测量学资料

绪论：01.简述测绘学的研究内容和分支学科（1）1.研究和测定地球形状、大小及其重力场，建立统一的坐标系统，测定地面点在该坐标系统中的精确点位；2.对地表形态进行测绘工作，使之变成各种比例尺的地形原图；3.在各种经济建设和国防工程建设中进行测绘工作；4.在海洋环境中进行测绘工作，研究其特殊的方法和专用仪器5.将地形原图经过地图制图工作，并建立各种地理信息系统。（2）分支学科：普通测量；大地测量；摄影测量与遥感；工程测量；海洋测量；地图制图02.三北方向定义及其相互关系三北方向即（1）真北方向（正北方向），指向地球北极的方向为真北方向（或真子午线方向）。（2）磁北方向（磁子午线方向），地球表面某点上静止的磁针北极所指的方向为磁北方向（或磁子午线方向）。（3）坐标北方向，即高斯平面直角坐标中，坐标纵轴所指的方向。其中磁北方向偏离真北方向的角度称为磁偏角以Δ表示（东偏为正，西偏为负）；坐标北方向偏离真北方向的角度称为子午线收敛角以γ表示（东偏为正，西偏为负）；磁北方向偏离坐标北方向的角度称为磁坐偏角以G表示（东偏为正，西偏为负）。三者的关系为G=Δ-γ。03.偶然误差和系统误差各有哪些特性？偶然误差：(1)在一定观测条件下，偶然误差的绝对值不会超过一定的界限。(2)绝对值较小的误差比绝对值较大的误差出现的机会大。(3)绝对值相等的正误差与负误差出现的机会相等。(4)当观测次数n无限增多时，偶然误差的算术平均值趋近于零。测量学基础：04.测量工作的基本原则是什么？从整体到局部——测量控制网布设时，应按从高等级向低等级的方法布设，先布设一等网，二等网为在一等网的基础上加密，三等网为在二等网的基础上加密，四等网为在三等网的基础上加密。先控制后碎部——测量地物或地貌特征点三维坐标称为碎部测量，碎部测量应在控制点上安置仪器测量，因此碎部测量之前，应先布设控制网，进行控制测量，测量出控制点的三维坐标。05.等高线有哪些特性？①同一条等高线上各点的高程相等。②等高线是闭合曲线，不能中断(间曲线除外)，若不在同一幅图内闭合，则必定在相邻的其它图幅内闭合。③等高线只有在陡崖或悬崖处才会重合或相交。④等高线经过山脊或山谷时改变方向，因此山脊线与山谷线应和改变方向处的等高线的切线垂直相交。⑤在同一幅地形图内的基本等高距相同，等高线平距大表示地面坡度小；等高线平距小则表示地面坡度大；平距相等则坡度相同。倾斜平面的等高线是一组间距相等且平行的直线。06.用中丝读数法进行四等水准测量时，每站观测顺序是什么？照准后视标尺黑面，直读视距，精确整平，读取标尺中丝读数；照准后视标尺红面，读取标尺中丝读数；照准前视标尺黑面，直读视距，精确整平，读取标尺中丝读数；照准前视标尺红面，读取标尺中丝读数。上述观测顺序简称为“后—后—前—前”。07.水准测量时为什么要求前后视距相等？水准仪视准轴不平行于管水准器轴之差称为i角，当每站的前后视距相等时，i角对前后视读数的影响大小相等，符号相同，计算高差时可以抵消。08.视差是如何产生的？消除视差的步骤？物像没有成在十字丝分划板上。望远镜照准明亮背景，旋转目镜调焦螺旋，使十字丝十分清晰；照准目标，旋转物镜调焦螺旋，使目标像十分清晰。09.水平角与竖直角的取值范围是如何定义的？有何不同？水平角是测站与地面任意两点连线方向投影到水平面上的夹角，取值范围为0~360°。竖直角是视线方向与水平面的夹角，仰角的取值范围为0~90°，俯角的取值范围为0~-90°。10.说明测量高斯平面坐标系与数学笛卡尔坐标系的区别。数学笛卡尔坐标系是定义横轴为x轴，纵轴为y轴，象限则按逆时针方向编号；高斯平面坐标系的纵轴为x轴，横轴为y轴，点的X坐标是点至赤道的距离；点的Y坐标是点至中央子午线的距离。象限按顺时针方向编号，这样就可以将数学上定义的各类三角函数在高斯平面坐标系中直接应用，不需做任何变更。为了区分不同投影带中的点，在点的Y坐标值上加带号N11.设A点高程为15.023m，欲测设设计高程为16.000m的B点，水准仪安置在A、B两点之间，读得A尺读数a=2.340m，B尺读数b为多少时，才能使尺底高程为B点高程。即b=15.023+2.340-16.000=1.363m12.什么叫水平角？在同一个竖直面内不同高度的点在水平度盘上的读数是否一样？一点到两目标的方向线在水平面上的铅垂投影所构成的角，称为水平角。在同一个竖直面内不同高度的点在水平读盘上的读数是一样的（当经纬仪望远镜仅做上下转动，瞄准同一铅垂线上不同高度的点时，水平度盘度数应为一定值）13.经纬仪上有哪些制动与微动螺旋？它们各起什么作用？如何正确使用制动和微动螺旋？“水平制动”和“水平微动”对应、“垂直制动”和“垂直微动”对应。粗描目标后，锁紧“水平制动”和“垂直制动”，然后调节“水平微动”和“垂直微动”就可以精确找准目标了。制动就是观测目标时防止镜筒移动;微动螺旋就是在制动后使镜筒微动的要定住就旋紧,旋紧后就不要用手扒了,用微动螺旋14.经纬仪上的度盘变换手轮或复制扳手有什么作用？测回，变换时配置度盘15.测水平角时，对中、整平的目的是什么？是怎样进行的？（光学对中步骤）对中的目的:使仪器中心与测站点位于同一铅垂线上.整平的目的:使仪器竖轴铅直,水平度盘处于水平位置1.将仪器置于测站点上，架头大致水平。粗略对中测站点。2.旋转脚螺旋使光学对中器对准测站点。3.伸缩三脚架腿，使圆水准气泡居中。再用脚螺旋精确整平经纬仪。4.如果光学对中器分划圈不在测站点上，应松开连接螺旋，在架头上平移仪器，使分划圈对准测站点。5.重新再整平仪器，依此反复进行直至仪器整平后，光学对中器分划圈对准测站点为止。16.名词解释：水准面大地水准面参考椭球体水准面设想有一个自由平静的海水面，向陆地延伸而形成一个封闭的曲面，我们把自由平静的海水面称为水准面。水准面是一个处处与重力方向垂直的连续曲面。大地水准面：完整的水准面是被海水包围的封闭曲面。这样的水准面有无数个，其中最接近地球形状和大小的是通过平均海水面的那个水准面，这个唯一而确定的水准面叫大地水准面，也就是测量的基准面参考旋转椭球体面：由于地球内部质量分布不均匀，导致地面上各点的重力方向即铅垂线方向产生不规则的变化，因而大地水准面实际上是一个有微小起伏的不规则曲面。在测量上选用椭圆绕其短轴旋转而成的参考旋转椭球体面，作为测量计算的基准面17.试推导水平面代替水准面对距离和高程的影响一、对距离的影响（1-1）已知因θ角很小，只取前两项代入式1-1，得因故式中△D／D称为相对误差，用1／M形式表示，M愈大，精度愈高。当D=10KM时，产生的相对误差为1/1220000，测量中要求距离丈量的相对误差为1/1000000，一般丈量仅要求1/2000---1/4000。因此，在10KM为半径的圆面积内进行距离测量，可把水准面当水平面。二．对高程的影响△h=Bb-b’B=Ob’-Ob=Rsecθ-R=R(secθ-1)已知（1-2）因θ角很小，只取前两项代入式1-2，又故有距离为0.5KM时，就有2CM的误差。18.试述微倾式水准仪各个轴线应具备的关系1）圆水准器轴平行于仪器的竖轴；2）视准轴平行于水准管轴。19.试述经纬仪主要轴系应满足的几何条件1）照准部水准管轴垂直于仪器的竖轴；2）望远镜的视准轴垂直于横轴；3）横轴垂直于仪器的竖轴。20.论述角度测量受哪些误差的影响tanRDDD5315231tan331RDRD＝223RDDD233RDD4224521secRD＝RDRh212122一、仪器误差1．视准轴误差2．横轴误差3．竖轴误差4、度盘偏心差二、对中误差与目标偏心三、观测误差1．瞄准误差2．读数误差四、外界条件的影响1、风2、温度3、雾、大气折光21.盘左盘右观测可以消除哪些仪器误差的影响？度盘偏心误差，视准轴不垂直于横轴；横轴不垂直于竖轴。竖直角测量误差；竖盘指标差；22.名词解释：真子午线磁子午线轴子午线方位角过地球南北极的子午线，称为真子午线。过地球南北两个磁极的子午线,称为磁子午线轴子午线：由直线一端标准方向的北端起，顺时针量至某一直线的水平角，称为该直线的方位角23.试描述两点间互相不通视时，如何进行直线定向欲在AB两点间标定直线，可采用逐渐趋近法。先在A、B两点上竖立标杆，甲、乙两人各持标杆分别选择在C1和D1处站立，要求B、D1、C1位于同一直线上，且甲能看到B点，乙能看到A点。可先由甲站在C1处指挥乙移动至BC1直线上的D1处。然后，由站在D1处的乙指挥甲移动至AD1直线上的C2处，要求甲站在C2处能看到B点，接着再由站在C2处的甲指挥乙移至能看到A点的D2处，这样逐渐趋近，直到C、D、B在一直线上，同时A、C、D也在一直线上，这时说明A、C、D、B均在同一直线上。24.影响钢尺量距有哪些因素主要有地形尺长，温度，倾斜，拉力不准，尺子垂曲与反曲，定线误差，读数误差25.全站仪的主要分类和主要功能全站仪按结构一般分为分体式和整体式两类。分体式全站仪的特点是光电测距仪和电子经纬仪既可以组合在一起使用。整体式全站仪的特点是光电测距仪和电子经纬仪共用一个望远镜，并安装在同一个外壳内，成为一个完整的整体不能分开，使用更方便。全站仪按数据存储方式分为内存型和电脑型两种。内存性全站仪所有程序都固化在仪器的存储器中，不能添加或改写，也就是说，只能使用全站仪提供的功能，无法扩充。而电脑型全站仪则内置操作系统，所有程序均运行于其上。全站仪除了上述的通过测量斜距，竖直角，水平角，自动记录，计算并显示出平距，高差，高程和坐标功能外，一般都还带有诸如放样，对边测量，悬高测量，面积测量，后方交会，偏心测量等一些特殊的测量功能；有的全站仪还有免棱镜测量功能，有的全站仪则还有自动跟踪照准功能，被喻为测量机器人。名词解释粗差：测量中的错误。限差或然误差：测量值与其真值之间存在的差异。精确度：是对测量数据的精密度和准确度的综合评定。精密度：表示重复测量所得数据的相互接近程度（离散程度）。准确度：表示测量数据的平均值与真值的接近程度。最小二乘法：设y=f(x;λ),其中x是自变量(或向量),(或未知向量),y是x的函数.x和y都是可观测的.(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn)是n组观测值.。最小二乘法的概念和基本思想:高斯由寻找随机误差函数为突破,以独特的概率思想导出了正态分布,详尽地阐述了最小二乘法的理论依据1.模拟法和数字法测图：2.常用的导线布设形式有哪些？各用于什么情况？闭合导线：从已知点和已知方向出发，经过若干点，最后回到起始点。附合导线：带状分布；从已知点B和已知方向AB出发，经过n点连到另一已知点C和已知方向CE.支导线：从一已知点和已知方向出发，既不附和到另一已知点又不回到原来起点的导线。3.导线测量的外业有哪些工作：1）．踏勘选点2）．建立标志3）．导线边长测量4）．转折角测量5）．连接测量4.经纬仪测绘法一个测站上的作业步骤选择站点，安放经纬仪，对中，整平，跑尺，瞄准，观测，读数，绘图5.简述地形图清绘和整饰应遵循的顺序和要求？应遵循“先图内后图外，先注记后符号”的顺序进行。铅笔原图清绘，整饰后应符合下列规定：（1）地物、地貌各要素，应主次分明，线条清晰，位置准确，交接清楚。（2）高程注记的数字，字头朝北，书写应清楚准确。（3）各项地物、地貌均应按规定的符号绘制。（4）各项地理名称注记位置应适当，并检查有无遗漏或不明之处。（5）等高线应合理、光滑、无遗漏，并与高程注记点相适应。（6）图幅号、方格网坐标、测图者姓名及测图时间等应书写正确。简述地形图上应表示的主要内容和测绘要求地形图上应表示的内容，包括测量控制点、居民地和垣栅、工矿建筑物及其他设施、交通及附属设施、境界、地貌和土质、植被等各项地物、地貌要素、以及地理名称注记等。简述数字化测图的基本原理数字化测图，就是应用计算机及其控制下的一套输入输出设备代替手工测图。其设备