1工程测量学习题集部分参考答案

1工程测量学习题集部分参考答案内容摘要：

题集与部分参考答案 .３５ . 产生显 著的影响。 在布设定线网时，通常采用在基本网内插点或插网的方法。 因此，在最不利的情况下， mS可以看作是无直接联系的两相邻点之间的边长误差。 此时，可以认为两点间的边长误差 mS与两点的点位误差 M M2 之间有关系式 )1(22 2221 MMm S  若设 M1=M2=M0，则得 M0=mS=177。 8mm。 即 当要求放样的点位中误差不大于M=2cm 时，则定线网的点位误差不应超过 177。 8mm。 ②对于基本网 各种工程建设，为工程施工服务的定线放样工作的精度，主要体现在相邻点相对位置的精度上，而各点相对于 起始点的误差则一般与定线放样的关系不大。 所以，对于基本网的精度，不用其相对于起始点的误差来衡量，而用其边长误差来体现。 若在基本网内插入定线网点，则插点的点位误差 M0 可近似的表示为 )2()2()( 220 SmMM  式（ 2）中， M′ 为插点时的测量误差， mS′ 为基本网边长误差。 考虑到插点时的测量误差为主，基本网边长误差为辅，设 )3(23)2(2)( 022 SS mMmM  ，则 由此得基本网边长误差为 )4( 0 mmmmMm S  则对于平均边长为 1000m 的基本控制网，其最弱边的 精度应不低于 000,154 1000,1000 Sm S 1绘图说明采用极坐标法放样点的平面位置的原理与过程。 （ 15 分） 答：放样原理（ 5 分） 极坐标法放样是利用数学中的极坐标原理，以两个控制点的连线作为极轴（如下图的 A、 B 两点连线），以其中一点作为极点（如下图的 A点）建立极坐标系，根据放样点与控制点的坐标，计算出放样点到极点的距离（极距）及该放样点与极点连线方向和极轴间的夹角（极角），他们称为所求之放样数据。 《工程测量学》习题集与部分参考答案 .３６ . 放样过程： （ 10 分） 设 A、 B 是已知的控制点， AB 的坐标方位角也以知。 现要求放 样坐标为 x2 ,y2 的 P点的平面位置。 第一步：计算放样数据。 （ 3分） 先根据 B、 P 点的坐标与 A 点的坐标用公式： ABABAB xx yya rctg  AAAP xx yya rctg 22 计算坐标方位角 AB 和 AP ，从而求得指向角 β ： ABAP   然后按下式计算 A 与 P 点之间的距离 S APAAPAP xxyyS  c o ssin 2  用两个式子计算的 S 相等，可以检核计算的正确性。 第二步：根据计算的放样数据，现场进行放样。 （ 5 分） 1）将经纬仪安置在 A 点，在盘左位置瞄准 B 点，度盘读数置零。 2）旋转照准部，使度盘读数在 β 附近，制动照准部。 以水平微动螺旋微动照准部，使 度盘读数精确为 β。 3）在视线方向上以距离 S（略大于 S） 定出一点 P1； 4）同法在盘右位置再定出一点 P2； 5）取 P P2 的中点为 P； 6）从 A 点沿 AP 方向精确量出一段 S 的距离，得 放样 点的平面位置。 第三步：进行实地检查。 （ 2分） 1对于平面变形监测网，原则上可采 用哪几种平差方法。 各种平差方法的适用条件是什么。 不同平差方法对应的基准各是什么。 （ 14 分） 答： 对于平面变形监测网，根据网中是否存在稳定的基准点，其变形分析基准可采用固定基准、秩亏基准和拟稳基准，相应的平差方法为经典（自由网）平差、秩亏自由网平差和拟稳平差。 [3 分 ] 1）当监测网中有稳定的基准点位于监测区域以外时，选择固定基准，采用经典（自 《工程测量学》习题集与部分参考答案 .３７ . 由网）平差方法。 此时，变形分析的基准由固定点的已知坐标确定。 [3 分 ] 2）当监测网中不存在稳定的基准点，监测网点全部位于监测区域以内时，选择秩亏基准，采用秩亏自由网平差 方法。 此时，变形分析的基准为： 位置基准是所有点近似坐标的平均值（监测网重心）；尺度基准是所有点到重心的边长的平均值；方位基准是所有点到重心的坐标方位角的平均值。 这些基准是利用首期观测值建立的，在以后的各期数据处理中都保持不变。 [4 分 ] 3）当监测网中不存在稳定的基准点时，虽然监测网点全部位于监测区域以内，但部分点相对于其它点而言是相对稳定的，此时可选择拟稳基准，采用拟稳平差方法。 此时，变形分析的基准为： 位置基准是拟稳点近似坐标的平均值（拟稳重心）；尺度基准是各拟稳点到拟稳重心的边长的平均值；方位基准是各拟稳 点到拟稳重心的坐标方位角的平均值。 这些基准是利用首期观测值建立的，在以后的各期数据处理中都保持不变。 [4分 ] 1制定变形监测方案的主要内容有哪些。 GPS 用于变形监测的监测模式有哪几种。 （ 7 分） 答： 制定变形监测方案的主要内容有 [4分 ] 1）监测内容的确定； 2）监测方法、仪器设备和监测精度的确定； 3）施测部位和测点布置的确定； 4）监测周期（频率）的确定。 GPS 用于变形监测的监测模式有 [3 分 ] 1）周期性重复测量； 2）连续 GPS 测站阵列； 3）实时动态监测。 1现代工程测量的发展趋势和特 点可概括为“六化”和“十六字”。 这“六化”和“十六字”指的是什么。 试举一例对“六化”中的某“一化”进行解释。 （合理即可）（ 9 分） 答： 现代工程测量的发展趋势和特点可概括为“六化”和“十六字”，其中 “六化” 指的是：测量内外业作业的一体化；数据获取及处理的自动化；测量过程控制和系统行为的智能化；测量成果和产品的数字化；测量信息管理的可视化；信息共享和传播的网络化。 [3 分 ] “十六字”是 :精确、可靠、快速、简便、连续、动态、遥测、实时。 [2 分 ] 《工程测量学》习题集与部分参考答案 .３８ . 例如，测量内外业作业的一体化系指测量内业和外业工作已无明确的界 限 ,过去只能在内业完成的事现在在外业可以很方便地完成。 测图时可在野外编辑修改图形 ,控制测量时可在测站上平差和得到坐标 ,施工放样数据可在放样过程中随时计算。 [4分 ] 1与其他变形监测方法相比，采用地面摄影测量方法进行变形监测有何优点。 （ 5分） 答： 与其他变形监测方法相比，采用地面摄影测量方法进行变形监测的优点有： 1）可同时测定变形体上任意点的变形； 2）提供完全和瞬时的三维空间信息； 3）大量减少野外的测量工作量； 4）可以不需要接触被测物体； 5）有了摄影底片，可以观测到变形体以前的状态。 1对于某一工程的施工放样而言，你认为选择放样方法应从哪些方面来考虑。 （ 5分） 答： 对于某一工程的施工放样而言，选择放样方法应从以下几方面来考虑： 1）工程的精度要求 2）已有的仪器设备； 3）施工现场条件； 4）放样程序（直接从控制点放样还是利用几何关系放样）； 5）已有的技术水平。 1 前方交会法的角差图解法的实质是什么。 其主要误差来源有哪些。 （ 6 分） 答： 1）前方交会法的角差图解法的实质是利用实测角值与设计角值之差，将初步定位点快速改正到设计位置上来。 既适用于初步定位，也适用于快速定位。 [3 分 ] 2）影响放样点位精度的主要误差来源有：仪器的对中误差、点位标定误差和角度测设误差。 其中影响放样点位精度的主要因素是角度测设误差。 [3 分 ] 什么叫放样（测设）。 测定与测设有何区别。 施工放样的一般过程是什么。 （ 8分） 答： 《工程测量学》习题集与部分参考答案 .３９ . 1）放样（测设）是将图纸上所设计的建筑物的位置、形状、大小与高低，在实地上标定出来，作为施工的依据的一项测量工作。 [2分 ] 2）测定与测设的作业过程相反，前者是将已有的地物地貌按一定比例尺测绘到图纸上，供国民经济建设使用。 虽然测定与测设可采用相同的仪器设备，但测量误差对测量结 果的影响并不相同。 [2 分 ] 3）施工放样的一般过程是： [4分 ] ①研究放样工作的特点，制订放样方案； ②计算放样元素； ③实地放样； ④误差分析与检查。 2试述方向线交会法的基本作业步骤。 其主要误差来源有哪些。 （ 8 分） 答： 方向线法放样是利用两条相互垂直的方向线相交来定出放样点平面位置的一种放样方法。 采用此方法放样时，需要有矩形建筑方格网。 [2 分 ] 采用方向线法放样时，其基本过程是： [3 分 ] 1）根据设计图绘制放样数据图表； 2）实地放样 ①设置方向线端点； ②经纬仪安置在离放样点较远的端点上，标 定两方向线，在放样点周围，每一方向线上定出两点： a、 b 和 c、 d； ③施工时，采用拉线方法得 ab 线和 cd 线的交点，交点即为放样点的平面位置。 方向线交会法放样的主要误差来源有 [3 分 ] ① 设置方向线端点的误差 ② 设置方向线的误差 ③ 点位的标定误差。 2试绘图说明三点前方交会法放样的基本作业步骤。 其主要误差来源有哪些。 （ 15 分） 答： 前方交会法放样点的平面位置，是根据放样点的设计坐标和控制点的已知坐标计算出放样元素（控制点与放样点的交会角或控制点到放样点的方位角），然后在现场按其放样元素将待定 点标定在地面上。 [2 分 ] 《工程测量学》习题集与部分参考答案 .４０ . A、基本作业步骤 1）放样元素的计算： [4 分 ] 如右图所示，首先根据 放样点的设计坐标和控制点的已知坐标按下式计算出放样元素（以 ABP 三角形为例）： BABPAPABBPBPBPAPAPAPABABABxxyyar c t gxxyyar c t gxxyyar c t g11 , 同理计算出 BCCPBPBC   22 , 2）实地放样 [3 分 ] ①将经纬仪安置在 A 点，在盘左位置瞄准 B 点，度盘读数置零。 ②逆时针旋转照准部，使度盘读数在 α 1 附近，制动照准部。 以水平微动螺旋微动照准部，使 度盘读数精确为 α 1。 此时视线方向即为 AP 方向。 ③类似方法标定 BP 方向和 CP 方向。 3）标定放样点 P[3 分 ] 由于放样交会角误差的影响，在交会点处三方向将不能交会于一点而出现一个三角形，该三角形称为示误三角形（图中的红色三角形）。 当示误三角形的边长小于 2cm 时，取示误三角形的中心为放样点 P的位置。 B、 前方交会法放样的主要误差来源 [3分 ] ①仪器对中误差； ②角度测设误差； ③标定误差。 其中影响放样点位精度的主要因素是角度测设误差。 2试绘图说明正倒镜投点法放样的基本作业步骤。 其主要误差来源有哪些。 （ 12分） 答： 正倒镜投点法放样的实质是，将仪器架设在已知 方向线上，然后再进行放样。 其基本原理是利用相似三角形原理。 [2 分 ] A、 正倒镜投点法放样的基本作业步骤 [7 分 ] 如右图所示，设 A、 B 为两已知点，但无法安置仪器，现采用正倒镜投点法首先将仪器架设在已知方向线 AB 上，然后再按方向线交会法进行放 《工程测量学》习题集与部分参考答案 .４１ . 样。 放样的基本作业步骤是： 1）根据 A、 B 两点的位置，将仪器大致安装在 AB 连线上，设在 O′ 处，将仪器大致整平。 2）盘左瞄准 A 点，倒镜在 B 点附近定出 B1 点；盘右瞄准 A 点，倒镜在 B点附近定出 B2 点；取 B B2 中点为 B′。 3）量取 AO 和 B B′，根据相似三角形原理，计算 O′ O： BBABAOOO  4）移动仪器至 O 位置，整平仪器。 5）重复 4 步，直至仪器位于方向线 AB 上。 6）当仪器位于方向线 AB 上后， 再按方向线交会法进行放样。 B、主要误差来源有 [3 分 ] ①架设仪器的误差 包括端点误差、目标偏心误差及瞄准误差。 ② 按方向线交会法进行放样的 误差 包括设置方向线端点的误差、目标偏心误差、瞄准误差。 ③标定误差 2变形监测的目的和意义是什么。 （ 6 分） 答： 1）变形监测的首要目的是掌握变形体的实际性状，为判断其安全提供必要的信息。 2） 变形监测工作的意义主要表现在以下两方面： ①实用意义：掌握各种建筑物和地质构造的稳定性，为安全性诊断提供必要信息，以及时发现问题并采取措施。 ② 科学上的意义：更好地理解变形机理，验证有关工程设计的理论和地壳运动的假设，进行反馈设计以及建立有效的变形预报模型。 2变形监测技术的未来发展方向表现在哪几方面。 （ 6 分） 答： 展望变形监测技术的未来方向，表现在以下几个方面： 1）多种传感器、数字近景摄影、全自动跟踪全站仪和 GPS 的应用，将向实时、连续、高效率、自动化、动态监测系统的方向发展，比如，某大坝变形。