測量學綜合練習題----論述題

　　測量學綜合練習題----論述題

　　1 某地區要進行大比例尺地形測圖，采用經緯儀配合半圓儀測圖法，以一棟建筑物的測量為例，論述在一個測站上進行碎部測量的步驟與方法。

　　經緯儀測繪法的實質是按極坐標定點進行測圖，觀測時先將經緯儀安置在測站上，繪圖板安置于測站旁，用經緯儀測定碎部點的方向與已知方向之間的夾角、測站點至碎部點的距離和碎部點的高程，然后根據測定數據用量角器(半圓儀)和比例尺把碎部點的位置展繪于圖紙上，并在點的右側注明其高程，再對照實地描繪地形。

　　具體操作步驟包括在測站點上安置儀器、置水平度盤讀數為0°0′0″并后視另一控制點實現定向、在碎部點上進行立尺、瞄準碎部點讀數(包括視距間隔、中絲讀數、豎盤讀數和水平角)、計算測站點到碎部點的水平距離和碎部點高程、展繪碎部點。

　　以建筑物為例，首先進行安置儀器、定向，然后依次瞄準建筑物的碎部點進行觀測讀數的計算，通過水平角確定方向，通過水平距離在該方向上確定碎部點位置，計算高程，然后連接各碎部點即完成了建筑物的測繪。

　　2 結合水平角和垂直角測量的要求，論述光學經緯儀的構成及各部分的主要功能。

　　根據水平角測量原理，要測量水平角，要求儀器必須具有一個水平刻度盤和在刻度盤上的指標，同時要有能夠瞄準遠方目標的望遠鏡，能夠進行對中操作的配件和能夠進行整平使水平度盤水平的裝置。根據垂直角測量要求，要求還具有垂直度盤。

　　結合以上要求，經緯儀主要由照準部、水平度盤和基座三部分組成。

　　照準部包括望遠鏡、豎盤和水準器，用來進行儀器整平、垂直角測量和瞄準遠方目標以進行讀數;

　　水平度盤主要用于水平角測量時作為讀數基準

　　基座是儀器的底座，用于將三腳架和儀器連接在一起，并進行對中。

　　3 論述高斯—克呂格平面直角坐標系的建立過程和高斯投影的基本性質。

　　坐標系的建立過程為：采用分帶投影的方法，將整個地球表面按照3度帶或6度帶劃分為若干子帶，分帶后，對于每一帶按照高斯投影的方法，即中央子午線與圓柱相切，將其放入圓柱內，然后按照一定的數學方法在等角的條件下將中央子午線及附近的元素投影到橫圓柱上，然后以過極點的母線切開展為平面，就得到了該帶的高斯-克呂格平面直角坐標系，其中中央子午線為縱坐標軸，赤道為橫坐標軸，交點為坐標原點。

　　高斯投影的基本性質是：

　　(1) 中央子午線的投影為一直線，且投影之后的長度無變形;其余子午線的投影均為凹向中央子午線的曲線，且以中央子午線為對稱軸，離對稱軸越遠，其長度變形也就越大;

　　(2) 赤道的投影為直線，其余緯線的投影為凸向赤道的曲線，并以赤道為對稱軸;

　　(3) 經緯線投影后仍保持相互正交的關系，即投影后無角度變形;

　　(4) 中央子午線和赤道的投影相互垂直。

　　4 地形圖通常具有哪些應用，如何實現?

　　地形圖的應用主要包括：

　　量取點的坐標和確定點的高程：坐標可以直接量取，高程可以通過內插實現;

　　(1) 確定圖上直線的長度、坡度和坐標方位角：長度可直接量取按比例尺計算，坡度由高差和水平距離計算，坐標方位角可直接量取或進行坐標反算;

　　(2) 按設計坡度在地形圖上選定最短距離：根據坡度和等高距確定等高線平距，然后依次以等高線平距為半徑作圓弧，求與等高線交點，進行路線選擇。

　　(3) 根據地形圖制作剖面圖：在剖面方向量按照水平距離和通過的等高線點高程，制作剖面圖。

　　或：根據地形圖計算平整場地的土方量：計算場地范圍內每一小方格的土方量后累加即可。

　　5 論述閉合導線計算的主要過程和每一過程中的具體方法。

　　閉合導線內業計算步驟與方法包括：

　　(1) 計算角度閉合差：閉合導線根據多邊形內角和與實際測量角度和計算，測量角度之和與多邊形內角和理論值之差即為角度閉合差

　　(2) 檢查角度閉合差是否超限，若沒有超限則對各角反號平均分配：

　　(3) 用改正后的角度計算方位角，進而由坐標方位角和水平距離計算坐標增量：

　　△x=lcosα △y=lsinα

　　(4)計算X和Y方向的坐標增量閉合差，其理論值均應為0，坐標增量之和即分別為X和Y方向閉合差，兩方向閉合差平方和再開方得到導線全長閉合差，再將其除以導線總長度計算導線全長相對閉合差，檢查是否超限，若沒有超限則按與邊長成正比反號分配

　　(5)按照坐標正算公式計算導線點的坐標：

　　6 以閉合導線為例，詳細論述導線外業測量過程與內業計算的主要步驟(并說明每一步驟的主要計算方法)。

　　外業觀測過程：

　　(1) 踏勘選點，布設導線;

　　(2) 進行導線外業觀測，包括測量水平角和量邊;

　　(3) 記錄和整理觀測數據，準備進行內業計算。

　　內業計算步驟與方法包括：

　　(4) 計算角度閉合差并進行分配：閉合導線根據多邊形內角和與實際測量角度和計算，測量角度之和與多邊形內角和的理論值之差即為角度閉合差，看角度閉合差并檢查是否超限，若沒有超限則對各角反號平均分配：

　　(5) 用改正后的角度計算方位角，進而由坐標方位角和水平距離計算坐標增量：

　　△x=Lcosα △y=Lsinα

　　然后計算X和Y方向的坐標增量閉合差，其理論值均應為0，坐標增量之和即分別為X和Y方向閉合差，兩方向閉合差平方和再開方得到導線全長閉合差，再將其除以導線總長度計算導線全長相對閉合差，檢查是否超限，若沒有超限則按與邊長成正比反號分配

　　(3)按照坐標正算公式計算導線點的坐標：

　　7.用經緯儀配合半圓儀進行地形圖測繪時，簡述一個測站上進行建筑物測繪的主要工作步驟和繪圖方法。

　　以建筑物為例，首先進行安置儀器、定向，在測站點上安置儀器、置水平度盤讀數為0°0′0″，并后視另一控制點實現定向;然后在碎部點上進行立尺，依次瞄準建筑物的碎部點進行觀測讀數與計算，用經緯儀瞄準碎部點讀數(包括視距間隔、中絲讀數、豎盤讀數和水平角)、計算測站點到碎部點的水平距離和碎部點高程;進行碎部點展繪，通過水平角確定方向，通過水平距離在該方向上確定碎部點位置，在旁邊標注高程;最后連接各碎部點即完成了建筑物的測繪。

　　8 當采用經緯儀配合半圓儀進行地形測圖時，說明測繪地形碎部點的基本過程，并舉例說明如何根據碎部點繪制等高線。

　　測繪地形碎部點的過程是：(1)在測站點上安置儀器、置水平度盤讀數為0°0′0″，并后視另一控制點實現定向;(2)碎部點上進行立尺、瞄準碎部點讀數(包括視距間隔、中絲讀數、豎盤讀數和水平角)，計算測站點到碎部點的水平距離和碎部點高程，在圖紙上繪出碎部點并將其高程標在旁邊。

　　根據一系列地形碎部點，可以內插出等高線上高程點的位置，然后將具有相同高程的點連接成一條曲線，即得到了等高線。

　　舉例說明內插等高線