历年长安大学大地测量学与测量工程试题

一、术语解释（每小题2分，共20分）1正常高：地面点沿正常重力线到似大地水准面的距离。2高斯坐标系：利用高斯投影，以中央子午线为纵轴，赤道投影为横轴所构成的平面直角坐标系31985国家高程系：采取青岛水准原点和根据青岛验潮站1952年到1979年的验潮数据确定的黄海平均海水面所定义的高程基准。4垂直折光系数：视线通过上疏下密的大气层折射形成曲线的曲率半径与地球曲率半径之比。5世界时过格林尼治平均天文台的本初子午线上以平子午夜作为零时开始的平太阳时。6天顶距空间方向线与天顶方向间的夹角，取值范围[0，180]。73S技术GPS、GIS、RS的集成及其应用的技术8微波遥感遥感器工作波段选择在微波波段范围的遥感9数字摄影测量从数字影像中获取物体三维空间数字信息的摄影测量10空间信息可视化在空间数据库的支持下，利用图形算法、地图学方法和数据挖掘技术，为通过视觉感受与形象思维而获取新知识的空间数据处理、分析及显示的技术。二、问答题（每小题10分，共50分）简述水平角观测误差的主要来源，级减弱（以至消除）其影响的措施1（1）仪器误差，包括水平度盘偏心误差、度盘刻划误差、视准轴误差、横轴误差和竖轴误差。均属于系统误差，可采用一定的观测措施或加改正的方法予以减弱。（2）观测误差，包括对中误差、整平误差、照准误差（均属于系统误差）和读数误差（属于偶然误差），对于系统误差可采取提高仪器安置精度等措施予以减弱，对于偶然误差采取平差计算。（3）外界环境的影响，可选择有利的气象条件观测。简述等高线的特征，按三角网法简述自动绘制等高线的算法步骤?2等高线特征：（1）同一条等高线的高程都相等；（2）封闭曲线；（3）不相交不重合；（4）与地形线正交；（5）等高线平距与坡度成反比。算法步骤：（1）构件三角网数字高程模型；（2）寻找等高线通过点；（3）等高线点追踪；（4）等高线光滑。3（1）近似表示地球的形状和大小，并且其表面为等位面的旋转椭球；（2）与大地水准面最接近的地球椭球（3）与某区域或一个国家大地水准面最为密合的地球椭球（4）确定参考椭球面与大地水准面的相关位置，使参考椭球面在一个国家或地区范围内与大地水准面最佳拟合；（5）单点定位法和多点定位法4（1）由整体到局部，先控制后碎部（2）防止误差积累，保证精度均匀（3）技术设计、实地选点、标石埋设、控制网观测和计算。5（1）将一系列相邻控制点连接成折线形，并测定各转折角和边长，再根据起算数据计算导线点坐标的一种控制测量方法。（2）优点：布设灵活，通视要求低；缺点：图形强度差（3）附合导线、闭合导线、支导线、附合导线网、自由导线网（4）水平角观测、距离测量、高程测量（5）严密平差和近似平差（6）导线点点位中误差、导线全长相对闭合差、坐标方位角闭合差、测角中误差等。三、完成下列问题（每小题10分，共20分）1.（1）目的：便于地形图测绘、检索、管理、使用（2）基本方法：分幅方法：矩形分幅、梯形分幅；编号方法：行列式编号、自然序数编号、经纬度编号（3）1:100万图幅编号I49，1:1万图幅的行号44；列号15，比例尺代码G。其编号为：I49G044015。2.（1）A1测段观测高差改正数的中误差：±0.3mm。（2）A1测段改正后观测高差的中误差：±1.7mm。（3）点2的高程中误差：±1.6mm。四、推证题（10分）APAPAPAPAPAPSyySxxsincosABAP)(cot)(sin)(cot)(sinABABABAPAPABABABAPAPxxyySSyyyyxxSSxxcotcot1)sin(sinsinsinsinsinsinPSSABAPcotcot)(cotcotcotcot)(cotcotABBAPABBAPxxyyyyyxxx五、论述题（每小题25分，共50分）1.发展概况：（1）野外数据采集手段的发展；（2）成图软件的发展；（3）GPSRTK的发展；（4）数字摄影测量的发展；（5）遥感的发展。面临问题及研究方向：（1）数据采集技术方面；（2）成图软件的完善；（3）遥感方面；（4）数字摄影测量方面2.8844.43m误差分析：（1）三角高程的误差分析；（2）GPS测量的误差分析；（3）雷达测定冰雪厚度的误差分析；（4）水准测量误差分析3.由于雷达遥感的侧向成像特点，雷达影像的分辨率因而要分成为距离向和方位向两个部分，而且二者是互不相关的。距离向分辨率是脉冲在脉冲发射的方向上（距离向）能分辨两个目标的最小距离。方位向分辨率是在辐射波垂直的方向上（方位向）上相邻的两束脉冲之间能分辨的两个目标的最小距离。距离向分辨率：地距分辨率和斜距分辨率雷达图像是与光学摄影图像在几何特性上的区别主要体现在它们的投影方式、观测方式、透视收缩、地形起伏引起的影像移位等几个方面上。（1）投影方式的不同合成孔径雷达图像属于斜距投影方式，而且其投影的每一个瞬间只能够构像一个点，因而，可以将雷达投影方式归类为动态传感器类型，即雷达影像在其每一个瞬间都是随时间而变化的，传感器的空间位置和姿态同样是时间的函数。（2）透视收缩问题在雷达图像上，同一坡度的目标，目标离底点越近，透视收缩就越严重，反之亦然。光学投影方式的影像上，透视收缩与雷达影像的透视收缩规律刚好相反，即离开底点越远的目标，其收缩的越严重。离开底点很近的目标，其透视收缩很小。（3）地形起伏引起的影像移位问题在雷达像片上的影像位移随着影像点距离底点的辐射距离的增大而减小。而在光学的框幅式像片上，影像位移随着影像距离底点的辐射距离的增大而增大；在雷达影像像片上，高出基准面的目标的影像移位的方向是向着底点方向的，而在框幅式的像片上则是刚刚相反。（4）观测方式的不同（分辨率不同）由于雷达的特性，当侧视角越小时，即俯角越大时，雷达的电磁波获取的影像离底点的距离越近，而获取的影像的分辨率越低，获取的的雷达影像的质量越差。光学投影方式获取的影像的特性与雷达方式获取的影像的质量刚好相反。因为光学投影方式刚好在离底点近的位置，其影像的质量最好，目标的变形最小。（5）叠掩问题合成孔径雷达图像的叠掩有两点值得注意，一是其顶点位移，即山顶点与山底点的颠倒显示的问题；第二是当多个点的斜距相等时，其在雷达像片上显示为一个点。在中心投影的框幅式像片上，有可能出现两个或者两个以上的地面点成像为一个点试题代码：试题名称：第4页共4页的情况。在陡峭的山地，当山坡的坡度方向和摄影的光线重合时，则可能出现多个目标点的像点重合的情况出现。4．简单的线性变换是按比例扩大原始图像灰度等级的范围，通常是为了充满显示设备的动态范围，使输出图像直方图的两端达到饱和。根据变换公式255minmaxmin,,/gggggjiji即可以计算出和编写计算机程序。5.核心功能：（1）数据采集：将各种数据源获取的空间数据，转换成数字形式，组织成空间数据模型，由空间数据库存储和管理；（2）数据存储和管理：实现空间数据的更新、维护和管理（3）空间查询：按照一定的条件对空间数据进行查询；（4）空间分析：对空间数据进行各种分析运算；（5）输出和展现：采用各种可视化方式将空间数据表示成形象的、符号化的、概括的模型。以各种设备形式输出。发展动态：（1）组件GIS；（2）WebGIS；（3）多维动态GIS；（4）移动GIS；（5）GIS共享与互操作6.（1）DTM：数字地面模型。将地表的某种分布特征表示成(x,y)的函数，将这个函数离散化，得到离散的特征值，这种表示形式称为数字地面模型。（2）DEM：数字高程（地形）模型。将反映地面起伏的高程表示成(x,y)的函数，将这个函数离散化，得到离散的高程值，这种表示形式称为数字高程模型。（3）DEM的主要模型：规则网格、TIN、等高线。（4）主要的转换：规则网格与TIN的相互转换；网格与TIN、等高线的相互转换（5）可视化形式：等高线或三维表面。答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分。大地测量：指在一定的时间与空间参考系中，测量和描绘地球形状及其重力场并监测其变化，为人类活动提供关于地球的空间信息的一门学科。大地水准面：假定海水面完全处于静止和平衡状态（没有风浪、潮汐及大气压变化的影响），把这个海水面伸延到大陆下面，形成一个封闭曲面，在这个面上都保持与重力方向正交的特性，则这个封闭曲面称为大地水准面。球面角超：球面多边形的内角和与相应平面上的内角和与（n-2）×180°的差值（或答为球面三角形和180°也可）。底线纬度：在y=0时，把x直接作为中央子午线弧长对应的大地纬度B，叫底点纬度。高程异常：似大地水准面与椭球面的高程差。水准标尺零点差：一对水准标尺的零点误差之差。总椭球体：总椭球体的中心与地球的质心重合，其短轴与地球的地轴重合，起始子午面与起始天文子午面重合，而且与地球体最佳密合的椭球体。大地主题解算：知道某些大地元素推求另一些大地元素叫大地主题解算。大地主题正算：已知点p1的大地坐标（lb），p1至p2大地线长s及大地方位角a，计算点p2大地坐标和大地线s在点p2的反方位角叫大地主题正算。大地主题反算：已知椭球面上两点的大地经纬度求解两点间的大地线长度与正反方位角。子午线收敛角：高斯投影面上任意点子午线的投影线的切线方向与该点坐标的正北方向的夹角。水准标尺基辅差：精密水准标尺同一视线高度处的基本分划与辅助分划之差。岁差：地球自转轴在空间的变化，是日月引力的共同结果。假设月球的引力及其运行轨道是固定不变的，由于日、月等天体的影响，地球的旋转轴在空间围绕黄发生缓慢旋转，类似于旋转陀螺，形成一个倒圆锥体，其锥角等于黄赤交角ε=23.5°，旋转周期为26000年，这种运动称为岁差。章动：月球绕地球旋转的轨道称为白道，月球运行的轨道与月的之间距离是不断变化的，使得月球引力产生的大小和方向不断变化，从而导致北天极在天球上绕黄极旋转的轨道不是平滑的小园，而是类似园的波浪曲线运动，即地球旋转轴在岁差的基础上叠加周期为18.6年，且振幅为9.21″的短周期运动。这种现象称为章动。极移：地球自转轴存在相对于地球体自身内部结构的相对位置变化，从而导致极点在地球表面上的位置随时间而变化，这种现象称为极移。国际协议远点CIO：天文联合会(IAU)和大地测量与地球物理联合会(IUGG)建议采用国际上5个纬度服务（ILS）站以1900～1905年的平均纬度所确定的平极作为基准点，通常称为国际协议原点CIO。大地测量基准：所谓基准是指为描述空间位置而定义的点、线、面，在大地测量中，基准是指用以描地球形状的参考椭球的参数（如参考椭球的长短半轴），以及参考椭球在空间中的定位及定向，还有在描述这些位置时所采用的单位长度的定义。参考椭球：具有确定参数(长半径a和扁率α)，经过局部定位和定向，同某一地区大地水准面最佳拟合的地球椭球。总地球椭球：除满足地心定位和双平行条件外，在确定椭球参数时能使它在全球范围内与大地体最密合的地球椭球。大地原点：亦称大地基准点和大地起算点，是国家地理坐标——经纬度的起算点和基准点。大地原点是人为界定的一个点。大地起算数据：大地原点上的大地经纬度lk和至某一相邻点的大地方位角a为大地起始数据。垂线偏差：地面一点上的重力向量g和相应椭球面上的法线向量n之间的夹角定义为该点的垂线偏差。旋转椭球、子午椭球、子午圈、平行圈、赤道：旋转椭球是椭圆绕其短轴旋转而成的几何体；过旋转轴的平面与椭球面相截所得的椭圆叫子午圈，又称子午椭圆；垂直于旋转轴的平面与椭球面相截所得的圆，叫平行圈；通过椭球中心的平行圈叫赤道。法截面、法截线、卯酉面、卯酉线、斜截面、斜截弧：过椭球面上的任意一点可作一条垂直与椭球面的法线，包含这条法线的平面叫做法截面，法截面同椭球面的交线叫法截线，不包含这条法线的平面叫作斜截面，斜截面与椭球面的交线叫斜截弧。与子午面相垂直的法截面称卯酉面，它与椭球面的截线形成的闭合的圈称为卯酉线。相对