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水利工程测量

第一章绪论一、重点提示:1. 测量学的研究对象及任务:测量学是研究地球的形状和大小以及确定空间点位的科学。

它的任务包括测定和测设。

2、工程测量学:研究矿山、水利、道路、城市建设等各项工程建设在规划设计、施工和工程管理阶段所进行的各种测量工作的学科3、施工放样:施工阶段要将图上设计好的建筑物按其位置、大小测设于地面,以便据此施工,称为施工放样4、变形观测:在施工过程及工程建成管理中,需要定期对建筑物的稳定性及变化情况进行监测,以确保工程安全,称为变形观测5、水利工程测量的任务?(1)测图、用图(2)施工放样(3)变形观测6、铅垂线:地球上任一点的重力方向线,称为铅垂线。

7、大地水准面:与平均海水面吻合并向大陆、岛屿内延伸而形成的闭合曲面,称为大地水准面。

6. 测量中的基准线与基准面各是什么?大地水准面和铅垂线是测量外业所依据的基准面和基准线。

7、旋转椭球面与大地水准面的区别是什么?旋转椭球面是形状规则的数学面,而大地水准面是一个有微小起伏的不规则曲面8、大地原点:推算大地坐标的起算点9、高斯平面直角坐标系是如何建立的?高斯平面直角坐标系是采用分带投影的的方法,每一投影带展开成平面,以中央子午线为纵轴x,赤道为横轴y,建立全国统一的平面直角坐标系统。

10、测量学的平面直角坐标系与数学的平面直角坐标系有何不同?为什么?其与数学中平面直角坐标系相比,不同点:a.测量上取南北方向为纵轴(X轴),东西方向为横轴(Y轴)b.角度方向顺时针度量,象限顺时针编号。

因为测量上所用的方向是从北方向起按顺时针方向以角度记值,因此将数学上的平面直角坐标系的x轴和y轴互换后,数学上三角函数的计算公式可不加改变直接用于测量的计算中。

11、高程:地面上一点到大地水准面的垂直距离12、绝对高程:地面点沿其铅垂线方向至大地水准面的距离称为绝对高程或海拔。

13、相对高程:地面点沿其铅垂线方向至任意假定水淮面的距离称为该点的相对高程,亦称假定高程。

14、高差:两点高程之差称为高差;两点间高差大小与选择的高程基准面无关。

15、确定地面点相对位置的三个基本要素?水平距离、水平角和高程16、测量的基本工作?测量地面点的水平距离、水平角和高程17、测量工作的基本原则?原则:先控制后碎部、从整体到局部、从高级到低级步步有校核。

因为这样可以减少误差积累,保证测图和放样的精度,而且可以分副测绘,加快测图速度。

前一步测量工作没作检核不能进行下一步测量工作,它可以防止错漏发生,保证测量成果的正确性。

二、计算题提示:1.高斯投影6°(3°)带的带号N(n)与相应中央子午线经度L0(l0)的计算:①已知带号N(n),求中央子午线经度L0(l0):6°带:L=6N-3 3°带:L=3N②已知经度L0(l0),求带号N(n)可由下式求得:6°带:N=Int(L/6)+1 3°带:N=Int((L+1.5)/3)+1说明:1、首先将已知点的经度化算为以度为单位的数值(如115°30′30″,化算后为115.508°),然后再代入上式计算带号。

2、在高斯平面直角坐标中,有一点的坐标为x=685923m,y=20637680m,其中央子午线在6°带中的经度为117°。

3、我国地形图采用全国统一规定的高是平面直角坐标,有一点的坐标为x=685923m,y=20637680m,位于6°带的第20 带内。

4、某地面点的经度为118°50',它所在六度带带号为20 ,其六度带的中央子午线的经度是117°。

5、某地面点的经度为118°50',它所在三度带带号为40 ,其三度带的中央子午线的经度是120°。

第二章水准仪及水准测量一、重点提示:1、水准测量原理:借助仪器提供的水平视线,配合水准尺测定地面上两点的高差,然后根据已知点的高程,来推求未知点的高程2、高程测量的方法?水准测量和三角高程测量3、水准仪组成部分?望远镜、水准器、基座4、望远镜组成?物镜、对光透镜、十字丝分划板和目镜等5、望远镜的作用?一方面提供瞄准目标的视线,另一方面将远处的目标放大,提高瞄准和读数精确6、视准轴:望远镜十字丝交点与物镜光心的连线7、水准器:用以整平的仪器,分为圆水准器和管水准器8、水准管轴:水准管内圆弧中点(最高点)的切线9、圆水准气泡居中后,管水准气泡是否一定居中?为什么?答:圆水准气泡居中后,管水准气泡不一定居中,圆水准用于粗略整精度低平,主要用于仪器竖轴是否竖直,而管水准轴用来精平,指示视准轴是否水平。

10、管水准气泡居中后,视准轴是否一定水平?为什么?答:管水准气泡居中后,视准轴是一定水平,管水准轴用来精平,指示视准轴是否水平。

11、高差闭合差:实测高差值与理论高差值之差12、水准仪有哪几条轴线?它们之间应满足什么条件?水准仪的验证与校正有哪些内容?答:水准仪轴线有:圆水准器轴L0L0、竖轴VV、水准管轴LL、视准轴CC;应该满足的条件:①圆水准轴L0L0应平行于仪器的竖轴VV②水准管轴LL应平行于视准轴CC。

水准仪的检验与校正有以下内容:①圆水准轴平行于仪器竖轴的检验校正;②十字丝横丝垂直于仪器竖轴的检验校正;③水准管轴平行于视准轴的检验校正。

13、在同一条水准路线上,进行等精度观测,则闭合差调整的方法?反符号按比例分配14、视差及其产生原因是什么?如何消除视差?当眼睛在目镜端上下微微移动时,若发现十字丝与目标影像有相对运动,这种现象称为视差。

产生视差的原因是十字丝与标尺影像不重合。

消除的方法是反复调节物镜和目镜调焦旋钮,直到眼睛上下移动,十字丝读数不变。

15、为什么要把水准仪安置在前后视距大致相等的地点进行观测?答:因为把水准尺安置在前后视距大致相等的地点进行观测可消除以下误差:①水准管轴不平行于视准轴引起的误差;②地球曲率引起的误差;③大气折光引起的误差16、水准路线的布设形式:附合水准路线、闭合水准路线、支水准路线。

二、计算题提示:计算高差闭合差:f h =∑h 测-∑h 理闭合水准路线:f h =∑h 测-∑h 理=∑h 测附合水准路线:f h =∑h 测-∑h 理=∑h 测-(H 终-H 起)高差闭合差限差(容许误差)⎪⎩⎪⎨⎧±=±=适用于山区适用于平原区容容 n f L f h h 1240分配高差闭合差第三章 经纬仪及角度测量一、重点与难点提示:1、水平角:地面上两相交直线之间的夹角在水平面上的投影,称为水平角2、测量水平角、竖直角的仪器必须具备哪些条件?观测水平角的仪器必须具备下列三个主要条件:①仪器必须安置在所测角度的角顶点上,其中心必须位于角顶点的铅垂线上;②必须有能安置成水平位置的刻度圆盘,用来测读角值;③必须有能在竖直和水平方向转动的瞄准设备及指示读数的设备。

观测竖直角的仪器必须具备下列三个主要条件:①仪器必须安置在所测点上,其中心必须与所测点对中;②必须有能安置成竖直位置的刻度圆盘,用来测读角值;③必须有能在竖直和水平方向转动的瞄准设备及指示读数的设备。

3、熟悉DJ6型经纬仪的构造:由照准部、水平度盘和基座三部分组成。

4、横轴:望眼镜旋转的几何中心5、经纬仪的安置工作包括哪些?对中和整平6、观测水平角时,对中和整平的目的是什么?试述经纬仪对中、整平的方法?对中是使度盘中心与测站点在同一铅垂线上光学对中器对中操作的过程:第一步,首先目估或悬挂垂球大致对中;然后用脚螺旋对中;第二步,伸缩仪器架腿大致整平,再用脚螺旋整平;第三步,打开中心连接螺旋,在架头上平移仪器精确对中(旋转光学对中器的目镜使刻划圈清晰,再推进或拉出对中器的目镜管使地面点标志成象清晰;然后,在架头上平移仪器,直到地面标志中心与对中器刻划圈中心重合,最后旋紧连接螺旋),用脚螺旋精确整平;第四步,重复第三步,直到精确对中和整平。

整平的目的是使水平度盘处于水平位置整平时,先转动照准部,使照准部水准管与任一对脚螺旋的连线平行,两手同时向里或向外转动这两个脚螺旋,使水准管气泡居中。

将照准部旋转90°,使水准管与刚才的位置垂直,转动第3个脚螺旋,使水准管气泡居中,然后将照准部转回原位,检查气泡是否仍然居中,若不居中,则按以上步骤反复进行,直到照准部转至任意位置气泡皆居中为止。

7、测量水平角的方法?测回法和全圆测回法视准误差、半测回归零差是指什么?8、视准误差:视准轴不垂直与横轴所偏离的角度成为视准误差,它是由于十字丝交点的位置不正确而产生的。

半测回归零差:全圆测回法中,在半测回中两次瞄准起始方向的读数差成为归零误差。

9、简述经纬仪测回法和全圆测回法观测水平角的步骤,有哪几项限差要求?测回法:(1)将经纬仅安置在角顶点上,对中整平;(2)盘左位置瞄准左方目标,读取水平度盘读数,松开水平制动螺旋,顺时针转动照准右方目标,读取水平度盘读数。

这称为上半测回,上半测回水平角值βL等于右方目标读数减去左方目标读数;(3)松开望远镜制动,纵转望远镜成盘右位置,先瞄准右方目标,读取水平度盘,然后再逆时针转照准部,瞄准左方目标读数,称为下半测回,下半测回水平角值βR等于右方目标读数减去左方目标读数;(4)上、下半测回合称一测回,一测回角值β=(βR+βL)/2。

如果精度要求高时需测几个测回,为了减少度盘分划误差影响,各测回间应根据测回数按180/n配置度盘起始位置。

全圆测回法:(1)将经纬仅安置在测站点上,对中整平,令度盘读数略大于零;(2)盘左位置:瞄准零方向A ,按顺时针旋转照准部,依次照准B、C、D各目标方向,分别读取水平度盘读数,最后再观测零方向A ,称为上半测回归零,以上称为上半测回(3)盘右位置:先照准零方向A ,按逆时针方向依次照准D 、C 、B 各目标方向,分别读取水平度盘读数,最后再照准零方向A ,称为下半测回归零,此为下半测回。

(4)上、下半测回合称一测回,如果精度要求高时需测几个测回,为了减少度盘分划误差影响,各测回间应根据测回数按180/n配置度盘起始位置。

测回法限差:上半测回与下半测回所测角值之差不得超过36″,各测回互差不应大于24″全圆测回限差:半测回归零差;一测回内的两倍照准误差;各测回同一方向归零值互差。

10、竖直角:在同一竖直面内,目标视线与水平线的夹角,称为竖直角11、经纬仪由哪几部分组成?各部分的作用是什么?答:经纬仪由基座,水平度盘和照准部三部分组成。

基座用来支承整个仪器,并借助中心螺旋使经纬仪与脚架相连;水平度盘是玻璃制成的圆环,在其上刻有分划,0°~360°顺时针方向注记,用来测量水平角;照准部的望远镜用来瞄准目标,照准部上的管状水准器用来整平仪器。

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