土木工程测量前九章答案

土木工程测量前九章答案第一章绪论知识点回顾1.测量学的定义：测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面（包括空中、地下和海底）点位的科学。它的任务包括测绘和测设两个方面。测绘是使用测量仪器和工具，通过测量和计算，把地物和地貌绘制成地形图；测设则是将图纸上规划设计好的建筑物、构筑物的平面位置和高程，在实地标定出来，作为施工的依据。2.测量工作的基准面和基准线基准面：大地水准面是测量工作的基准面。它是通过平均海水面并向大陆延伸所形成的闭合曲面。由于海水面受潮汐、风浪等影响，是高低起伏的，所以大地水准面是一个略有起伏的不规则曲面。基准线：铅垂线是测量工作的基准线。铅垂线是重力的方向线，处处垂直于大地水准面。3.测量工作的基本内容：测量工作的基本内容包括角度测量、距离测量和高差测量。角度测量用于确定地面点之间的水平夹角和竖直角；距离测量是测量两点之间的水平距离；高差测量是测量两点之间的高程差。通过这三项基本测量工作，可以确定地面点的空间位置。

习题答案1.测量学的任务是什么？答：测量学的任务包括测绘和测设两个方面。测绘是使用测量仪器和工具，通过测量和计算，把地物和地貌绘制成地形图；测设则是将图纸上规划设计好的建筑物、构筑物的平面位置和高程，在实地标定出来，作为施工的依据。2.什么是大地水准面和铅垂线？它们在测量工作中有什么作用？答：大地水准面是通过平均海水面并向大陆延伸所形成的闭合曲面，它是测量工作的基准面。铅垂线是重力的方向线，处处垂直于大地水准面，是测量工作的基准线。大地水准面和铅垂线为测量工作提供了统一的基准，使得测量成果具有一致性和可比性，是确定地面点空间位置的基础。3.测量工作的基本内容有哪些？答：测量工作的基本内容包括角度测量、距离测量和高差测量。角度测量用于确定地面点之间的水平夹角和竖直角；距离测量是测量两点之间的水平距离；高差测量是测量两点之间的高程差。通过这三项基本测量工作，可以确定地面点的空间位置。

第二章水准测量知识点回顾1.水准测量原理：水准测量是利用水准仪提供的水平视线，读取竖立于两点上的水准尺读数，来测定两点间高差，再根据已知点高程，推算出未知点高程。其计算公式为：\(h_{AB}=ab\)，\(H_{B}=H_{A}+h_{AB}\)，其中\(h_{AB}\)为\(A\)、\(B\)两点间的高差，\(a\)为后视读数，\(b\)为前视读数，\(H_{A}\)为已知点\(A\)的高程，\(H_{B}\)为待求点\(B\)的高程。2.水准仪的构造：水准仪主要由望远镜、水准器和基座三部分组成。望远镜用于瞄准目标并读取水准尺读数；水准器包括管水准器和圆水准器，管水准器用于精确整平仪器，圆水准器用于粗略整平仪器；基座用于支撑仪器的上部结构，并通过脚螺旋使仪器在三脚架上整平。3.水准测量的方法水准点：水准点是用水准测量方法测定的高程控制点，分为永久性水准点和临时性水准点。永久性水准点一般用混凝土或石料制成，顶面嵌有不锈钢或铜质的水准标志，上面标有水准点的编号和高程。临时性水准点可采用木桩或打入地面的钢筋等标志，上面涂以红漆作为顶面标志。水准路线：水准路线有闭合水准路线、附合水准路线和支水准路线三种形式。闭合水准路线是从一个已知高程的水准点出发，经过若干个待定高程的点，最后又回到原出发的水准点；附合水准路线是从一个已知高程的水准点出发，经过若干个待定高程的点，最后附合到另一个已知高程的水准点；支水准路线是从一个已知高程的水准点出发，只进行单程观测，既不闭合也不附合到其他水准点上。

习题答案1.水准测量的原理是什么？答：水准测量是利用水准仪提供的水平视线，读取竖立于两点上的水准尺读数，来测定两点间高差，再根据已知点高程，推算出未知点高程。其计算公式为：\(h_{AB}=ab\)，\(H_{B}=H_{A}+h_{AB}\)，其中\(h_{AB}\)为\(A\)、\(B\)两点间的高差，\(a\)为后视读数，\(b\)为前视读数，\(H_{A}\)为已知点\(A\)的高程，\(H_{B}\)为待求点\(B\)的高程。2.水准仪由哪几部分组成？各部分的作用是什么？答：水准仪主要由望远镜、水准器和基座三部分组成。望远镜用于瞄准目标并读取水准尺读数；水准器包括管水准器和圆水准器，管水准器用于精确整平仪器，圆水准器用于粗略整平仪器；基座用于支撑仪器的上部结构，并通过脚螺旋使仪器在三脚架上整平。3.什么是水准点？水准点有哪几种类型？答：水准点是用水准测量方法测定的高程控制点，分为永久性水准点和临时性水准点。永久性水准点一般用混凝土或石料制成，顶面嵌有不锈钢或铜质的水准标志，上面标有水准点的编号和高程。临时性水准点可采用木桩或打入地面的钢筋等标志，上面涂以红漆作为顶面标志。4.水准路线有哪几种形式？它们的特点和适用情况如何？答：水准路线有闭合水准路线、附合水准路线和支水准路线三种形式。闭合水准路线：从一个已知高程的水准点出发，经过若干个待定高程的点，最后又回到原出发的水准点。其特点是可以自行检核测量成果的正确性。适用于小区域范围内的水准测量，如校园、建筑场地等。附合水准路线：从一个已知高程的水准点出发，经过若干个待定高程的点，最后附合到另一个已知高程的水准点。其特点是成果可靠，检核条件较好。适用于带状地区的水准测量，如道路、管道等工程的水准测量。支水准路线：从一个已知高程的水准点出发，只进行单程观测，既不闭合也不附合到其他水准点上。其特点是路线简单，但没有检核条件。一般只用于地形测量的碎部点高程测量等局部的水准测量工作。

第三章角度测量知识点回顾1.角度测量原理水平角测量原理：水平角是指地面上一点到两目标的方向线铅垂投影在水平面上所成的角度。测量水平角时，采用测站点与两目标点所构成的水平角顶点，通过仪器的水平度盘来测量该角度。当仪器的照准部转动时，水平度盘固定不动，照准不同目标时，水平度盘上的读数就会发生变化，两目标读数之差即为水平角。竖直角测量原理：竖直角是指在同一竖直面内，观测视线与水平线之间的夹角。仰角为正，俯角为负。测量竖直角时，通过经纬仪的竖盘来进行观测。当望远镜视线向上倾斜时，竖盘读数减小；当望远镜视线向下倾斜时，竖盘读数增大。2.经纬仪的构造：经纬仪主要由照准部、水平度盘和基座三部分组成。照准部包括望远镜、横轴、竖轴、照准部水准管和读数装置等；水平度盘用于测量水平角；基座用于支撑仪器的上部结构，并通过脚螺旋使仪器在三脚架上整平。3.水平角测量方法测回法：适用于观测两个方向之间的水平角。具体操作步骤为：在测站点上安置经纬仪，对中、整平；盘左位置，瞄准左目标，读取水平度盘读数\(L_1\)，松开照准部制动螺旋，顺时针转动照准部，瞄准右目标，读取水平度盘读数\(R_1\)，则盘左半测回角值\(\beta_左=R_1L_1\)；盘右位置，瞄准右目标，读取水平度盘读数\(R_2\)，逆时针转动照准部，瞄准左目标，读取水平度盘读数\(L_2\)，则盘右半测回角值\(\beta_右=R_2L_2\)。取盘左、盘右测回角值的平均值作为一测回角值，即\(\beta=(\beta_左+\beta_右)/2\)。方向观测法：适用于观测三个或三个以上方向之间的水平角。在一个测站上，先选择一个起始方向，依次观测各个目标方向，然后再回到起始方向进行归零观测。通过计算各方向之间的水平角值来得到观测成果。

习题答案1.角度测量包括哪两种？它们的测量原理是什么？答：角度测量包括水平角测量和竖直角测量。水平角测量原理：水平角是指地面上一点到两目标的方向线铅垂投影在水平面上所成的角度。测量水平角时，采用测站点与两目标点所构成的水平角顶点，通过仪器的水平度盘来测量该角度。当仪器的照准部转动时，水平度盘固定不动，照准不同目标时，水平度盘上的读数就会发生变化，两目标读数之差即为水平角。竖直角测量原理：竖直角是指在同一竖直面内，观测视线与水平线之间的夹角。仰角为正，俯角为负。测量竖直角时，通过经纬仪的竖盘来进行观测。当望远镜视线向上倾斜时，竖盘读数减小；当望远镜视线向下倾斜时，竖盘读数增大。2.经纬仪由哪几部分组成？各部分的作用是什么？答：经纬仪主要由照准部、水平度盘和基座三部分组成。照准部包括望远镜、横轴、竖轴、照准部水准管和读数装置等，望远镜用于瞄准目标，横轴支撑望远镜使其能在竖直面内转动，竖轴支撑照准部使其能在水平方向转动，照准部水准管用于精确整平仪器，读数装置用于读取水平度盘和竖盘的读数；水平度盘用于测量水平角；基座用于支撑仪器的上部结构，并通过脚螺旋使仪器在三脚架上整平。3.简述测回法观测水平角的步骤。答：测回法观测水平角的步骤如下：在测站点上安置经纬仪，对中、整平。盘左位置，瞄准左目标，读取水平度盘读数\(L_1\)。松开照准部制动螺旋，顺时针转动照准部，瞄准右目标，读取水平度盘读数\(R_1\)。则盘左半测回角值\(\beta_左=R_1L_1\)。盘右位置，瞄准右目标，读取水平度盘读数\(R_2\)。逆时针转动照准部，瞄准左目标，读取水平度盘读数\(L_2\)。则盘右半测回角值\(\beta_右=R_2L_2\)。取盘左、盘右测回角值的平均值作为一测回角值，即\(\beta=(\beta_左+\beta_右)/2\)。4.方向观测法观测水平角的步骤及限差要求有哪些？答：方向观测法观测水平角的步骤如下：在测站点上安置经纬仪，对中、整平。选择一个起始方向，盘左位置依次瞄准各目标方向，读取水平度盘读数。依次观测完所有目标方向后，再回到起始方向进行归零观测，读取起始方向的读数。盘右位置，重复上述步骤。方向观测法的限差要求包括：半测回归零差、一测回内2C互差、各测回间同一方向归零方向值之差等。不同等级的测量对这些限差有不同的规定，例如在四等测量中，半测回归零差一般不超过18″，一测回内2C互差不超过24″，各测回间同一方向归零方向值之差不超过24″等。这些限差是为了保证测量成果的精度和可靠性。

第四章距离测量与直线定向知识点回顾1.距离测量方法钢尺量距：钢尺量距是使用钢尺直接测量两点间的水平距离。量距时，将钢尺的零点对准起点，沿直线方向拉平钢尺，在终点处读取钢尺的读数，即为两点间的水平距离。钢尺量距一般分为平坦地面量距和倾斜地面量距。在倾斜地面量距时，需要进行倾斜改正等计算。视距测量：视距测量是利用望远镜内的视距丝装置，根据几何光学原理同时测定两点间的水平距离和高差。视距测量具有操作简便、速度快等优点，但精度相对较低，一般用于地形测量等对精度要求不高的场合。电磁波测距：电磁波测距是利用电磁波（光波或微波）作为载波传输测距信号，以测量两点间距离的方法。常见的电磁波测距仪有光电测距仪和微波测距仪。电磁波测距具有精度高、速度快等优点，广泛应用于各种工程测量中。2.直线定向标准方向：标准方向有真子午线方向、磁子午线方向和坐标纵轴方向。真子午线方向是通过地球表面某点的真子午线的切线方向；磁子午线方向是磁针在地球磁场作用下所指的方向；坐标纵轴方向是高斯平面直角坐标系中纵坐标的方向。方位角：方位角是从标准方向的北端起，顺时针方向到直线的水平夹角。根据标准方向的不同，方位角可分为真方位角、磁方位角和坐标方位角。真方位角用\(A\)表示，磁方位角用\(Am\)表示，坐标方位角用\(\alpha\)表示。坐标方位角的推算：已知一条直线的坐标方位角\(\alpha_{前}\)和该直线上相邻两点间的水平角\(\beta\)，则下一条直线的坐标方位角\(\alpha_{后}\)可通过公式\(\alpha_{后}=\alpha_{前}+\beta\pm180^{\circ}\)进行推算。当\(\beta\)为左角时，取"+"号；当\(\beta\)为右角时，取""号。

习题答案1.距离测量的方法有哪些？各有什么特点？答：距离测量的方法有钢尺量距、视距测量和电磁波测距。钢尺量距：能直接测量两点间的水平距离，精度较高，但受地形限制较大，适用于平坦地面量距。在倾斜地面量距时需进行倾斜改正等计算。视距测量：操作简便、速度快，可同时测定两点间的水平距离和高差，但精度相对较低，常用于地形测量等对精度要求不高的场合。电磁波测距：精度高、速度快，不受地形起伏影响，广泛应用于各种工程测量中。2.什么是直线定向？标准方向有哪几种？答：直线定向是确定直线方向的工作。标准方向有真子午线方向、磁子午线方向和坐标纵轴方向。真子午线方向是通过地球表面某点的真子午线的切线方向；磁子午线方向是磁针在地球磁场作用下所指的方向；坐标纵轴方向是高斯平面直角坐标系中纵坐标的方向。3.方位角是如何定义的？有哪几种方位角？答：方位角是从标准方向的北端起，顺时针方向到直线的水平夹角。根据标准方向的不同，方位角可分为真方位角、磁方位角和坐标方位角。真方位角用\(A\)表示，磁方位角用\(Am\)表示，坐标方位角用\(\alpha\)表示。4.简述坐标方位角的推算方法。答：已知一条直线的坐标方位角\(\alpha_{前}\)和该直线上相邻两点间的水平角\(\beta\)，则下一条直线的坐标方位角\(\alpha_{后}\)可通过公式\(\