2014年河海大学工程硕士研究生入学工程测量学复习资料

工程测量学复习题

1.简述现代工程测量的主要内容和常用的测量技术，以及现代工程测量的发展方向。

答：( 1)主要内容：提供模拟或数字的地形资料；进行测量及其有关信息的采集和处理；建筑物的施工放样；大型精密设备的安装和调试测量；工业生产过程的质量检测和控制；各类工程建设物、矿山和地质病害地带的变形监测、机理解释和预报；工程测量专用仪器的研制与应用；与研究对象有关的信息系统的建立和应用等。

(2)常用测量技术：常规地面测量技术；卫星定位技术( GPS ;影像技术；水下地形测量技

术；特种量测技术；信息管理技术。

( 3)发展方向：测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展，其应用范围将进一步扩大，影象、图形和数据处理方面的能力进一步增强；在变形观测数据处理和大型工程建设中，将发展基于知识的信息系统，并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合，解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题；工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量；多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用；GPS、GIS 技术将紧密结合工程项

目，在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用；大型和复杂结构建筑、设备的三维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个热点；固定式、移动式、车载、机载三维激光扫瞄仪将成为快速获取被测物体乃至地面建筑物、构筑物及地形信息的重要仪器；

数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。

2.工程测量中表示测量精度高低的指标有很多种，试分析真误差、中误差、标准差的区别与联

系？答：真误差是指观测值与真值的差值。中误差是指一组观测值方差的开方，用来表示测量的精度。标准差是中误差在数理统计中对应的概念。

3.在大型工程施工阶段，施工测量工作的主要内容包括哪些？

答：工程施工建设阶段的测量工作主要是按设计要求将设计的建筑物位置、形

状、大小及高程在实地标定出来，以便进行施工；另一方面作为施工质量的监督，还需进行工程质量监理。

4. 已知两个点的平面坐标，它们构成直线的正、反方位角的关系如何？通过坐

标反算得到的坐标方位角在不同象限的取值怎样确定

?

答: （1）正、反方位角相差180度。

（2）根据X 、丫的坐标增量判断所在象限（坐标反算得到的坐标方位角为 R ）:

象眼

坐标方位角取值范圍 坐标增毘符号 方位详R 的关系 Ax

I

+

+ a-R 11 一

+

cr=lSO +A in 一 —

£t=lSO^ IV 27『~则 +

— a-36O e +^ 5.

用测量误差传播定律推导出极坐标测量平面点位误差 Mp 的表达公式。若用某

全站仪（标称精度：3mm+2ppm2〃）进行极坐标法定位测量，测量放样距离 S= 100m 试分析定位点的测量精度（常数 P 〃 =206265〃）。

答：（1）假设已知点的坐标为A …），至待放样点PC ）的方位角为…，距

离为S,则P 点坐标为:

+ Scosa O' = Ei

+ Ssina

对」和…求全微分得:

s . ——sina P

s -cosa

故P 点坐标（）的协方差阵为:

a.vl d J _ cos a

slna ~r ina

\\^ 圈［严严^ dx = cosadS — Ssina 一 p

dy = stnodS+Scosa —

如果当角度和距离当做独立观测值，贝U %7猛‘7 由⑷ 式得:

= sin £a^ + —cosa

根据平面点位误差的定义，则有:

（2）由已知条件则有:

所以，放样点的精度为^>=3.34mm

6. 施工控制网的主要作用和特点有哪些？施工控制网优化设计基本要求是什

么？其优化设计方法主要有哪些？

答：（1）施工控制网的主要作用是为某工程项目的施工提供空间位置参考， 满足建设中的测量需要。

（2） 主要特点有：控制的范围较小，控制点的密度较大，精度要求较高；使用 频繁；受施工干扰大；控制网的坐标系与施工坐标系一致； 投影面与工程的平 均高程面一致；有时分两级布设，次级网可能比首级网的精度高。

（3） 优化设计的基本要求有：精度准则，可靠性准则，灵敏度准则，费用准

则

（4） 优化设计的方法有两种：解析法和模拟法。解析法适用于各类设计，通 过数学方程表达，用最优化方法解算；模拟法是根据经验和准则，通过计算、 比较和修改得到最优方案。

7. 什么是施工放样？平面位置放样的主要方法有哪些？各有什么特点？实际工 作中如何选择应

用？

答：（ 1）施工放样的任务是将图纸上设计的建筑物、构筑物的平面位置和高程按设计

要求，以一定的精度在实地标定出来，作为施工的依据。

（2）放样点位的常用方法有极坐标法、全站仪坐标法、前方交会法、后

(8)

(9)

先=3.2mm

方交会法、距离交会法、直接坐标法（如 GPS RTK 法）等。

（3）极坐标法放样时需要根据已知点反算出待放样点的方向 （角度）和距

离，如果已知点变动，需要重新计算。全站仪坐标法不需要计算方向和距离， 只要提供坐标就行，操作十分方便。交会法灵活运用距离观测值或者角度观测 值，是放样中的常用方法，根据实际观测条件选择。

GPS RTK 法是目前实时、

准确地确定待放样点位置的最佳方式。 8. 简述自由设站法放样的基本原理，并分析其特点以及应用范围。

答：自由设站法是在待定点上安置仪器，测量到2个以上已知点的距离和方向， 然后根据已知点的坐标和观测数据，计算出待定点的坐标。这种方法能检核测 量的精度，多于2个已知点，则可提高待定点的定位精度。全站仪即能测角又 能测距，所以，目前的主流全站仪都内置自由设站法的程序， 具有自由设站法 的功能，只要按照全站仪的观测程序输入已知点坐标，

并按一定次序观测，即

9. 什么叫归化法放样？为什么要进行归化法放样？主要有哪些方法？说明极坐

标法放样点如何进行归化放样？

答：（1）归化法放样是指根据设计数据先初步测设出待放样点，再利用精密 方法或多测回观测精确测定初步点，根据测量结果将其精确改正到设计位置。

（2） 归化法放样是为了满足高精度要求的放样任务。

（3） 主要有距离交会归化法、角度交会归化法等。

（4） 极坐标法放样点的归化放样步骤：

初步测设点位，并标定；

多测回精确测定水平角，用量垂向距离的方法进行改正。

罠A P

:=—D

精确测定水平距离，与设计值比较，并进行改正。

10. 现代工程测量中通常精密几何水准和精密三角高程测量，在精密三角高程测 量中为有效减弱

大气折光影响可采用哪些方法？请说述它们的原理。

精密三角高程测量按三角高程测量基本原理，采用自动照准的高精度全

站仪同时对向观测，以基可得出测站点的坐标

A 3