尺上

讀數(shù)a2=1.695m,試問視準(zhǔn)軸與否平行于水準(zhǔn)管軸？

解：hABJX=a-bi=l.321-1.117=+0.204(m)

a2航hwii+biFO.204+1.466=1.670(m)

a2=1.695與對時值1.670的差值超過3nim,不平行。

作業(yè)三經(jīng)緯儀及其使用

一、課前思索題

(1)什么叫水平角？測量水平角的儀器必須具有哪些條件？

答：地面上兩條方向線在水平面上投影日勺夾角稱為水平角。

觀測水平角的儀器必須具有下列三個重要條件:①儀器必須安頓在所測角度的角頂點

上，其中心必須位于角頂點日勺鉛垂線上；②必須有能安頓成水平位置的刻度圓盤，用來測讀

角值；③必須有能在豎直和水平方向轉(zhuǎn)動的瞄準(zhǔn)設(shè)備及指示讀數(shù)的設(shè)備。

(2)經(jīng)緯僅由哪幾部分構(gòu)成？各部分的作用是什么？

答：經(jīng)緯儀由基座，水平度盤和照準(zhǔn)部三部分構(gòu)成?；脕碇С姓麄€儀器，并借助中

心螺旋使經(jīng)緯儀與腳架相違；水平度盤是玻璃制成的圓環(huán)，在其上刻有分劃，0。?360。順時

針方向注記，用來測量水平角；照準(zhǔn)部的望遠鏡用來瞄準(zhǔn)目口勺，照準(zhǔn)部上的管狀水準(zhǔn)器用來

整平儀器。

(3)觀測水平角時，對中和整平的目的是什么？試述經(jīng)緯儀整平日勺措施?

答：對中口勺目U勺是使儀器口勺中心與測站點位于同一鉛垂線上，整平U勺目U勺是使照準(zhǔn)部水

準(zhǔn)管氣泡居中，從而導(dǎo)致豎軸豎直和水平度盤水平。

整平時，先轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，使照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管與任一對腳螺旋的連線平行，兩手同步向里或

向外轉(zhuǎn)動這兩個腳螺旋，使水準(zhǔn)管氣泡居中。將照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)90。，使水準(zhǔn)管與剛剛H勺位置垂

直，轉(zhuǎn)動第3個腳螺旋，使水準(zhǔn)管氣泡居中，然后將照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)回原位，檢查氣泡與否仍然居

中，若不居中，則按以上環(huán)節(jié)反復(fù)進行，直到照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)至任意位置氣泡皆居中為止。

(4)簡述光學(xué)對中器對中操作的過程。

答：第一步，首先目估或懸掛垂球大體對中；然后用腳螺旋對中；

第二步，伸縮儀器架腿大體整平，再用腳螺旋整平；

第三步，打開中心連接螺旋，在架頭上平移儀器精確對中(旋轉(zhuǎn)光學(xué)對中器的目鏡使刻

劃圈清晰，再推進或拉出對中器W、J目鏡管使地面點標(biāo)志成象清晰；然后，在架頭上平移儀器,

直到地面標(biāo)志中心與對中器刻劃圈中心重疊，最終旋緊連接螺旋)，用腳螺旋精確整平；

第四步，反復(fù)第三步，直到精確對中和整平。

(5)簡述方向經(jīng)緯儀與復(fù)測經(jīng)緯儀對零操作H勺環(huán)節(jié)。

答：方向經(jīng)緯儀是先瞄準(zhǔn)目的后對零，對零時首先精確瞄準(zhǔn)目的，然后打開底部度盤撥

動手輪護蓋，拔動手輪，使度盤的讀數(shù)對到所規(guī)定的讀數(shù)匕然后關(guān)上護蓋。

復(fù)測經(jīng)緯儀是先對零后瞄準(zhǔn)目的，復(fù)測扳手向上，使水平度盤與照準(zhǔn)部分離，轉(zhuǎn)動用準(zhǔn)

部，使度盤讀數(shù)對到所規(guī)定的讀數(shù)上，然后復(fù)測扳手向下，轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部進行瞄準(zhǔn)，此時，照

準(zhǔn)部帶動度盤一起轉(zhuǎn)動，讀數(shù)不變，當(dāng)瞄準(zhǔn)目的后，莫測扳手向上。

(6)簡述經(jīng)緯儀測回法觀測水平角口勺環(huán)節(jié)。

答：(1)將經(jīng)緯僅安頓在角頂點上，對中整平；

(2)盤左位置瞄準(zhǔn)左方目的，讀取水平度盤讀數(shù)，松開水平制動螺旋，順時針轉(zhuǎn)動照

準(zhǔn)右方目日勺，讀取水平度盤讀數(shù)。這稱為上半測回，上半測回水平角值6L等于右方目的讀

數(shù)減去左方目日勺讀數(shù)；

(3)松開望遠鏡制動，縱轉(zhuǎn)望遠鏡成盤右位置，先瞄準(zhǔn)右方目的，讀取水平度盤，然后

再逆時針轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，瞄準(zhǔn)左方目的讀數(shù)，稱為下半測回，下半測回水平角值BR等于右方目的

讀數(shù)減去左方目的讀數(shù)；

(4)上、下半測回合稱一測回，一測回角值B/BR+BL)/2。假如精度規(guī)定高時需

測幾種測回，為了減少度盤分劃誤差影響，各測回間應(yīng)根據(jù)測回數(shù)按180/n配置度盤起始

位置。

(7)全圓測回法觀測水平角有哪些技術(shù)規(guī)定？

①半測回歸零差；

②一測回內(nèi)的兩倍照準(zhǔn)誤差口勺變動范圍；

③各測回同一方向歸零值互差。

(8)什么叫豎直角？觀測水平角和豎直角有哪些相似點和不一樣點？

答：豎直角是同一豎直面內(nèi)傾斜視線與水平線間日勺夾角，豎直角與水平角同樣，其角值

是度盤上兩個方向讀數(shù)之差，不一樣的是豎直角的兩個方向中有一種是水平方向。

(9)怎樣建立豎直角的計算公式？

答：1,確定始讀數(shù)：盤左位置，將望遠鏡大體水平，此時與豎盤讀數(shù)最靠近的90H勺整

數(shù)倍，即為始讀數(shù)；

2,定計算公式：將望遠鏡上仰，若讀數(shù)增大，則盤左豎直角等于目H勺讀數(shù)減去始讀數(shù),

a=L-90°,若讀數(shù)減小，則盤左豎直角等于始讀數(shù)減去目的讀數(shù)，即a=90°—L；

3,當(dāng)盤左a1=L—90°則盤右-=270°—上當(dāng)盤左5=90°—L則盤右。R=R—270°：

4,一測回豎直角為Q=(QL+Q》/2

(10)什么是豎盤指標(biāo)差x?怎樣計算豎盤指標(biāo)差x?

答：豎盤指標(biāo)與對日勺位置相差一種小角度x,稱為豎盤指標(biāo)差。

豎盤指標(biāo)差的計算公式為x=(R+L-3600)/2,或X=(a右一a左)/2。

式中：R為盤右讀數(shù)，L為盤左讀數(shù)。

(11)觀測水平角時引起誤差的原因有哪些？

答：產(chǎn)生誤差的原因有：

1.儀器誤差，儀器誤差的來源分為兩方面，一是儀器制造加工不完善的誤差，如度盤

刻劃的誤差及度盤偏心H勺誤差。二是儀器校正不完善H勺誤差，如照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸不垂直于豎

軸、視準(zhǔn)軸不垂直于橫軸、橫軸不垂直于豎軸日勺誤差。

2.觀測誤差，對中誤差、整平誤差、目的偏心誤差、照準(zhǔn)誤差、讀數(shù)誤差;

3.外界條件的影響。

(12)經(jīng)緯儀有哪些重要軸線？它們之間應(yīng)滿足什么幾何條件？

答：重要軸線有：照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸LL,儀器H勺豎軸VV,視準(zhǔn)軸CC,橫軸HH。

它們應(yīng)滿足的兒何條件為：LL±LVVCC±HHHH±VVO

(13)經(jīng)緯儀日勺檢校包括哪些內(nèi)容？

答：①照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸應(yīng)垂直于儀器豎軸H勺檢查和校正；

②十字絲豎絲應(yīng)垂直于儀器橫軸日勺檢查和校正；

③視準(zhǔn)軸應(yīng)垂直于橫軸的檢查和校正；

④橫軸與豎軸垂直的檢查和校正；

⑤豎盤指標(biāo)差日勺檢查和校正；

—、課后練習(xí)

(1)根據(jù)下表觀測數(shù)據(jù)計算表中所有數(shù)值。

測盤左讀數(shù)盤右讀數(shù)2OL-RL+H±18O°起始方歸零方平均方

測目角值

回(L)(R)±180°2向值向值向值

站標(biāo)

數(shù)0///Of990tft0ftf0f"o9"O/fl

10000618000060000000000000000414723

241473622147306414733414725414723

0493154

01391192427119240091192400911916911917

082684043

10001218000066000009

606

19000122700006690000900000

2——-^0

21314736311473061314733414721

90

2318119361192412181193000911918

12

190001827000126900015

666

(2)經(jīng)緯儀盤左視線水平，豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時，指標(biāo)所指讀數(shù)為90。，視線向上

傾斜時，讀數(shù)減小，用盤左盤右觀測，豎盤讀數(shù)分別為94°24'30〃和265°35'54〃，求對日勺日勺

豎直角a和豎盤指標(biāo)差X。

a左=90°—L=90°—94°24'30"=一4°24'30"

、=R—2700=265'35"54°—270°=—4°24'06"

Q=；（Q左+a右）=-4°24'18"

x=5（a右-a左）=+12”

(3)根據(jù)下列觀測水平角數(shù)據(jù)，完畢測回法水平角記錄和計算

測站盤位目日勺水平度盤讀數(shù)半測回角值測回角值

A120°12’18"

左74°32'48"

B194°45'067

074°32'34〃

A300°12'40"

右74°32'20"

B14°45'00"

(4)用J6光學(xué)經(jīng)緯儀進行豎直角測量，其觀測數(shù)據(jù)填在表中，計算豎直角和指標(biāo)差。(豎

盤按順時針注記，望遠鏡上仰讀數(shù)減少)

測鏡

正倒鏡

差

指標(biāo)

值

角

數(shù)

豎盤讀

站測位

值

平均

/

O

!

。/

點

，

O

左

06

+4

8554

07

+4

B

1

右

08

+4

8

2740

A

左

50

-3

0

935

1

49

-3

C

右

48

-3

12

266

測量

距離

向及

線定

四直

作業(yè)

題

思索

課前

一、

距離措

，測量

一樣

具不

、工

儀器

所用

按照

離？

平距

量