測(cè)量學(xué)綜合練習(xí)題----論述題

　　1 某地區(qū)要進(jìn)行大比例尺地形測(cè)圖，采用經(jīng)緯儀配合半圓儀測(cè)圖法，以一棟建筑物的測(cè)量為例，論述在一個(gè)測(cè)站上進(jìn)行碎部測(cè)量的步驟與方法。

　　經(jīng)緯儀測(cè)繪法的實(shí)質(zhì)是按極坐標(biāo)定點(diǎn)進(jìn)行測(cè)圖，觀測(cè)時(shí)先將經(jīng)緯儀安置在測(cè)站上，繪圖板安置于測(cè)站旁，用經(jīng)緯儀測(cè)定碎部點(diǎn)的方向與已知方向之間的夾角、測(cè)站點(diǎn)至碎部點(diǎn)的距離和碎部點(diǎn)的高程，然后根據(jù)測(cè)定數(shù)據(jù)用量角器(半圓儀)和比例尺把碎部點(diǎn)的位置展繪于圖紙上，并在點(diǎn)的右側(cè)注明其高程，再對(duì)照實(shí)地描繪地形。

　　具體操作步驟包括在測(cè)站點(diǎn)上安置儀器、置水平度盤(pán)讀數(shù)為0°0′0″并后視另一控制點(diǎn)實(shí)現(xiàn)定向、在碎部點(diǎn)上進(jìn)行立尺、瞄準(zhǔn)碎部點(diǎn)讀數(shù)(包括視距間隔、中絲讀數(shù)、豎盤(pán)讀數(shù)和水平角)、計(jì)算測(cè)站點(diǎn)到碎部點(diǎn)的水平距離和碎部點(diǎn)高程、展繪碎部點(diǎn)。

　　以建筑物為例，首先進(jìn)行安置儀器、定向，然后依次瞄準(zhǔn)建筑物的碎部點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)讀數(shù)的計(jì)算，通過(guò)水平角確定方向，通過(guò)水平距離在該方向上確定碎部點(diǎn)位置，計(jì)算高程，然后連接各碎部點(diǎn)即完成了建筑物的測(cè)繪。

　　2 結(jié)合水平角和垂直角測(cè)量的要求，論述光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)成及各部分的主要功能。

　　根據(jù)水平角測(cè)量原理，要測(cè)量水平角，要求儀器必須具有一個(gè)水平刻度盤(pán)和在刻度盤(pán)上的指標(biāo)，同時(shí)要有能夠瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)方目標(biāo)的望遠(yuǎn)鏡，能夠進(jìn)行對(duì)中操作的配件和能夠進(jìn)行整平使水平度盤(pán)水平的裝置。根據(jù)垂直角測(cè)量要求，要求還具有垂直度盤(pán)。

　　結(jié)合以上要求，經(jīng)緯儀主要由照準(zhǔn)部、水平度盤(pán)和基座三部分組成。

　　照準(zhǔn)部包括望遠(yuǎn)鏡、豎盤(pán)和水準(zhǔn)器，用來(lái)進(jìn)行儀器整平、垂直角測(cè)量和瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)方目標(biāo)以進(jìn)行讀數(shù);

　　水平度盤(pán)主要用于水平角測(cè)量時(shí)作為讀數(shù)基準(zhǔn)

　　基座是儀器的底座，用于將三腳架和儀器連接在一起，并進(jìn)行對(duì)中。

　　3 論述高斯—克呂格平面直角坐標(biāo)系的建立過(guò)程和高斯投影的基本性質(zhì)。

　　坐標(biāo)系的建立過(guò)程為：采用分帶投影的方法，將整個(gè)地球表面按照3度帶或6度帶劃分為若干子帶，分帶后，對(duì)于每一帶按照高斯投影的方法，即中央子午線(xiàn)與圓柱相切，將其放入圓柱內(nèi)，然后按照一定的數(shù)學(xué)方法在等角的條件下將中央子午線(xiàn)及附近的元素投影到橫圓柱上，然后以過(guò)極點(diǎn)的母線(xiàn)切開(kāi)展為平面，就得到了該帶的高斯-克呂格平面直角坐標(biāo)系，其中中央子午線(xiàn)為縱坐標(biāo)軸，赤道為橫坐標(biāo)軸，交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。

　　高斯投影的基本性質(zhì)是：

　　(1) 中央子午線(xiàn)的投影為一直線(xiàn)，且投影之后的長(zhǎng)度無(wú)變形;其余子午線(xiàn)的投影均為凹向中央子午線(xiàn)的曲線(xiàn)，且以中央子午線(xiàn)為對(duì)稱(chēng)軸，離對(duì)稱(chēng)軸越遠(yuǎn)，其長(zhǎng)度變形也就越大;

　　(2) 赤道的投影為直線(xiàn)，其余緯線(xiàn)的投影為凸向赤道的曲線(xiàn)，并以赤道為對(duì)稱(chēng)軸;

　　(3) 經(jīng)緯線(xiàn)投影后仍保持相互正交的關(guān)系，即投影后無(wú)角度變形;

　　(4) 中央子午線(xiàn)和赤道的投影相互垂直。

　　4 地形圖通常具有哪些應(yīng)用，如何實(shí)現(xiàn)?

　　地形圖的應(yīng)用主要包括：

　　量取點(diǎn)的坐標(biāo)和確定點(diǎn)的高程：坐標(biāo)可以直接量取，高程可以通過(guò)內(nèi)插實(shí)現(xiàn);

　　(1) 確定圖上直線(xiàn)的長(zhǎng)度、坡度和坐標(biāo)方位角：長(zhǎng)度可直接量取按比例尺計(jì)算，坡度由高差和水平距離計(jì)算，坐標(biāo)方位角可直接量取或進(jìn)行坐標(biāo)反算;

　　(2) 按設(shè)計(jì)坡度在地形圖上選定最短距離：根據(jù)坡度和等高距確定等高線(xiàn)平距，然后依次以等高線(xiàn)平距為半徑作圓弧，求與等高線(xiàn)交點(diǎn)，進(jìn)行路線(xiàn)選擇。

　　(3) 根據(jù)地形圖制作剖面圖：在剖面方向量按照水平距離和通過(guò)的等高線(xiàn)點(diǎn)高程，制作剖面圖。

　　或：根據(jù)地形圖計(jì)算平整場(chǎng)地的土方量：計(jì)算場(chǎng)地范圍內(nèi)每一小方格的土方量后累加即可。

　　5 論述閉合導(dǎo)線(xiàn)計(jì)算的主要過(guò)程和每一過(guò)程中的具體方法。

　　閉合導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)業(yè)計(jì)算步驟與方法包括：

　　(1) 計(jì)算角度閉合差：閉合導(dǎo)線(xiàn)根據(jù)多邊形內(nèi)角和與實(shí)際測(cè)量角度和計(jì)算，測(cè)量角度之和與多邊形內(nèi)角和理論值之差即為角度閉合差

　　(2) 檢查角度閉合差是否超限，若沒(méi)有超限則對(duì)各角反號(hào)平均分配：

　　(3) 用改正后的角度計(jì)算方位角，進(jìn)而由坐標(biāo)方位角和水平距離計(jì)算坐標(biāo)增量：

　　△x=lcosα △y=lsinα

　　(4)計(jì)算X和Y方向的坐標(biāo)增量閉合差，其理論值均應(yīng)為0，坐標(biāo)增量之和即分別為X和Y方向閉合差，兩方向閉合差平方和再開(kāi)方得到導(dǎo)線(xiàn)全長(zhǎng)閉合差，再將其除以導(dǎo)線(xiàn)總長(zhǎng)度計(jì)算導(dǎo)線(xiàn)全長(zhǎng)相對(duì)閉合差，檢查是否超限，若沒(méi)有超限則按與邊長(zhǎng)成正比反號(hào)分配

　　(5)按照坐標(biāo)正算公式計(jì)算導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)的坐標(biāo)：

　　6 以閉合導(dǎo)線(xiàn)為例，詳細(xì)論述導(dǎo)線(xiàn)外業(yè)測(cè)量過(guò)程與內(nèi)業(yè)計(jì)算的主要步驟(并說(shuō)明每一步驟的主要計(jì)算方法)。

　　外業(yè)觀測(cè)過(guò)程：

　　(1) 踏勘選點(diǎn)，布設(shè)導(dǎo)線(xiàn);

　　(2) 進(jìn)行導(dǎo)線(xiàn)外業(yè)觀測(cè)，包括測(cè)量水平角和量邊;

　　(3) 記錄和整理觀測(cè)數(shù)據(jù)，準(zhǔn)備進(jìn)行內(nèi)業(yè)計(jì)算。

　　內(nèi)業(yè)計(jì)算步驟與方法包括：

　　(4) 計(jì)算角度閉合差并進(jìn)行分配：閉合導(dǎo)線(xiàn)根據(jù)多邊形內(nèi)角和與實(shí)際測(cè)量角度和計(jì)算，測(cè)量角度之和與多邊形內(nèi)角和的理論值之差即為角度閉合差，看角度閉合差并檢查是否超限，若沒(méi)有超限則對(duì)各角反號(hào)平均分配：

　　(5) 用改正后的角度計(jì)算方位角，進(jìn)而由坐標(biāo)方位角和水平距離計(jì)算坐標(biāo)增量：

　　△x=Lcosα △y=Lsinα

　　然后計(jì)算X和Y方向的坐標(biāo)增量閉合差，其理論值均應(yīng)為0，坐標(biāo)增量之和即分別為X和Y方向閉合差，兩方向閉合差平方和再開(kāi)方得到導(dǎo)線(xiàn)全長(zhǎng)閉合差，再將其除以導(dǎo)線(xiàn)總長(zhǎng)度計(jì)算導(dǎo)線(xiàn)全長(zhǎng)相對(duì)閉合差，檢查是否超限，若沒(méi)有超限則按與邊長(zhǎng)成正比反號(hào)分配

　　(3)按照坐標(biāo)正算公式計(jì)算導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)的坐標(biāo)：

　　7.用經(jīng)緯儀配合半圓儀進(jìn)行地形圖測(cè)繪時(shí)，簡(jiǎn)述一個(gè)測(cè)站上進(jìn)行建筑物測(cè)繪的主要工作步驟和繪圖方法。

　　以建筑物為例，首先進(jìn)行安置儀器、定向，在測(cè)站點(diǎn)上安置儀器、置水平度盤(pán)讀數(shù)為0°0′0″，并后視另一控制點(diǎn)實(shí)現(xiàn)定向;然后在碎部點(diǎn)上進(jìn)行立尺，依次瞄準(zhǔn)建筑物的碎部點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)讀數(shù)與計(jì)算，用經(jīng)緯儀瞄準(zhǔn)碎部點(diǎn)讀數(shù)(包括視距間隔、中絲讀數(shù)、豎盤(pán)讀數(shù)和水平角)、計(jì)算測(cè)站點(diǎn)到碎部點(diǎn)的水平距離和碎部點(diǎn)高程;進(jìn)行碎部點(diǎn)展繪，通過(guò)水平角確定方向，通過(guò)水平距離在該方向上確定碎部點(diǎn)位置，在旁邊標(biāo)注高程;最后連接各碎部點(diǎn)即完成了建筑物的測(cè)繪。

　　8 當(dāng)采用經(jīng)緯儀配合半圓儀進(jìn)行地形測(cè)圖時(shí)，說(shuō)明測(cè)繪地形碎部點(diǎn)的基本過(guò)程，并舉例說(shuō)明如何根據(jù)碎部點(diǎn)繪制等高線(xiàn)。

　　測(cè)繪地形碎部點(diǎn)的過(guò)程是：(1)在測(cè)站點(diǎn)上安置儀器、置水平度盤(pán)讀數(shù)為0°0′0″，并后視另一控制點(diǎn)實(shí)現(xiàn)定向;(2)碎部點(diǎn)上進(jìn)行立尺、瞄準(zhǔn)碎部點(diǎn)讀數(shù)(包括視距間隔、中絲讀數(shù)、豎盤(pán)讀數(shù)和水平角)，計(jì)算測(cè)站點(diǎn)到碎部點(diǎn)的水平距離和碎部點(diǎn)高程，在圖紙上繪出碎部點(diǎn)并將其高程標(biāo)在旁邊。

　　根據(jù)一系列地形碎部點(diǎn)，可以?xún)?nèi)插出等高線(xiàn)上高程點(diǎn)的位置，然后將具有相同高程的點(diǎn)連接成一條曲線(xiàn)，即得到了等高線(xiàn)。

　　舉例說(shuō)明內(nèi)插等高線(xiàn)