《建筑测量》作业 参考答案

建筑测量1说明：本次作业对应于教材第1章和第2一、填空题（每空1分，共25分）1 .测量工序的基本原则是从整体到局部、先控制后碎部、高精度控制低精度。

2. 方位角是指标准方向朝北端顺时针转到待定直线所形成的水平夹角，轴北顺时针转到待定直线所形成的水平夹角称为坐标方位角。

坐标方位角的范围是0°~360°，而象限角的范围是0°~90°，为了说明象限角所在的象限，其角值前应加象限的编号。

3.地面点到大地水准面的铅垂距离为绝对高程，地面点到任意水准面的铅垂距离为相对高程。

两个地面点之间的高程之差称为高差。

无论采用绝对高程还是相对高程，两点之间的高差不变。

如果hAB>0，说明A点低于B点。

4.水准测量的基本原理是利用水准仪提供一条水平视线，测定地面两点之间的高差，推算未知点高程。

5.水准仪的粗略整平是指转动脚螺旋使圆水准器气泡居中；水准仪的精确整平是指转动微倾螺旋使水准管气泡居中。

6.水准测量的水准路线分为闭合路线、附合路线、支路线。

7.使用微倾式水准仪的操作步骤是安置仪器、粗平、照准、精平与读数。

二、名词解释和简答题（每小题1分，共45分）1.地面点的平面位置如何确定？测量上的直角坐标系有哪些？它们是如何定义的？答：地面点的平面位置是地面点垂直投影在水平面上，用平面直角坐标(x、y)来表示；测量上的直角坐标系有高斯平面直角坐标系和独立平面直角坐标系，利用高斯投影法建立的平面直角坐标系，称为高斯平面直角坐标系。

当测区范围较小时，可以用测区中心点的水平面来代替大地水准面，在这个平面上建立的测区平面直角坐标系，称为独立平面直角坐标系。

2.何谓水准面？何谓大地水准面？地面点的第三维坐标是什么？答：所谓水准面是假想处于静止状态的海水面延伸穿过陆地和岛屿，将地球包围起来的封闭曲面。

所谓大地水准面是通过平均海水面的水准面。

（大地水准面具有唯一性，水准面和大地水准面具有共同的特性，即处处与铅垂线方向相垂直。

）地面点的第三维坐标是高程。

3.在距离测量及高程测量中，用水平面代替水准面的限度分别是什么？答：当地形图测绘或施工测量的面积较小时，可将测区范围内的椭球面或水准面用水平面来代替，这将使测量的计算和绘图大为简便，但必须有一定的限度。

距离测量时，以半径为10km的区域作为用水平面代替水准面的限度；高程测量中，以距离100m为用水平面代替水准面的限度。

4.何谓水准点，何谓转点？尺垫起何作用，什么点上采用尺垫？水准点上要用尺垫吗？答：用水准测量方法测定的高程控制点称为水准点，常以BM表示。

所谓转点是临时设置，用于传递高程的点，其上应放置尺垫。

转点的作用就是传递高程。

水准点上不能用尺垫。

5.水准仪主要由哪几部分组成？各有何作用？何为望远镜的放大率？何为水准管分划值？答：主要由望远镜、水准器及基座三部分组成。

望远镜是用来精确瞄准远处目标并对水准尺进行读数的。

水准器用于粗略、精确整平仪器。

基座的作用是支承仪器的上部，并通过连接螺旋与三脚架连接。

通过望远镜的目镜放大后的虚像与用眼睛直接看到目标大小的比值，叫望远镜的放大率。

管水准器上相邻分划线间的圆弧所对应的圆心角值叫水准管分划值。

6.什么是视差？它是怎样产生的？如何消除？答：所谓“视差”，是当眼睛在目镜端上、下微动时，看到十字丝与目标的影像相互移动的现象。

其产生的原因是目标的实象未能刚好成在十字丝平面上。

视差的存在会增大标尺读数的误差，消除的方法是再旋转物镜对光螺旋，重复对光，直到眼睛上、下微动时标尺的影像不再移动为止。

7.在水准测量中为什么要求前后视距相等？答：前后视距相等可消除角误差、地球曲率和大气折光的误差。

8.水准测量外业中有哪些测站检核和计算检核？答：测站检核的方法有：1) 变仪高法。

2) 双面尺法。

9.水准仪主要轴线之间应满足的几何条件是什么？各起什么作用？答：DS3型水准仪的主要轴线有望远镜视准轴、水准管轴、圆水准轴，此外还有仪器的竖轴。

它们之间应满足以下几何条件：1 ) 圆水准轴平行于仪器的竖轴，即//，主要使仪器竖轴竖直；2 ) 十字丝横丝垂直于竖轴，即十字丝横丝，使十字丝横丝保持水平，保证读数精度；3 ) 水准管轴平行于视准轴，即//，使仪器提供一条水平视线。

三、计算题（30分）1.已知A 、B 、C 三点坐标分别为X A =2186.29, Y A =1383.97；X B =2192.45, Y B =1556.40；X c =2299.83, Y c =1303.80。

求αAB 、D AB 和αAC 、D AC 。

解：16.629.218645.2192=-=-=∆A B AB x x x2.设地面上A 、B 两点，A 点为后视点、B 为前视点，A 点高程为18.763m ，后视读数为1.523m ，前视读数为1.875m 。

计算A 、B 两点的高差？A 点与B 点哪点高？，B 点高程为多少？视线高程为多少？ 解：h AB =1.523-1.875=-0.352m由于h AB <0，所以A 点比B 点高。

H B =H A +h AB =18.763+(-0.352)=18.411m H 视=H A +a=18.763+1.523=20.286m3.将图1中所注数据填入表内并进行计算。

图14.如图2所示的附合水准路线，已知两点的高程、各侧段的测站数及观测高差。

试计算及调整其高差闭合差，并求各待定点的高程。

方向线与水平线的夹角称为竖直角。

竖直角为正时，称为仰角，为负时称为俯角。

2.DJ6型光学经纬仪是由照准部、水平度盘、基座。

3.经纬仪的使用是指对仪器进行对中、整平、调焦与照准、和读数四项操作步骤。

4.测量竖直角在竖盘读数前，应注意使竖盘指标水准管气泡居中，目的是竖盘指标线处于正确位置。

5.经纬仪的竖盘指标差是指竖盘指标常常偏离正确位置，这个偏离的差值x角即为竖盘指标差，竖盘指标差的计算公式为(αR -αL )/2,也可以为（R+L ）/2-180°。

6.使用经纬仪整平的目的是使仪器竖轴处于铅垂位置，对中的目的是使仪器中心与测站点位于同一条铅垂线上。

7.测回法适用于两至三个观测方向，方向观测法适用于三个观测方向以上的。

8.竖直角测量的计算公式盘左为αL=90°-L ，盘右为αR=R-270°，平均值为(αR +αL )/2。

竖盘指标差的计算公式为(αR -αL )/2,也可以为（R+L ）/2-180°。

9.精密量距时，尺长改正的计算公式为△l d =l s -l o ，温度改正的计算公式为△l t =α(t-t o )l o ，倾斜改正的计算公式为△l d =-h 2/2l ；钢尺尺长方程式的一般形式为l t =l o +△l+α(t-t o )l o 。

10.倾斜视线的视距测量计算公式：D 平=Kl ·cos 2ɑ, h AB =21Kl ·sin2ɑ+i-S, H B =H A +h AB 。

二、名词解释和简答题（35分） 1.钢尺量距时为什么要进行直线定线？答：若两点间距离较长，一整尺不能量完，或由于地面起伏不平，不便用整尺段直接丈量，就须在两点间加设若干中间点，而将全长分做几小段。

这种在某直线段的方向上确定一系列中间点的工作，称为直线定线。

2.什么叫水平角、竖直角？水平角和竖直角的观测原理是什么?答： 水平角是地面上一点到两目标的方向线垂直投影在水平面上的夹角，用β来表示，其角值范围为0°～360°。

竖直角是在同一竖直面内，一点到目标的方向线与水平线之间的夹角，又称倾角，用α表示，其角值范围为-90°～90°。

用经纬仪测水平角的原理：经纬仪必须具备一个水平度盘及用于照准目标的望远镜。

测水平角时，要求水平度盘能放置水平，且水平度盘的中心位于水平角顶点的铅垂线上，望远镜不仅可以水平转动，而且能俯仰转动来瞄准不同方向和不同高低的目标，同时保证俯仰转动时望远镜视准轴扫过一个竖直面。

等于终点方向值减去起点方向值。

用经纬仪测竖直角的原理：望远镜照准目标的方向线与水平线分别在竖直度盘上有对应两读数之差。

3.角度观测有哪些主要误差？在进行角度观测时为什么要进行盘左、盘右两次观测？答：误差的来源主要有：1)仪器误差：竖轴误差、横轴误差、视准轴误差、度盘刻划不均匀误差、度盘偏心差和竖盘指标差等；2)安置仪器误差(对中、整平、目标偏心误差、照准和读数误差)；3)外界条件的影响的误差（旁折光影响，温度等其他因素）在进行角度观测时盘左、盘右两次观测可以消除视准轴不垂直于水平轴、水平轴不垂直于竖轴和水平度盘偏心及竖盘指标差等误差的影响。

4.简述测回法和方向观测法的观测步骤。

两种方法各有哪些限差？如何配置水平度盘的读数？答：测回法的观测步骤：1)安置仪器与工具；2)盘左观测（度盘配置且由起点顺时针再观测至终点）；3)盘右观测（由终点逆时针再观测至起点）；4)盘左与盘右水平角的较差小于或等于40″，取平均值，还有各测回平均角值的较差的限差。

而方向观测法基本与测回法相同，但是在盘左盘右观测时均需要归零观测，并且有归零差、2C和各测回互差。

配置水平度盘的方法：1）度盘变换手轮（先照准起点后通过变换手轮进行度盘配置）；2）复测扳手（通过复测扳手的上离下合，先配置好后照准起点）。

5.经纬仪的检查包括哪些内容？竖盘指标差的检验如何检验？答：照准部水准管轴垂直于竖轴的检验与校正；十字丝竖丝垂直于横轴的检验与校正；视准轴垂直于横轴的检验与校正；横轴垂直于竖轴的检验；竖盘指标水准管轴垂直于竖盘指标线等内容。

竖盘指标差的检验：用盘左、盘右照准同一目标，读取竖盘读数L、R（读数时应调节指标水准管气泡居中），再计算竖盘指标差x，如x=0表示条件满足，否则应进行校正。

6.钢尺量距和视距测量会受哪些误差的影响？答：钢尺量距误差--定线误差、尺长误差、温度误差、拉力误差、倾斜误差、钢尺垂曲误差、丈量误差等；视距测量的误差--视距读数误差、标尺倾斜误差、竖直角观测误差、视距常数误差、外界条件的影响等。

7.简述全站仪的组成、性能指标、测量模式、使用方法和注意事项。

答：全站仪由四大光电测量系统（水平角测量、竖直角测量、距离测量和补偿系统）、微处理器和电子手簿及附属部件；同轴望远镜等组成。

主要性能指标有1）精度 2）测程 3）最小读数及测距时间 4）工作环境温度测量模式有1）角度测量模式 2）距离测量模式 3）坐标测量模式 4）特殊模式使用方法：1)安置仪器 2）开机 3）仪器自检 4）参数设置 5）选择角度测量模式6）选择距离测量模式 7）照准、测量 8）测量完毕关机。

注意事项：1）撑伞作业，防止阳光直照仪器； 2）避免温度骤变时作业；3）测线两侧或反射镜后应避开障碍物，以免干扰； 4）观测结束及时关机；5）运输过程中注意仪器的防潮、防震、防高温； 6）注意仪器的及时充电。