第一章：緒論1.名詞解釋：測量學、測定、測設、大地水準面、地球橢球面、絕對高程、相對高程、6°帶、高斯平面直角坐標、參心坐標系、地心坐標系、正高、大地高。測量學是研究地球的形狀和大小以及確定地面、水下及空間點位的科學。測定是指用測量儀器對被測點進展測量、數據處理，從而得到被測點的位置坐標，或根據測量得的數據繪制地形圖。測設是指把""設計圖紙上規劃設計好的工程建筑物、構筑物的位置通過測量在實地標定出來。〔4〕大地水準面是由靜止海水面并向大陸、島嶼延伸而形成的不規那么的閉合曲面。地球橢球面是把擬合地球總形體的旋轉橢球面。絕對高程是指地面點沿垂線方向至大地水準面的距離。相對高程是指選定一個任意的水準面作為高程基準面，地面點至此水準面的鉛垂距離。〔8〕6°帶，即從格林尼治首子午線起每隔經差6°劃分為一個投影帶。高斯平面直角坐標：經投影所得的影響平面中，中央子午線和赤道的投影是直線，且相互垂直，因此以中央子午線投影為X軸，赤道投影為Y軸，兩軸交點為坐標原點，即得高斯平面直角坐標系。參心坐標系是以參考橢球的""幾何中心為基準的""大地坐標系。地心坐標系是以地球質心為原點建立的空間直角坐標系，或以球心與地球質心重合的地球橢球面為基準面所建立的大地坐標系。正高是指地面點到大地水準面的鉛垂距離。〔13〕大地高是指地面點沿法線至地球橢球面〔或參考橢球面〕的距離，稱為該點的大地高。2.測量學主要包括哪兩局部內容？二者的區別是什么？測量學主要包括測定和測設兩局部內容；區別：測定是用測量儀器對被測點進展測量根據測量得的數據繪制地形圖，而測設是指把""設計圖紙上設計好的坐標實地標定出來。3.簡述的來歷及其含義。來歷：自20世紀90年代起，世界各國將大學里的測量學專業、測量學機構好測量學雜志都紛紛改名為。是一個新造出來的英文名詞，以前的英文詞典中找不到此詞，因此也沒有與之對應的漢譯名詞。1993年才第一次出現在美國出版的詞典〔第3版〕中，其定義為：地球的數學，是所有現代地理科學的技術支撐。接著，1996年國際標準化組織〔〕對定義為：是研究采集、量測、分析、存儲、管理、顯示和應用空間數據的現代空間信息科學技術。含義：將“〞譯為“地球空間信息學〞反映了國際標準化組織()對其所下定義的完整內容，反映了傳統測繪科學與遙感、地理信息系統、多媒體通訊等現代計算機科學和信息科學的集成。其意義遠遠超出了討論一個名詞譯法的范圍，而是標志著推動地球科學研究從定性走向定量、從模擬走向數字、從孤立靜止走向整體動態乃至實時的信息化過程。4.測量學的平面直角坐標系與數學上的平面直角坐標系有何不同？兩者有三點不同：〔1〕測量直角坐標系是以過原點的南北線即子午線為縱坐標軸，定為X軸；過原點東西線為橫坐標軸，定為Y軸〔數學直角坐標系橫坐標軸為X軸，縱坐標軸為Y軸〕。〔2〕測量直角坐標系是以X軸正向為始邊，順時針方向轉定方位角φ及I、、、象限〔數學直角坐標系是以X軸正向為始邊，逆時針方向轉定傾斜角θ，分I、、、象限〕。〔3〕測量直角坐標系原點O的坐標〔x0，y0〕多為兩個大正整數，〔數學坐標原點的坐標是x0=0，y0=0〕。5.簡述我國采用的高斯平面直角坐標系的建立方法。我國采用高斯平面坐標系的建立方法：〔1〕分帶，從格林尼治首子午線起，每隔經差6°劃分一帶，分為60個帶。〔2〕投影，采用等角投影方式將一個6°帶投影在中央子午線與橢圓柱帶面重合，中心軸線位于地球赤道面且通過球心的橢圓柱面上，展成平面，得到影像。〔3〕建立坐標系，以中央子午線投影為X軸，赤道投影為Y軸，兩軸交點為坐標原點得高斯平面直角坐標系。6.設我國某處P點的橫坐標19729513.12m,問該坐標值是按幾度帶投影計算而得？P點位于第幾帶？P點位于中央子午線東側還是西側，距中央子午線有多遠？該點在投影帶中真實的自然橫坐標值是多少？設我國某處P點的橫坐標，該坐標值是按6°帶投影計算而得的，P點位于第19帶，P點位于中央子午線東側，據中央子午線有，該點在投影帶中真實自然橫坐標值是229513.12m,該投影帶為6°帶。7.目前我國統一采用的高程系統和大地坐標系統各叫什么？我國的高程原點在哪里？我國統一采用的高程系統叫“1985年國家高程基準〞，大地坐標系統叫“2000國家大地坐標系〞，高程原點在青島觀象山。8.地面點的三維空間位置通常是怎樣測得的？測量的根本要素有哪些？A點的平面位置和高程及的水平方向，只要測出水平角β，水平距離以及A、P兩點間的高差，就確定了點P的空間位置；而對于直角坐標法，是使用全站儀或全球地位系統等，直接測出地面點位的三維直角坐標方法。測量的根本要素：角度〔水平角〕，距離〔水平距離〕，高差〔高程〕，坐測量地面點的三維空間位置，采用的方法有極坐標法和直角坐標法。對于極坐標法，如圖，標〔三維直角坐標〕ββABP9.測量的工作原那么是什么？為什么要遵守這些原那么？測量工作的根本原那么是：布局要“從整體到布局〞，程序是“先控制后碎部〞，精度按“由高度到低度〞，工作做到“步步有檢核〞，。原因：這樣才能確保測量成果緊缺可靠，可以防止測量錯誤，防止測量誤差的積累。10.測量工作中，地球曲率對距離測量和高程測量的影響如何？〔1〕.地球曲率對距離的影響：水平面代替水準面時水準面的曲率對水平距離的影響：經過簡化后的公式為：Δ^2/3R^2，其中ΔD為距離誤差、D為距離、R為地球半徑，一般取6371。可以用不同的距離代入上式,當距離等于10時，地球曲率影響距離測量而產生的相對誤差為1:1220000，而目前最精細的距離測量容許誤差為其長度的1:1000000，因此可得出結論，在半徑為10的圓面積內進展長度的測量工作時，可以用水平面代替水準面，其誤差可以忽略不計。〔2〕、用水平面代替水準面時水準面的曲率對高差的影響:經過簡化后的公式為：Δ^2/2R，其中H為高差誤差、D為距離、R為地球半徑，一般取6371。可以用不同的距離代入上式：10時，Δ7.8m100m時，Δ由計算可以看出，當水平距離僅為10時，用水平面代替水準面時水準面所產生的高差誤差就高達，因此用水平面代替水準面時由于地球曲率的影響，對高差而言即使在很短的距離內也必須加以考慮。第二章水準測量1．什么是前視？什么是后視？它們之間有何關系？答：后視點可以看成是的數據點，前視點可以看成是目標點，前視和后視是相對的。2．水準測量路線布設的形式有哪幾種？它們之間有何關系？答：附和水準路線，閉合水準路線，支水準路線；關系：都存在閉合差，用于測量路線檢核。4．什么是視差？視差產生的原因是什么？如何消除視差？答:視差：當眼睛在目鏡上下微微移動時，假設發現十字絲與目標像有相對運動，這種現象稱為視差原因：目標成像的平面和十字絲平面不重合消除方法：仔細進展物鏡的對中6．水準測量中要求前后視距離相等，可以消除哪些誤差？答：水準測量時，注意前、后視距離相等，可以消除視準軸和水準管軸不平行引起的儀器誤差對觀測的影響，還可以消除地球曲率和大氣折光等外界環境對觀測的影響。7．2-30為圖根閉合水準路線觀測結果，57.151m，試求各點的高程。解：=0.792+57.151-0.01×1.43/3.53=57.939m

8．準儀各軸線間應滿足的幾何條件是什么？答：1.圓水準軸平行于儀器豎軸，2.視準軸平行于管水準軸3.十字絲中絲垂直于儀器的豎軸。10．電子水準儀測量的根本原理是什么？采用的條紋碼尺起什么作用？答：觀測時，水準尺上的條形碼影像進入望遠鏡，然后被分光鏡分成兩局部：一局部是可見光，通過十字叉絲和目鏡，供照準用：另一局部是紅外光，被傳送給行陣探測器，探測器將采集到的條形碼光信號轉換成電信號，并與儀器內部儲存的條形碼信號進展比擬，從而得到水平視線的讀數。作用：讀數客觀，精度高，速度快，效率高11．在相距80m的兩點中間安置水準儀，A點尺上讀數a1，B點尺上讀數b1=1.117m，在B點附近2m處重置儀器，得A尺上讀數a2=1.695m，B尺上讀數b2=1.466m，問此水準管軸是否平行于視準軸？如果不平行，視準軸是向上傾斜還是向下傾斜？傾斜多大的角度？〔參閱附錄1〕解：1.321-10117=0.204〔m〕a22=04+1.466=1.670〔m〕因為，a2m不等于a2所以不平行。角度ι″=〔a22〕*0.025/80*206265″=64″所以，向上傾斜，傾斜64″第三章角度測量：1題：試述水平角和豎直角的定義。答：水平角是指地面上一點到兩目標點的方向線垂直投影到水平面上的夾角，或是過這兩條方向線的豎直面所夾的兩面角。豎直角是一點至目標方向線與水平線之間的夾角。2題：級光學經緯儀有哪兩種讀書裝置？答：豎直讀盤和水平讀盤4題：經緯儀有哪些主要軸線？他們之間的相互關系是什么？答：縱軸，平盤水準管軸，圓水準軸，橫軸，視準軸。滿足條件：平盤水準管軸垂直于縱軸；圓水準管平行于縱軸；視準軸垂直于橫軸；水準管軸垂直于縱軸；橫軸垂直于縱軸。5題：水平角和豎直角觀測時，采用盤左盤右的方法觀測各能消除哪些誤差？答：水平角觀測時使用盤左盤右可以消除儀器某些系統誤差對觀測角的影響，校核觀測結果和提高觀測結果的精度。豎直角觀測時使用盤左盤右消除自身和儀器所帶來的誤差和豎盤指標差6題：采用電子經緯儀進展測量是，對中和整平的目的是什么？答：對中和整平是為了測量的準確性，減少誤差。對中是為了找到那個固定的點；整平是為了減少測量時候測量環境，測量事物的誤差。7題：電子經緯儀的測角方式有哪幾種？目前普遍采用哪一種？為什么？答：編碼盤測角光柵盤測角動態測角目前普遍采用動態測角，因為動態測角的計數精度高，由于采用對徑光欄，能消除度盤刻劃誤差。8題：電子經緯儀與光學經緯儀有哪些不同？答：電子經緯儀與光學經緯儀的主要不同之處在于：電子經緯儀的度盤讀數系統采用了光電掃描、自動計數、電子顯示等技術；電子經緯儀的豎軸傾斜糾正采用了電子自動補償器；電子經緯儀的操作部件除了機械螺旋之外，還有電子按鍵。9題：將經緯儀安置在測站O點。采用測回法觀測由目標A、B兩點與測站O點構成的水平角。盤左時，測得左目標A的讀書，右目標B的讀數為；盤右時，測得右目標B的讀書為，左目標A的讀書為，試求水平角的一測回值。答：由題可得：水平角的一測回值：那么有：10題：用經緯儀觀測一目標的豎直角時，測得盤左讀數為，盤右讀數為，試求豎直讀盤的指標差和此目標一測回的豎直角。〔提示：盤右時，當望遠鏡物鏡向上轉動時，豎盤讀數增大〕答：⑴由題可得豎盤指標差：⑵一測回豎直角：那么有：第四章距離測量與直線定向4、如圖4-18所示，是推算各邊坐標方位角。解：如圖4-18所示，邊的坐標方位角為：ɑ=42°34′，邊的坐標方位角為：ɑ=ɑ+60°19′-180°+360°=42°34′+60°19′-180°+360°=282°53′邊的坐標方位角為：ɑ=ɑ+284°47′-180°-360°=282°53′+284°47′-180°-360°=27°40′邊的坐標方位角為：ɑ=ɑ-123°57′+180°=27°40′-123°57′+180°=83°43′第五章坐標測量2.全站儀一般有哪幾種測量模式？試簡述全站儀的根本操作步驟。答：測角模式，測距模式，測坐標模式；全站儀的操作步驟：①對中、整平。②按電源鍵開機。③豎直度盤0°基準設置。④傾斜補償。⑤大氣改正。⑥測站點坐標、儀器高、目標高〔棱鏡高〕的設置。⑦零方向配度盤。⑧觀測目標。4系統由哪幾局部組成？試簡述定位測量的工作原理。答：系統由衛星星座，地面測控系統，用戶設備組成；定位原理：衛星不連續的發送自身的星歷參數和時間信息，用戶接收到這些信息后，可求出衛星至用戶接收機的距離經過計算求出接收機的三維位置、三維方向以及運動速度和時間信息。例，將接收機的天線安置在地面的某個測點上，接收機接收到衛星的信號以及信號從衛星到達測點的時間延遲t，由此算得衛星與測點之間的直線距離·t式中，c為信號的傳播速度。d與衛星坐標()和測點坐標〔〕之間的關系為[()2+()2+()2]?衛星的瞬時坐標()可根據接收的衛星導航電文求得，故在上式中僅有三個未知數x、y、z。如果接收機同時接收三顆或三顆以上衛星的信號及時間延遲t，就可以列出三個火三個以上方程，從理論上講，這樣就能解算出測點的三維坐標x、y、z。5的衛星信號可分成哪幾種碼？每種碼的作用是什么？答：測距碼、數據碼、載波；測距碼的作用是給用戶傳送導航電文；用于測量信號接收天線和衛星之間的距離；用于識別來自不同衛星而同時到達接收天線的信號。數據碼的作用是衛星的星歷、時鐘改正、電離層時延改正、工作狀態信息以及碼轉換到捕獲P碼的信息。載波的作用是搭載其它調制信號、測距、測定多普勒頻移。6的定位方式有哪幾種？試比擬他們的優缺點答：絕對定位，相對定位，靜態定位，動態定位；絕對定位得到的是偽距，偽距測量的精度只能到達米級，精度較低；相對定位的精度可以到達毫米級，精度很好；靜態定位可增強網的幾何強度，獲得多余觀測量從而提高定位精度。9測量的主要誤差來源有哪些？如何消除或減弱這些誤差？答：衛星誤差、傳播誤差、接收機誤差、其他誤差；衛星誤差中的衛星鐘差可采用鐘差模型改正。改正后的殘差可采用差分相對定位中的求差法來進一步消除；消除衛星誤差中的衛星軌道誤差在測量數據處理中引入衛星軌道偏差的改正參數，或利用在兩個觀測站上對同一衛星進展同步觀測求差。傳播誤差中得電離層折射可利用雙頻接收機進展觀測可以改正，或采用電離層折射模型加以修正，或利用相對定位的同步觀測求差法可以消除；對流層折射可采用對流層折射模型進展修正，或利用相對定位的同步觀測求差法加以消除；多路徑效應選擇屏蔽良好的天線、延長觀測時間等均可消除或減弱多路徑效應的影響。接收機誤差中儀器分辨率誤差可通過增加觀測量可減弱其影響；接收機鐘差可采用鐘差模型進展修正；整周解誤差采用初始化來消除誤差；天線誤差盡量仔細對中來減小誤差。第六章測量誤差的根本理論一.測量誤差的主要來源有哪些？測量誤差分哪兩類？它們的區別是什么？主要來源：觀測者、儀器、外界；誤差分類：系統誤差、偶然誤差；它們的區別：這兩種誤差主要在含意上不同，另外系統誤差具有累積性，對測量結果的影響很大，但這種影響具有一定的規律性，可以通過適當的途徑確定其大小和符號，利用計算公式改正系統誤差對觀測值的影響，或采用適當的觀測方法，提高測量儀器的精度加以消除或削弱。偶然誤差是不可防止的，且無法消除。但屢次觀測其取平均，可以抵消一些偶然誤差，因此偶然誤差具有抵償性，屢次觀測值的平均值比一次測得的數值更接近于真值，此外，提高測量儀器的精度，選擇良好的外界觀測條件，改良觀測程序，采用合理的數據處理方法如最小二乘法等措施來減小偶然誤差對測量成果的影響。二.偶然誤差有哪些特性？試根據偶然誤差的第四個特性，說明等精度直接觀測值的算術平均值就是該觀測值的最可靠值。偶然誤差的特性：1．在一定的觀測條件下，偶然誤差的絕對值不會超過一定的限度；2.絕對值小的誤差比絕對值大的誤差出現的概率大；3.絕對值相等的正誤差與負誤差出現的概率相等；4.當觀測次數無限增多時，偶然誤差的算術平均值趨近于零。說明：在大量的偶然誤差中，正誤差與負誤差出現的概率相等，因此在求全部誤差總和時，正的誤差和負的誤差就有相互抵消的可能。當誤差個數無限增大時，它們的算術平均值就趨近零。所以，精度直接觀測值的算術平均值就該觀測值是最可靠值。三．何為精度？試解釋作為衡量精度指標的中誤差、極限誤差的概率含義。精度是指誤差分布的密集或離散的程度，也就是指離散度的大小。精度是一個集體共有的指標值，并非特指某個偶然誤差值的大小。中誤差δ的概率含義是:對任意一個觀測值，它的真誤差Δi落在由它的中誤差δ組成的區間[-δ,δ]內的概率是0.683，或者說，當100時，落在區間[-δ,δ]內的真誤差的個數越有68個。極限誤差：在一定的觀測條件下，偶然誤差的絕對值不會超過一定的限值，這個限值就是極限誤差。四．設有一n邊形，各內角的觀測中誤差為m，試求該n邊形內角和的中誤差。解：每個內角的中誤差為m，對n邊行的內角和…〔此式為n個l之和〕應用誤差傳播定律的計算式，得±該n邊行內角和的中誤差為各內角中誤差的倍〔n為內角數〕七.采用測回法觀測水平角∠，觀測A目標和B目標的方向讀數的中誤差均為±6″，容許誤差為中誤差的三倍，試求上下兩半測回角值之差的容許誤差和各測回角值之差的容許誤差。解：設上半測回為：，下半測回為：b'-a',那么上下兩半測回角值之差α差=〔b'-a'〕.又由誤差傳播定律：上下兩半測回角值之差中誤差那么mα差=2×6‘’=一測回角〔1〕值為〔b'-a'〕/2那么一測回角值的中誤差根據測回角原理，兩個測回的表達式一致，那么m一測回1一測回角〔2〕值為〔b2-a2+b2'+a2'那么各測回角值之差的容許誤差為3×8.5八．對一距離測量了六次，觀測結果分別為：246.535m、246.548m、246.520m、246.529m、246.550m、246.537m，試計算其算術平均值、算術平均值的中誤差及相對誤差。解：算術平均值次數觀測值123456觀測值的中差顯然，，根據誤差傳播定律的計算式，有算術平均值的中誤差M相對誤差K九．某水平角以等精度觀測四個測回，觀測值分別為55°40′47″、55°40′40″、55°40′42″、55°40′46″，試求各觀測值的一測回的中誤差、算術平均值及其中誤差。編號觀測值V155°40′47″+3″9255°40′40″-4″16355°40′42″-2″4455°40′46″+2″455°40′44″[V]1″[]=33觀測值的中誤差m算術平均值55°40′44″算術平均值中誤差十、如圖，采用全站儀測得150.112m±0.005m，∠55°32′08″±6″，∠61°29′47″±6″，試計算邊長c及其中誤差。.答：如下列圖由∠∠∠180那么，∠180。-〔∠∠B〕由誤差傳播定律∠C的中誤差m由題m∠A=m∠B∠180。-由圖幾何關系：那么邊mc=sin62.58'所以邊長c的中誤差為：±第七章小區域控制測量1.小區域測量平面控制網和高程控制網各有哪幾種布設形式？各在什么條件采用？〔1〕小區域測量平面控制網的布設采用導線網和三角網，高程控制網主要采用三、四等水準測量和三角高程測量。〔2〕小區域平面控制網應根據測區的大小分級建立測區首級控制網和圖根控制網；小區域高程測量也應根據測區的大小和工程要求采用分級建立。2.導線測量外業踏勘選點時應注意哪些問題？導線測量外業踏勘選點時應注意：①相鄰點間要通視良好，地勢較平坦，便于測量。②點位應選在土質堅實處，便于保存標志和安置儀器。③視野應開闊，便于施測碎部。④導線各邊的長度應盡量接近平均邊長。⑤導線點應有足夠的密度，分布較均勻，便于控制整個測區。4.導線的布設形式有哪幾種？他們各用在什么地方？導線的布設形式有：①閉合導線，通常用于測區的首級控制；②附和導線，通常用于加密控制；③支導線，僅適用于圖根控制加密。5..簡述三、四等水準測量的施測步驟。在一個測站上一共需要觀測那些數據？算出哪些數據？〔1〕三、四等水準測量的施測步驟：三、四等水準測量觀測應在通視良好、望遠鏡成像清晰及穩定的情況下進展，一般采用一對雙面尺。三等水準一個測站的觀測步驟：〔后-前-前-后；黑-黑-紅-紅〕〔1〕照準后視尺黑面，精平，分別讀取上、下、中三絲讀數，并記為1、2、3。〔2〕照準前視尺黑面，精平，分別讀取上、下、中三絲讀數，并記為4、5、6。〔3〕照準前視尺紅面，精平，讀取中絲讀數，記為7〔4〕照準后視尺紅面，精平，讀取中絲讀數，記為8這四步觀測，簡稱為“后一前一前一后(黑一黑一紅一紅)〞，這樣的觀測步驟可消除或減弱儀器或尺墊下沉誤差的影響。對于四等水準測量，標準允許采用“后一后一前一前〔黑一紅一黑一紅)〞的觀測步驟。后〔上、下、中〕前〔上、下、中〕改變儀器高前〔中〕后〔中〕〔2〕一個測站需要觀測的數據有：水準尺黑面、紅面的讀數，前后視距讀數;需要計算的數據有：前、后視距差，前、后視距差累積，同一根水準尺黑面與紅面中絲讀數之差，黑面測得的高差，紅面測得的高差，高差的平均值。8、閉合導線12341的數據位X1=4032.20m，Y1=4537.16m，ɑ12=95°58′00″；觀測數據為β1=125°52′14″，β2=82°46′25″，β3=91°08′28″，β4=60°13′52″，D1223=78.95m，D34=137.23m，D41=78.97m。試列表計算2、3、4點的坐標〔不需顧及全長相對閉合差的容許