吉林自考本科测量学 00113
发布日期:2014-06-21 点击次数:2444
内容提要:测量学 00113
1、 我国采用的参考椭球体的各项元素:
长半轴:a=6378140m
短半轴:b=6356755.3m
扁 率: @=(a-b)/a=1/298.257
半径R=6371 km
2、 地面点在旋转椭球表面上的投影位置用大地经度L和大地纬度B来表示;
3、 高斯平面直角坐标系中60带中央子午线经度与投影带Ne之间的关系:
L0=Ne × 60—30
30带中央子午线经度与投影带Ne之间的关系:L0=Ne × 30—1.5o
4、 YA=20648680.54m 、YB=20365759.31m中前两位数“20”表示带号;
5、 地面点到大地水准面的铅垂距离,称为该点的绝对高程或者海拔,简称高程;(重点)
6、 我国曾采用青岛验潮站1950~195年观测资料推算黄海平均海水面作为高程基准面,称为“1956年黄海高程系”,其高程为:72.289m;1987年启用“1985年国家高程基准”
其高程为:72.260m;
7、 地面上两点高程之差称为这两点的高差;公式:hAB=HB—HA(后视读数—前视读数)
8、 距离、角度、高差是地面点位置的三个基本元素,而距离测量、角度测量、高程测量是测量的基本工作;
9、 在实际测量工作中的三个应遵循的原则:测量布局上“从整体到局部”、测量精度上“由高级到低级”、测量程序上“先控制后碎部”;
10、高程测量方法按使用的仪器的方法的不同,可分为:水准测量、三角高程测量、气压高城测量、以及20世纪90年代开始使用的GPS定位测量;
11、水准测量的原理:HA=HB+hAB
12、水准仪的构造:望远镜、水准器、基座;
13、水准仪的操作步骤:粗平-照准-精平-读数;
14、水准仪的读数:读四位,例如:0.875,
15、水准测量记录表:
16、高差闭合差:由于误差的影响,使得水准路线的实测高差值与应有值不相符,其差值称为高差闭合差(fh≤fh容);
17、一般水准测量的高差容许闭合差为: fh容=±40mm fh容=±12mm
18、高差的改正数与水准路线测站数或测段长度成正比;
19、微倾式水准的检验与校正:
一、圆水准器的检验与校正;
二、十字丝横丝的检验与校正
三、管水准器的检验与校正
20、自动安平水准仪的操作:粗平-瞄准-检查-读数;
22、水准测量产生误差的原因:仪器误差、观测误差和外界条件的影响;
21、DJ6光学经纬仪的构造包括:望远镜、水平读盘、读数设备、竖直读盘、水准器、基座;
22、经纬仪的操作步骤:对中-整平-瞄准-读数:
23、水平角是指相交的两条直线在同一水平面上的投影所夹角度,或指分别过两条直线所作的竖直面间所夹的二面角;
24、竖直角是指在同一竖直面内,一直线与水平线之间的夹角,测量上又称为倾斜角,简称为竖角或高度角;
25、用于测量水平角共和竖直角的仪器称为经纬仪;
26,竖直角的计算公式:
盘左:aL=900- L盘右:aR=R-2700
其平均值:a =( aL + aR )/ 2
27、经纬仪的检验与校正包括:照准部水准管、十字丝竖丝、视准轴、横轴、竖盘指标水准管和光学对中器的检验与校正;
28、影响角度测量成果的主要因素:仪器设备因素、人为因素、外界条件影响等;
29、角度测量注意事项:1)仪器要稳;2)对中要准;3)整平要仔细;4)目标要照准;5)操作要规范;6)估读要准确7)观测要校核
30、直线定向:确定直线方向与标准方向的关系称为直线定向;
31、三北方向线:
真子午线方向:通过地面上某点指向地球南;北极的方向,称为该点的真子午线方向,它是用天文测量的方法测定的;磁子午线方向:地面上某点当磁针静止时所指的方向,称为该点的磁子午线方向。磁子午线方向可用罗盘仪测定;
轴子午线方向:又称坐标纵轴线方向,就是大地坐标系中纵坐标的方向;
32、方位角:方位角就是以标准方向为起始方向顺时针转到该直线的水平夹角,所以方位角的取值范围是由0°到360°;
33、方位角的表示方法:若直线段从起点1到终点2为直线的前进方向,则在起点1处的坐标方位角为正方位角,在终点2处的坐标方位角为反方位角。即:=±180° (大于108o减,小于180o加)
34、相位法光电测距的基本原理:
35、测量误差来源:仪器、操作和外界环境是引起误差的主要来源;
36、观测条件:仪器;操作和外界环境是误差三来源。误差三来源客观存在,是决定观测结果质量优劣的条件,故又把误差三来源称为观测条件;
37、测量误差的分类:
一、系统误差:在相同观测条件下进
行多次观测,其结果的误差在大小和符号方面表现为常数,或者表现为某种函数关系,这种误差就称为系统误差;
二、偶然误差:在相同观测条件下进行
多次观测,出现的误差在大小、符号方
面没有任何规律性;
38、偶然误差的特点:1 )、具有一定的范围;2 )、绝对值小的误差出现的概率大;3 ) 、绝对值相等的正、负误差出现的概率相同;4 )、数学期限趋近于零;
39、算术平均值:设对一量进行n次等精度观测,其结果为
取其商数,为算术平均值;
40、中误差:设在相同观测条件下,对某个真值为的量进行了次观测,得到观测值分别为,每次观测的真误差用表示,则定义中误差:
中误差与精度成反比,即中误差越大,该组观测值精度就越低;反之,精度越高;
41、相对误差:误差的绝对值与观测值之比。采用中误差 的绝对值与观测值 的比值作为衡量精度的指标,称为相对中误差,简称相对误差,一般用 表示,并化为分子为1的分数形式,即
42、控制测量:为建立控制网所进行的测量工作;
43、控制测量分类:1)按内容分:
平面控制测量:测定各平面控制点的坐标X、Y,包括:导线控制测量和三角控制测量;高程控制测量:测定各高程控制点的高程H,包括:水准测量和三角高程测量;2)按精度分:一等、二等、三等、四等;一级、二级、三级
3)按方法分:天文测量、常规测量(三角测量、导线测量、水准测量)、卫星定位测量
4)按区域分:国家控制测量、城市控制测量、小区域工程控制测量
44、控制点的选择:1)相邻导线点之间要通视;2)导线点应选在土质坚硬稳定的地方;3)导线点应选在视野开阔、地势较高的地方;4)导线各边长应按规定尽量接近于平均边长,不同导线各边长不应相差过大;5)所选的导线点,必须满足观测视线超越障碍物1.3m以上;6)路线平面控制点应沿路线布设距路中心位置不宜大于50m且小于300m;7)在桥梁、隧道附近,应考虑桥隧布设控制网的要求
45、三角高程测量的原理:
hAB = DAB + i - l
HB = HA + DAB + i - l
DAB表示两点间距离,i表示仪器高度,l表示标杆读数;
46、导线的定义:将测区内相邻控制点(导线点)连成直线而构成的折线图形
47、导线的形式:闭合导线(多用于面积较宽阔的独立地区)、附合导线(多用于带状地区及公路、铁路、水利等工程的勘测与施工)和支导线(支导线的点数不宜超过2个,仅作补点使用);
48、导线的等级:除国家精密导线外,在公路工程测量中,根据测区范围和精度要求,导线测量可分为:三等、四等、一级、二级和三级五个等级;
49、导线种类:包括量距导线、视距导线和光电测距导线;
54、导线测量的外业:1)踏勘选点及建立标志;-选点2)测水平角—转折角(左角、右角)、连接角;-测角3)量水平边长 ;-量距
50、闭合导线测量的主要内业计算步骤。
(1)角度闭合差的计算与分配;
(2)坐标方位角推算与坐标增量的计算;
(3)坐标增量闭合差计算与分配;
(4)导线点坐标的计算;
51、闭合导线的闭合差,其理论值为零;即:
∑X理=0 ∑Y理=0
52、地形图是按一定的比例尺,用规定的符号表示地物、地貌平面位置和高程的正射投影图;
53、比例尺:图上某一线段的长度与相应实地水平距离之比,称为比例尺;包括数字比例尺和图示比例尺两种;表达式为:
54、比例尺的精度:通常把图上0.1mm所表示的实地水平长度,称为比例尺的精度;
55、比例尺的分类:大、中、小三种比例尺;
56、地物:地物是地面上天然或人工形成的物体;
57、地物的表示方法:
1) 比例符号:
有些地物的轮廓较大,如房屋、稻田和湖泊等,它们的形状和大小可以按测图比例尺缩小,并用规定的符号绘在图纸上,这种符号称为比例符号;
2) 非比例符号:
有些地物,如三角点、水准点、独立树和里程碑等,轮廓较小,无法将其形状和大小按比例绘到图上,则不考虑其实际大小,而采用规定的符号表示之,这种符号称为非比例符号;
58、地貌:地貌是指地球表面各种起伏的形态,它包括山地、丘陵、高原、平原、盆地等;
59、地貌五种形状:山、山脊、山谷、鞍部、盆地;
60、等高线的概念:等高线是地面上高程相同的点所连接而成的连续闭合曲线;
61、等高距:两条相邻等高线的高差称为等高距;
62、等高线平距:相邻等高线间的水平距离称为等高平距;
63、等高线的分类:按其用途分为首曲线、计曲线、间曲线和助曲线;
64、首曲线:在同一幅图上,按规定的等高距描绘的等高线称首曲线,也称基本等高线;
65、计曲线:为了读图方便,凡是高程能被5倍基本等高距整除的等高线加粗描绘,称为计曲线;
66、间曲线:当首曲线不能显示地貌的特征时,按二分之一基本等高距描绘的等高线称为间曲线,在图上用长虚线表示;
67、助曲线:有时为显示局部地貌的需要,可以按四分之一基本等高距描绘的等高线,称为助曲线。一般用短虚线表示;
68、等高线的特性:1)同一条等高线上各点的高程都相等; 2)等高线是闭合曲线,如不在本图幅内闭合,则必在图外闭合; 3)除在悬崖或绝壁处外,等高线在图上不能相交或重合;4)等高线平距与坡度成正比,即等高线的平距小,表示坡度陡,平距大表示坡度缓,平距相等则坡度相等; 5)等高线与山脊线(分水线)、山谷线(集水线)成正交;
69、地形图的应用:1)在图上确定某点的坐标;2)在图上确定直线的长度;3)在图上确定直线的坐标方位角;4)在图上确定点的高程;5)按指定坡度选定线路;6)求图上直线的坡度;7)根据地形图绘制纵断面图;8)确定汇水面积;9)估算工程数量;
70、里程桩的表示:K01+500.00表示:1500m;
71、我们将垂力的方向线称为铅垂线;铅垂线是测量工作的基准线;
72、大地坐标系用经纬度表示地理坐标;
73、不加500km和带号的的横坐标值称为自然值;
74、反方位角——一条直线的正、反坐标方位角相差180°,即=±180°
75、中线测量工作主要包括:测设中线上各交点(JD)和转点(ZD)、量距和钉桩,测量转点上的偏角、测设圆曲线和缓和曲线等;
76、水准面:代替地球的自然表面的静止海水面;
77、大地水准面:通过平均海水面的水准面;大地水准面是测量的基准面;
78、水准点:水准点就是从国家控制的,通过严格测量之后所确定的,以我国黄海平均海平面为准的控制点,用来引用测量的点;
79、视差:由于物镜调焦不完善,导致目标实像与十字丝不重合出现相对移动的现象;
80、微倾式水准仪的轴线:视准轴,水准管轴,圆水准器轴,竖轴;
测量学-计算题112
1水准测量记录:高差h=后视读数-前视读数
测 点 标尺读数 ( m ) 高 差 h ( m ) 高 程
( m ) 备 注
后视 前视 + -
A 1.851 50.00
ZD1 1.425 1.268
ZD2 0.863 0.672
ZD3 1.219 1.851
B 0.346
2水准测量成果处理(学会下表计算方法):
按测站数调整高差闭合差及高程计算表
测段
编号 测点 测站数(个) 实测高差(m) 改正数(m) 改正后的高差(m) 高程(m) 备 注
1 BMA
BM1
BM2
BM3
BMB 12 +2.785 -0.010 +2.775 36.345
39.120
34.745
36.704
39.039 HBMB-HBMA=2.694
fh=∑h- (HBMB-HBMA)=2.741-2.694
=+0.047
∑n=54
Vi=-·ni
2 18 -4.369 -0.016 -4.385
3 13 +1.980 -0.011 +1.969
4 11 +2.345 -0.010 +2.335
∑ 54 +2.741 -0.047 +2.694
按路线长度调整高差闭合差及高程计算表
测段
编号 测点 测段数(个) 实测高差(m) 改正数(m) 改正后的高差(m) 高程(m) 备 注
1 BMA
BM1
BM2
BM3
BMB
2.1 +2.785 -0.011 +2.774 36.345
39.119
34.736
36.704
39.039 fh=∑h- (HBMB-HB,MA)=2.741-2.694
=+0.047
∑L=0.1
Vi=-·Li
2 2.8 -4.369 -0.014 -4.383
3 2.3 +1.980 -0.012 +1.968
4 1.9 +2.345 -0.010 +2.335
∑ 9.1 +2.741 -0.047 +2.694
3测回法:
测 站 盘 位 目 标 水平度盘读数 水 平 角 备 注
0 左 A
B
右 A
B
33、量距记录表:
测线 整尺段( M ) 零尺段( M ) 总计( M ) 较差( M ) 精度 平均值( M ) 备注
AB 往 5×30 13.863 163.863 0.068 1/2400 163.829 1/2000
返 5×30 13.793 163.793
4成果处理:计算相对误差和精度评定
用往返丈量的较差ΔD与平均距离D平之比来衡量它的精度,此比值用分子等于l的分数形式来表示,称为相对误差K;计算公式:
ΔD=D往-D返
D平=(D往+D返)
K= =
例 用钢尺丈量两点间的直线距离,往量距离为217.30m,返量距离为217.38m,今规定其相对误差不应大于,试用:(1)所丈量成果是否满足精度要求?(2)按此规定,若丈量100米的距离,往返丈量的较差最大可允许相差多少毫米?
解:由题意知:
D平=(D往+D返)
=(217.30+217.38)=217.34(m)
ΔD=D往-D返
=217.30-217.38= -0.08(m)
K===
∵K<K允=
∴所丈量成果满足精度要求。
又由K=知
│ΔD│=K·D平
=×100
=0.05(m)
ΔD≤±50(mm)
即往返丈量的较差最大可相差±50(mm);
5比例尺图幅大小:
比例尺 图幅大小(c㎡) 图廊相应的实地长度( m ) 实地面积( k㎡)
1:5000 40×40 2000 4
1:2000 50×50 1000 1
1:1000 50×50 500 0.25
1:500 50×50 250 0.0625
其中比例尺最大的是:1:500
计算题
1、圆曲线的测设:
1)圆曲线测设要素T、L、E、D计算:
JD点上的转角、圆曲线的半径R、如图:
D=2T-L
2) 圆曲线主点桩号的计算
主点桩号的检核,可用切曲差q来验算,其公式为:
例题:路线JD点里程为K2+968.43,转角a=34o12`,圆曲线的半径R=200m,进行圆曲线的主点测设;
解:(1)曲线元素计算:
T=61.53m L=119.32m E=9.25m D=3.74m
(2)主点测设:
ZY=K2+968.43-61.53=K2+906.90
YZ=K2+906.90+119.32=K3+026.22
QZ=K3+026.22-119.32/2=K2+966.56
JD=K2+966.56+3.74/2=K2+968.43
2、误差处理:
例题:测一段距离共四次,记录为:280.857m 280.845m、 280.877m、 280.855m;
求:算术平均值及其中误差和相对误差;
解:1)算术平均值:
X=(280.857+280.845+280.877+280.855)/4=280.859
2)改正数:V1=X-L1=280.859-280.857=2mm
V2=X-L2=280.859-280.845=14mm
V3=X-L3=280.859-280.877=-18mm
V4=X-L4=280.859-280.855=4mm
【vv】= V1 2+V22+V32 +V42=540
3)观测中误差:M= =13.42
4)算术平均值的中误差:Mx===
5)算术平均值的相对误差:K==6.71/280.859=1/41.92
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