武大工程測(cè)量學(xué)A卷

1、武漢大學(xué)測(cè)繪學(xué)院2007 2008學(xué)年第一學(xué)期工程測(cè)量學(xué)試題A標(biāo)準(zhǔn)答案一、名詞解釋 （10個(gè)名詞，每個(gè)2分，共20分）激光掃描儀：對(duì)被測(cè)工件進(jìn)行掃描能快速提供水平角、垂直角和距離乃至三維坐標(biāo)的一種激光類現(xiàn)代化測(cè)量?jī)x器。雙金屬標(biāo)：是利用膨脹系數(shù)不同的兩根金屬管（鋼管、鋁管）制成的深埋雙金屬管標(biāo)，可以不測(cè)溫度，通過(guò)測(cè)量?jī)筛饘俟艿母卟畈⑦M(jìn)行改正來(lái)消除由于溫度變化對(duì)標(biāo)志高程產(chǎn)生的影響。多余觀測(cè)分量：矩陣（QvvP）主對(duì)角線上的元素為觀測(cè)值的多余觀測(cè)分量，它反映控制網(wǎng)發(fā)現(xiàn)觀測(cè)值中粗差的能力。變形體的幾何模型：參考點(diǎn)、目標(biāo)點(diǎn)及其它們之間的連接稱為變形體的幾何模型回歸平方和：變形觀測(cè)值的回歸值與變形觀測(cè)值

2、的平均值之差的平方和忽略不計(jì)原則：一項(xiàng)誤差與它項(xiàng)誤差相比較，是其二分之一或更小，忽略該項(xiàng)誤差，對(duì)結(jié)果無(wú)顯著影響。深泓點(diǎn)：河床最深點(diǎn)線路初測(cè)：為初步設(shè)計(jì)提供資料而進(jìn)行的勘測(cè)工作，包括：插大旗、導(dǎo)線測(cè)量、高程測(cè)量和地形測(cè)量等。聯(lián)系測(cè)量：聯(lián)系測(cè)量分為平面聯(lián)系測(cè)量和高程聯(lián)系測(cè)量，將地面坐標(biāo)和高程傳遞到地下（井下）的測(cè)量。 GPS RTK：全球定位系統(tǒng)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位測(cè)量二、對(duì)錯(cuò)判斷題（只回答對(duì)或錯(cuò)，10問(wèn)，每問(wèn)1分，共10分）方格網(wǎng)是一種邊角網(wǎng)。在地面網(wǎng)中，如果每個(gè)方向的測(cè)量?jī)x器和方法都相同，則平差中方向的精度都相等。電磁波測(cè)距三角高程中，測(cè)距的精度比測(cè)角的精度更重要。緯度愈高，用陀螺經(jīng)緯儀定向愈快，精

3、度也愈高。沈括是南宋人，他治理汴渠，修筑渠堰，開(kāi)發(fā)農(nóng)田，繪制守令圖。自由設(shè)站實(shí)質(zhì)是一種前、后方交會(huì)的綜合方法。測(cè)設(shè)就是測(cè)量，它們是等同的概念。工程的變形監(jiān)測(cè)可能貫穿于工程建設(shè)的始末。GPS網(wǎng)的圖形強(qiáng)度取決于衛(wèi)星個(gè)數(shù)及其空中分布。兩井定向比一井定向要好，所以得到廣泛采用。對(duì)對(duì)錯(cuò)錯(cuò)錯(cuò)錯(cuò)錯(cuò)對(duì)錯(cuò)錯(cuò)三、填空（20個(gè)空，每空0.5分，共10分）(1) 按用途劃分，工程控制網(wǎng)可分為：_測(cè)圖控制網(wǎng)_、_施工控制網(wǎng)_、_變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)_ 和 _安裝網(wǎng)_。(2) 在GPS載波相位測(cè)量中，GPS接收機(jī)間求一次差可消除_星鐘_誤差，削弱_電離層_誤差、_對(duì)流層誤差_誤差和_衛(wèi)星星歷_誤差；通過(guò)在GPS接收機(jī)與衛(wèi)星間求二次

4、差，可以消除_測(cè)站間相對(duì)鐘差改正誤差_；在GPS接收機(jī)、衛(wèi)星和觀測(cè)歷元間求三次差，可以消除_整周未知數(shù)_。(3) 激光跟蹤儀可分為_(kāi)角度測(cè)量_、_距離測(cè)量_、_跟蹤_、_控制_和_支撐_等五部分。(4) 水下地形測(cè)量時(shí)，水下地形的起伏是看不見(jiàn)的，不像陸地上地形測(cè)量那樣，可以選擇 _地形特征點(diǎn)_進(jìn)行測(cè)繪，而只能用_測(cè)深線_法 或_散點(diǎn)_法比較均勻地布設(shè)一些測(cè)點(diǎn)。另外，水下地形的測(cè)量?jī)?nèi)容不如陸上那樣多，一般只要求用 _等高線_ 或 等深線_ 表示水下地形的變化即可。（1） 測(cè)圖控制網(wǎng)、施工（測(cè)量）控制網(wǎng)、變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)、安裝（測(cè)量）控制網(wǎng)（2） 星鐘 電離層折射 對(duì)流層折射 衛(wèi)星星歷 測(cè)站間相對(duì)鐘差改

5、正誤差 整周未知數(shù)（3） 角度測(cè)量部分 距離測(cè)量部分 跟蹤部分 控制部分 支撐部分（4） 地形特征點(diǎn) 測(cè)深線法 散點(diǎn)法 等高線 等深線四、選擇題（20個(gè)空，每空0.5分，共10分） （1）自20世紀(jì)50年代發(fā)起組織了一個(gè)每隔34年舉行一次的“工程測(cè)量國(guó)際學(xué)術(shù)討論會(huì)”，由( B、E 、F )等三個(gè)國(guó)家發(fā)起召開(kāi)，主要用 (A、B )進(jìn)行交流。1）A 英國(guó) B 德國(guó) C 法國(guó) D 匈牙利 E 瑞士 F 奧地利 G 意大利 H 波蘭2）A 英語(yǔ) B 德語(yǔ) C 法語(yǔ) （2）工程測(cè)量專用儀器可以觀測(cè)( B C E F H I )等幾何量。A 方位角 B 偏距 C 位移 D 水平 角 E 傾斜度F 垂距 G

6、 高程 H 擾度 I 距離變化 J 高度角 （3）影響液體靜力水位測(cè)量精度且不能有效消除的因素是（A C E G）：A 液面到標(biāo)志高度量測(cè)誤差；B 連通管傾斜； C 測(cè)量點(diǎn)的溫度差影響；D 大氣濕度影響； E 連通管中液體殘存氣泡；F零點(diǎn)差；G 液體蒸發(fā)影響。(4) 變形監(jiān)測(cè)要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的原因是：A B D F I JA 變形速度太快； B 監(jiān)測(cè)點(diǎn)太多； C 監(jiān)測(cè)精度要求太高；D 監(jiān)測(cè)間隔太短； E 數(shù)據(jù)處理太麻煩； F 不能影響生產(chǎn)和運(yùn)行管理；G 觀測(cè)費(fèi)用太高； H 可靠性要求太高； I 監(jiān)測(cè)作業(yè)太危險(xiǎn)；J 監(jiān)測(cè)環(huán)境太惡劣。五、 簡(jiǎn)答題（題，每題5分，共10分）(1) 變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的坐標(biāo)系和

7、基準(zhǔn)選取應(yīng)遵循哪些原則？變形體的范圍較大且形狀不規(guī)則時(shí)，可選擇已有的大地坐標(biāo)系統(tǒng)。對(duì)于那些具有明顯結(jié)構(gòu)性特征的變形體，最好采用基于監(jiān)測(cè)體的坐標(biāo)系統(tǒng)。一旦選定了固定基準(zhǔn)，該基準(zhǔn)在整個(gè)變形監(jiān)測(cè)時(shí)期應(yīng)保持不變。當(dāng)僅對(duì)目標(biāo)點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)感興趣時(shí)，可不設(shè)參考點(diǎn)，這時(shí)可采用自由基準(zhǔn)。(2) 簡(jiǎn)述鐵路工程在施工階段的測(cè)量工作。主要是定測(cè)工作，包括中線測(cè)量、中樁測(cè)量，縱、橫斷面測(cè)量與斷面圖繪制，局部的地形圖測(cè)繪，線路施工測(cè)量，曲線測(cè)設(shè)，以及竣工測(cè)量等。 六、 論述題（題，每題10分，共20分） 工程測(cè)量學(xué)發(fā)展趨勢(shì)的 “六化”含義是什么？并舉例論證說(shuō)明之?！傲保簻y(cè)量?jī)?nèi)外業(yè)作業(yè)的一體化；數(shù)據(jù)獲取及處理的自動(dòng)化；

8、測(cè)量過(guò)程控制和系統(tǒng)行為的智能化；測(cè)量成果和產(chǎn)品的數(shù)字化；測(cè)量信息管理的可視化；信息共享和傳播的網(wǎng)絡(luò)化。如數(shù)字化測(cè)圖系統(tǒng)、地面控制測(cè)量數(shù)據(jù)獲取及處理的自動(dòng)化、施工測(cè)量自動(dòng)化，測(cè)量機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了無(wú)人觀測(cè)即測(cè)量過(guò)程的自動(dòng)化、智能化。測(cè)量成果和產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，圖形可視化、三維可視化，進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)和仿真計(jì)算等，信息的網(wǎng)絡(luò)共享、傳播以及增值服務(wù)等?！笆帧笔牵壕_、可靠、快速、簡(jiǎn)便、實(shí)時(shí)、持續(xù)、動(dòng)態(tài)、遙測(cè)。從另一角度概括了現(xiàn)代工程測(cè)量學(xué)發(fā)展的特點(diǎn)，特別是朝快速、動(dòng)態(tài)方向發(fā)展，如各種車載、機(jī)載移動(dòng)式測(cè)量系統(tǒng)將成為今后的主要測(cè)量手段。(2) 試述變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)與施工控制網(wǎng)的異同。網(wǎng)的圖形、測(cè)量方法基本相同，精度

9、都較高，有時(shí)，施工控制網(wǎng)點(diǎn)可兼作變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的基準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)。但目的不同，用途不同。具體地說(shuō)：變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)由參考點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)組成，分一維網(wǎng)、二維網(wǎng)和三維網(wǎng)。它可以布設(shè)成各式各樣的形狀，可選擇已有的大地坐標(biāo)系統(tǒng)。對(duì)于那些具有明顯結(jié)構(gòu)性特征的變形體，最好采用基于監(jiān)測(cè)體的坐標(biāo)系統(tǒng)，要同時(shí)顧及靈敏度，要進(jìn)行重復(fù)觀測(cè)，要求每一期的觀測(cè)方案保持不變，如果中途要改變觀測(cè)方案(如儀器、網(wǎng)型、精度等)，則須在該觀測(cè)周期同時(shí)采用兩種方案進(jìn)行觀測(cè)，以確定兩種方案間的差別，并便于進(jìn)行周期觀測(cè)數(shù)據(jù)的處理。施工控制網(wǎng)控制的范圍較小，控制點(diǎn)的密度較大，精度要求較高；使用頻繁；受施工干擾大； 控制網(wǎng)的坐標(biāo)系與施工坐標(biāo)系一致；投影面與工程

10、的平均高程面一致；有時(shí)分兩級(jí)布網(wǎng)，次級(jí)網(wǎng)可能比首級(jí)網(wǎng)的精度高；施工高程控制網(wǎng)：通常也分為兩級(jí)布設(shè)。平面和高程控制網(wǎng)通常單獨(dú)布設(shè)。對(duì)于平坦地區(qū)（如工業(yè)場(chǎng)地），平面控制點(diǎn)通常兼作高程控制點(diǎn)。七、計(jì)算題（1題，10分）解：1）測(cè)角誤差引起的橫向誤差的計(jì)算公式為：，其中為測(cè)角誤差（單位為"），為206265（單位為"），為測(cè)距邊長(zhǎng)（單位為mm）。2）測(cè)邊誤差引起的縱向誤差的計(jì)算公式為：或者，其中為測(cè)邊的固定誤差（單位為mm），為測(cè)邊的比例誤差（單位為1ppm），為測(cè)距邊長(zhǎng)（單位為mm）。3）針對(duì)本題，橫向誤差計(jì)算公式為： （a） 縱向誤差的計(jì)算公式為 （b）或者 （c）4）所以將測(cè)

11、距邊長(zhǎng)為50m、100m、500m、1000m、1500m、2000m和2500m分別代人（a）、（b）、（c）式可得如下表所示的結(jié)果：（m）（mm）（mm）按公式（b）按公式（c）按公式（b）按公式（c）500.2421.0011.0500.2420.2311000.4851.0051.1000.4820.4415002.4241.1181.5002.1681.61610004.8481.4142.0003.4282.42415007.2721.8032.5004.0342.90920009.6962.2363.0004.3363.232250012.1202.6933.5004.5013.

12、463以圖形形式表示為：5）邊角精度匹配范圍計(jì)算i）測(cè)邊誤差按（b）計(jì)算，則有：，即，即經(jīng)計(jì)算得邊長(zhǎng)區(qū)間為104m，453m，近似區(qū)間為100m，450m。ii）測(cè)邊誤差按（c）計(jì)算，則有：，即，即經(jīng)計(jì)算得邊長(zhǎng)區(qū)間為115m，702m，近似區(qū)間為115m，700m。八、 閱讀查錯(cuò)（10分）變形監(jiān)測(cè)是通過(guò)對(duì)變形體進(jìn)行空間上的離散化和數(shù)據(jù)獲取在時(shí)間上的離散化實(shí)施的，空間上的離散化表現(xiàn)為將變形體用一定數(shù)量的有代表性的位于變形體周圍和刪除變形體上離散的點(diǎn)(稱目標(biāo)點(diǎn))來(lái)代表，數(shù)據(jù)獲取在時(shí)間上的離散化表現(xiàn)為對(duì)這些離散的點(diǎn)進(jìn)行周期性或連續(xù)性的監(jiān)測(cè)。目標(biāo)點(diǎn)通過(guò)三角形、大地四邊形和中點(diǎn)多邊形角度、邊長(zhǎng)和高差等(稱為連接元素)相互連接，變形體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是通過(guò)對(duì)目標(biāo)點(diǎn)之間的連接元素進(jìn)行周期性或連續(xù)性測(cè)量(稱相對(duì)定位)得到的，它是計(jì)算變形體自身形變和剛體位移