测量学综合练习题----论述题

　　测量学综合练习题----论述题

　　1 某地区要进行大比例尺地形测图，采用经纬仪配合半圆仪测图法，以一栋建筑物的测量为例，论述在一个测站上进行碎部测量的步骤与方法。

　　经纬仪测绘法的实质是按极坐标定点进行测图，观测时先将经纬仪安置在测站上，绘图板安置于测站旁，用经纬仪测定碎部点的方向与已知方向之间的夹角、测站点至碎部点的距离和碎部点的高程，然后根据测定数据用量角器(半圆仪)和比例尺把碎部点的位置展绘于图纸上，并在点的右侧注明其高程，再对照实地描绘地形。

　　具体操作步骤包括在测站点上安置仪器、置水平度盘读数为0°0′0″并后视另一控制点实现定向、在碎部点上进行立尺、瞄准碎部点读数(包括视距间隔、中丝读数、竖盘读数和水平角)、计算测站点到碎部点的水平距离和碎部点高程、展绘碎部点。

　　以建筑物为例，首先进行安置仪器、定向，然后依次瞄准建筑物的碎部点进行观测读数的计算，通过水平角确定方向，通过水平距离在该方向上确定碎部点位置，计算高程，然后连接各碎部点即完成了建筑物的测绘。

　　2 结合水平角和垂直角测量的要求，论述光学经纬仪的构成及各部分的主要功能。

　　根据水平角测量原理，要测量水平角，要求仪器必须具有一个水平刻度盘和在刻度盘上的指标，同时要有能够瞄准远方目标的望远镜，能够进行对中操作的配件和能够进行整平使水平度盘水平的装置。根据垂直角测量要求，要求还具有垂直度盘。

　　结合以上要求，经纬仪主要由照准部、水平度盘和基座三部分组成。

　　照准部包括望远镜、竖盘和水准器，用来进行仪器整平、垂直角测量和瞄准远方目标以进行读数;

　　水平度盘主要用于水平角测量时作为读数基准

　　基座是仪器的底座，用于将三脚架和仪器连接在一起，并进行对中。

　　3 论述高斯—克吕格平面直角坐标系的建立过程和高斯投影的基本性质。

　　坐标系的建立过程为：采用分带投影的方法，将整个地球表面按照3度带或6度带划分为若干子带，分带后，对于每一带按照高斯投影的方法，即中央子午线与圆柱相切，将其放入圆柱内，然后按照一定的数学方法在等角的条件下将中央子午线及附近的元素投影到横圆柱上，然后以过极点的母线切开展为平面，就得到了该带的高斯-克吕格平面直角坐标系，其中中央子午线为纵坐标轴，赤道为横坐标轴，交点为坐标原点。

　　高斯投影的基本性质是：

　　(1) 中央子午线的投影为一直线，且投影之后的长度无变形;其余子午线的投影均为凹向中央子午线的曲线，且以中央子午线为对称轴，离对称轴越远，其长度变形也就越大;

　　(2) 赤道的投影为直线，其余纬线的投影为凸向赤道的曲线，并以赤道为对称轴;

　　(3) 经纬线投影后仍保持相互正交的关系，即投影后无角度变形;

　　(4) 中央子午线和赤道的投影相互垂直。

　　4 地形图通常具有哪些应用，如何实现?

　　地形图的应用主要包括：

　　量取点的坐标和确定点的高程：坐标可以直接量取，高程可以通过内插实现;

　　(1) 确定图上直线的长度、坡度和坐标方位角：长度可直接量取按比例尺计算，坡度由高差和水平距离计算，坐标方位角可直接量取或进行坐标反算;

　　(2) 按设计坡度在地形图上选定最短距离：根据坡度和等高距确定等高线平距，然后依次以等高线平距为半径作圆弧，求与等高线交点，进行路线选择。

　　(3) 根据地形图制作剖面图：在剖面方向量按照水平距离和通过的等高线点高程，制作剖面图。

　　或：根据地形图计算平整场地的土方量：计算场地范围内每一小方格的土方量后累加即可。

　　5 论述闭合导线计算的主要过程和每一过程中的具体方法。

　　闭合导线内业计算步骤与方法包括：

　　(1) 计算角度闭合差：闭合导线根据多边形内角和与实际测量角度和计算，测量角度之和与多边形内角和理论值之差即为角度闭合差

　　(2) 检查角度闭合差是否超限，若没有超限则对各角反号平均分配：

　　(3) 用改正后的角度计算方位角，进而由坐标方位角和水平距离计算坐标增量：

　　△x=lcosα △y=lsinα

　　(4)计算X和Y方向的坐标增量闭合差，其理论值均应为0，坐标增量之和即分别为X和Y方向闭合差，两方向闭合差平方和再开方得到导线全长闭合差，再将其除以导线总长度计算导线全长相对闭合差，检查是否超限，若没有超限则按与边长成正比反号分配

　　(5)按照坐标正算公式计算导线点的坐标：

　　6 以闭合导线为例，详细论述导线外业测量过程与内业计算的主要步骤(并说明每一步骤的主要计算方法)。

　　外业观测过程：

　　(1) 踏勘选点，布设导线;

　　(2) 进行导线外业观测，包括测量水平角和量边;

　　(3) 记录和整理观测数据，准备进行内业计算。

　　内业计算步骤与方法包括：

　　(4) 计算角度闭合差并进行分配：闭合导线根据多边形内角和与实际测量角度和计算，测量角度之和与多边形内角和的理论值之差即为角度闭合差，看角度闭合差并检查是否超限，若没有超限则对各角反号平均分配：

　　(5) 用改正后的角度计算方位角，进而由坐标方位角和水平距离计算坐标增量：

　　△x=Lcosα △y=Lsinα

　　然后计算X和Y方向的坐标增量闭合差，其理论值均应为0，坐标增量之和即分别为X和Y方向闭合差，两方向闭合差平方和再开方得到导线全长闭合差，再将其除以导线总长度计算导线全长相对闭合差，检查是否超限，若没有超限则按与边长成正比反号分配

　　(3)按照坐标正算公式计算导线点的坐标：

　　7.用经纬仪配合半圆仪进行地形图测绘时，简述一个测站上进行建筑物测绘的主要工作步骤和绘图方法。

　　以建筑物为例，首先进行安置仪器、定向，在测站点上安置仪器、置水平度盘读数为0°0′0″，并后视另一控制点实现定向;然后在碎部点上进行立尺，依次瞄准建筑物的碎部点进行观测读数与计算，用经纬仪瞄准碎部点读数(包括视距间隔、中丝读数、竖盘读数和水平角)、计算测站点到碎部点的水平距离和碎部点高程;进行碎部点展绘，通过水平角确定方向，通过水平距离在该方向上确定碎部点位置，在旁边标注高程;最后连接各碎部点即完成了建筑物的测绘。

　　8 当采用经纬仪配合半圆仪进行地形测图时，说明测绘地形碎部点的基本过程，并举例说明如何根据碎部点绘制等高线。

　　测绘地形碎部点的过程是：(1)在测站点上安置仪器、置水平度盘读数为0°0′0″，并后视另一控制点实现定向;(2)碎部点上进行立尺、瞄准碎部点读数(包括视距间隔、中丝读数、竖盘读数和水平角)，计算测站点到碎部点的水平距离和碎部点高程，在图纸上绘出碎部点并将其高程标在旁边。

　　根据一系列地形碎部点，可以内插出等高线上高程点的位置，然后将具有相同高程的点连接成一条曲线，即得到了等高线。

　　举例说明内插等高线