《控制测量学》期末试题A卷(安徽农业大学)

安徽农业大学2013―2014学年第二学期 《控制测量学》试卷（A 卷） 考试形式: 闭卷笔试，2小时 适用专业： 测绘工程 (注：分大类或全校等)

一大题：名词解释（共5小题，每小题4分，共20分） 1 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 2 伽（Gal ） 重力加速度的量纲，单位cm/s 2

3 正常高、大地高 正常高H 正常是地面点沿正常重力（垂）线到似大地水准面的距离； 大地高H 是地面点沿法线到椭球面的距离； 联系：H = H 正常 + ζ(高程异常)

4 天顶距、竖直角 天顶距：铅垂线的反方向顺时针旋至目标方向的夹角； 竖直角：同一竖直平面内，目标方向顺时针旋至水平的夹角；

5 三角测量 是指在地面上布设一系列连续三角形，采取测角方式测定各三角形顶点坐标的方法，是几何大地测量学中建立国家大地网和工程测量控制网的基本方法之一

6 *大地水准面、参考椭球 大地水准面：与平均海水面重合并延伸到大陆下面，处处与铅垂线相垂直的水准面（重力等位面），是测量外业的基准面； 参考椭球面：大小形状及定位定向最接近于本国或本地区的地球（旋转）椭球（大地体）的椭球面，是测量内业计算的基准面

7 *独立网、非独立网 独立网：只有必要的一套起算数据的三角网； 非独立网：具有多余必要的一套起算数据的三角网

学院： 专业班级： 姓名： 学号：

装

线

二大题：填空题（共10个空，每空1分，共10分）

1、我国“1985国家高程基准”水准原点的高程为 72.260 m 。

2、二等水准测量的外业计算尾数取位要求测段高差中数为 0.01 mm ，水准点高程为 1 mm 。

3、精密水平角观测规定一测回2c 互差，要求J1型经纬仪不超过 9 ″，J2型经纬仪不超过 13 ″。

4、我国的高程系统采用____正常高_____高程系统，其数值不随水准路线而异，是唯一确定的值。

5、二等水准测量规定一测站前、后视距差应小于 1 m ，前、后视距累积差应小于 3 m 。

6、*正常水准面不平行的改正数计算公式为 εi = - A H i （△Ψ）ˊ 。

7、*二等三角测量的测角中误差限差为 ±1.0 ″。

8、*正高与大地高的关系为____大地高H = 正高H 正 + 大地水准面差距N _____。

三大题：问答题（共5小题，每小题10分，共50分）

1．*写出由天文方位角归算大地方位角、由天文天顶距归算大地天顶距的公式（需解释公式中各符号的含义）。

（1）天文方位角归算公式：A = α - （λ - L ）sin ψ

A:大地方位角 λ:大地经度 α:天文方位角 L:天文经度 ψ:大地纬度

（2）大地天顶距归算公式：Z = Z 0 + ξ cos A + η sin A

Z:大地天顶距 Z 0:天文天顶距 ξ、η:分别是垂线偏差u 在子午圈和卯酉

圈上的分量

2．叙述正高高程系统、正常高高程系统及大地高高程系统之间的关系。

正高高程系统：以大地水准面为基准面，地面上任一点的正高高程（正高）；

正常高高程系统：以似大地水准面为基准面，地面上任一点的正常高高程；

大地高高程系统：以参考椭球面为基准面，地面上任一点的大地高高程；

由于存在：大地高 = 正高 + 大地水准面差距 = 正常高 + 高程异常

所以三者之间存在以下联系：

1）似大地水准面很接近于大地水准面，在平原地区两者相差不过几厘米，在高山地区两者最多相差2米，在海水面上，正常高和正高相等，即两者重合；

2）大地高，正高，正常高高程系统受水准面不平行的影响程度逐渐减小，且正常高高程系统不受水准路线的影响

3．建立国家水平大地控制网应遵循哪些原则，有哪些方法？

基本原则：

1.应分级布设、逐级控制

2.应有足够的精度

3.应有一定的密度

4.应有统一的技术规格和要求

方法：

1.常规大地测量法

1）三角测量法

2）导线测量法

3）边角网和三边网

2.天文测量法

3.现代定位测量新技术 1）GPS 测量 2）甚长基线干涉测量VLBI 3）惯性测量系统INS 4．水平角精密测量的误差来源包括哪些，采用盘左、盘右观测取平均值可以消除或减弱哪些误差的影响？。 误差来源： 1.视准轴与水平轴不平行产生视准轴误差 2.水平轴与垂直轴不正交产生的水平轴倾斜误差 3.垂直轴与铅垂线不重合产生的垂直轴倾斜误差 盘左盘右观测取平均值可以消除的有：视准轴误差和水平轴倾斜误差 5．叙述精密水准测量的主要误差来源及影响，需采用怎样的观测措施来消除或减弱各项误差对观测成果的影响？ 主要误差来源： 1）视准轴与水平轴不平行产生i 角误差和交叉误差 2）水准标尺长度误差的影响 3）仪器和水准标尺在垂直方向位移产生的影响 4）大气垂直折光的影响 5）电磁场对水准测量的影响 班级：

姓名 学号：

订

线

6）磁场对补偿式自动安平水准仪的影响

7）观测误差的影响

消除或减弱误差影响的措施和方案：

1）规定前后视距差和视距累积差的限值以消除i角误差

2）改变观测程序即奇数站后前前后，偶数站前后后前，将测段的测站数安排为偶数以削减i角误差的影响

3）对圆水准器和交叉误差进行检验与校正

4）使用经过检验的水准标尺，对各测段高差加改正数

5）安排偶数站并在相邻测站上使两水准标尺轮流作为前后视尺以消除两水准尺零点差的影响

6）进行往返测并取高差平均值和选择合适的立尺点以抵偿垂直位移的影响 7）使前后视距尽量相等，并使视线离地面有足够的高度，在坡度较大的路线上适当缩短视距，避免在阳光直射时间段作业以减弱大气折光的影响

6．水准测量概算的主要内容有哪些？

1.水准尺每米长度误差的改正数

当一对水准尺每米长度的平均误差大于±0.2mm时，对于一个测段的改正

∑δ

f 可按∑δ

f

= f∑h计算。

2.正常水准面不平行的改正数

εi = - A H i（△Ψ）ˊ

εi为水准路线中第i段的正常水准面不平行改正数；A为常系数；H i为第

i段始末点的近似高程，以m为单位；△Ψ

i ’= Ψ

2

–Ψ

1

，以分为单位，Ψ

1

和Ψ

2

为第i段始末点的纬度。

3.水准路线闭合差

W = ( H

0 - H

n

) + ∑h’+ ∑ε

H 0和H

n

为水准路线两端点的已知高程；∑h’为各测段观测高差加入尺长

改正数δ

f

后的往返测高差中数之和；∑ε为各测段的正常水准面不平行改正数之和。

4.高差改正数

v = - R W / ∑R

即按水准路线闭合差W按测段长度R成正比的比例分配到各测段高差中。最后，根据已知点高程及改正后的高差计算水准点的概略高程，即：

H = H

+ ∑h’+ ∑ε+ ∑v

四大题：论述题（20分）

进行工程控制网技术设计需要考虑哪些因素，阐述工程控制网设计的基本步骤和内容。

考虑因素：

1.工程控制网的精度要求

2.测区的实际地理条件和人文情况

3.已有的测量成果及其精度评估

4.现场踏勘情况

基本步骤和内容：

1.搜集和分析资料

1）测区内各种比例尺的地形图

2）已有的控制测量成果

3）有关测区的气象、地质等情况

4）现场踏勘了解已有控制标志的保存情况

5）调查测区的行政区划、交通、物资供应情况和风俗习惯

对搜集到的上述资料进行分析，以确定

1）网的布设形式、起始数据的获得、图形结构和未来扩展等

2）网的坐标系投影带和投影面的选择

2.网的图上设计

图上设计对点位的基本要求是：

1）技术指标：图形结构良好，边长适中，便于扩展和加密，通视良好，点位要长期保存

2）经济指标：充分利用制高点以尽量降低觇标高度，充分利用旧点以节省费用和避免混乱

3）安全生产方面：点位远离公路、铁路、高压电线和其他建筑物

图上设计宜在中比例尺地形图上进行，其方法和步骤如下：

1）展绘已知点

2）按上述点位要求从已知点开始扩展

3）判断和检查点间通视，常用图解法

4）估算控制网中各推算元素的精度

5）拟定水准联测路线，以获得三角点高程的起算数据并控制误差累积6）根据测区情况调查和图上设计结果，写出文字说明并拟定作业计划3.编写技术设计书

1）作业的目的及任务范围

2）测区的自然、地理条件

3）测区已有测量成果情况及其精度分析，标志保存情况

4）布网依据的规范，最佳方案的论证

5）现场踏勘报告

6）各种设计图表，包括人员组织、作业安排等

7）主管部门的审批意见