测量作业及答案

第一章绪论

1、名词解释：

测量学：测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面、水下及空间点位的科学。测定：测定是指测量仪器对被测点进行测量、数据处理，从而得到被测点的位置坐标，或根据测得的数据绘制地形图。

测设：测设是指把图纸上设计好的工程建筑物、构筑物的位置通过测量在实地标定出来。

大地水准面：通过平均静止的海水面并向大陆、岛屿延伸而形成的闭合曲面称为大地水准面。

地球椭球面：测量学中把拟合地球总形体的旋转椭球面称为地球椭球面。

绝对高程：地面点到大地水准面的铅垂距离，称为该点的绝对高程或海拔，用H 表示。

相对高程：在小范围的局部地区，如果引测绝对高程有困难时，也可以选定一个任意的水准面作为高程基准面，这时地面点至此水准面的铅垂距离，称为该点的相对高程或假定高程，用H′表示。

6°带：为了控制从球面投影到平面引起较大的长度变形，高斯投影采取分带投影的方法，使每带内最大变形能够控制在测量精度允许的范围内。它采取6°分带，即从格林尼治首子午线起每隔经差6°划分为一个投影带，由西向东将椭球

与其带号N的面等分为60个带，并依次号N，显然，6°带中央子午线的经度L

关系为L

=6N-3。

高斯平面直角坐标：中央子午线经高斯投影后为一条直线，以此直线作为纵轴，即X轴；赤道经高斯投影后是一条与中央子午线相垂直的直线，将它作为横轴，即Y轴；两直线的交点作为原点，则组成高斯平面直角坐标系。

参心坐标系：以参考椭球面（椭球中心不位于地球质心）为基准面而建立的坐标系称为参心坐标系。

地心坐标系：以地球椭球面（椭球中心位于地球质心）为基准面而建立的坐标系称为地心坐标系。

正高：地面点到大地水准面的铅垂距离，称为高点的绝对高程或海拔，或称为该点的正高，用H表示。

大地高：地面点沿法线至地球椭球面（或参考椭球面）的距离，称为该点的大地高。采用GPS所测得的地面点的高程，即为该点的大地高。

2、测量学主要包括哪两部分内容？二者的区别是什么？

答：测量学主要内容包括两部分，即测定和测设。二者的区别为：测定是指测量仪器对被测点进行测量、数据处理，从而得到被测点的位置坐标，或根据测得的数据绘制地形图。测设是指把图纸上设计好的工程建筑物、构筑物的位置通过测

量在实地标定出来。

3、简述Geomatics的来历及其含义。

答：自20世纪90年代起，世界各国将大学里的测量学（Surveying 或Geodesy）专业、测量学机构和测量学杂志都纷纷改名为Geomatics。Geomatics是一个新造出来的英文名词，以前的英文词典中找不到此词，因此也没有与之对应的汉译名词。1993年Geomatics才第一次出现在美国出版的Webster词典（第3版）中，其定义为：Geomatics是地球的数学，是所有现代地理科学的技术支持。接着1996年国际标准化组织（ISO）对Geomatics定义为：Geomatics是研究采集、量测、分析、存储、管理、显示和应用空间数据的现代空间信息科学技术。Geomatics 由Geo和matice两部分构成，根据上述两个定义，Geo可以理解为地球或地学，更准确的应理解为Geo-spatial(地球空间)的缩写，matics可以理解为Informatics(信息学)或Mathematics(数学)的缩写。从Geomatics的兴起可以看出，借助现代科学技术且适应现代社会需求，测量学已发展称为另外一门新的科学：地球空间信息学。

4、测量学的平面直角坐标系与数学上的平面直角坐标系有何不同？

答：测量所用的独立平面直角坐标系与数学上的基本相似，但纵坐标为X轴，正向朝北，横坐标为Y轴，正向朝东，象限编号按顺时针方向，这些与数学上的顺序恰好相反。测量上对直线防线的表示，是以纵轴（X轴）的北端起始，顺时针方向度量至此直线。这又恰好与数学上以X轴为准，逆时针方向度量直线角度的方法相反。上述这么做的目的都是为了直接采用数学上已有的三角公式进行坐标计算。

5. 简述我国采用的高斯平面直角坐标系的建立方法。

我国采用高斯平面坐标系的建立方法：（1）分带，从格林尼治首子午线起，每隔经差6°划分一带，分为60个带。（2）投影，采用等角投影方式将一个6°带投影在中央子午线与椭圆柱带面重合，中心轴线位于地球赤道面且通过球心的椭圆柱面上，展成平面，得到影像。（3）建立坐标系，以中央子午线投影为X轴，赤道投影为Y轴，两轴交点为坐标原点得高斯平面直角坐标系。

6.设我国某处P点的横坐标Y=19729513.12m,问该坐标值是按几度带投影计算而得？P点位于第几带？P 点位于中央子午线东侧还是西侧，距中央子午线有多远？该点在投影带中真实的自然横坐标值是多少？

设我国某处P点的横坐标Y=19729513.12m，该坐标值是按6°带投影计算而得的，P点位于第19带，P点位于中央子午线东侧，据中央子午线有229513.12m，该点在投影带中真实自然横坐标值是Y=229513.12m,该投影带为6°带。

7. 目前我国统一采用的高程系统和大地坐标系统各叫什么？我国的高程原点在哪里？

我国统一采用的高程系统叫“1985年国家高程基准”，大地坐标系统叫“2000国家大地坐标系”，高程原点在青岛观象山。

8. 地面点的三维空间位置通常是怎样测得的？测量的基本要素有哪些？

已知A 点的平面位置和高程及AB 的水平方向，只要测出水平角β，水平距离AP 以及A 、P 两点间的高差，就确定了点P 的空间位置；而对于直角坐标法，是使用全站仪或全球地位系统等，直接测出地面点位的三维直角坐标方法。测量的基本要素：角度（水平角），距离（水平距离），高差（高程），坐测量地面点的三维空间位置，采用的方法有极坐标法和直角坐标法。对于极坐标法，如图，标（三维直角坐标）

9. 测量的工作原则是什么？为什么要遵守这些原则？

测量工作的基本原则是：布局要“从整体到布局”，程序是“先控制后碎部”，精度按“由高度到低度”，工作做到“步步有检核”，。原因：这样才能确保测量成果紧缺可靠，可以避免测量错误，防止测量误差的积累。

10.测量工作中，地球曲率对距离测量和高程测量的影响如何？

（1）. 地球曲率对距离的影响：

水平面代替水准面时水准面的曲率对水平距离的影响：经过简化后的公式为：ΔD/D=D^2/3R^2，其中ΔD 为距离误差、D 为距离、R 为地球半径，一般取6371Km 。可以用不同的距离代入上式,当距离等于10KM 时，地球曲率影响距离测量而产生的相对误差为1:1220000，而目前最精密的距离测量容许误差为其长度的1:1000000，因此可得出结论，在半径为10Km 的圆面积内进行长度的测量工作时，可以用水平面代替水准面，其误差可以忽略不计。

（2）、用水平面代替水准面时水准面的曲率对高差的影响:

β

A

B P