工程测量学复习题答案--精装

工程测量学复习题答案--精装内容摘要：

方向线 AB 上，然后再按方向线交会法进行放样。 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 《工程测量学》习题集与部分参考答案 安徽理工大学测绘工程教研室 余学祥 吕伟才 编 .３６ . 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，某大坝变形监测系统是由测量机器人、 GPS 和特殊测量仪器所构成的最优观测方案； 2）变形监测的时空采样率会得到大大提高，变形监测自动化为变形分析提供了极为丰富的数据信息； 3）高度可靠、实用、先进的监测仪器和自动化系统，要求在恶劣环境下长期稳定可靠地 运行； 《工程测量学》习题集与部分参考答案 安徽理工大学测绘工程教研室 余学祥 吕伟才 编 .３７ . 4）实现远程在线实时监控，在大坝、桥梁、边坡体等工程中将发挥巨大作用，网络监控是推进重大工程安全监控管理的必由之路。 2变形分折研究的发展趋势表现在哪几方面。 （ 6 分） 答： 展望变形分析研究的未来，其发展趋势将主要体现在如下几个方面； 1）数据处理与分析将向自动化、智能化、系统化、网络化方向发展，更注重时空模型和时频分析 (尤其是动态分析 )的研究，数字信号处理技术将会得到更好应用。 2）会加强对各种方法和模型的实用性研究，变形监测系统软件的开发不会局限于某一固定模式，随着变形监测技术的发展，变 形分析新方法的研究将会不断涌现。 3）由于变形体变形的不确定性和错综复杂性，对它的进一步研究呼唤着新的思维方式和方法。 由系统论、控制论、信息论、耗散结构论、相同学、突变沦、分形与混沌动力学等所构成的系统科学和非线性科学在变形分析中的应用研究将得到加强。 4）几何变形分析和物理解释的综合研究将深入发展，以知识库、方法库、数据库和多媒体库为主体的安全监测专家系统的建立是未来发展的方向，变形的非线性系统问题将是一个长期研究的课题。 2 简述每一项变形测量工程应提交的综合成果资料有哪些。 （ 9 分） 答： 每一项 变形测量工程应提交下述综合成果资料： 1)技术设计书和测量方案； 2)监测网和监测点布置平面图； 3)标石、标志规格及埋设图； 4)仪器的检校资料； 5)原始观测记录（手簿和 /或电子文件）； 6)平差计算、成果质量评定资料； 7)变形观测数据处理分析和预报成果资料； 8)变形过程和变形分布图表； 9)变形监测、分析和预报的技术报告。 2基于哪些原因，要求变形监测自动化。 （ 5 分） 答： 变形监测自动化要求基于下述原因： 1)变形速度太快； 2)需要同一时刻获得许多个测点上的变形； 《工程测量学》习题集与部分参考答案 安徽理工大学测绘工程教研室 余学祥 吕伟才 编 .３８ . 3)变形过程需要大量短 时间间隔的观测数据描述； 4)监测环境恶劣，噪声、高压、高热、高磁场或人无法到达； 5)不影响生产或运行管理。 2简述高层建筑物施工的特点。 （ 6 分） 答： 1)一般要建立外控制网和内控制网相结合的施工控制网； 2)高层建筑物各层面的竖直度是建筑质量的重要指标； 3)内控制网是各层面细部点放样的依据； 4)高层建筑物从施工开始到竣工以及竣工后的使用阶段，都要进行变形观测； 5)应根据高层建筑物设计与施工要求，进行施工控制网的优化设计，确定放样精度和测量作业方法，要进行必要的检测和复测； 6)高层建筑的施 工条件复杂，高空作业的难度大，空间有限，多工种交叉，施工测量的各种测量工作必须与施工同步进行且要服从整个施工的计划和进程。 对于高程变形监测网，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。 （ 9 分） 答： 对于高程变形监测网，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（自由网）平差方法。 此时，变形分析的基准由固定点的已知高程确定。 [2 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，变形分析的高程基准 是所有点近似高程的平均值（监测网重心）。 该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。 [2 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，变形分析的高程 基准是拟稳点近似高程的平均值（拟稳重心）。 该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。 [2 分 ] 3 基本的测设工作有哪些。 总的来说，精密的测设方与一般测设方法间的区别是什么。 （ 7 分） 《工程测量学》习题集与部分参考答案 安徽理工大学测绘工程教研室 余学祥 吕伟才 编 .３９ . 参考答案： 基本的测设工作有已知水平距离的测设、已知水平角的测设、已知高程的测设、已知平面位置 (坐标 )的测设。 [4 分 ] 精密的测设方法是在一般测设方法的基础上，再重新精确测定该放样点点的位置，根据精确测定的位置与设计位置的差值来计算该点位的偏移量，最 后将该点位改正到正确位置上。 [3 分 ] 七、计算题 图 1为一测边控制网， A、 B为已知点， C、D、 E为待定点。 平差（坐标改正数以 cm 为单位）后单位权中误差为 m0=，待定点坐标平差值的协因数阵 Qxx 如式（ 1）所示。 试计算下述内容（要有必要的计算公式和计算过程，取检验显著性水平α =,检验功效 1β =80%，非中心化参数 δ0=，共 16 分）： 1）该网的平均多余观测分量； 2）该网的平均内、外可靠性指标； 3）该网的平均内、外可靠性； 4）该网的 A标准； 5）计算 D 点的点位中误 差； 6）计算 C 点的误差椭圆要素。 )1(称对xxQ 解： 1） [2分 ]该网的总观测值个数为 n=9,必要观测值个数为 t=2 3=6,则多余观测数为r=nt=3,故该网的平均多余观测分量为 33  nrra 2） [3 分 ]该网的平均内可靠性指标为 图 1 测边控制网略图 《工程测量学》习题集与部分参考答案 安徽理工大学测绘工程教研室 余学祥 吕伟才 编 .４０ . ar 平均外可靠性指标为 aax r r 3） [2 分 ]该网的平均内可靠性为 )( cmrma  平均 外可靠性为 )( cmr rmaax   4） [1 分 ]该网的 A标准为 tr(Qx)=+++++= 5） [1 分 ]D 点的点位中误差为 cmmM yyxxD  6） [5 分 =3 分 +2分 ]计算 C点的误差椭圆要素 ①计算误差椭圆的长半轴和短半轴 )(4)( 2222  xyyyxx QW )(21)(211  W yyxx )(21)(212  W yyxx 则误差椭圆的长半轴为 cmmE   误差椭圆的短半轴为 cmmF   ②计算误差椭圆的极值方向 5 4 94 0 yyxxxy Qtg  因 xyQ 0，则极大值方向在第一象限，则 2φ =arc tg =57176。 09′ 41 故极大值方向为 《工程测量学》习题集与部分参考答案 安徽理工大学测绘工程教研室 余学祥 吕伟才 编 .４１ . φ E= 28176。 34′ 50 图 2为一测角控制网（测量了所有内角），A、 B为已知点， C、 D、 E为待定点。 平差（坐标改正数以 cm 为单位）后单位权中误差为 m0=，待 定点坐标平差值的协因数阵 Qxx 如式（ 1）所示。 试计算下述内容（要给出必要的计算公式和计算过程，取检验显著性水平 α =,检验功效 1β=80%，非中心化参数 δ 0=，共 16 分）： 1）该网的平均多余观测分量； 2）该网的平均内、外可靠性指标； 3）该网的平均内、外可靠性 4）该网的 A标准； 5）计算 D 点的点位中误差； 6）计算 C 点的误差椭圆要素。 )1(称对xxQ 解： 1） [2 分 ]该网的总观测值个数为 n=15,必要观测值个数为 t=2 3=6,则多余观测数为 r=nt=9,故该网的平均多余观测分量为  nrra 2） [3 分 ]该网的平均内可靠性指标为 ar 平均外可靠性指标为 2 aax r r 3） [2 分 ]该网的平均内可靠性为 arm  图 2 测角控制网略图 《工程测量学》习题集与部分参考答案 安徽理工大学测绘工程教研室 余学祥 吕伟才 编 .４２ . 平均外可靠性为 aax r rm  4） [1 分 ]该网的 A标准为 tr(Qx)=+++++= 5） [1 分 ]D 点的点位中误差为 cmmM yyxxD  6） [5 分 =3 分 +2分 ]计算 C点的误差椭圆要素 ①计算误差椭圆的长半轴和短半轴 )(4)( 2222  xyyyxx QW )(21)(211  W yyxx )(21)(212  W yyxx 则误差椭圆的长半轴为。