水准测量习题参考答案.doc

习题二一、填空题 1、水准测量直接求待定点高程的方法有两种，一种是高差法，计算公式为，该方法适用于根据一个已知点确定单个点高程的情形；另一种是视线高法，其计算公式为 ，该方法适用于根据一个已知点确定多个前视点高程的情形。2、写出水准仪上四条轴线的定义：A、视准轴 望远镜物镜光心与十学丝交点的连线。B、水准管轴 过水准管零点圆弧的切线。C、圆水准器轴 过圆水准器零点的球面法线。D、竖轴 水准仪旋转轴的中心线。3、水准管的分划值是指 水准管2圆弧所对应的圆珠笔心角，分划值愈小，水准管的灵敏度愈 高。4、水准测量中，调节圆水准气泡居中的目的是使仪器竖轴处于铅垂位置；调节管水准气泡居中的目的是 使视准轴处于水平位置。5、水准路线的布设形式有 闭合水准路线、 附合水准路线和 支水准路线。6、水准测量测站检核方法有 两次仪高法和 双面尺法。 7、 水准测量中，转点的作用是 传递高程。8、水准尺的零点差，可采用 每测段测偶数站予以消除。9、DS3微倾式水准仪中，数字3的含义是指 每公里往返测高差中数的中误差。10、设A点为后视点，B点为前视点，若后视读数为1.358m，前视读数为2.077m，则A、B两点高差为 -0.719m，因为 高差为负，所以 A 点高；若A点高程为63.360m，则水平视线高为 64.718m，B点的高程为62.641m。 11、将水准仪圆水准器气泡居中后，再旋转仪器180, 若气泡偏离中心，表明 圆水准器轴不平行于竖轴。二、问答题1、试简述水准测量的基本原理。 答：水准测的原理：利用水准仪的水平视线，在已知高程点（A）和未知高程点（B）上立水准尺并读取读数，测定两面三刀点间的高差，从而由已知点高程推算未知点高程。如图： HB=HA+hABHAhAB大地水准面 hABA B水平视线水准尺水准尺ab前进方向2、水准仪能够正常使用，必须满足哪些几何轴线关系？ 答：水准管轴平行于视准轴，圆水准器轴平行于竖轴，十字丝横丝垂直于竖轴。3、水准测量时，把仪器安置在前、后视距大致相等的地方，能消除哪些误差的影响？ 答：视准轴不平行于水准管轴的误差（i角误差），地球曲率的影响，大气折光的影响（只能削弱）。4、何谓视差？产生视差的原因是什么？怎样消除视差？ 答：视差及其产生的原因：由于望远镜对光不完善，目标的像与十字丝板没有重合，当观测者的眼睛上下移动时，目标的像与十字丝有相对移动，这种现象称为视差。 消除方法：先目镜对光，使十字丝清晰，再物镜对光，使目标像清晰，直到眼睛移动而目标像与十字丝无相对移动为止。5、为什么水准测量读数时，视线不能太靠近地面？ 答：由于越靠近地面，大气受地面温度影响越大，大气折射也越大，大气折光对观测数据的影也就越严重。三、计算题1、 已知A点高程为60.352m，将水准仪置于A、B两点之间，在A点尺上的读数a1.585m，在B点尺上的读数b0.465m，试分别用高差法和视线高法求B点高程，并以图说明水准测量的原理。 解：HB=HA+hABHAhAB大地水准面 hABA B水平视线水准尺水准尺ab前进方向2、如图所示为某水准测量观测略图，试将已知数据、观测数据填入表中，并计算出各测站高差和B点高程。1.8881.3561.8992.1082.2291.9921.5181.666BMAHA=73.556mZD1ZD2ZD3B水准测量手簿测点水准尺读数高差（m）高程（m）备注后视（a）前视（b）+-BMA1888735560370ZD1166615180310ZD2189913560209ZD3222921080237B199274264计算校核768269740917020907083、调整下表闭合水准路线观测成果，并计算各点高程m水准测量成果调整表测点测站数高差值高程m备注观测值m改正数mm调整值mBM110+2.134+10+2.14456.518158.6628+1.424+8+1.432260.0948-1.787+8-1.779358.31511-1.714+12-1.702456.61312-0.108+13-0.095BM156.51849-0.051+510高差闭合差fh=-0.051 容许闭合差4、如图所示为某闭合水准路线普通水准测量观测成果，试按表进行成果处理，并计算各待求点的高程。h1=+1.042ms1=1.2kmBMAHA=49.749mh4=-1.773ms4=1.0kmh3=+1.785ms1=3.0kmh2=-1.424ms2=2.0kmh5=+0.411ms1=0.8km1432水准测量成果调整表测点测段长（km）高差值高程m备注观测值m改正数mm调整值mBMA1.2+1.042-6+1.03649.749150.7852.0-1.424-10-1.434249.3513.0+1.785-16+1.769351.1201.0-1.773-5-1.778449.3420.8+0.411-4+0.407BMA49.7498.0+0.041-410高差闭合差fh= +0.041m 容许闭合差5、调整下表附合水准路线观测成果，并计算各点高程水准测量成果调整表测点测站数高差值高程m备注观测值m改正数mm调整值mBM110+0.748+10+0.75862.892163.6508-0.423+8-0.415263.2357+0.543+7+0.550363.7854-0.245+4-0.241463.5449-1.476+9-1.467BM262.07738-0.853+38-0.815高差闭合差fh= -0.038m 容许闭合差BM1H1=68.933m2h2=-10.202ms2=1.3km1h3=+1.343ms3=0.9kmh4=+7.648ms4=0.7kmH1=+18.253ms1=1.5km3BM2H2=86.050m6、如图所示为某附合水准路线普通水准测量观测成果，试按表进行成果处理，并计算各待求点的高程。水准测量成果调整表测点测段长（km）高差值高程m备注观测值m改正数mm调整值mBM11.5+18.253+26+18.27968.933187.2121.3-10.202+22-10.180277.0320.9+1.343+15+1.358378.3900.7+7.648+12+7.660BM286.0504.4+17.042+75+17.117高差闭合差fh= -0.075m 容许闭合差7、如图所示支水准路线普通水准测量（箭头表示往测方向），试计算待求点高程。1BMAHA=86.258mh2往=-1.836mh2返=+1.850mL2=3.0km2h1往=+2.025mh1返=-2.012mL1=2.4km解：8、完成下表四等水准测量的外业观测记录手簿的计算25857465(红)2677277007405509(红)0820094006885572(红)0885107906895667(红)0880108615966867(红)2081256615936769(红)2082257109005896(红)1210152314006494(红)17062010BM1ZD1ZD2ZD3BM2四等水准测量记录计算表测站编号后尺上丝前尺上丝方向及尺号标 尺 读 数K+黑 - 红高差中数备注下丝下丝黑 面红 面 后视距 前视距 视距差d d10.9402.770后A0.8205.509-20.7402.585前B2.6777.465-120.018.5后-前-1.857-1.956-1-1.8565+1.5+1.521.0861.079后A0.8805.66700.6890.688前B0.8855.572039.739.1后-前-0.005+0.0950-0.0050+0.6+2.132.5712.566后A2.0826.76901.5931.596前B2.0816.867+197.897.0后-前+0.001-0.098-1+0.0015+0.8+2.942.0101.523后A1.7066.494-11.4000.900前B1.2105.896+161.062.3后-前+0.496+0.598-2+0.4970-1.3+1.6每页检核后距218.5a5.48824.439前距216.9b6.85325.800后-前+1.6h-1.365-1.361h中-1.3630总视距435.4(h黑+h红)/2=-1.3639、在地面上选择相距80m的A、B两点，水准仪安置在中点C，测得A尺上读数a1=1.553m，B尺上读数b1=1.822m，将仪器搬至B点附近，测得B尺读数b2=1.659m，A尺读数a2=1.373m。试问：（1）、水准管轴是否平行于视准轴？（2）、如不平行，视准轴倾斜方向如何？（3）、如何校正？ 解：10、水准测量有哪些误差来源？如何消除或消弱这些误差？ 答：（1）、仪器误差： 仪器校正不完善的误差 其中主要是视准轴不平行于水准管轴的误差，可采用前后视距相等或每测段前后视距总和相等的方法消除； 对光误差 对光时，对光透镜非直线移动而造成光路变化，可采用前后视距相等，前视必重生对光，可以消除。 水准尺误差 水准尺长度刻划不准确不均匀，水准尺总长不准确，水准尺零点位置不准确即零点误差，零点误差可采用每测段测偶数站来消除。（2）、观测误差： 整平误差 观测时切实使水准管气泡居中，控制视线长。 照准误差 使用望远镜放大倍就率大的仪器观测，控制视线长度。 视差带来的误差 观测时很好地消除视差。 估读误差 使用望远镜放大倍就率大的仪器观测，控制视线长度。 水准尺竖不直的误差 观测时，竖直水准尺，视线不要过高。（3）、外界条件影响产生的误差： 地球曲率影响 采用前后视距相等的方法消除。 大气折光的影响 采用前后视距相等的方法消除，观测时，视线不能过低。 温度影响 选择合适的时间段观测，观测时打伞。 仪器升降 采用“后前前后”的观测程序削弱。 尺垫升降 对同一路线进行住返观测可以削弱该误差。