精密工程测量复习题目答案

1、什么叫精密工程测量？是工程测量的现代发展和延伸，它以绝对测量精度达到毫米量级，相对测量精度达到1×10-6，以先进的测量方法、仪器和设备，在特殊条件下进行的测量工作。2、精密工程测量的精度指标确定的方法确定方法：1）确保工程建设的需要和安全运营，并结合目前先进的仪器和技术能实现的程度，采用多种模拟计算和综合技术确定精度。2）确保工程建设的质量要求。3）借助于同类工程执行结果，已被证实能确保工程质量的精度指标。3、试论述精密工程测量的发展。国家体育场“鸟巢”国家游泳中心“水立方”国家大剧院“巨蛋”中央电视台总部大楼北京西站前门大街西环广场青岛市规划的胶州湾东西两岸跨海通道“一路、一桥、一隧”中的“一桥”和“一隧”。胶州湾跨海大桥（又称青岛海湾大桥）大桥全长41.58千米，海上段长25.171公里，超过我国杭州湾跨海大桥与美国切萨皮克跨海大桥，是当今世界最长的跨海大桥。胶州湾海底隧道（简称胶州湾隧道）隧道全长7800米，其海底部分长达3950米，是我国最长的海底隧道。4、精密工程控制网的基本特点1、控制网大小、形状、点位分布与工程大小、形状相适应，边长不要求相等或接近，而根据工程需要进行设计，点位布设要考虑工程施工放样和监测方便。2、投影面选择应满足“控制点坐标反算的两点间长度与实地两点间长度之差应尽可能小”。3、坐标系应采用独立的建筑坐标系，其坐标线应平行或垂直于精密工程主轴线。4、不要求控制网精度绝对均匀，但要保证某一方向、某几点的相对精度较高。5、同一工程中有不同观测项目，可用不同精度指标。6、不同精度要求控制点，应选择最高精度指标布设统一的控制网。7、较大的施工场地，常先设置一系列精密控制点作为放样依据，以使繁多的部件精确安装在设计位置上。8、高程控制一般采用水准网；9、平面控制网可以为测角网、边角网、测边网等，也可布设成三维网，同时测定各点的平面坐标和高程。10、控制网的形状常受工程形状所制约，例如线形工地上宜布设直伸形网，环形工地上宜布设环形网。11、精密工程控制网常有较多的多余观测，提供可靠的校核并提高测定待定点坐标和高程的精度。5、精密工程控制网优化设计及其质量标准。1）满足必要精度标准2）满足有多余观测，以控制粗差影响的可靠性标准3）满足有系统误差影响的可测定性标准4）满足监测出微小位移的灵敏度标准5）造标及观测等应满足一定的费用标准6、精密工程测量的误差来源1.仪器误差测距：铟钢基线仪、测距仪、全站仪、精密偏距测量装置测高：液体静力水准仪、电子水准仪、微距水准仪、精密光学水准仪测角：精密光学经纬仪、光栅度盘、编码度盘、电子测微系统及GPS、激光类仪器、陀螺经纬仪等定向、定位仪器。测距仪的频率误差、相位不均匀误差、幅相误差、加常数、乘常数、周期误差，电源电压变化及温度计、气压计的测量误差。2.环境误差温度、湿度、气压、风力、风向、烟尘、折光、振动、强磁场及地形地貌等。温度变化：仪器几何尺寸发生变化，电子元件参数发生变化。大气折光和强磁场：光波、电磁波传输路径发生变化，地表水面或反射体使测量信号副反射或多路径。公式改正、尽量避免。3.测量方法误差测量方法（包括测量数据处理）不完善而引起的误差。任何测量方法都存在误差，只是误差大小有区别。基本：仪器整平误差、对中误差、照准误差、读数误差、仪器高测量误差等。合理选择测回数或同步观测时间。中午不宜水平角观测；铟钢基线尺丈量，地段不平会产生误差；测距仪测量时，视线离墙体或地面小于1m以防旁折光影响。根据测量精度要求选择相应测量规范。数据处理模型方法不科学或不完善、粗差没及时剔除或误差分配不合理，都会使测量结果产生误差。4.测量人员误差生理机能限制、固有习惯偏差及疏忽或粗心大意，或技术水平和责任心不够等原因造成的误差，也称测量误差。人为因素：看错目标、瞄准偏差和读数错误；听错、记错、抄错、算错。7、何为粗差？何为异常值？二者有何区别与联系？粗差：观测过程中由于种种原因存在的粗大误差或错误。异常值：显著地偏离变化规律的量值。联系：粗差是异常值的一种，异常值包括粗差。区别：粗差：观测条件突然变化或其他突发性因素作用，如观测者不仔细或环境条件突变、仪器误差等导致；异常值：对物体的观测结果与物体本身正常的变化规律明显不符而产生，即被观测体本身显著变化使观测结果不符合观测体变化规律而产生的量值。8、粗差判别与剔除的主要方法【？】粗差：明显超出常规误差变化规律的误差。系统性误差：有效控制周期规律性误差：合理减弱9、角度测量误差有哪些？1、仪器误差（1）视准轴误差；（2）横轴倾斜误差；（3）竖轴倾斜误差；（4）度盘刻划误差。2、观测误差（1）仪器对中误差；（2）目标偏心误差；（3）瞄准误差；3、环境条件影响。10、盘左盘右取均值能消除哪些角度测量误差？视准轴不垂直于横轴产生的误差称为视准轴横向误差C。仪器横轴与竖轴不垂直而产生的误差称为横轴倾斜误差。竖轴与重力线不平行导致的水平方向和垂直方向的测量误差为竖轴倾斜误差。11、(测回法和方向观测法组合使用)全组合测角方法的观测过程及适用条件。每次只测两个方向间的夹角。每角测回可灵活选择清晰目标观测单角，观测时间短，可克服各目标成像不能同时清晰稳定的困难，成果受外界影响小，又大大缩短了一测回的观测时间，易于取得高精度的成果。缺点是观测程序比较复杂，其组合单角的数量随测站方向的增加而急增，作业量大。12、目前的精密测距方法有哪些？各有何特点？机械法、光电测距法、干涉法和自动化测距（1）精密距离测量的特点：1、测距精度高，单边测距精度达到0.1mm，相对精度高于10-7，甚至更高。2、采用最先进测距仪器和技术，自动化程度高。3、精密距离测量涵盖范围大，从几微米到数十千米。4、观测条件特殊，常有灰尘、烟雾、气流、滴水，甚至机械振动干扰，缺少自然光，光照度不理想。5、测站点常采用强制归心装置。6、测量难度大，对测量人员要求高，要经验丰富、技术熟练，责任心强，工作认真负责。13、ME5000测距仪的标称精度是(0.2+0.2×10-6D)mm。TCA2003全站仪的标称测角精度是±0.5″，标称测距精度为(1+1×10-6D)mm。14、精密水准测量等级及精度规定。每千米往返测高差平均值的总中误差小于±2mm，根据测段往返测闭合差计算的每千米偶然误差小于±1mm，系统误差小于±2mm。我国一、二等水准测量称为精密水准测量，即按《国家一、二等水准测量规范》施测即可达到精密水准测量精度指标。15、数字水准仪，其关键技术及自动电子读数方法。关键技术：对获得的条形码上的编码信号进行识别和处理。自动电子读数方法：相关法：徕卡DNA03、NA2000、NA3000几何法：蔡司DiNi10/20相位法：拓普康DL-101C/102C16、数字水准仪电子i角的检定方法光学i角的检定和校正方法同自动安平水准仪i角的：野外法、室内平行光管法电子i角的检定和校正：1）费式法2）李式法3）库式法17、绘图并用公示说明流体静力水准测量原理。★★流体静力水准仪原理：连通的管筒中注入液体，两端处于同水平面时，液面平衡，应有同一高程；当两端出现高程变动时，两端液面也会发生变化。由液体静力平衡原理得：或将静力水准测头1、2分别安置在A、B上，此两点高差h：为求出两测头零位差，可将两容器互换位置：常数agp22221111agpagp)()(1221bbcch1211221212()()()()hHHababaabb21211()()2hbbbb对确定的容器零位差C为常量18、激光经纬仪水平定向的一般方法。（1）准备。安置仪器，接上电源，在望远镜前套装波带板。（2）瞄准。先照准已知点方向，记录盘读数，照准定向目标，打开电源，激光发射，从望远镜射出一束光。（3）定向。转动望远镜螺旋，使激光聚焦点落点为定向点，读取度盘上读数，计算定向方位角。19、激光铅垂仪的定向方法。仪器安设在基坑底部中心点浇筑的固定支架上。施测时，工作平台中央安置接收靶，打开激光光源，使激光束向上射出，调节望远镜调焦螺旋，使接收靶得到清晰的接收光斑，然后整平仪器，使竖轴垂直。此时，绕竖轴旋转仪器，光斑中心始终在同一点或画一个小圆。接收靶处的观测员记录激光光斑中心在接收靶上的位置，随着铅垂仪绕竖轴旋转，光斑中心移动轨迹为一个小圆，小圆中心即铅垂仪投射位置。根据此中心位置可直接测出滑模中心偏离值。20、自动导向系统导向精度分析。对平面定位，由导线精度公式知，四台仪器布置的自动导向系统，以等边直伸导线计算，最远点P5的点位横向中误差对竖直方向定位，按对向观测三角高程精度估算公式估算，不计仪器高和目标高测定误差，一个250m的测段的高差测定中误差21、精密准直测量定义。是研究测定某一方向上点位相对基准线偏离量的测量方法。这种偏离量是指待测点偏离基准线的垂直距离或到基准所构成的垂直基准面的偏离值，称为偏距或垂距。22、准直方法分类及其适用条件。122121()()hHHaabb2121211[()()]2Caabbbb光学法用于变形监测；激光准直用于线状工程变形监测；正垂线或倒垂线等方法法用于测定高层建筑物的摆动；机械法或尼龙丝准直适用于无气流的地方。23、小角法精密准直测量原理及精度分析。小角法测量精密测定β1或β2，偏离值：采用TC2003测距精度很高，故小角法测量精度主要取决于测角精度，除采用高精度测角仪器外，观测过程中要严格整平、对中和照准。同时，要考虑观测环境影响，室内或地下视线离大面积物体距离应大于1m，以防旁折光影响。野外观测，防止大气折光影响，选择最佳观测天气、时段。也可在i点上设置全站仪，观测α角，计算偏离值。当i点位于中间部位时，误差最大24、引张线法。25、正垂线法。26、倒垂线法。27、工业测量系统分类。28、三维工业测量。三维工业测量：对大型机械和设备，根据规定的精度和工艺流程将其安置到设计的位置、轴线、曲面上，同时在设备运转过程中进行必要的检测和校准。1iliAilD222liAiAiLiliDDmmm180AiBiiAiBiDDlDD180iiAiBillDD2ilimmDiAiBilAiBimDDmDD29、精密三维测控系统组成。2台或多台精密全站仪，如TC2003等；基线尺；激光示点仪；微机及外围设备；测量及运算处理软件等。30、常用的铅垂线放样方法统计模型、确定性模型和混合模型之区别与联系。