建筑测量作业参考答案

建筑测量1说明：本次作业对应于教材第1章和第2一、填空题每空1分,共25分1 .测量工序的基本原则是从整体到局部、先控制后碎部、高精度控制低精度;2. 方位角是指标准方向朝北端顺时针转到待定直线所形成的水平夹角,轴北顺时针转到待定直线所形成的水平夹角称为坐标方位角;坐标方位角的范围是0°~360° ,而象限角的范围是0°~90° ,为了说明象限角所在的象限,其角值前应加象限的编号;3.地面点到大地水准面的铅垂距离为绝对高程,地面点到任意水准面的铅垂距离为相对高程;两个地面点之间的高程之差称为高差;无论采用绝对高程还是相对高程,两点之间的高差不变;如果hAB>0,说明A点低于B点;4.水准测量的基本原理是利用水准仪提供一条水平视线,测定地面两点之间的高差,推算未知点高程;5.水准仪的粗略整平是指转动脚螺旋使圆水准器气泡居中；水准仪的精确整平是指转动微倾螺旋使水准管气泡居中;6.水准测量的水准路线分为闭合路线、附合路线、支路线;7.使用微倾式水准仪的操作步骤是安置仪器、粗平、照准、精平与读数;二、名词解释和简答题每小题1分,共45分1.地面点的平面位置如何确定测量上的直角坐标系有哪些它们是如何定义的答：地面点的平面位置是地面点垂直投影在水平面上,用平面直角坐标x、y来表示；测量上的直角坐标系有高斯平面直角坐标系和独立平面直角坐标系,利用高斯投影法建立的平面直角坐标系,称为高斯平面直角坐标系;当测区范围较小时,可以用测区中心点的水平面来代替大地水准面,在这个平面上建立的测区平面直角坐标系,称为独立平面直角坐标系;2.何谓水准面何谓大地水准面地面点的第三维坐标是什么答：所谓水准面是假想处于静止状态的海水面延伸穿过陆地和岛屿,将地球包围起来的封闭曲面;所谓大地水准面是通过平均海水面的水准面;大地水准面具有唯一性,水准面和大地水准面具有共同的特性,即处处与铅垂线方向相垂直;地面点的第三维坐标是高程;3.在距离测量及高程测量中,用水平面代替水准面的限度分别是什么答：当地形图测绘或施工测量的面积较小时,可将测区范围内的椭球面或水准面用水平面来代替,这将使测量的计算和绘图大为简便,但必须有一定的限度;距离测量时,以半径为10km的区域作为用水平面代替水准面的限度；高程测量中,以距离100m为用水平面代替水准面的限度;4.何谓水准点,何谓转点尺垫起何作用,什么点上采用尺垫水准点上要用尺垫吗答：用水准测量方法测定的高程控制点称为水准点,常以BM表示;所谓转点是临时设置,用于传递高程的点,其上应放置尺垫;转点的作用就是传递高程;水准点上不能用尺垫;5.水准仪主要由哪几部分组成各有何作用何为望远镜的放大率何为水准管分划值答：主要由望远镜、水准器及基座三部分组成;望远镜是用来精确瞄准远处目标并对水准尺进行读数的;水准器用于粗略、精确整平仪器; 基座的作用是支承仪器的上部,并通过连接螺旋与三脚架连接;通过望远镜的目镜放大后的虚像与用眼睛直接看到目标大小的比值,叫望远镜的放大率;管水准器上相邻分划线间的圆弧所对应的圆心角值叫水准管分划值;6.什么是视差它是怎样产生的如何消除答：所谓“视差”,是当眼睛在目镜端上、下微动时,看到十字丝与目标的影像相互移动的现象;其产生的原因是目标的实象未能刚好成在十字丝平面上;视差的存在会增大标尺读数的误差,消除的方法是再旋转物镜对光螺旋,重复对光,直到眼睛上、下微动时标尺的影像不再移动为止; 7.在水准测量中为什么要求前后视距相等答：前后视距相等可消除角误差、地球曲率和大气折光的误差; 8.水准测量外业中有哪些测站检核和计算检核 答：测站检核的方法有：1 变仪高法; 2 双面尺法;9.水准仪主要轴线之间应满足的几何条件是什么各起什么作用 答：DS3型水准仪的主要轴线有望远镜视准轴、水准管轴、圆水准轴,此外还有仪器的竖轴;它们之间应满足以下几何条件：1 圆水准轴平行于仪器的竖轴,即知A 、B 、C 三点坐标分别为X A =, Y A =；X B =, Y B =；X c =, Y c =;求αAB 、D AB 和αAC 、D AC ; 解：16.629.218645.2192=-=-=∆A B AB x x x===∆∆=99.27arctan 16.643.172arctan arctan AB AB ABx y α=-=-=∆∆=)706.0arctan(54.11317.80arctan arctanAC AC AC x y α 2.设地面上A 、B 两点,A 点为后视点、B 为前视点,A 点高程为,后视读数为, 前视读数为;计算A 、B 两点的高差A 点与B 点哪点高,B 点高程为多少视线高程为多少解：h AB = 由于h AB <0,所以A 点比B 点高;87°57′360-35°13′48″H B=H A+h AB=+=H视=H A+a=+=3.将图1中所注数据填入表内并进行计算;图14.如图2所示的附合水准路线,已知两点的高程、各侧段的测站数及观测高差;试计算及调整其高差闭合差,并求各待定点的高程;建筑测量作业2说明：本次作业对应于教材第3章和 第4章一、填空题33分1.一点到两目标方向线垂直投影在水平面上的夹角称为水平角,同一竖直面内,方向线与水平线的夹角称为竖直角;竖直角为正时,称为仰角,为负时称为俯角; 型光学经纬仪是由照准部、水平度盘、基座;3.经纬仪的使用是指对仪器进行对中、整平、调焦与照准、和读数四项操作步骤;4.测量竖直角在竖盘读数前,应注意使竖盘指标水准管气泡居中,目的是竖盘指标线处于正确位置;5.经纬仪的竖盘指标差是指竖盘指标常常偏离正确位置,这个偏离的差值x 角即为竖盘指标差,竖盘指标差的计算公式为αR -αL /2,也可以为R+L/2-180°;6.使用经纬仪整平的目的是使仪器竖轴处于铅垂位置,对中的目的是使仪器中心与测站点位于同一条铅垂线上;7.测回法适用于两至三个观测方向,方向观测法适用于三个观测方向以上的; 8.竖直角测量的计算公式盘左为αL=90°-L,盘右为αR=R-270°,平均值为αR +αL/2;竖盘指标差的计算公式为αR -αL /2,也可以为R+L/2-180°;9.精密量距时,尺长改正的计算公式为△l d =l s -l o ,温度改正的计算公式为△l t =αt-t o l o ,倾斜改正的计算公式为△l d =-h 2/2l ；钢尺尺长方程式的一般形式为l t =l o +△l+αt-t o l o ;10.倾斜视线的视距测量计算公式：D 平=Kl ·cos 2ɑ, h AB =21Kl ·sin2ɑ+i-S, H B =H A +h AB ;二、名词解释和简答题35分 1.钢尺量距时为什么要进行直线定线答：若两点间距离较长,一整尺不能量完,或由于地面起伏不平,不便用整尺段直接丈量,就须在两点间加设若干中间点,而将全长分做几小段;这种在某直线段的方向上确定一系列中间点的工作,称为直线定线;2.什么叫水平角、竖直角水平角和竖直角的观测原理是什么答：水平角是地面上一点到两目标的方向线垂直投影在水平面上的夹角,用β来表示,其角值范围为0°～360°;竖直角是在同一竖直面内,一点到目标的方向线与水平线之间的夹角,又称倾角,用α表示,其角值范围为-90°～90°;用经纬仪测水平角的原理：经纬仪必须具备一个水平度盘及用于照准目标的望远镜;测水平角时,要求水平度盘能放置水平,且水平度盘的中心位于水平角顶点的铅垂线上,望远镜不仅可以水平转动,而且能俯仰转动来瞄准不同方向和不同高低的目标,同时保证俯仰转动时望远镜视准轴扫过一个竖直面;等于终点方向值减去起点方向值;用经纬仪测竖直角的原理：望远镜照准目标的方向线与水平线分别在竖直度盘上有对应两读数之差;3.角度观测有哪些主要误差在进行角度观测时为什么要进行盘左、盘右两次观测答：误差的来源主要有：1)仪器误差：竖轴误差、横轴误差、视准轴误差、度盘刻划不均匀误差、度盘偏心差和竖盘指标差等；2)安置仪器误差对中、整平、目标偏心误差、照准和读数误差；3)外界条件的影响的误差旁折光影响,温度等其他因素在进行角度观测时盘左、盘右两次观测可以消除视准轴不垂直于水平轴、水平轴不垂直于竖轴和水平度盘偏心及竖盘指标差等误差的影响;4.简述测回法和方向观测法的观测步骤;两种方法各有哪些限差如何配置水平度盘的读数答：测回法的观测步骤：1安置仪器与工具；2盘左观测度盘配置且由起点顺时针再观测至终点；3盘右观测由终点逆时针再观测至起点；4盘左与盘右水平角的较差小于或等于40″,取平均值,还有各测回平均角值的较差的限差;而方向观测法基本与测回法相同,但是在盘左盘右观测时均需要归零观测,并且有归零差、2C和各测回互差;配置水平度盘的方法：1度盘变换手轮先照准起点后通过变换手轮进行度盘配置；2复测扳手通过复测扳手的上离下合,先配置好后照准起点;5.经纬仪的检查包括哪些内容竖盘指标差的检验如何检验答：照准部水准管轴垂直于竖轴的检验与校正；十字丝竖丝垂直于横轴的检验与校正；视准轴垂直于横轴的检验与校正；横轴垂直于竖轴的检验；竖盘指标水准管轴垂直于竖盘指标线等内容;竖盘指标差的检验：用盘左、盘右照准同一目标,读取竖盘读数L、R读数时应调节指标水准管气泡居中,再计算竖盘指标差x,如x=0表示条件满足,否则应进行校正;6.钢尺量距和视距测量会受哪些误差的影响答：钢尺量距误差--定线误差、尺长误差、温度误差、拉力误差、倾斜误差、钢尺垂曲误差、丈量误差等；视距测量的误差--视距读数误差、标尺倾斜误差、竖直角观测误差、视距常数误差、外界条件的影响等;7.简述全站仪的组成、性能指标、测量模式、使用方法和注意事项;答：全站仪由四大光电测量系统水平角测量、竖直角测量、距离测量和补偿系统、微处理器和电子手簿及附属部件；同轴望远镜等组成;主要性能指标有1精度 2测程 3最小读数及测距时间 4工作环境温度测量模式有1角度测量模式 2距离测量模式 3坐标测量模式 4特殊模式使用方法：1安置仪器 2开机 3仪器自检 4参数设置 5选择角度测量模式6）选择距离测量模式 7照准、测量 8测量完毕关机;注意事项：1撑伞作业,防止阳光直照仪器；2避免温度骤变时作业；3测线两侧或反射镜后应避开障碍物,以免干扰；4观测结束及时关机；5运输过程中注意仪器的防潮、防震、防高温；6注意仪器的及时充电;三、计算题32分1.钢尺丈量AB的水平距离,往测为,返测为；丈量CD的水平距离,往测为,返测为,最后得DAB 、DCD及它们的相对误差各为多少哪段丈量的结果比较精确8分解：其中△DAB =∣D往-D返∣=△DCD =∣D往-D返∣=故AB线段丈量精度高;2.已知某钢尺尺长方程式为lt = +10-5t-20m,当t=30°C 时,用该钢尺量得AB的倾斜距离为,每尺段两端高差平均值为;求AB间的水平距离计算至mm;8分解：3.完成下表计算;8分 测站 目标竖盘位置 竖盘读数° ′ ″半测回竖角° ′ ″指标差 ″一测回竖角° ′ ″OA左 76 18 1813 41 42-913 41 33右283 41 24 13 41 24B左 115 20 24 -25 20 24 -6 -25 20 30右244 39 24 -25 20 36注：盘左时望远镜水平时的读数为90°,若上仰望远镜则读数减小; 4.将下图水平角观测值填入水平角观测手簿,并进行计算;已知：a1=0°00′24″,b1=44°24′18″,a2=180°00′18″,b2=224°23′48″;8分测站 目标 竖盘位置水平度盘读数 ° ′ ″半测回角值 ° ′ ″一测回角值 ° ′ ″OA 盘左 0 00 24 44 23 54 44 23 42B 44 24 18A 盘右 180 00 18 44 23 30B224 23 48建筑测量作业3说明：本次作业对应于教材第5章和 第6章; 一、填空题每空1分,共25分1 .测量误差来源于仪器与工具制造不精密,校正不完善 、人为方面、外界方面; 2. 观测条件相同时所进行的各次观测称为等精度观测,观测条件不相同时所进行的各次观测称为非等精度观测; 3. 观测值中误差越大,观测精度越差;盘左盘右a2a1b2 b1姓 名：学 号：得 分： 教师签名：4.系统误差可以采用一定的方法加以消除,偶然误差不能消除,只能合理地处理观测数据,以减小其对测量结果的影响;5.倍数函数中误差的计算公式mz =±kmx,和差函数中误差的计算公式mz =±yx mm22+,线性函数中误差的计算公式nxnxxzmkmkmkm2222221221+⋅⋅⋅++±=;6.导线的形式分为闭合导线、附合导线、支导线;7.导线测量的外业包括踏勘选点,建立标志、量边、测角和连接测量;8.附合水准路线A123B中,水准点的高程分别为：HA =、HB=,又测得A、B两点的高差hAB=+,则其高差闭合差为;9.闭合水准路线A123A中,测得各测段的高差分别为hAB =+、h12=、h23=+、h3A=,则其高差闭合差为;10.导线测量内业计算的目的是进行数据处理,消除角度和边长观测值中偶然误差的影响,最终推算出导线点的坐标;导线内业计算包括角度闭合差的计算和调整、方位角的推算、坐标增量闭合差的计算和调整和未知点的坐标计算;二、名词解释和简答题每小题5分,共35分1.什么叫中误差、允许误差、相对误差答：在一定的观测条件下,对某量进行n次观测,观测值分别为l1、l2、…、ln,其真误差分别为△1、△2、…、△n;真误差的平方和的平均值的平方根,作为评定精度的标准,这就叫中误差,以m表示; 为了保证测量成果的精度,根据误差理论与实践,对观测误差规定出限值,这种限值叫做极限误差或容许误差,简称限差;在测量工作中常采用2倍中误差作为偶然误差的极限误差; 当以中误差的绝对值与其观测量之比来表示精度指标时,该比值叫相对中误差;并以分子为1的分数来表示;2.什么是偶然误差它的影响能消除吗,为什么答：在一定观测条件下,对某一变量进行一系列的观测,若测量误差的大小、符号从表面上看不出任何明显的规律性,这种误差就叫偶然误差;偶然误差多源于人的感觉器官和周围环境不可预测的条件等;偶然误差既不能确定其数值,也不能通过一定的观测方法加以消除,但随着量测精度不断提高,偶然误差在数值上可受到必要的限制;3.评定角度测量的精度能用相对误差吗为什么答：评定角度测量的精度不能用相对误差,因为角度测量的所产生的误差与角度的大小无关,只与两个目标点有关;4.导线外业测量工作有哪些技术要求答：1踏勘选点、建立标志--在选点前,应先收集测区已有地形图和已有高级控制点的成果资料,将控制点展绘在原有地形图上,然后在地形图上拟定导线布设方案,最后到野外踏勘,核对、修改、落实导线点的位置,并建立标志;选点原则：1相邻点间应相互通视良好,地势平坦,便于测角和量距；2点位应选在土质坚实,便于安置仪器和保存标志的地方；3导线点应选在视野开阔的地方,便于碎部测量；4导线边长应大致相等,其平均边长应符合规范要求；5导线点应有足够的密度,分布均匀,便于控制整个测区;导线点位选定后,应根据要求埋设导线点标志并进行统一编号并绘制点之记;2）角度测量---一般采用测回法观测;在附合导线中一般测左角；在闭合导线中,一般测内角；对于支导线,应分别观测左、右角;不同等级导线的测角技术要求详见规范;图根导线,一般用DJ6经纬仪测一测回,当盘左、盘右两半测回角值的较差不超过±40″时,取其平均值;3导线边长测量---可用钢尺直接丈量,或用光电测距仪直接测定;用钢尺丈量时,选用检定过的30m或50m的钢尺,导线边长应往返丈量各一次,往返丈量相对误差应满足规范的要求;用光电测距仪测量时,要同时观测垂直角,供倾斜改正之用;4连接测量---导线与高级控制点进行连接,以取得坐标和坐标方位角的起算数据,称为连接测量;如果附近无高级控制点,则应用罗盘仪测定导线起始边的磁方位角,并假定起始点的坐标作为起算数据;5.交会测量适用于什么情况交会方法有哪些答：在控制点的数量不能满足测图或施工放样需要时,常可采用测角交会或测边交会的方法进行加密;交会方法前方、侧方和后方交会法,可用角度交会,也可距离交会;6.和水准测量相比较,三角高程测量有何优点适用于什么情况答：水准测量通常适用于平坦地区,而当地势起伏较大时,更适宜采用三角高程测量的方法;7.三、四等水准测量与一般水准测量有何不同答：小区域的地形图测绘和施工测量,一般都以三、四等水准测量作为基本的高程控制;三、四等水准测量的方法与一般水准测量大致相同,只是由于要求的精度更高、因而在运用双面尺法的同时,为了削弱仪器的i角误差的影响,增加了视距测量,所须满足的限差也更多、更严;三、计算题共40分1.用水准仪对A、B两点的高差进行6次观测,其结果如下：、、、、、;计算所测高差的算术平均值、观测值中误差和算术平均值中误差及算术平均值相对中误差;10分解：2.一正方形建筑物,量其一边长为a,中误差为ma=±3mm,求其周长及中误差;若以相同精度量其四条边为a1、a2、a3、a4,其中误差均为ma=±3mm,则其周长的中误差又等于多少10分解：1丈量一条边C=4am c=4m a=4±3=±12mm 2）丈量四条边C=a1+a2+a3+a4=4a建筑测量作业4说明：本次作业对应于教材第7章和一、填空题每空1分,共20分1.地物符号包括比例符号、非比例符号、半比例符号和注记符号2.山丘和盆地等高线的区别是示坡线的指向或等高线上高程标注；山脊等高线的特征是一组凸向低处的曲线；山谷等高线的特征是一组凸向高处的曲线；鞍部等高线的特征是近似于两组双曲线的对称组合;3.为了充分显示地貌的特征和便于地形图的阅读和应用,在地形图上可以采用首曲线、计曲线、间曲线三种等高线;4.地形图上确定两点之间水平距离和方位角的直接量取法是指用直尺在图上量取图上直线距离再乘以比例尺得实地长度,用半圆量角器自纵轴平行线起始顺时针量取至直线的夹角既得直线的方位角,坐标反算法是指直接在图上量取直线两端点的坐标,代入公式计算该直线段的方位角和距离;、B 两点间水平距离D=100m,高差h AB =2m,则坡度i AB =20%、i BA =-20%;6.施工测量中基本测设是指水平角测设、距离测设和高程包括坡度测设;7.测设高程的方法有视线高程测设法、上下高程传递法;8.设地形图上长度1cm,代表实地水平距离200m,则此地形图的比例尺为1：2000;二、简答题每小题6分,共60分1.什么是地物什么是地貌什么是地形什么是地形图答：将地球表面上天然和人工形成的各种固定物,称为地物;将地球表面高低起伏的形态,称为地貌;地物和地貌统称为地形;将地球表面某区域内的地物和地貌按正射投影的方法和一定的比例尺,用规定的图示符号测绘到图纸上,这种表示地物和地貌平面位置和高程的图称为地形图2.什么是比例尺和比例尺精度比例尺精度有何作用答：地形图上某线段的长度与实地对应线段的投影长度之比叫比例尺;某种比例尺地形图上所对应的实地投影长度,称该地形图比例尺精度;比例尺越大的地形图,反映的内容越详细,精度也越高;而测图的成本随比例尺得增大而成倍增加;3.什么是等高线、等高距、等高线平距和地面坡度答：等高线就是地面上高程相等的的相邻各点连成的闭合曲线;地形图上,相邻两等高线间的高差称为等高距或称等高线间隔,用h 表示;相邻等高线之间的水平距离,称为等高线平距,用d 表示;等高距h 与等高线平距d 之比为地面坡度i=h/D;4.等高线有哪些特性答：1在同一条等高线上的各点高程相等;2等高线是闭合的曲线;3不同高程的等高线一般不能相交;4等高线与地性线正交;5两等高线之间的水平距离称为平距,等高线间平距的大小与地面坡度的大小成反比;在同一幅地形图上,平距愈大,地面坡度愈小；反之,平距愈小,地面坡度愈大;换句话说,坡度陡的地方,等高线愈密集；坡度缓的地方,等高线愈稀疏;6等高线跨越河流时,不能直穿而过,要绕经上游通过;5.地物符号有几种各种地物符号是如何表示地物中心位置的答：1.比例符号--占地面积较大的以比例尺精度衡量地物,如地面上的房屋、桥梁、旱田、湖泊、植被等地物可以按测图比例尺缩小,用地形图图式中的规定符号绘出,称为比例符号;2.非比例符号-- 某些地物的占地面积很小,如三角点、导线点、水准点、水井、旗杆等按比例无法在图上绘出,只能用特定的符号表示它的中心位置,称为非比例符号3半比例符号--对一些呈现线状延伸的地物,如铁路、公路、管线、围墙、篱笆、渠道、河流等,其长度能按比例缩绘,但其宽则不能按比例表示的符号称为半比例符号;4注记符号;6.地形图的应用有哪些基本内容答：地形图的应用包括在地形图上确定点的坐标、高程、直线的长度和方向及面积量算;在施工中的一般应用包括利用地形图绘制特定方向的纵断面图、利用地形图按给定的坡度选定路线、利用地形图进行场地平整设计及在地形图上确定汇水面积和计算水库库容等;7.识读地形图的目的是什么答：地形图的识读是正确应用地形图的前提;首先掌握地形图图式规定的各种地物、地貌的表达方式,然后对图上的数字信息和地表形态有所了解,以此分析图纸所包含的各种地形特征、地理信息及其精度,从而为正确应用地形图进行工程的规划、实际和施工提供保证;8.施工测量与地形测量有何异同答：施工测量与地形测量的实质都是点位的测量；基本工作都是距离、角度和高程；都遵循测量的基本原则;而施工测量是将图纸上设计建筑物的空间位置和几何形状测设到地面上;除放样外,还包括安装测量、变形监测及竣工测量;地形测量则是将地面上的地物与地貌测定到图纸上,并绘制成图;二者的过程相反;9.测设的基本工作有哪几项测设是怎样进行的答：测设的三项基本工作包括已知水平距离的测设、已知水平角测设、已知高程测设;已知水平距离的测设,是从地面上一个已知点发,沿给定的方向,量出已知设计的水平距离,在地面上定出这段距离另一端点的位置;已知水平角的测设,就是在已知角顶点并根据一个已知边方向,标定出另一边的方向,使两方向的水平角等于已知水平角角值;。