桂林理工大学工程测量学常考试题

第一章

1.工程测量学定义：

定义1. 研究各种工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段进行测量工作的学科.( 大众化易于理解)

定义2.研究工程、工业和城市建设以及资源开发各个阶段所进行的地形和有关信息的采和处理、施工放样、设备安装、变形监测分析和预测等的理论、方法和技术，以及对测量和有关的信息进行管理和使用的学科。(更具体、准确、范围更大)

定义3.工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科.( 更加概括、抽象、严密和科学)

（1）工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以机器设备为对象的工业测量两大部分。

（2）工程测量学按工程建设阶段划分其主要内容有哪些？

答：工程测量按工程建设的规划设计、施工建设和运营管理三个阶段分为“工程勘测”、“施工测量”和“安全监测”，这三个阶段对测绘工作有不同的要求。

2.简述工程测量学的主要内容

1）地形图测绘(测图)

2）工程控制网布设(布网)

3）施工放样技术和方法(放样)

4）工程的变形监测分析和预报(监测)

5）工程测量的仪器(仪器)

6)工程测量学中的误差及测量平差理论(数据处理)

7)大型精密设备的安装和调试测量，工业生产过程的质量检测和控制

8)工程信息系统的建立与应用

3. 工程测量的通用仪器：水准仪、经纬仪、陀螺经纬仪、全站仪和GPS接收机

用途：测方向、角度、距离、高差、坐标差等几何量。

4.专用仪器：机械式、光电式及光机电（子）多传感器集成式仪器或测量系统。

主要特点是：高精度、自动化、遥测和持续观测

基准线测量或准直测量仪器：有正锤、倒锤及垂线观测仪、引张线仪、各种激光准直仪、铅直仪（向下、向上）、自准直仪以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。

5工程建设规划设计阶段的测量工作有哪些？

主要是提供各种比例尺的地形图，另外还要为工程，水文地质勘探以及水文测验等进行测量。对于重要的工程区的稳定性监测。

6工程建设施工建设阶段的测量工作有哪些？

建立施工控制网，工程建筑物定线放样，施工质量控制，工程竣工测量、变形观测以及设备的安装测量等。

7工程建设运营管理阶段的测量工作有哪些？

工程建筑物的变形观测-。建立工程进管理、维护信息系统。

第二章

8线路勘测勘测工作分为初测和定测两个阶段进行

初测：实地选线、导线测量和水准测量、带状地形图、定线并测纵断面图

定测：中线测量、曲线测设、纵断面测量、局部工程区测绘地形图

9、桥梁规划设计阶段的测量工作

桥位平面和高程控制测量(与联测)、桥址定线测量、断面测量、桥位地形测量河床地形、流向测量、船筏[fá]走行线测量、钻孔定位。

第三章

10、测量控制网的分类：全球控制网、国家控制网、工程控制网

（1）工程控制网：是施工项目的空间位置参考框架,是针对某项工程建设测图施工或管理的需要，在一定区域内布设的平面和高程控制网。

11、工程控制网的分类

按用途分：测图控制网、施工控制网、变形监测网、安装控制网

按施测方法划分：测角网、测边网、边角网、GPS网

按坐标系和基准划分：附合网（约束网）、独立网、经典自由网、自由网

按网点性质分：一维网（或称水准网、高程网）、二维网（或称平面网）、三维网

网形分：三角网、导线网、方格网、混合网

按其他标准划分：首级网、加密网、特殊网、专用网（如隧道控制网、建筑方格网

、桥梁控制网等）

（1）工程控制网的作用

为工程建设提供工程范围内统一的参考框架；为各项测量工作提供位置基准，满足工程建设不同阶段对测绘在质量（精度、可靠性）、进度（速度）和费用等方面的要求；工程控制网也具有控制全局、提供基准和控制测量误差积累的作用；工程控制网与国家控制网既有密切联系，又有许多不同的特点。

(2)试述变形监测网与施工控制网的异同。

网的图形、测量方法基本相同，精度都较高，有时，施工控制网点可兼作变形监测网的基准网点。但目的不同，用途不同。具体地说：

变形监测网由参考点和目标点组成，分一维网、二维网和三维网。它可以布设成各式各样的形状，可选择已有的大地坐标系统。对于那些具有明显结构性特征的变形体，最好采用基于监测体的坐标系统，要同时顾及灵敏度，要进行重复观测，要求每一期的观测方案保持不变，如果中途要改变观测方案(如仪器、网型、精度等)，则须在该观测周期同时采用两种方案进行观测，以确定两种方案间的差别，并便于进行周期观测数据的处理。

12、建网步骤

确定控制网的等级；

确定布网形式；

确定测量仪器和操作规程（国家或行业规范）；

在图上选点构网，到实地踏勘；

埋设标石、标志；

外业观测；

内业数据处理；

提交成果。

测图控制网的特点

1) 测图控制网的精度取决于测图比例尺的大小

2) 点位选择取决于地形条件

3) 控制范围较大，点位布设尽量均匀

施工控制网特点

控制的范围较小，控制点的密度较大，精度要求较高；

使用频繁；

受施工干扰大；

控制网的坐标系与施工坐标系一致；

投影面与工程的平均高程面一致；

有时分两级布网，次级网可能比首级网的精度高。

（2）确定施工控制网精度的基本过程？

先采用等影响原则忽略不计原则处理，然后把计算结果和实际条件对照，或根据经验调整后计算，如此反复到误差分配合理为止。

13、安装测量控制网的作用和特点有哪些

1 通常是一种微型边角网，边长从几米至一百多米；

2整个网由形状相同、大小相等的基本图形组成；

3精度要求很高。

14. 工程控制网的基准：通过网平差求解未知点坐标时所给出的已知数据，以便对网的位置，长度，和方向进行约束使网平差时有唯一解。

（1）约束网：具有多余的已知数据。

（2）最小约束网（经典自由网）：只有必要的已知数据。

（3）无约束网（自由网）：无必要的已知数据。

15. 工程控制网的质量准则：精度准则（总体精度、点位精度、相对精度、未知数函数的精度等）、可靠性准则、灵敏度准则（内部可靠性、外部可靠性）、费用准则

16. 内部可靠性：控制网发现观测值粗差的能力，ri可以定义为观测值的内部可靠性

外部可靠性：抵抗观测值粗差对平差结果影响的能力

17.平面控制点标石有哪些类型？水准点标石有哪些类型？

答：标石类型包括：普通标石、深埋式标石、带强制对中装置的观测墩。

答：标石类型主要有：平面点标石、混凝土水准标石、地表岩石标、深埋式钢管标。

17.提高控制网实现质量的办法

对网进行第二次独立观测（复测）

布网时事先考虑用独立的附加观测值来控制网的结构（较常用）

优化:优化r多余观测分量

（1）灵敏度:抄2004

18. 监测网的灵敏度：发现网点的变形向量的能力，网的灵敏度愈高，所要求的观测值的精度也愈高

19.试述工程控制网的优化设计方法有几种，各自的使用范围和特点有哪些

有两种：解析法和模拟法；解析法适用于各种设计，它是通过数学方程表达，用最优化方法解算；

模拟法适于1，2，3类设计，是根据经验和准则，通过计算比较和修改得到最优化方案，它要求有一个有好的人机交互界面，提高计算效率和自动化程度；它具有适用性好，模型简单等优点，但计算量较大，不是严格意义上的最优解。

20.模拟法优化设计:是根据经验和准则，通过计算比较和修改得到最优化方案，基本步骤为:图上设计；量取测值近似值；确定观测方案；模拟平差，求出未知数的协因数阵；求出各点点位精度；与设计精度比较；改进设计。

21.工程坐标系:自定义投影带是采用与测区平均高程面相切与参考椭球面相平行的椭球面，采用通过测区中部的子午线做中央子午线，这样定义的坐标系

19.工程控制网的优化设计方法：

解析法：通过数学方程用最优化方法求解。即:以数学规划原理求目标函数极大极小，得到设计变量最优解。

模拟法(机助法)：根据经验和准则，通过计算比较、修改，得到最优方案。

20. 测距成果整理

仪器常数改正：加常数改正、乘常数改正

气象改正：影响光速的大气折射率是光的波长、气温、气压的函数。

倾斜改正：将斜距改化为平距。

投影改正：投影到设计的投影面。

第七章

21.变形监测：利用测量理论与专用仪器及方法对变形体的变形现象进行监视观测以确定其空间位置随时间的变化特征。

22.监测的任务：确定在各种荷载及外力作用下，变形体的形状、大小及位置变化的空间状态及时间特征。监测点或目标点: 变形体用一定数量的有代表性的位于变形体上的离散点

23.变形监测的目的和意义

（1）目的：掌握变形体的实际变形性状，为判别其安全提供必要的信息；是检验设计

和施工的重要手段。

（2）意义：实用意义：保障工程安全。主要是掌握各种建筑物和地质构造的稳定性，为安全性诊断提供必要的信息，以便及时发现问题并采取措施；

科学意义：解释变形的机理，验证变形的假说，检验设计是否合理，为修改设计、制定规范提供依据。对于工程的安全来说：监测是基础，分析是手段，预报是目的。

24.变形监测的内容和与其有关的物理量

（1）获取变形几何量：

水平位移、垂直位移以及偏距、倾斜、挠度、弯曲、

扭转、震动、裂缝等。

（2）获取与变形有关的影响因子（物理量）：

应力、应变、温度、气压、水位（库水位、地下水位）、渗流、渗压、扬压力等

25.变形观测特点

（1）要进行周期观测2）动态、持续监测（3）要求精度高

26.何谓目标点？参考点？布设原则是什么？

目标点：变形体用一定数量的有代表性的位于变形体上的离散点

参考点：基准点为变形观测系统的基本控制点，是测定工作点和变形点的依据。

（1）参考点（基准点）布设的要点：位于附近变形体外稳定、安全且易于到达的地方，一般要求钻孔深埋，与基岩固结在一块

（2）目标点（变形点）布设的要点：布设在变形体的表面和内部的不同部位，呈立体分布，能反映所代表部位的变形

27.变形分析与预报的方法：1、统计分析法2、确定函数法3、综合法

28.监测网的参考系：经典平差、秩亏自由网平差、拟稳平差

29.参考点稳定性分析：（1）平均间隙法加最大间隙法（2）卡尔曼滤波法

30.变形资料分析检核的常用方法：作图分析、统计分析、对比分析、建模分析

名词解释

相对网：是指网的全部点都位于变形体上（变形区域很大或变形范围难以确定）

绝对网：是指有部分点位于变形体外的监测网。（适应于变形体的范围较小时）

计算题

（2）动态变形模型的一般数学表达式：

26、如何制定变形监测方案，其主要内容包括哪些?变形监测方案制定准则

（1）变形监测方案”制定的主要内容

（1）监测内容的确定

（2）监测方法、仪器和监测精度的确定

（3）监测部位和测点布置的确定

（4）监测周期(频率）的确定