(2025年)大地測量考試試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.2025年某城市GNSS控制網(wǎng)復(fù)測中，采用CGCS2000坐標(biāo)系，其坐標(biāo)原點(diǎn)為（）。A.地球質(zhì)心（CGCS2000）B.1980西安坐標(biāo)系原點(diǎn)C.WGS-84坐標(biāo)系原點(diǎn)D.區(qū)域平均橢球中心答案：A2.水準(zhǔn)測量中，若儀器i角為20″，前后視距差為5m，則i角引起的高差誤差約為（）（tan1″≈4.848×10??）。A.0.48mmB.0.97mmC.1.45mmD.1.94mm答案：B（計(jì)算：20″×5m×4.848×10??≈0.97mm）3.下列關(guān)于似大地水準(zhǔn)面的描述，正確的是（）。A.與大地水準(zhǔn)面完全重合B.是正常高的起算面C.僅通過重力測量確定D.不隨時(shí)間變化答案：B4.多頻GNSS接收機(jī)觀測中，電離層延遲的一階項(xiàng)可通過（）削弱。A.雙頻偽距差分B.單頻載波相位平滑C.對(duì)流層模型改正D.歷元間差分答案：A5.重力測量中，厄特弗斯改正（E?tv?scorrection）主要用于（）。A.消除地球自轉(zhuǎn)的影響B(tài).修正運(yùn)動(dòng)載體速度引起的重力變化C.補(bǔ)償?shù)匦纹鸱闹亓π?yīng)D.校準(zhǔn)重力儀的零點(diǎn)漂移答案：B6.大地控制網(wǎng)的“可靠性”指標(biāo)主要反映（）。A.網(wǎng)的精度均勻性B.粗差探測與定位能力C.抗干擾能力D.觀測值冗余度答案：B7.精密單點(diǎn)定位（PPP）中，通常需要引入（）來削弱衛(wèi)星鐘差和接收機(jī)鐘差的影響。A.無電離層組合觀測值B.寬巷組合觀測值C.窄巷組合觀測值D.相位平滑偽距答案：A8.水準(zhǔn)測量外業(yè)結(jié)束后，計(jì)算閉合環(huán)高差閉合差時(shí)，若某測段往返測高差不符值超限，正確的處理方法是（）。A.直接舍棄該測段觀測值B.重測該測段C.按比例分配閉合差D.調(diào)整已知點(diǎn)高程答案：B9.下列關(guān)于大地水準(zhǔn)面精化的技術(shù)手段，最有效的是（）。A.單一重力場模型B.GNSS水準(zhǔn)點(diǎn)與重力數(shù)據(jù)聯(lián)合反演C.衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)單獨(dú)解算D.天文水準(zhǔn)測量答案：B10.三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換中，七參數(shù)模型包含（）。A.3個(gè)平移、3個(gè)旋轉(zhuǎn)、1個(gè)尺度因子B.2個(gè)平移、2個(gè)旋轉(zhuǎn)、3個(gè)尺度因子C.4個(gè)平移、2個(gè)旋轉(zhuǎn)、1個(gè)尺度因子D.3個(gè)平移、1個(gè)旋轉(zhuǎn)、3個(gè)尺度因子答案：A二、填空題（每空1分，共20分）1.CGCS2000參考橢球的長半軸a為（6378137m），扁率f為（1/298.257222101）。2.GPSL1載波頻率為（1575.42MHz），L2載波頻率為（1227.60MHz）。3.二等水準(zhǔn)測量中，基輔分劃讀數(shù)差的限差為（0.5mm），基輔分劃所測高差之差的限差為（0.7mm）。4.重力測量的基本單位是（mGal），1mGal=（1×10??m/s2）。5.大地測量中，常用的時(shí)間系統(tǒng)包括（GPS時(shí)）、（協(xié)調(diào)世界時(shí)UTC）和（地球時(shí)TT）。6.衛(wèi)星軌道攝動(dòng)中，影響最大的非中心引力是（地球形狀攝動(dòng)），其次是（日月引力攝動(dòng)）。7.水準(zhǔn)路線的布設(shè)形式主要有（閉合水準(zhǔn)路線）、（附合水準(zhǔn)路線）和（支水準(zhǔn)路線）。8.GNSS測量中，多路徑效應(yīng)的削弱措施包括（選擇合適觀測環(huán)境）、（使用抗多路徑天線）和（延長觀測時(shí)間）。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述GNSS相對(duì)定位的基本原理及其與絕對(duì)定位的主要區(qū)別。答：GNSS相對(duì)定位是通過同步觀測至少兩臺(tái)接收機(jī)對(duì)同一組衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù)，利用載波相位或偽距觀測值的差分，消去或削弱衛(wèi)星鐘差、接收機(jī)鐘差、電離層和對(duì)流層延遲等共同誤差，從而精確確定接收機(jī)間相對(duì)位置的方法。與絕對(duì)定位（單點(diǎn)定位）的主要區(qū)別在于：相對(duì)定位通過差分處理顯著提高了定位精度（可達(dá)毫米至厘米級(jí)），而絕對(duì)定位僅利用單臺(tái)接收機(jī)觀測數(shù)據(jù)，受誤差影響大（精度通常為米級(jí)）；相對(duì)定位解算的是基線向量，絕對(duì)定位解算的是絕對(duì)坐標(biāo)；相對(duì)定位需同步觀測，絕對(duì)定位無此要求。2.水準(zhǔn)測量中，i角誤差的定義是什么？其對(duì)觀測成果的影響規(guī)律如何？如何削弱？答：i角誤差是指水準(zhǔn)儀視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸不平行所形成的夾角。其影響規(guī)律為：當(dāng)前后視距不等時(shí)，i角會(huì)導(dǎo)致水準(zhǔn)尺讀數(shù)產(chǎn)生與視距成正比的誤差，最終引起高差誤差（Δh=i×(S后-S前)×ρ?1，其中ρ為弧度秒值）。削弱措施包括：（1）觀測前嚴(yán)格檢校儀器，使i角不超過限差；（2）觀測時(shí)保持前后視距相等（二等水準(zhǔn)前后視距差≤1m，視距累積差≤3m）；（3）采用“后前前后”或“前后后前”的觀測順序，抵消i角隨時(shí)間變化的影響。3.簡述大地控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及各階段任務(wù)。答：優(yōu)化設(shè)計(jì)包括四個(gè)階段：（1）零類設(shè)計(jì)（基準(zhǔn)設(shè)計(jì)）：確定控制網(wǎng)的基準(zhǔn)（如坐標(biāo)系統(tǒng)、起算點(diǎn)、約束條件），確保網(wǎng)的位置和方向基準(zhǔn)合理；（2）一類設(shè)計(jì)（圖形設(shè)計(jì)）：選擇網(wǎng)的圖形結(jié)構(gòu)（如點(diǎn)的位置、邊的連接方式），優(yōu)化網(wǎng)的幾何強(qiáng)度，提高精度和可靠性；（3）二類設(shè)計(jì)（觀測精度設(shè)計(jì)）：確定各觀測值的精度（如邊長、角度的中誤差），在滿足精度要求的前提下降低成本；（4）三類設(shè)計(jì)（改進(jìn)設(shè)計(jì)）：根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)和誤差分析，調(diào)整網(wǎng)的結(jié)構(gòu)或觀測方案，解決實(shí)測中發(fā)現(xiàn)的問題（如精度不足、可靠性低）。4.似大地水準(zhǔn)面與大地水準(zhǔn)面的主要區(qū)別是什么？簡述其在高程測量中的應(yīng)用。答：區(qū)別：（1）大地水準(zhǔn)面是重力等位面，與平均海水面重合，是正高的起算面；似大地水準(zhǔn)面是與大地水準(zhǔn)面最為接近的正常重力等位面，是正常高的起算面。（2）大地水準(zhǔn)面無法直接精確確定（需全球重力數(shù)據(jù)），似大地水準(zhǔn)面可通過地面重力測量、GNSS水準(zhǔn)和衛(wèi)星重力數(shù)據(jù)聯(lián)合計(jì)算得到。應(yīng)用：通過GNSS測量得到大地高（H），結(jié)合似大地水準(zhǔn)面差距（ζ），可計(jì)算正常高（h=H-ζ），實(shí)現(xiàn)GNSS高程向水準(zhǔn)高程的轉(zhuǎn)換，避免大量水準(zhǔn)測量工作，尤其適用于地形復(fù)雜地區(qū)。5.重力測量在現(xiàn)代大地測量中的主要應(yīng)用有哪些？舉例說明。答：（1）精化大地水準(zhǔn)面：通過地面重力測量獲取局部重力場信息，與衛(wèi)星重力數(shù)據(jù)（如GOCE）和GNSS水準(zhǔn)數(shù)據(jù)聯(lián)合反演，提高大地水準(zhǔn)面模型精度（如中國CGG2020模型）；（2）地球動(dòng)力學(xué)研究：監(jiān)測板塊運(yùn)動(dòng)、地殼形變（如青藏高原重力場變化反映構(gòu)造活動(dòng)）；（3）資源勘探：利用重力異常探測地下密度差異（如油氣藏、礦產(chǎn)分布）；（4）衛(wèi)星軌道確定：重力場模型是衛(wèi)星軌道力學(xué)模型的核心參數(shù)，影響GNSS衛(wèi)星定軌精度；（5）高程系統(tǒng)統(tǒng)一：結(jié)合重力數(shù)據(jù)計(jì)算正常高與正高的轉(zhuǎn)換參數(shù)，實(shí)現(xiàn)不同高程系統(tǒng)的銜接。四、綜合題（每題10分，共20分）1.某城市需建立覆蓋全域的GNSS二級(jí)控制網(wǎng)（平均邊長5km，平面精度要求±5cm），請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)其技術(shù)方案，包括選點(diǎn)要求、觀測方案、數(shù)據(jù)處理步驟及質(zhì)量控制指標(biāo)。答：技術(shù)方案如下：（1）選點(diǎn)要求：①點(diǎn)位應(yīng)選在視野開闊處（高度角15°以上無遮擋），避開強(qiáng)電磁干擾源（如高壓線、基站）；②地面穩(wěn)定（避免滑坡、松軟土），便于長期保存；③相鄰點(diǎn)通視或確保至少3顆衛(wèi)星同步觀測；④按網(wǎng)圖均勻分布，覆蓋城市建成區(qū)及規(guī)劃區(qū)域。（2）觀測方案：①采用雙頻GNSS接收機(jī)（如華測i90），標(biāo)稱精度：平面±(2.5mm+1ppm)，高程±(5mm+1ppm)；②觀測時(shí)段：每點(diǎn)觀測2個(gè)時(shí)段，單時(shí)段長度≥4h（確保衛(wèi)星幾何分布良好）；③采樣間隔：5s（平衡數(shù)據(jù)量與精度）；④同步觀測衛(wèi)星數(shù)≥4顆，PDOP≤6（弱約束）。（3）數(shù)據(jù)處理步驟：①數(shù)據(jù)預(yù)處理：檢查觀測文件完整性，剔除周跳（使用TEQC或GNSS軟件）；②基線解算：采用L1/L2無電離層組合，固定衛(wèi)星軌道（IGS精密星歷），解算雙差載波相位基線；③網(wǎng)平差：在CGCS2000框架下進(jìn)行三維無約束平差（檢查粗差），后進(jìn)行約束平差（聯(lián)測3個(gè)高等級(jí)已知點(diǎn)，約束坐標(biāo)中誤差≤±2cm）；④精度評(píng)定：計(jì)算基線中誤差（≤±20mm）、最弱邊相對(duì)中誤差（≤1/100000）、點(diǎn)位中誤差（≤±5cm）。（4）質(zhì)量控制指標(biāo)：①基線解算成功率≥95%；②重復(fù)基線較差≤2√2σ（σ為基線中誤差）；③同步環(huán)閉合差≤3√nσ（n為環(huán)邊數(shù)）；④異步環(huán)閉合差≤3√nσ；⑤約束平差后已知點(diǎn)殘差≤±3cm（平面）。2.某山區(qū)一等水準(zhǔn)測量中，實(shí)測閉合環(huán)高差閉合差為+12mm（環(huán)長120km），而規(guī)范規(guī)定一等水準(zhǔn)閉合差限差為±4√Lmm（L為環(huán)長，單位km）。請(qǐng)分析可能的誤差來源，并提出提高水準(zhǔn)測量精度的具體措施。答：誤差來源分析：（1）儀器誤差：i角未嚴(yán)格檢校（如i角超限時(shí)，前后視距差導(dǎo)致高差誤差）；水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃誤差（如標(biāo)尺彎曲、刻劃不均勻）。（2）觀測誤差：讀數(shù)誤差（如精平不仔細(xì)、估讀誤差）；視距超限（前后視距差或累積差過大，放大i角影響）；扶尺不垂直（導(dǎo)致標(biāo)尺讀數(shù)偏大）。（3）外界環(huán)境影響：溫度變化引起儀器i角和標(biāo)尺長度變化；大氣折光（視線靠近地面時(shí)，折光系數(shù)不穩(wěn)定）；儀器沉降（測站間前后視觀測時(shí)間間隔過長，儀器腳架下沉）。提高精度的具體措施：（1）儀器檢校：作業(yè)前嚴(yán)格檢測i角（一等水準(zhǔn)i角≤10″），標(biāo)尺分劃誤差（≤0.1mm/m），并定期復(fù)檢。（2）觀測操作：①采用“后前前后”觀測順序，減少儀器沉降影響；②控制前后視距差（一等≤0.5m，累積差≤1.5m），視線高度≥0.5m（削弱大氣折光）；③使用測傘遮陽，避免陽光直射儀