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测量员技能竞赛题库答案

1.2试题解答
1.2.1名词解释题
(1) 处处与重力方向垂直的曲面。
(2)与静止的平均海水面相重合的水准面。
(3)各国为测绘本国领土的需要，选择一种椭球定位方法，使椭球面与本国的大地水准面非常接近，该椭球面称为参考椭球面。
(4)地面上某点沿它的铅垂线至大地水准面的垂直距离。
(5)地面上某点沿它的铅垂线至假定水准面的垂直距离。
1.2.2填空题
(1)控制测量 碎部测量 避免误差积累、精度分布均匀和便于分组作业
(2)经度 纬度 高程（或答纵坐标X，横坐标Y，高程H）
(3)假定平面直角坐标系 高斯平面直角坐标系
(4)从高级到低级、整体到局部、由控制测量到碎部测量
(5)1:500, 1:1000, 1:5000 1:10000,1:25000,1:50000 1:100000, 1:250000, 1:500000, 1:1000000
(6)角度 距离 高差
(7)测量学上用的方位角是从北端起算、而数学上角度从X轴起算，为了不改变数学公式，则必须改变坐标轴的名称，数学上的X轴改为Y轴，Y轴改为X轴，并且象限按顺时针排列。
(8)测量地面上的地物地貌绘制到图纸上 把图上的设计测设到地面上
(9) 水准面、大地水准面和参考椭球面 垂线和法线
(10)磁子午线方向 真子午线方向 建筑物主轴线方向
1.2.3是非判断题
(1) √ (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)√ (8)√ (9)√
1.2.4单项选择题
(1) (b) (2) (b) (3) (c) (4) (d) (5) (c) (6) (c)
1.2.5问答题
(1)假定平面直角坐标系坐标原点可以是任意位置，其X轴可用真子午线方向或磁子午方向或建筑物的主轴线方向。高斯平面直角坐标系是以投影带中央经线作为X轴，赤道的投影作为Y轴，坐标原点是在赤道上。前者适用于小区域独立测图，后者适用于大区域，国家正规测图。
(2)1954年北京坐标系是连测苏联普尔科伐大地原点到北京某三角点所求得的大地坐标作为我国大地坐标的起算数据。1980年大地坐标系则是我国独立自主建立的，原点设在陕西泾阳县永乐店境内，1978年兴建，1980年完成。1954年北京坐标系是采用苏联克拉索夫斯基提出的地球椭球参数。1980年坐标系采用国际大地测量协会75年推荐的椭球参数，确定新的大地原点，通过重新定位、定向，进行整体平差后求得的。新系统比老系统精度高，因老系统的参考椭球面与大地水准面差异存在着自西向东系统倾斜，最大达到65米，平均差达29米。新系统这两个面平均差仅10米。
(3)即某种比例尺图上0.1mm所代表的实地距离称该比例尺的最大比例尺精度。它的实用价值有 两点：一是概略决定量距应准确的程度，例如1:50000比例精度为5m，1:5000比例尺精度为0.5m ，后者量距精度约比前者高10倍，但考虑到其他因素，采用的量距精度还要高于比例尺精度。二是根据要求图面反映地物的详细程度，确定采用何种比例尺，要反映地面长0.5m的地物，测图比例尺不能小于1:5000，通常要1:2000才能满足要求。
(4)重力作用线称为铅垂线，它是测量工作的基准线。 与平均海水面重合的水准面称为大地水准面，它是测量工作的一种基准面，即绝对高程的起算面。
(5)测量工作的实质就是测定或测设地面点的空间位置，测定选定的点或地面特征点的位置，根据需要绘制成图；或把设计图上的点位测设到地面。
(6)绝对高程是指地面某点沿其铅垂线到大地水准面的距离。相对高程是指地面点沿其铅垂线到假定水准面的距离。1956年黄海高程系是根据1949年至1956年共七年青岛验潮站的资料，以此推出青岛水准原点的高程为72.289m作为全国高程起算数据。1985国家高程基准是根据青岛验潮站1952年至1979年的资料，重新推算青岛水准原点的高程为72.2604m，以此来统一全国的高程系统。后者的精度大大高于前者。
1.2.6计算题
(1)6.5cm2×20002=26000000 cm2=2600m2=0.26公顷
0.26公顷×15=3.9亩
260000001.04 cm2/50002=1.0 cm24
1:2000与1`:5000比例尺精度分别为0.2m, 0.5m
(2) 0.1m 0.2m 0.1mm/0.5m=1:5000
1.2.7附加题
(1)我国参考椭球体的定位要按照下列三个原则：⑴参考椭球的短轴与地球自转轴重合或平行。⑵大地起始子午面与天文起始面相互平行。⑶大地水准面与参考椭球面之间的差距平方和为最小。按照上述三个条件来确定参考椭球在地球内部的位置，称为定位。因为1980年国家地坐标系采用1975年国际大地测量与地球物理联合会16届大会提出地球椭球体参数，此数据精度高。1954年北京坐标系是连测苏联1942年普尔科伐坐标系，地球椭球的参数量是克拉索夫斯基教授提出的，该系统所对应的参考椭球面与我国大地水准面存在着自西向东的系统倾斜，东部差异可达到+65m。全国平均达29m。 1980年坐标系还采用了我国大地网整体平差的数据，两个面平均差为10m左右,，因而该系统的精度大大高于1954年北京坐标系。
(2) 对距离的影响是
距离20km时，用水平面代替水准面引起距离误差仅1/300000，故当测区半径在10km时，可不考虑地球曲率对距离的影响。
对高差的影响是
当距离为1km时，高差误差为8cm，随距离增大，高差误差也会增大，因此，在较短距离内，也需考虑地球曲率的影响。
2.2试题解答
2.2.1名词解释题
(1)在已知两点之间或在它们延长线上定出若干点，以便丈量距离。
(2)往返丈量距离之差与其距离平均值的比值。
(3)定角测距也称定角视距，上下丝之间距固定，其对应角度也固定，通过观测标尺上下丝的间距而测定距离。
(4)通过观测目标点上竖立标尺的固定长度或横置的横基线尺，前者测定垂直方向视差角，后者观测水平方向视差角，通过计算而求得距离。
2.2.2填空题
(1)名义长度 实际长度 短
(2)相对误差 误差与距离长短有关，对较长距离产生某一误差与较短距离产生同样大小误差，其精度是不同的，前者高，后者低。
(3)测量时温度 无关
(4)距离和时间 距离和相位 相位
(5)往返待测距离所产生的相位差
(6)(a)脉冲测距法；(b)相位测距法；(c)多载波测距法。
(7)3 km 3-15km 15km
2.2.3是非判断题
(1)× (2)× (3)√ (4)√
2.2.4单项选择题
(1)(a) (2)(a) (3)(d) (4)(a)
2.2.5问答题
(1)跨山头定线步骤如下：如图2-1，在山头两侧互不通视A、B两点插标杆，甲目估AB线上的1'点立标杆（1'点要靠近A点并能看到B点）,甲指挥乙将另一标杆立在B1'线上的2'点（2'点要靠近B点并能看到A点）。然后，乙指挥甲将1'点的标杆移到2'A线上的1"点。如此交替指挥对方移动，直到甲看到1、2、B成一直线，乙看到2、1、A成 图2-1
一直线，则1、2两点在AB直线上。
(2)串尺法丈量距离精度高于整尺法，一 般 需先打木桩后测量，一般要串动测量3次。而整尺法可以不打木桩，采用插测钎的办法，因此从效率来看，整尺法又高于串尺法。
(3)钢尺零端通常在钢尺带上，而皮尺零端通常就是铁环的边。钢尺皮尺使用时，不应在地上拖着走，应抬起走。
丈量时两人同时用力。丈量后，尺面应擦净。收卷时避免扭曲，尤其是皮尺极易扭曲卷入，所以在收卷时，最好是左手拿盘盒同时用食指与中指夹皮尺，右手转动柄手。
(4)
(a)定线：在AB之间用经纬仪定线，使相邻两点距离小于一尺段,并打下木桩，桩钉上刻（画）十字。
(b)量距：用弹簧称给一定的拉力，用串尺法量三次取平均值，并读取温度。
(c)测定桩顶高程，用水准仪往返观测取平均。
(d)尺段长度计算： d=l+Δld+Δlt+Δlh
全长计算：D往=∑d往， D返=∑d返， D=
精度计算：ΔD=D往-D返 K=
(5) lt=l0+Δl+α×(t-t0℃)×l0
式中：
lt- 钢尺经尺长改正后在温度t℃时的实际长度
l0- 钢尺名义长度
Δl - 钢尺在20℃时尺长改正数，即
Δl= 温度20℃时的实际长度 -名义长度
α- 钢尺线膨涨系数，温度升降1度1米钢尺伸缩的长度，其数值为
α=1.20×10-5~1.25×10-5
(6)钢尺由于制造误差，以及使用中温度不同于检定时的温度，使得实际长度与名义长度不相等。 检定目的是求出钢尺的尺长方程式，以便对丈量结果进行改正。尺长改正数为正时，表示实际长度大于名义长度 ，尺长改正数为负时，表示实际长度小于名义长度 。
(7)(a).定线不同：一般量距目测定线；精密量距用经纬仪定线 。
(b)量距方法不同：一般量距，直接平量或斜量，手控拉力，每尺段测一次，插测钎表示；精密量距用串尺法，每尺段串动尺子量三次，用弹簧称控制拉力，并读丈量时的温度。
(c).测定高差方法不同：前者目测水平拉钢尺，不必测高差；后者用水准测定高差，以便作倾斜改正。
(d)计算方法不同：精密量距要作三项改正，即尺长改正、温度改正和斜改正；一般量距不需要。
(8)影响视距测量精度主要因素有：
(a)标尺刻划不准确误差，目前工厂生产标尺刻划误差不大，但是使用塔尺时，两截尺子接头部分误差较大。
(b)标尺读数误差，距离愈远，误差愈大，实验结果表明，当距离150m，读数误差可达到3mm。
(c)标尺倾斜引起的误差，标尺前倾后倾都造成尺间隔的变化，从而使测距产生误差。
(d)竖角测量的误差，该项误差对测距影响不大，但对高差影响较大。
(e)大气折光的影响。观测时应注意：读数准确；标尺要扶直，最好要装圆水准器；选择合适的观测时间，下丝离地面1m以上。
(9)在平坦地面上选一条直线，打四个木桩丈量三段距离，例如50m、100m、150m三段，实际长度用钢尺精确丈量，精度要求1:5000。再用视距法去测定求出尺间隔l，则 K=D/l。三段分别求三个K值取平均作为该仪器的K值。
(10)相位法光电测距原理：如果在砷化镓发光二极管注入按一定频率变化的交变电流，则砷化镓二极管发出的光强也将随该频率发生变化。这种光称为调制光。相位法测距仪发出的测距光就是连续的调制光。设测距仪在A点发出的调制光，被B点反光镜反射后，又回到A点所经过的时间为t。设AB距离为D，调制光来回经过2D的路程，调制光的周期为2π，它的波长为λ，接收时的相位比发射时的相位延迟了Φ角，则
Φ=2πf t t=
∵ D=， λ=
∴ D= （1）
Φ=N·2π+⊿Φ （2）
（2）代入（1）得 D== （3）
（3）式中N为整周期数，⊿N为不足一周的小数。
2.2.6计算题
(1) 尺长方程式为： l t =30+0.0025+1.25×10 -5×30 ×(t-20)
D=120.016+(0.0025/30)×120.016+1.25×10 -5×(28-20)×120.016
=120.038m
(2) 7×30+20.37=230.37m 允许距离校差为±0.115
(3) △l=(119.965-120.001)×30/119.965=-0.009 t=15.5°C时的尺长方程式：
l=30-0.009+0.0000125×(t-15.5)×30
t=20°C时的尺长：
l=30-0.009+0.0000125×(20-15.5)×30=30-0.007
20°C时的尺长方程：
l=30-0.007+0.0000125×(t-20)×30
(4)首先求温度11°C时，标准钢尺尺长：
lt=30+0.0052+1.25×10-5×30×(11°-20℃)=30.0018m。
根据已知条件知温度11℃时检定钢尺长为30.0018+0.0142=30.016m。
其次，温度从11℃增加到20℃，尺长增加为
25×10-5×30×(20°-11°)=0.00337m。
因此，温度20℃时，被检定钢尺实际长为30.016+0.003=30.019
则尺长方程为:
lt =30+0.019+1.25×10-5×30×(t-20℃) m
(5) D= D′++ɑ(t-20℃) ×D′-
=75.813-++1.25×10-5 (-5-20℃) ×75.813-
=75.813-0.0227-0.0237-0.1034=75.663m
2.2.7附加题
(1)先求温度25℃时的尺长：
lt=30+0.009+1.25×10-5×30×(25-20℃ )= 30.0109m
每量一尺 段应加改正数为30.0109-30=0.0109m，由丈量结果75.813m可知该段距离量了两尺段半，故 应加改正数为2.5×0.0109=0.027m，因此A、 B两点实际斜距为75.813+0.027=75.840m
A、B两点水平距=75.840×cos30°=65.679m
(4) 光电测距仪的标称精度公式是：mD=±(A+B·D) A为固定误差，B为比例误差。例如：±5mm+5ppm。
光电测距误差主要有三种：固定误差，比例误差及周期误差。
(a) 固定误差：它与被测距离无关，主要包括仪器对中误差、仪器加常数测定误差及测相误差。测相误差主要有数字测相系统误差，照准误差和幅相误差。
(b) 比例误差：它与被测距离成正比，主要包括：
①大气折射率的误差，在测线一端或两端测定的气象因素不能完全代表整个测线上平均气象因素。
②调制光频率测定误差，调制光频率决定测尺的长度。
(c)周期误差：由于送到仪器内部数字检相器不仅有测距信号，还有仪器内部的窜扰信号，而测距信号的相位随距离值在0°～360°内变化。因而合成信号的相位误差大小也以测尺为周期而变化，故称周期误差。
3.2试题解答
3.2.1名词解释题
(1)从标准方向线北端顺时针计算到某直线所夹的水平角。
(2)从标准方向线北端或南端，顺时针或反时针计算到某直线所夹的水平角。
(3)地面上某点与地轴所组成平面与椭球面的交线。
(4)地面上某点与磁南北极所组成平面与椭球面的交线。
(5)确定直线与标准方向线之间所夹的角度。
3.2.2填空题
(1)缠有铜丝的一端为南端 我国地处北半球磁针北端下倾
(2)利用马蹄型磁铁充磁 利用充磁器产生磁场充磁
(3)真子午线方向，磁子午线方向，纵坐标轴方向
(4)反时针 0°到360° 物镜 0°到90° 物镜 实地
(5)赤道 北极
3.2.3是非判断题
(1)√ (2)√ (3) ×
3.2.4单项选择题
(1)(d) (2)(b) (3)(a) (4)(d) (5)(c)
3.2.5问答题
(1)主要原因是 ：(a)磁针磁性衰弱；(b)顶尖磨损；(c)玛瑙磨损。磁针摆动后停留在不同位置， 可判断为原因(b)与(c)。把磁针取出，放到完好罗盘仪的顶尖上，用小刀吸引它试验几次，磁针转动后，仍停留在不同位置，则可断定该磁针的玛瑙磨损。如果转动后停留在同一位置，则说明原罗盘仪的顶尖磨损。
(2)可加改正数的方法。用下面的方法求罗盘仪的改正数。首先用这几台罗盘仪测量同一条直线，各台罗盘仪测得磁方位角不同，证明它们存在有罗差。现以某台罗盘仪的测得磁方位为标准，例如，假定第一台罗盘仪测得该直线方位为α1为标准，第二台测得方位角为α2，则第二台罗盘仪所测得方位角应加改正数为（α1 -α2），其余类推。
(3)这必须从刻度盘、磁针及望远镜三者关系去理解。刻度盘与望远镜是固连的，望远镜水平方向顺时针旋转时，刻度盘也跟着顺时针旋转，而磁针放松后始终指向磁子午线方向，为了能直接读出磁方位角，刻度盘的刻划注记就必须反时针方向增加。由于上述三者结构的关系，望远镜向东转时磁针指向刻度盘的注记也应为东，盘面上东西南北注字的位置，就应为上北下南，左东右西。
(4)测量边长，测量方位角及绘制导线图均存在误差。
(5)这种计算方法不会出现角度闭合差，因该法计算的内角互不独立，例如某条边方位角测错了10°，该边两端的内角，必然是一个大10°，另一个小10°，所以对内角和没有影响。从几何上来看，任意互不平行四条的直线，必然构成四边形，内角总和总为360°。
(6)说明罗盘仪竖盘存在指标差x，x=（α上+α下）/2=（12°-10°）/2=+1°，x值为正值，说明该仪器竖盘0°刻划线偏向物镜端。校正时，转动望远镜，使指标线对准竖盘的x值，此时望远镜的视线必为水平。然后，松开竖盘两端的固定螺丝，使竖盘0°刻划线对准指标线，最后再固紧固定螺丝。
(7)确定直线与标准方向之间的水平角度称为直线定向。从纵坐标轴北端顺时针方向至该直线所夹的水平角称为坐标方位角。同一直线正、反坐标方位角相差180°。
3.2.6计算题
(1) ∠A=180°-30°-70°=80°
∠B=70°-(360°-320°)=30°
∠C=180°-80°-30°=70°
(2) A=2°30′-3°= -30′ 即359°30′
象限角为 NW 0°30′ 图3-1
(3)α23=122°(SE58°) α34=211°(SW31°)
α41=305°(NW55°)
3.2.7附加题
(1)地面某点真子午线方向与坐标纵轴方向
的夹角，或两个地面 点真子午线方向所夹
的角度，称为子午线收敛角，以γ表示。A 图3-2
点子午线方 向AT与B点子午线方向BT，
它们的夹角γ，即为子午线收敛角。 A、B两点间弧长为l，从图3-2可看出：Υ=(l/AT)×ρ'。在直角三角形AOT中，AT=R/tgΦ。把此公式代入上式得 ：

当φ=0时，δ=0， 即赤道处子午线收敛角Υ 为0。子午线收敛角随纬度的增加而增加。

(2)解 ： 图3-3
3.2km
4.4km
由图3-2可知：
8.1km
4.2试题解答
4.2.1 名词解释题
(1)通过物镜光心与十字丝交点的连线。
(2)通过水准管中点纵向圆弧的切线。
(3)通过水准管零点与水准器球心所作的直线。
(4)水准管相邻两个分划间弧长所对应的圆心角。
(5)水准仪视准轴至水准面的垂直距离。
4.2.2 填空题
(1)脚螺旋 圆水准器汽泡居中 竖轴 微倾螺旋 水准管汽泡居中即符合 视准轴
(2)物镜 目镜 调焦螺旋 十字丝分划板
(3)大 大
(4)视准轴不平行与水准管轴的误差、地球曲率及折光差引起的误差
(5)望远镜 水准器 托板 基座
(6)传递测点的高程 结实的地面上 尺垫
(7)水准管分划值 水准管的长度、水准管内壁光滑程度、液体的纯净程度、环境的温度等
(8)通过圆水准器中点垂直于该两脚螺旋连线的垂线上
(9)水准管轴与视准轴平行
4.2.3 是非判断题
(1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)× (7)×
4.2.4 单项选择题
(1)(a) (2)(d) (3)(c) (4)(d) (5)(c) (6)(c) (7)(b) (8)(b) (9)(c)
4.2.5 问答题
(1)产生视差的原因是观测目标的象平面与十字丝平面不重合。消除的方法：如果十字丝不够清晰，还需调目镜螺旋使十字丝清晰，然后反复调对光螺旋，使目标的象与十字丝平面重合，一边调对光螺旋，一边用眼睛上下移动，观察目标的象与十字丝是否有错动的现象，边调边观察直至没有错动现象为止，则视差消除了。
(2)能基本消除水准尺零点磨损造成的误差。例如第一站测量，正确高差为 h1，由于零点磨损，观测结果得不正确高差为h'1，设后尺A零点未磨损，前尺B零点磨损量为△。则
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