大地测量学习题

控制测量习题

1．我国光学经纬仪系列分为J 07，J 1、J 2、J 6等型号，试述J 字及其下角码数字各代表什么含义？

J 是经纬仪汉语拼音的第一个字母，其下角码的数字代表一测回水平方向中误差。

2．什么是经纬仪的三轴误差？如何测定？它们对水平角观测有何影响？在观测时采用什么措施来减弱或消除这些影响？

经纬仪的三轴误差分别是视准轴误差、水平轴倾斜误差和垂直轴倾斜误差。

视准轴误差

（1）随目标垂直角的增大而增大， 当 取最小值。

（2）由盘左和盘右的观测方向值求平均值，可以消除视准轴误差对水平方向观测的影响，而得到正确的方向值。

水平轴倾斜误差

（1）不仅与i 有关，而且还与α（垂直角）有关。

（2）由盘左和盘右的观测方向值求平均值，可以消除水平轴倾斜误差对水平方向观测的影响，而得到正确的方向值

垂直轴倾斜误差

（1）垂直轴偏斜误差对水平方向观测值的影响是通过水平轴倾斜量而表现出来的。

（2）由于垂直轴倾斜导致水平轴倾斜，从而使视准轴也偏离正确位置，使观测方向产生了的误差影响。

削弱方法：（注意：盘左盘右的方法不能消除该误差）

（1）尽量减小垂直轴的倾斜角。

（2）观测前要精密整平仪器，测回间也可重新整平仪器。

（3）对水平方向观测值施加垂直轴倾斜改正数。

3．C R L 2=-，该式成立的条件是什么？该式的严格形式又是什么?为什么通常可以用该式检查观测成果的质量?

该式成立的条件是垂直角等于零。

该式成立的严格条件是： 因为2C 应是一个与仪器有关的常数，所以一测回中如果该值相差很小，说明观测质量好，否则说明观测质量有问题。

4．设在某测站上仅用盘左位置对各目标进行方向观测，问用半测回方向值求出的角度值中是否存在视准轴误差、水平轴误差及垂直轴倾斜误差的影响？为什么?又若各个照准目标与仪器在一个水平面上，角度值中是否存在上述误差的影响，为什么?

存在上述三轴误差的影响。

视准轴误差半测回误差： 水平轴误差半测回误差： αα

itg C i C R L 2cos 222+=

∆+∆=-C C =∆=时0αcos c C

C x α

∆==OO i i i tg AO

εα'∆==⋅=⋅'

垂直轴倾斜误差半测回误差：

不存在上述三轴误差的影响，因为当垂直角为零时，垂直轴倾斜对水平角没有影响，而视准轴误差和水平轴误差可以通过盘左和盘右消除。 5．何谓水平折光差?为什么说由它引起的水平方向观测误差呈系统误差性质?在作业中应采取什么措施来减弱其影响?

由于水平方向大气折射率不相等而引起的视线弯曲而对观测值所造成的误差。因为在一定的时间内，该误差的符号和大小均不变，所以由它引起的水平方向观测误差呈系统误差性质。

减弱的措施

（1）可以选择有利的观测时间，比如大气比较稳定的时间段进行观测；

（2）加上该误差的改正数

6．为什么用两个度盘位置取平均置可消除水平轴倾斜误差对水平方向观测值的影响?

因为水平轴倾斜误差产生的原因是仪器左、右两端的支架不等高、水平轴两端轴径不相等等

假设，盘左时，左高右低，

则盘右时，左低右高， 所以盘左盘右有： 如图

7．设在某些方向垂直角超过3°的测站上进行水平方向观测，应采取哪些措施

三轴误差都与垂直角有关，因此在垂直角超过3°的测站上主要是要消除或减弱的三轴误差的影响。措施见第2题

8．野外测量的基准面、基准线各是什么?测量计算的基准面、基准线各是什么?为什么野外作业和内业计算要采取不同的基准面?

野外测量的基准面是大地水准面，基准线是铅垂线。测量计算的基准面是椭球面，基准线是法线。由于大地水准面的形状和大地体的大小均接近地球自然表面，且位置相对稳定，所以以它作为外业测量的基准面；地球内部质量分布不均匀，地壳有高低起伏，所以重力方向有局部变化，致使处处与重力方向垂直的大地水准面也就不规则，它不能作为大地测量计算的基准面，因此必须寻找一个与大地体相近的，能用简单的数学模型表示的规则形体代替——椭球面

9．名词解释

(1)大地水准面

与平均海水面相重合，不受潮汐、风浪及大气压变化影响，并延伸到大陆下面处处与铅垂线相垂直的水准面称为大地水准面。

(2)大地体

大地水准面所包围的形体称大地体

(3)总地球椭球

0L L i =-∆0R R i

=+∆1()2A L R =+cos V V tg βα

∆=

一个和整个大地体最为密合的椭球。总地球椭球中心和地球质心重合，短轴与地球地轴相重合，起始大地子午面和起始天文子午面重合，总地球椭球和大地体最为密合。

(4)参考椭球

只与某一个国家或某一个地区的大地水准面符合较好的地球椭球体

（5）大地水准面差距

大地水准面的差距，就是指大地水准面沿法线到总椭球面或参考椭球面的距离。（注意有正负之分）

（6）垂线偏差

地面上一点分别向椭球作法线和向大地水准面作铅垂线，两条线之间的夹角。

（7）独立网与非独立网

独立网是只有必要的一套起算数据的网，如一条边、一个方位角和一个起算点坐标。非独立网也叫符合网，是多于一套起算数据的网。

10．何谓垂线偏差?造成地面各点垂线偏差不等的原因有哪些?

垂线偏差是地面上一点分别向椭球作法线和向大地水准面作铅垂线，两条线之间的夹角。物质运动和密度变化引起重力场随时间变化,地面一点的重力大小和方向会随之变化,这一点的垂线偏差也会发生相应的变化。

11．简述三角网、导线网、边角网的适用范围及优、缺点。

三角网适用范围：通视条件好的大范围控制网。

优点：图形简单、精度高、多余观测量多、便于计算。

缺点：通视条件要求高，布设网困难

导线网适用范围：障碍物较多的平坦或隐蔽地区。

优点：各点上方向少、通视限制小、易于选点、无须造标；图形灵活；边长精度均匀。

缺点：多余观测少，可靠性低。

边角网适用范围：应用广泛，平原或障碍地区。

优点：图形比较简单、多余观测量多、精度高，通视限制小。

缺点：计算工作量大。

12．现代大地测量定位技术，除传统的方法以外，主要还有哪些方法？简要说明它们的基本原理及特点。

（1）激光测卫SLR(Satellite Laser Ranging)绝对定位技术。

（2）卫星对卫星的在轨卫星之间激光测距系统

（3）与已有的海洋卫星雷达测高系统组合成的全球陆地海洋卫星激光测高系统。

（4）甚长基线干涉测量VLBI(Very Long Baseline Interferometry)

（5）惯性测量系统INS(1nertial Navigation System)

13．技术设计的意义、内容和方法是什么？技术设计应该遵循哪些原则？

意义：控制测量的技术设计是关系全局的重要环节，技术设计书是使控制网的布设既满足质量要求又