土木工程測量課后習題答案?第一章緒論習題1.什么是測量學？它的任務和作用是什么？2.測量工作的基準面和基準線有哪些？3.測量坐標系與數學坐標系有何不同？4.確定地面點的空間位置需要哪些元素？5.測量工作的基本原則是什么？

答案1.測量學是研究地球的形狀和大小以及確定地面（包括空中、地下和海底）點位的科學。它的任務包括測定和測設兩個方面。測定是指使用測量儀器和工具，通過測量和計算，得到一系列測量數據，將地球表面的地物和地貌繪制成地形圖，供經濟建設、規劃設計、國防建設等使用。測設則是根據工程建設的需要，將設計圖紙上規劃好的建筑物、構筑物的平面位置和高程，通過一定的測量儀器和方法測設到實地上去，作為施工的依據。測量學在國民經濟建設、國防建設、科學研究等方面都有著重要的作用，如為工程建設提供地形資料，保障工程的選址、設計和施工的順利進行；為資源勘探、環境保護等提供數據支持；在國防上用于軍事測繪、導航定位等。2.測量工作的基準面包括大地水準面和參考橢球面。大地水準面是由靜止海水面并向大陸延伸所形成的不規則的封閉曲面，它是測量工作的基準面。參考橢球面是一個與大地水準面非常接近的橢球面，它是為了便于進行測量計算而建立的數學模型。測量工作的基準線是鉛垂線，它是重力的方向線。3.測量坐標系與數學坐標系的不同主要體現在以下幾個方面：坐標軸的方向：測量坐標系的縱軸為X軸，方向向北；橫軸為Y軸，方向向東。數學坐標系的橫軸為X軸，縱軸為Y軸。象限的順序：測量坐標系的象限順序是順時針方向，而數學坐標系是逆時針方向。坐標原點的位置：測量坐標系的坐標原點通常位于測區的西南角，而數學坐標系的坐標原點一般位于坐標平面的左下角。4.確定地面點的空間位置需要三個元素，即該點的平面坐標（X，Y）和高程（H）。平面坐標確定了點在水平面上的位置，高程確定了點相對于基準面的高度。5.測量工作的基本原則是"從整體到局部、先控制后碎部、由高級到低級"。從整體到局部是指先在測區建立控制網，然后在控制網的基礎上進行碎部測量，這樣可以保證整個測量工作的精度和可靠性。先控制后碎部是指先進行控制測量，確定控制點的位置，然后再根據控制點進行碎部測量，繪制地形圖或進行工程放樣。由高級到低級是指控制網的精度要由高到低，先建立高精度的首級控制網，然后再根據需要建立次級控制網，以滿足不同測量工作的要求。

第二章水準測量習題1.水準測量的原理是什么？2.水準測量中為什么要求前后視距相等？3.水準測量的儀器有哪些？各有什么作用？4.什么是高差閉合差？如何調整高差閉合差？5.進行水準測量時，怎樣進行觀測和記錄？

答案1.水準測量的原理是利用水準儀提供的水平視線，讀取豎立于兩點上的水準尺讀數，來測定兩點間的高差，然后根據已知點高程，推算出未知點高程。設A、B為地面上兩點，已知A點高程為HA，在A、B兩點上分別豎立水準尺，水準儀安置在兩點之間，讀取A尺讀數為a，B尺讀數為b，則A、B兩點間的高差hAB=ab。若已知A點高程HA，則B點高程HB=HA+hAB。2.水準測量中要求前后視距相等，主要有以下原因：可以消除或減弱視準軸不平行于水準管軸的誤差影響。可以消除或減弱地球曲率和大氣折光的影響。可以減少水準尺傾斜誤差的影響。3.水準測量的儀器主要有水準儀和水準尺。水準儀的作用是提供水平視線，以便讀取水準尺上的讀數，從而測定兩點間的高差。常用的水準儀有DS05、DS1、DS3等型號，其中"D"表示大地測量儀器，"S"表示水準儀，數字表示該儀器的精度，即每千米往返測高差中數的中誤差（以毫米計）。水準尺的作用是豎立在地面點上，供水準儀讀取高差。水準尺有直尺和塔尺兩種，直尺一般用于三、四等水準測量，塔尺一般用于等外水準測量。4.高差閉合差是指水準路線實測高差之和與其理論高差之和的差值。高差閉合差的調整方法根據水準路線的形式不同而有所不同。附合水準路線：將高差閉合差反符號，按與測段長度或測站數成正比的原則，分配到各測段的高差上，即改正數vi=fh/L×Li或vi=fh/N×ni，其中fh為高差閉合差，L為水準路線總長度，Li為第i測段長度，N為總測站數，ni為第i測段測站數。閉合水準路線：將高差閉合差反符號，平均分配到各測段的高差上，即vi=fh/n，其中n為測段數。支水準路線：取往、返測高差的平均值作為觀測成果，高差閉合差fh往+fh返，往、返測高差的改正數大小相等，符號相反。5.進行水準測量時，觀測和記錄的步驟如下：安置水準儀：將水準儀安置在測站上，調節腳螺旋，使圓水準氣泡居中，使儀器粗略整平。瞄準水準尺：松開制動螺旋，轉動望遠鏡，用準星和照門瞄準水準尺，然后擰緊制動螺旋。轉動微動螺旋，使十字絲豎絲對準水準尺中線。調節物鏡對光螺旋，使水準尺成像清晰。讀數：轉動微傾螺旋，使水準管氣泡兩端的影像符合，此時視線水平。讀取中絲在水準尺上的讀數，讀數時應從小往大讀，讀到毫米位。記錄：將觀測數據及時記錄在水準測量手簿上，記錄應清晰、準確、完整，不得涂改。記錄內容包括測站編號、后視讀數、前視讀數、高差等。

第三章角度測量習題1.角度測量包括哪兩項內容？2.經緯儀的主要軸線有哪些？它們之間應滿足哪些條件？3.水平角觀測的方法有哪些？各適用于什么情況？4.什么是豎盤指標差？如何計算和消除豎盤指標差？5.進行水平角觀測時，怎樣進行觀測和記錄？

答案1.角度測量包括水平角測量和豎直角測量兩項內容。水平角是指地面上一點到兩目標的方向線鉛垂投影在水平面上所夾的角。豎直角是指在同一豎直面內，一點到目標的方向線與水平線的夾角。2.經緯儀的主要軸線有豎軸VV、橫軸HH、視準軸CC、水準管軸LL。它們之間應滿足以下條件：水準管軸LL應垂直于豎軸VV，即LL⊥VV。橫軸HH應垂直于豎軸VV，即HH⊥VV。視準軸CC應垂直于橫軸HH，即CC⊥HH。十字絲豎絲應垂直于橫軸HH。3.水平角觀測的方法有測回法和方向觀測法。測回法：適用于觀測兩個方向之間的水平角。具體步驟為：盤左位置，瞄準左目標A，讀取水平度盤讀數a左；松開照準部制動螺旋，順時針轉動照準部，瞄準右目標B，讀取水平度盤讀數b左；計算盤左半測回角值β左=b左a左。盤右位置，瞄準右目標B，讀取水平度盤讀數b右；逆時針轉動照準部，瞄準左目標A，讀取水平度盤讀數a右；計算盤右半測回角值β右=b右a右。取盤左、盤右半測回角值的平均值作為一測回角值β=(β左+β右)/2。方向觀測法：適用于觀測三個或三個以上方向之間的水平角。具體步驟為：在測站上安置經緯儀，對中、整平，量取儀器高。盤左位置，選擇一個明顯的目標作為起始方向，依次瞄準其他目標，讀取水平度盤讀數。盤右位置，按逆時針方向依次瞄準各目標，讀取水平度盤讀數。計算各方向的平均讀數、歸零方向值、各測回平均方向值等。4.豎盤指標差是指豎盤指標偏離正確位置而產生的差值。豎盤指標差的計算公式為：x=(L+R360°)/2或x=(α左+α右)/2180°，其中L為盤左豎盤讀數，R為盤右豎盤讀數，α左為盤左豎直角，α右為盤右豎直角。消除豎盤指標差的方法是采用盤左、盤右取平均值的方法。5.進行水平角觀測時，觀測和記錄的步驟如下：安置經緯儀：在測站上安置經緯儀，對中、整平，量取儀器高。瞄準目標：松開照準部制動螺旋，轉動望遠鏡，用準星和照門瞄準目標，然后擰緊制動螺旋。轉動微動螺旋，使十字絲豎絲對準目標。讀數：轉動照準部，使水平度盤讀數符合要求，讀取水平度盤讀數。記錄觀測數據，包括測站編號、目標編號、水平度盤讀數等。觀測多個目標時，按測回法或方向觀測法的步驟依次進行觀測和記錄。觀測過程中應注意儀器的對中、整平情況，瞄準目標要準確，讀數要清晰、準確。觀測結束后，應及時檢查觀測數據的準確性，如有錯誤應及時重測。

第四章距離測量與直線定向習題1.距離測量的方法有哪些？各適用于什么情況？2.鋼尺量距的精密方法有哪些？如何進行？3.什么是直線定向？直線定向的標準方向有哪些？4.什么是方位角？方位角是如何分類的？5.已知A點坐標為(100,100)，B點坐標為(200,200)，求直線AB的方位角和距離。

答案1.距離測量的方法有鋼尺量距、視距測量、光電測距等。鋼尺量距：適用于量距精度要求較高，量距長度較短的情況，如鋼尺量距一般用于三、四等水準測量中的距離測量，以及小區域的地形測量等。視距測量：適用于精度要求較低的距離測量，常用于地形測量中碎部點的距離測量。光電測距：適用于各種距離測量場合，具有精度高、速度快等優點，廣泛應用于工程測量、地形測量、地籍測量等領域。2.鋼尺量距的精密方法有：經緯儀定線：在直線兩端點A、B上各立一標桿，然后將經緯儀安置在A點，瞄準B點標桿，固定照準部，沿視線方向在地面上定出中間點1、2、3等，使這些點在同一直線上。精密量距：用檢定過的鋼尺，采用經緯儀定線，沿直線方向量距。量距時，應施加標準拉力，鋼尺應保持水平，同時讀取兩端點的鋼尺讀數和溫度。成果整理：計算量得的傾斜距離、水平距離、高差，以及各項改正數，最后求出直線的實際水平距離。改正數包括尺長改正、溫度改正、傾斜改正等。3.直線定向是確定直線與標準方向之間的水平夾角。直線定向的標準方向有真子午線方向、磁子午線方向和坐標縱軸方向。真子午線方向：通過地球表面某點的真子午線的切線方向。磁子午線方向：磁針在地球磁場作用下，自由靜止時所指的方向。坐標縱軸方向：測量坐標系中縱軸的方向。4.方位角是從標準方向的北端起，順時針方向到直線的水平夾角。方位角分為真方位角、磁方位角和坐標方位角。真方位角：以真子午線方向為標準方向的方位角，用A表示。磁方位角：以磁子午線方向為標準方向的方位角，用Am表示。坐標方位角：以坐標縱軸方向為標準方向的方位角，用α表示。5.已知A點坐標為(100,100)，B點坐標為(200,200)，則：直線AB的坐標方位角αAB=arctan((200100)/(200100))=45°。直線AB的水平距離DAB=sqrt((200100)^2+(200100)^2)=141.42m。

第五章測量誤差的基本知識習題1.什么是測量誤差？測量誤差產生的原因有哪些？2.測量誤差按其性質可分為哪幾類？各有什么特點？3.什么是中誤差、相對誤差和極限誤差？4.衡量測量精度的指標有哪些？5.已知一組觀測值為10.1，10.2，10.3，10.4，10.5，求其算術平均值、中誤差和相對誤差。

答案1.測量誤差是指測量結果與真實值之間的差異。測量誤差產生的原因主要有以下幾個方面：儀器誤差：測量儀器本身的不完善所引起的誤差，如水準儀的視準軸不平行于水準管軸、經緯儀的橫軸不垂直于豎軸等。觀測誤差：觀測者的感覺器官的鑒別能力有限、觀測方法不當、觀測時的外界條件等因素所引起的誤差，如瞄準誤差、讀數誤差、照準誤差等。外界環境誤差：測量時的外界環境條件的變化所引起的誤差，如溫度、濕度、風力、大氣折光等。2.測量誤差按其性質可分為系統誤差和偶然誤差。系統誤差：在相同觀測條件下，對某一量進行一系列觀測，誤差的大小和符號保持不變或按一定規律變化。系統誤差具有累積性，對測量結果影響較大，但可以通過一定的方法加以消除或減弱。偶然誤差：在相同觀測條件下，對某一量進行一系列觀測，誤差的大小和符號呈現出偶然性，從表面上看沒有任何規律性。偶然誤差不能用計算的方法或一定的函數關系來改正或消除，但可以通過適當的觀測方法和數據處理方法來減小其對測量結果的影響。3.中誤差是衡量觀測精度的一種數字標準，它是一組等精度觀測誤差平方和的平均值的平方根。相對誤差是中誤差與觀測值之比，它是一個無名數，常用分子為1的分數形式表示。極限誤差是在一定觀測條件下，偶然誤差的絕對值不會超過一定的限值，這個限值稱為極限誤差。極限誤差通常取中誤差的3倍。4.衡量測量精度的指標有中誤差、相對誤差、極限誤差、容許誤差等。5.已知一組觀測值為10.1，10.2，10.3，10.4，10.5，則：算術平均值x=(10.1+10.2+10.3+10.4+10.5)/5=10.3。中誤差m=sqrt(((10.110.3)^2+(10.210.3)^2+(10.310.3)^2+(10.410.3)^2+(10.510.3)^2)/(51))=0.158。相對誤差K=m/x=0.158/10.3=1/65.2。

第六章小區域控制測量習題1.什么是控制測量？控制測量的作用是什么