《工程测量学》课程习题 含答案

1 第一章

FIG：国际测量师联合会

Engineering Geodesy工程测量学

广义工程测量学:不属于地球测量,国家地图范畴的地形测量和不属于官方的测量；

1、工程测量学是研究地球空间（包括地面、地下、水下、空中）中具体 几何实体的测量描绘 和抽象几何实体的测设表现 的理论、方法和技术的一门应用性学科。

2、工程测量学主要包括以工程建筑 为对象的工程测量和以机器设备为对象的工业测量 两大部。

3、工程测量按工程建设的规划设计、施工建设和运营管理三个阶段分为工程勘测 、施工测量 和 安全监测 。

4、工程测量学的主要内容包括：模拟或数字的地形资料 的获取与表达；工程控制测量 及数据处理；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；工程变形及与工程有关的各种灾害的监测分析和预报；工程测量专用仪器的研制与应用； 工程信息 系统的建立与应用等。

1、 自20世纪50年代发起组织了一个每隔3～4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”，由德国 、瑞士 和奥地利 三个国家发起召开。

2、通用仪器可以观测方向 、角度 、倾斜度 、高差 和距离 等几何量。

3、 测绘学的二级学科有大地测量学 、工程测量学 、地图制图学 、摄影测量学 和不动产地籍与土地整理 。

2 第二章

工业场地竖向布置：将厂区的自然地形平整改造，保持竖向联系，合理组织排水，保持填挖平衡。

施工放样：按照设计和施工技术要求，将图纸上设计建筑物平面位置形状和高程现场标定。

测量监理：对工程施工中的测量数据进行审查和校核。

工程测量信息系统： 为工程规划设计，施工建设，安全运营服务的信息管理系统。

1、一般的工程建设，基本上可以分为三个阶段，即 规划设计 、施工建设 、 运营管理 。

2、桥梁规划设计阶段的测量工作主要有：桥位平面和高程控制测量 、桥址定线测量 、 断面测量 、桥位地形测量 、河床地形测绘 和流向测量 等。

3、大坝管理综合信息系统包括数据采集子系统 、大坝安全监测数据库 、库区地理信息系统 、管理办公自动化 、信息发布、安全评判 和灾害虚拟仿真 等子系统。

1、以下哪些内容属于铁路勘测中定测阶段的工作？中线测量，曲线测设，纵横断面测量，局部地形图测绘

2、地形测量与施工放样相比较，以下哪些是对的？使用仪器相同，工作原理一样，工作程序相反，测量方法相同

3、放样元素包括：角度，高差，边长

3 第三章

测量控制网：由位于地面的一系列控制点构成的控制网

工程控制网的基准：通过网平差求解未知点坐标时所给出的已知数据。

工程坐标系；自定义投影带是采用与测区平均高程面相切与参考椭球面相平行的椭球面，采用通过测区中部的子午线作为中央子午线，用这种方法定义的坐标系称为工程坐标系。

控制网的可靠性：指发现粗差及抵抗观测值粗差对平差结果影响的能力。

观测值的多余观测分量；

控制网的模拟法优化设计

3.2填空题：

1、测量控制网分为三大类： 全球控制网 、 国家 和 工程 。

2、工程控制网按用途划分，可分为： 测图控制网 ； 变形 ； 安装 ； 施工 。

3、工程控制网按施测方法划分：可分为： 测角 、 测边 、 边角 、 GPS ； 按网形划分，可分为：： 三角 ； 导线 ； 混合 ； 方格 。

4、变形监测网由） 参考点 和 目标点 组成。参考点应位于 变形体外 ，是网的 基准 ， 目标点位于 变形体上 ，变形体的变形由 目标点的运动描述 。

5、工程控制网的基准可分为三种类型： 约束网 ； 最小约束网 ； 无约束网 。

6、工程控制网的质量准则有： 精度准则 ， 可靠性准则 ， 灵敏度准则 和 费用准则 。

7、网的优化设计是一个迭代求解过程,它一般包括以下内容： 提出设计任务 ， 制定设计方案 ， 进行方案评价 和 进行方案优化 。

8、工程控制网的优化设计一般分为 0类 ， 1类 ， 2类 ， 3类 。它们分别代表： 基准设计 ， 图形设计 ， 观测精度设计 ， 已有网改造 。

1、方差准则（A准则）(D)、E准则(A)、均匀性和各向同性准则(B)、平均精度准则(E)和体积准则(C)分别对应以下表达式：

A ； B ； C ；

D ； E

2、对于一个确定的网和设计方案（即网形、观测值及其精度都确定的情况下），若观测值的愈大，则：a) 该观测值的精度愈低；b) 该观测值愈好；c）该观测值愈重要；d 该观测值愈可靠；e) 该观测值对网的贡献愈小；f) 该观测值的粗差对结果影响愈小。

3、平面点的标石类型有：bdf

A 深埋式钢管标 B 普通标石 C 双金属标 D 深埋式标石 E 平硐岩石标

F 带强制对中装置的观测墩和 G 地表岩石标。

4 第四章

ATR:：自动目标识别

偏距测量：测定点到直线的垂直距离

液体静力水准测量：依据静止的液体表面传递高程来测定两点间的高差。

电子速测仪：快速测量距离和角度的电子仪器。

激光扫描仪：对被测工件进行扫描能快速提供水平角、垂直角和距离乃至三维坐标的一种激光类现代化测量仪器。

1. 角度是几何测量的基本元素，包括水平角和垂直角。

2. 角度测量的仪器主要是 经纬仪 ，分为光学 和电子两大类。

3. 经纬仪的轴系包括竖轴、横轴和视准轴 。

4. 电子经纬仪的角度传感器主要有两种：编码度盘 和动态测角 。

5. 高速旋转的陀螺具有两个基本特性：即定轴性 和进动性。

6. 陀螺经纬仪按灵敏部的结构方式，可分为悬挂式、液体漂浮式及混合式。

7. 距离测量的方法主要有三种丈量、间接视距测量和物理测距。

8. 相位式测距中，为解决多值解问题，确定N主要有两种方法，即直接测尺频率和间接测尺频率。

9. 电磁波测距仪，按载波可分为光波、微波和多载波。按测程可分为短程、中程、远程和超远。

10. 欧洲核子研究中心（CERN）研制出的两种偏距测量系统是尼龙丝准直和激光准直。

11. 高程测量的方法主要有：几何水准、三角高程、液体静力水准和GPS高程。

12. 三角高程测量中应顾及的两项改正为地球曲率和大气折光差。

13. 在GPS载波相位测量中，GPS接收机间求一次差可消除星钟误差，削弱电离层误差、对流层折射误差、卫星星历误差；通过在GPS接收机与卫星间求二次差，测站间相对钟差可以被消除；在GPS接收机、卫星和观测历元间求三次差，可以消除整周未知数。

14. 激光跟踪仪可分为五个部分：角度测量、距离测量、跟踪、控制、支撑。

2. 属于相位式测距仪的有（激光，微波，多载波，红外）：

3. 测距仪的距离观测值需要进行以下哪些改正（加乘常数改正，气象改正，倾斜改正）

5. 可用于直接测量或放样坐标的测量仪器是（GPS接收机； 激光跟踪仪；垂线坐标仪；

全站仪；激光扫描仪）。

6. 为消除电离层折射误差，可采用双频GPS接收机

5 第五章

填挖高度：该点的地面高程与设计高程之差。

水位观测：确定水位（水面相对于某一高程基准面的高程）的测量。

DTM：数字地面模型。对地形特征点空间分布及关联信息的一种数字表达方式。

密集正方形格网法：将一系列高程采样点按一定格网形式有规则的排列。

1、对于大型桥梁初步设计而言，地形图应绘出各方案线路的 线路中线 、 水文断面 、 水位点 、 最高洪水位的泛滥线 、 洪水时的流向 、 船筏走行线 等。

2、工业场地与地面连接方法中，当地形坡度小于 3% 为平地，可采用 平坡法 ，3%~18% 为缓坡地，采用 平坡法 或 台阶法 法设计。

3、常用的数字地面模型建模方法有 密集正方形网格法 和 不规则三角形网格法 。

4、水下地形测量时，水下地形的起伏看不见，不像陆地上地形测量可以选择 地形特征点 进行测绘，而只能用 测深线法 或 散点法 均匀地布设一些测点。另外，水下地形测量的内容不如陆上的那样多，一般只要求用 等高线 或 等深线 表示水下地形的变化。

1、数字法测图的平面位置的精度不包括下列哪些误差（abcde）

A．解析图根点的展绘误差 B．图根点的测定误差

C．测定地物点的视距误差 D．测定地物点的方向误差

E．地形图上地物点的刺点误差

2、下列工作中属于水下地形测量的内业工作的有（将外业测角和测深数据汇总并核对；由水位观测结果和水深记录计算各测点高程； 展绘测点，注记相应高程；在图上钩绘等高线或等深线）

3、测绘资料要满足工程规划设计的需要，其主要质量标准包括（地形图的精度；比例尺的合理选择；．测绘内容的取舍）　　　

6 第六章

施工放样：将图纸上设计的建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。

建筑限差：工程建筑物竣工之后实际位置相对于设计位置的极限偏差。

等影响原则：等量配赋给各方面的允许误差是相同的。

缓和曲线：曲率半径是从正无穷逐渐变到圆曲线半径R的变量

6.2填空题

1、放样点位的常用方法有极坐标法 、全站仪坐标法、距离交会法、角度交会法等。

2、全站仪坐标放样法是将全站仪架设在已知点上，只要输入测站点、 后视点, 待放样点坐标，瞄准后视点定向，按下反算方位角键，则仪器自动将测站与后视的方位角设置在该方向上。然后按下放样键，仪器自动在屏幕上用左右箭头提示，应该将仪器往左或者右旋转，这样就可使仪器到达设计的方向线上。接着通过测距离，仪器自动提示棱镜前后移动，直到放样出设计的距离，这样就能方便地完成点位的放样。

3、圆曲线要素为 半径、转向角、圆曲线切线长、曲线长、曲线外矢距、切曲差 。

6.4计算题

1、设用极坐标法测量P点的坐标。假如P点距起始点100m，要求P点的点位误差20cm，请将测角、量距误差按“等影响原则”来确定测角的精度要求m和量距的精度要求mS。

2、已知圆曲线的半径R=500m，转角=554324，ZY点里程为K37+553.24，求：圆曲线要素：T，L，E和主点里程；若细部桩间距l=20m，试分别用偏角法和切线支距法计算圆曲线主点及细部点的放样数据。

7 第七章

7.1名词解释

变形监测：对监视对象或物体进行测量以确定其空间位置随时间的变化特征。

IAG：国际大地测量协会。

变形体的几何模型：参考点，目标点及它们之间的连接。

7.2填空题

1、变形体的变形可分为：变形体的自身形变和变形体的刚体位移。

2、变形体自身的形变包括：伸缩、错动、弯曲和扭转四种变形

3、变形体的刚体位移则含整体平移、整体转动、整体升降和整体倾斜四种变形。

4、在工程变形监测中，监测 是基础，分析 是手段，预报 是目的。

5、变形监测主要包括水平位移、垂直位移监测，偏距、倾斜、扰度、震动、弯曲、扭转和裂缝等的测量。

1、变形监测方案制定准则包括：描述或确定变形状态所需要的测量精度， 所要施测的次数(观测周期数)；两周期之间的时间间隔；一周期所允许的观测时间。

2、变形监测要求实现自动化的原因是：A 变形速度太快； B 监测点太多。 D 监测间隔太短。 F 监测不能影响生产和运行管理。J 监测环境太恶劣。

8 第八章

8.1名词解释

三维控制网：在安装控制网小范围内，采用全站仪等同时获得精度相匹配的观测元素，整体平差后得到三维坐标所成的网

经纬仪交会测量系统：由两台以上高精度电子经纬仪构成的空间角度前方交会测量系统。

内插定线法：在概略点p’架设经纬仪，采用外插定线在B点附近放一点B’，pp’=sa/sa+sb *BB’

8.2填空题

1、 进行三维工业测量系统硬件设备可以分为三坐标测量机、极坐标测量系统、摄影~、距离交会~、经纬仪交会~，关节式坐标测量机等。

2、 工业测量系统的特点是设备便携可移动、测量方法灵活、采用非接触测量方式。

3、 短边测量的主要系统误差来自于仪器和目标对中误差、望远镜调焦误差、经纬仪垂直轴倾斜误差三种。

4、 好的照准标志应该满足四项要求形状和大小便于瞄准、没有测量相位差、反差大亮度好、目标中心轴与机械轴重合。

1、 工程控制网一般都是将平面控制和高程控制分开进行的，这样做的主要目的在于（两者精度不匹配）。

2、 测量物体的形状与坐标系的选择（）。

A．有关　　B。无关

３、精密微型安装测量控制网的边长取得方式为（通过精密全站仪测距. 采用专用的铟瓦测距仪）。

9 第九章

9.1名词解释

线状工程测量:为线状工程规划设计，施工建设与运营管理所进行的测量工作。

线路初测:为初步设计提供资料而进行的勘测

线路定测；初步设计批准后，结合现场的实际情况确定线路的位置，并收集必要资料

中线测量；把带庄地形图上设计号的中线测设到地面上并用木桩标定

勘测设计一体化：勘测设计全过程都实现自动传递，达到勘测设计真正信息共享，计算机参与勘测各阶段的管理协调与质量控制。

9.2填空题

1、线状工程测量的主要内容有 中线测量 ， 纵横断面测量 ， 带状地形测量 ， 施工放样 ， 竣工测量 和有关调查工作等，其主要目的是为 设计 、 施工 、 运营管理 提供必要的基础资料。

2、铁路勘测任务可分为 初测 和 定测 。

3、初测工作包括： 插大旗 、 导线测量 、 高程测量 、 地形测量 。

4、新线定测阶段的测量工作主要有： 中线测量 、 线路纵横断面测量 。

5、线路施工测量的主要任务是测设出作为施工依据的桩点的 平面位置 和 高程 。

6、在路基土石方工程完工以后，铺轨之前应进行线路竣工测量，它的内容包括 中线测量、 高程测量、 横断面测量 。

7、管线工程测量的任务是为管线工程设计提供 地形图 、 纵横断面图 并将设计的 管线位置 测设到实地。

9.3选择题

1、初测导线成果进行两化改正，指的是 把导线坐标增量总和先改化到参考椭球面，再改化到高斯平面上。

2、线路施工复测的目的是 恢复定测桩点，检查定测质量；

3、铁路既有线的主要测量工作有 纵向里程丈量 线路平面测绘 高程，横断面测量

4、对线路起控制作用的线路控制桩有（直线转点桩；交点桩. 曲线五大桩）。

9.4 计算题

1、地面上A点高程为HA=32.785m，现要从A点沿AB方向修筑一条坡度为-2%的道路，AB的水平距离为120m，求B点高程。

10 第十章

10.1名词解释

桥梁高程控制网：提供具有统一高程系统的施工控制点，使两端线路高程衔接，为高程放样服务；

桥梁挠度观测：测定桥梁承受静荷载和动荷载产生的挠度变形；

10.2填空题

1、工程测量贯穿于桥梁建设的全过程，其中包括：建设过程中的 勘测 、 施工测量 、 竣工测量 ，施工过程中及竣工通车后的 变形监测 。

2、桥梁平面控制网通常分两级布设。首级控制网主要控制 桥的轴线 ；为了满足施工中放样每个桥墩的需要，在首级网下需要加设一定数量的 插点或插网 ，构第二级控制。由于放样桥墩的精度要求 较高 ，故第二级控制网的精度应 不低于 首级网。

3、 桥梁平面控制网设计应进行精度估算，以确保施测后能满足 桥轴线长度 和 桥梁墩台中心定位 的精度要求。

4、为了确保成桥后斜拉索和主梁线形接近设计线形，大型斜拉桥斜拉索索道管测量定位的精度要求高达±5mm，即相对于 局部坐标系原点 而言，索道管上、下口中心的 施工定位 与 设计位置 在 xyz 三方向的误差，都不得大于±5mm。

5、桥梁变形按其类型可分为 静态 和 动态 。桥梁墩台的变形一般来说是 静态 ，而桥梁结构的挠度变形则是 动态 。

6、桥梁变形观测通常要求观测次数既能反映出变化的过程，又不遗漏变化的时刻。一般在建造初期，变形速度 快 ，观测频率要 大 ；经过一段时间后，变形 稳定 ，观测次数可 减少 ；在掌握了一定的规律或变形稳定后，可固定其 观测周期 ；在桥梁遇到特殊情况时，如遇洪水、船只碰撞时，应及时观测。

1.桥梁施工阶段的测量工作主要有A.施工控制测量B.桥轴线长度测量；墩台中心定位D.墩台细部放样及梁部放样

2.桥梁控制网精度确定应考虑（ ） C.满足桥轴线长度测量精度要求 D.满足墩台中心定位精度要求

3.曲线桥的墩、台中心位于（ ） C.桥梁工作线交点上

10.4计算题

1、某地大桥为桁梁钢桥，共有9跨，每跨长度为160 m，每节间上、下弦杆长为16 m，此大桥为连续桁梁，三跨为一联，共有三联，联与联间支座中心距为2 m，试计算全长的容许误差。

2、如果该大桥由9跨160 m的简支梁组成，墩上支座间的中心距设为1 m，其它条件同上题，试计算全长的容许误差。

3、该大桥为18跨80 m的简支梁组成，每一跨为5个节间，其它情况同上题，试计算全长的容许误差。

11 第十一章

11.2填空题

1、河道横断面测量的主要方法有断面索法、交会法、GPSRTK。

2、大坝垂直位移监测的主要方法有几何水准测量法、液体静力水准、三角高程。

3、为了提供河流纵断面图，在收集地形资料和其他测量资料的同时，还要收集该区域内大小河流已有的 水文资料。根据需要，有时还要测量河流水面高程。

4、为测定水面高程，首先沿河流建立统一的高程控制，然后再设立水位点进行水位测量。

5、水利工程测量的主要内容有平面高程控制测量、地形测量、纵横断面测量、定线和放样、变形观测。

6、 河流纵断面是指沿着河流深泓点剖开的断面。用横坐标表示河长，纵坐标表示高程，将这些深泓点连接起来，就得到河底的纵断面形状。

7、 为了在纵断面图上绘出同时水位线，应首先计算出各点的同时水位。同时水位的计算一般根据距离或时间作线性内插。

9、在水利枢纽工程的勘测设计阶段，测量工作的主要内容包括：各种比例尺的地形图测绘、水库淹没界线测量、地质勘察测量和控制测量等

1、下面这些方法中，（引张线法, 激光准直）用于水平位移监测；（流体静力水准）用于垂直位移监测；（正垂线倒垂线）用于挠度监测。

2、为初步确定各梯级水库的淹没情况及库容，需用比例尺为（１/10000-1/50000）的地形图

3、当施工控制点误差的影响，在数值上最大小于点位总误差的（45%-50%）时，他对细部点的影响可以忽略不计。

11.4计算题

1．在用极坐标法放样P点时（见下图），设控制点A、B无误差。请推导P点的点位中误差。若ms=±5mm，要求mP≤±10mm，则测角中误差mβ应为多少（仅考虑测角、量距误差）？

B P

S=280米

β

A

12 第十二章

12.1名词解释

高层建筑竖向偏差；归化法放样；交向摄影；全站仪天顶测距法

12.2填空题

1、大型工业厂区建筑工程中， 通常采用的厂区控制网的形式有建筑方格网、导线网、边角网、GPS网。

2、古建筑测量主要采用近景摄影和三维激光扫描等方法进行测量比较合适。

3、高层建筑物的高程传递方法有悬挂钢尺法和全站仪天顶测距法。

12.3选择题

1、建筑方格网的最大优点是可以采用(直角坐标法)进行细部放样

2、高层建筑施工测量中的主要问题是控制（竖向偏差）。

3、三维激光扫描测量获得的数据是（点云数据）

4、正直摄影与等倾摄影对比。两者的光轴不垂直于摄影基线但相互平行

5、与其他测量手段相比，近景摄影测量尤其适合于测量（物体的形状）。

12.4 计算题

1、设某方格顶点P的施工坐标为：xP=200m,yP=600m；方格网原点的坐标（国家坐标系内）为：X0=2789.241m,Y0=7649.008m;方格网纵轴与国家坐标系纵轴之间的夹角（即方位角）为：=182738，试计算P点在国家坐标系中的坐标。

2、已知管道起点0+000管底设计高程为15.72m,管道坡度为-15%，试计算出0+020，0+040，0+060，0+080，0+100处管底设计高程为多少？

13 第十三章

13.1名词解释

贯通误差：两个相向开挖的工作面的施工中线不在同一直线上的误差。；

零点误差椭圆：进出口点的相对误差椭圆长半轴在贯通面上的投影即影响值；

联系测量：将地面的平面坐标系及高程系统传递到地下。

两井定向：通过两个开挖连贯的邻近竖井将地面点的坐标和方向传递到地下。；

悬带零位：当陀螺马达不转且灵敏部下放时，陀螺灵敏部受悬挂带和导流丝的扭力作用而产生的平衡位置应与目镜分划板的零刻画线重合。

13.2填空题

1、 地下工程可分为三大类： 地下通道工程 ； 地下建筑物 ； 地下采矿工程 。地下工程的施工方法分 明挖法 和 暗挖法 。

2、 隧道贯通误差分为 纵向 、 横向 和 高程 。一般取 两倍中误差 作为各项贯通误差的限差。

3、 竖井联系测量分为 平面联系 和 高程联系 。前者的定向有 一井 、 两井 和 陀螺 三种方法。

4、 自动化陀螺经纬仪一般由 自动陀螺仪 和 电子经纬仪 组成。自动化陀螺经纬仪Gyromat2000能在不足 10min 的时间内可达到优于 3”2 的定向精度。

5、自由陀螺仪在高速旋转时，陀螺仪自转轴在无外力矩作用时，始终指向其 初始恒定方向 。该特性称为 定轴性 ；自转轴受到外力矩作用时，将按一定规律产生进动 。该特性称为进动性 。

13.3选择题

1、 按方向的间接平差估算公式适用于（任意平面控制网 ）网的横向贯通误差的影响值的估算。

2、 若地下导线分三级布设：施工导线（边长25～50m）、基本导线（边长50～100m）、主要导线（边长150～800m）,哪么,地下导线测量误差对横向贯通误差的影响值应以（施工导线）估算

3、 下列陀螺经纬仪定向的正确步骤是（ 悬带零位观测、粗略定向、精密定向、悬带零位观测）

陀螺经纬仪测定的方位角是（ 真北方位角 ）

工程测量学习题