《测绘学基础》知识要点与习题答案 Crriculum architecture & answers to exercise of Fundamentals of Geomatics 总学时数：测绘64；地信、规划48实验学时：12，计4次学分：6/4 课程性质：专业基础课先修课程：高等数学，专业概论，概率统计学 教学语言：双语教学考核方式：考试实习：3周计3学分 平时成绩: 20％(实验报告、提问、测验、课堂讨论及作业) 1.课程内容 测绘学基础是测绘科学与技术学科的平台基础课。该分支学科领域研究的主要内容是小区域控制测量、地形图测绘与基本测绘环节的工程与技术，即：应用各类测绘仪器进行各种空间地理数据的采集包括点位坐标与直线方位测定与测设、地形图数字化测绘等外业工作和运用测量误差与平差理论进行数据处理计算、计算机地图成图等内业工作。授课内容主要包括地球椭球与坐标系、地图分幅、空间点位平面坐标与高程及直线方位测定与测设、误差理论与直接平差、大比例尺地形图数字成图等基本理论与方法。 2.课程特色 测绘学基础为测绘学科主干课程，为学生进一步学习以“3S”为代表的大地测量学、摄影测量学、工程测量学等专业理论与技术奠定基础。同时，该课程本身也是测绘学的一门分支学科──地形测量学（Topographical Surveying）。该门课程具有理论、工程和技术并重、实践性强等特点，其教学水平和教学质量是衡量测绘学科教育水准的关键要素，实施多样化课堂教学，注重培养学生动手能力和创新能力，以达到国家级精品课的要求为建设目标。 3.课程体系 第一章绪论Chapter 1 Introductory 内容：⑴了解测绘学科的起源、发展沿革与分支学科的研究领域；⑵测绘学的任务与作用。 重点：大地测量学与地形测量学的研究领域和工作内容。 难点：无。 §1-1测绘学的定义DEFINITION OF GEOMATICS 研究测定和推算地面点的几何位置、地球形状及地球重力场，据此测量地球表面自然形态和人工设施的几何分布，并结合某些社会信息和自然信息的地球分布，编制全球和局部地区各种比例尺的地图和专题地图
第一章 1、工程测量定义： 工程测量学是研究各种工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。 2、工程测量学科地位: 学科交叉、学科综合、学科细分。 测绘学的二级学科：大地测量学：几何大地测量、物理大地测量、空间大地测量、海洋大地测量、工程测量学（矿山测量）；摄影测量学与遥感；地图制图学；地理信息系统；不动产测绘（房地产测绘、地籍测绘）。（非重点） 3、按服务对象分工程测量主要内容包括哪些？ 建筑工程测量、水利工程测量、线路工程测量、桥隧工程测量、地下工程的测量海洋工程测量、军事工程测量、三维工业测量，以及矿山测量、城市测量等。（非重点） 4、陆行乘车，水行乘船。。。，这段描述的含义。 这里所记录的就是当时的工程勘测情景，准绳和规矩就是当时所用的测量工具，准是可揆（kui）平的水准器，绳是丈量距离的工具，规是画圆的器具，矩则是一种可定平，可测长度、高度、深度和画圆、画矩形的通用测量仪器。 5、“广义工程测量学”的概念： “一切不属于地球测量，不属于国家地图集范畴的地形测量和不属于官方的测量，都属于工程测量”。 第二章 1、工程测量各阶段的任务是什么。 规划设计阶段的测量工作：测绘地形图和纵、横断面图 施工建设阶段的测量工作：按设计要求将设计的建构筑物位置、形状、大小及高程在实地标定出来，以便进行施工；工程质量监理 运营管理阶段的测量工作：竣工测量以及变形监测与维修养护。 2、测量监理的工作任务是什么 ?在正式施工开始时，对控制网进行全面复测、检查 ?验收承包人的施工定线 ?验收承包人测定的原始地面高程 ?对桥梁施工还需进行桥梁下、上部结构的施工放样的检测 ?对每层路基的厚度、平整度、宽度、纵横坡度进行抽查，检查施工单位的内业资料是否真实 ?审批承包人提交的施工图 第三章 1、按范围和用途，测量控制网分哪几类，作用 分为全球控制网、国家控制网、工程控制网 全球控制网用于确定、研究地球的形状、大小及其运动变化，确定和研究地球的板块运动等。
1、提高点位平面放样精度的措施有很多，请列举三种措施盘左盘右分中法、归化法放样，采用高精度的全站仪； 2、线路断链分为长链和短链两种类型，产生线路断链的基本原因主要有外业断链和内业 断链； 3、隧道贯通误差分为横向贯通误差，纵向贯通误差，高程贯通误差； 4、隧道洞内控制测量一般采用单导线、导线环、交叉导线(4、主副导线)等导线形式。1.导线控制点补测和位移方法可采用（交合法，导线测量法），位移和补测的导线点的高程 可用（水准测量）和（三角高程测量）的方法进行测定 2。当路基填挖到一定的高度和深度后，会出现导线点之间或导线点与线路中线之间不通视的情况，可以选择通视条件好的地势（自由设站）测站，测站坐标可以按（交合法）或 （导线测量法）确定。 3。隧道洞内施工时以（隧道中心）为依据进行的，因此需要根据（隧道中线）控制隧道掘进方向。 4。路基横断面的超高方式：（线路中线，分隔带边缘线，线路内测）等。 5。曲线隧道洞内施工时需要注意（线路中线）与隧道结构中心线的不同，因此需要根据（隧道结构中心 线）控制隧道掘进方向。 6。要建立路基三维模型，需要从（线路平面中心线，线路纵断面，线路横断面）等三个角度去建立。根据设计资料提供的（路基横断面、设计纵断面）等资料，并采用（线性插值）的方法可以绘制任意路基横断面设计线，再利用全站仪（对边测量）测量方法可以得到该路基横断面。 7。导线控制点的补测和位移方法可采用（交会法、导线法），移位和补测的导线点的高程 可用（水准测 量和三角高程测量）的方法进行测定。 8。当路基填挖到一定高度和深度后，会出现导线点之间或导线点与线路中线点之间不通视情况，可以选 择通视条件良好的地势（自由设站）测站，测站坐标可以按（交会法或导线法）方法确定。9。列出两种提高桥涵结构物平面点位放样精度的方法有（角度分中法放样、归化法放样）10。路基施工施工时，列出三种电位高程放样的方法（水准放样法、GPS 高程放样法、三 角高程放样法） 简答题 1。简述全站仪进行横断面地面线复测的方法： 自由设站，采集横断面地面线特征点三维坐标，路基横断面自动带帽。 2。简述线路断链产生的原因与处理方法： 路段分区段设计，线路改线。 3。简述计算机软件在路桥施工测量技术中作用和地位： 内业计算简单化，规范化，高效率，减少错误发生，内业计算的发展方向。 4。简述全站仪确定线路横断面方向的方法： （1）计算给定桩号的中桩坐标及距离为2 米的边桩坐标(2)将全站仪架设在横断面附近的某一控制点上（3）坐标放样法放样出中边桩，根据放样的中边桩可以确定横断面的方向
地图分幅的基本知识 地形图的编号是根据各种比例尺地形图的分幅，对每一幅地图给予一个固定的号码，这种号码不能重复出现，并要保持一定的系统性。 地形图编号的最基本的方法是采用行列法，即把每幅图所在一定范围内的行数和列数组成一个号码。 国家基本比例尺地形图有1：1万、1：2.5万、1：5万、1：10万、1：20万、1：50万和1：100万七种。 普通地图通常按比例尺分为大、中、小三种，一般以1：10万和更大比例尺的地图称为大比例尺地图；1：10万至1：100万的称为中比例尺地图；小于1：100万的称为小比例尺地图。 对于一个国家或世界范围来讲，测制成套的各种比例尺地形图时，分幅编号尤其必要。通常这是由国家主管部门制定统一的图幅分幅和编号系统。 1) 1：100万地图的编号 该种地形图的编号为全球统一分幅编号。 列数：由赤道起向南北两极每隔纬差4o为一列，直到南北88o（南北纬88o至南北两极地区，采用极方位投影单独成图），将南北半球各划分为22列，分别用拉丁字母A、B、C、D……V 表示。 行数：从经度180 o起向东每隔6 o为一行，绕地球一周共有60行，分别以数字1、2、3、4……60表示 由于南北两半球的经度相同，规定在南半球的图号前加一个S，北半球的图号前不加任何符号。一般来讲，把列数的字母写在前，行数的数字写在后，中间用一条短线连接。例如北京所在的一幅百万分之一地图的编号为J-50（如图14所示）。 由于地球的经线向两极收敛，随着纬度的增加，同是6o的经差但其纬线弧长已逐渐缩小，因此规定在纬度60 o-76 o间的图幅采用双幅合并（经差为12 o，纬差为4 o）；在纬度76o-88o间的图幅采用四幅合并（经差为24o，纬差为4o）。这些合并图幅的编号，列数不变，行数（无论包含两个或四个）并列写在其后。例如北纬80o-84o，西经48o-72o的一幅百万分之一的地图编号应为U-19、20、21、22。
工程测量学定义： 定义一：工程测量学是研究各种工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。特点：比较大众化，易于理解。定义二：工程测量学主要研究在工程、工业和城市建设以及资源开发各个阶段所进行的地形和有关信息的采集和处理，施工放样、设备安装、变形监测分析和预报等的理论、方法和技术，以及研究对测量和工程有关的信息进行管理和使用的学科，它是测绘学在国民经济和国防建设中的直接应用。定义二较定义一更具体、准确，且范围更大。定义三：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实现的理论、方法和技术的一门应用性学科。定义三更加概括、抽象和科学。定义二、三除建筑工程外，机器设备乃至其它几何实体都是工程测量学的研究对象，且都上升到了理论、方法和技术，强调工程测量学所研究的是与几何实体相联系的测量、测设的理论、方法和技术。 2：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” 1）规划设计阶：主要是提供各种比例尺的地形图，另外还要为工程地质勘探，水文地质勘探以及水文测验等进行测量。对于重要的工程区的稳定性监测。 任何一项工程都必须按照自然条件和预期目的进行选址和规划设计。在此阶段的测量工作，主要是提供各种比例尺的地形图供规划设计人员进行规划设计。我国公路路规划设计的程序，一般要经过方案研究、初测、初步设计、定测，施工设计等过程。勘测工作分为初测和定测两个阶段进行。 桥梁规划设计阶段的测量工作：√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√流向测量√船筏走行线测量√钻孔定位 2）建设施工阶段：建立施工控制网，工程建筑物定线放样，施工质量控制，开挖与建筑方量测绘，工程竣工测量、变形观测以及设备的安装测量等。 工程施工阶段的测量工作主要是按设计要求将设计的建构筑物位置、形状、大小及高程在实地标定出来，以便进行施工；另一方面作为施工质量的监督，还需进行工程质量监理。 主要的测量工作有：施工控制网的建立，施工放样，竣工测量。3）运营管理阶段：工程建筑物的变形观测，包括水平位移、沉陷、倾斜以及摆动等定期或持续监测。建立工程进管理、维护信息系统。工程运营管理阶段测量工作的主要任务是工程建筑物的变形观测。在工程建筑物运营期间，为了监视其安全和稳定的情况，了解其设计是
第一节工程测量基础概念及工程测量的重要性 在工程建设的设计、施工和管理各阶段中进行测量工作的理论、方法和技术，称为“工程测量”。工程测量是测绘科学与技术在国民经济和国防建设中的直接应用，是综合性的应用测绘科学与技术。 按工程建设的进行程序，工程测量可分为规划设计阶段的测量，施工兴建阶段的测量和竣工后的运营管理阶段的测量。 规划设计阶段的测量主要是提供地形资料。取得地形资料的方法是，在所建立的控制测量的基础上进行地面测图或航空摄影测量。 施工兴建阶段的测量的主要任务是，按照设计要求在实地准确地标定建筑物各部分的平面位置和高程，作为施工与安装的依据。一般也要求先建立施工控制网，然后根据工程的要求进行各种测量工作。 竣工后的营运管理阶段的测量，包括竣工测量以及为监视工程安全状况的变形观测与维修养护等测量工作。 按工程测量所服务的工程种类，也可分为建筑工程测量、线路测量、桥梁与隧道测量、矿山测量、城市测量和水利工程测量等。此外，还将用于大型设备的高精度定位和变形观测称为高精度工程测量；将摄影测量技术应用于工程建设称为工程摄影测量。 工程测量是直接为工程建设服务的，它的服务和应用范围包括城建、地质、铁路、交通、房地产管理、水利电力、能源、航天和国防等各种工程建设部门。 无论是工程进程各阶段的测量工作，还是不同工程的测量工作，都需要根据误差分析和测量平差理论选择适当的测量手段，并对测量成果进行处理和分析，也就是说，测量数据处理也是工程测量的重要内容。 在当代国民经济建设中，测量技术的应用十分广泛。在很多工程建设中，从规划、勘测、设计、施工及管理和运营阶段等的决策和实施都需要有力的测绘技术保障。在研究地球自然和人文现象，解决人口、资源、环境和灾害等社会可持续发展中的重大问题以及国民经济和国防建设的重大抉择同样需要测绘技术提供技术支撑和数据保障。 第二节常用仪器及其操作方法 1.水准仪及其操作 常用的水准仪为DS3型微倾式水准仪（见图1）。水准仪可以提供一条水平视线，通过观测水准尺读数，测算两点间的高差。其基本操作程序为：安置仪器、粗略整平、瞄准水准尺、精确整平和读数。
工程测量学考试试题 一、填空题（每空 1分，共 20分） 1、测量的基本工作有（）、（）和（）。 2、平面控制测量包括（）、（）和（）。 3、水平面、（）和（）是测量的基准面和基准线。 4、导线测量的外业工作有踏勘进点、（）、（）、（）和（）。 5、闭合导线计算步骤有角度闭合差的计算和调整、（）、（）（）和（）。 6、测量学的任务是测图、（）和（）。 7、水准路线分为闭合水准路线、（）和（）。 二、名词解释（每个 2分，共 10分） 1、水准面： 2、地形图： 3、水平角： 4、方位角： 5、相对误差： 三、判断题（每题 1分，共 10分） 1、测量工作必须遵守“从整体到局部、先控制后碎部”的原则。（） 2、平面控制测量分为水准测量和导线测量。（） 3、水准面与大地水准面的特性相同。（） 4、观测竖直角时经纬仪不需要对中。（） 5、水准仪能测出高差和平距。（） 6、等高线可以通过各种地物。（） 7、地形图是采用地物符号和地貌符号表示的。（） 8、视距测量不能测定仪器至立尺点间的平距和高差。（） 9、直线定线和直线定向方法是不相同。（） 10、采用经纬仪重转法（正倒镜取中法）来延长直线可以消除仪器的竖轴倾斜误差和横轴倾斜误差的影响。（） 四、简答题（每题 5分，共 10分） 1、简述经纬测图法的方法步骤。 2、简述测量平面直角坐标系与数学平面直角坐标系的不同点： 五、计算题（共 50分） 1、已知 XA=300.000m，YA=300.000m；AB 边方位向91°06' 16”，AP 边长为 D=85.365m,β=42°32' 26”, 求P 点的坐标。（10分） 2、见下图所示，已知 BM 点高程 80。368m ，需要测设 P 的高程为 79。80m ，求出前视应读数b 应，并说明测设方法。 3、试完成下表水平角测量计算（10分） 4用钢尺往、返丈量 A、B 两点的水平距离，其结果为179.965米和180.025米，计算AB两点的水平距离DAB 和丈量结果的精度（相对误差）K 。（10分） 5．下图为一条等外闭合水准路线，已知数据和观测结果注于图上，试进行高差闭合差的调整和高程计算。（10分）
控制测量 控制网具有控制全局，限制测量误差累积的作用，是各项测量工作的依据。对于地形测图，等级控制是扩展图根控制的基础，以保证所测地形图能互相拼接成为一个整体。对于工程测量，常需布设专用控制网，作为施工放样和变形观测的依据。 在一定区域内，为大地测量、摄影测量、地形测量和工程测量建立控制网所进行的测量。 包括：①平面控制测量，是为测定控制点平面坐标而进行的；②高程控制测量，为测定控制点高程而进行的；③三维控制测量，为同时测定控制点平面坐标和高程或空间三维坐标而进行的。 在测区内，按测量任务所要求的精度，测定一系列控制点的平面位置和高程，建立起测量控制网，作为各种测量的基础，这种测量工作称为控制测量。 在一定的区域内为地形测图或工程测量建立控制网（区域控制网）所进行的测量工作。分为平面控制测量和高程控制测量。平面控制网与高程控制网一般分别单独布设，也可以布设成三维控制网。 控制测量的基准面是大地水准面，与其垂直的铅锤线是外业的基准线。 大地水准面：由于海洋占全球面积的71%，故设想与平均海水面相重合，不受潮汐、风浪及大气压变化影响，并延伸到大陆下面处处与铅垂线相垂直的水准面称为大地水准面，它是一个没有褶皱、无棱角的连续封闭面。 平面控制网 常用三角测量、导线测量、三边测量和边角测量等方法建立。 三角测量 三角测量是建立平面控制网的基本方法之一。但三角网（锁）要求每点与较多的邻点相互通视，在隐蔽地区常需建造较高的觇标。 导线测量 导线测量布设简单，每点仅需与前后两点通视，选点方便，特别是在隐蔽地区和建筑物多而通视困难的城市，应用起来方便灵活。随着电磁波测距仪的发展，导线测量的应用日益广泛。
第一章 1、测绘学有几大分类？各类的主要任务是什么？ 大地测量学：大地测量学是研究地球的形状、大小和重力场，测定地面点几何位置和地球整体与局部运动的理论和技术的学科。 摄影测量学：摄影测量学是研究利用摄影或遥感的手段获取目标物的影像数据，从中提取几何的或物理的信息，并用图形、图像和数字形式表达测绘成果的学科。 工程测量学：工程测量学是研究在工程建设和自然资源开发各个阶段所进行的各种测量工作的理论和技术的学科。 海洋测绘：海洋测绘学是研究以海洋水体和海底为对象所进行的测量和海图编制理论与方法的学科 地图制图学：地图制图学是研究模拟地图和数字地图的基础理论、地图设计、地图编制和复制的技术方法及其应用的学科。 2、土木工程测量的主要任务是什么？ ①工程建设区域控制测量②测绘大比例尺地形图③地形图应用④施工放样和竣工测量⑤建筑物变形观测 3、什么叫水准面？大地水准面？ 水准面：处处与铅垂线垂直的连续封闭曲面 大地水准面：大地水准面是指与平均海水面重合并延伸到大陆内部的水准面 4、什么是基准线 是指定绘图面和参考在来绘制二维曲线 5、测量学上常用的几种坐标系统是什么？熟悉它们的定义，高斯坐标的划分方法 大地坐标系：以参考椭球面为基准面，以椭球面法线为基准线建立的坐标系。地球表面任意一点的经度和维度，称为该点的大地坐标。 平面直角坐标：我国采用高斯平面直角坐标，小地区范围内也可采用独立平面直角坐标。高斯直角坐标系：采用高斯横圆柱投影的方法建立的平面直角坐标系，是一种球面坐标与平面坐标相关联的坐标系统 空间直角坐标系：适用于卫星大地测量等方面 6、子午线、首子午线、子午面、首子午面 子午线：经线又叫子午线 首子午线：首子午面与参考椭球面的交线称为首子午线，或称起始子午线、起始经线，亦称本初子午线。 子午面：子午面是由子午线组成的面，也就是经过地理南极和北极的大圆所在的平面 首子午面：国际上公认通过英国格林尼治天文台的子午面，称为首子午面或者起始子午面。 7、高程、高差、相对高程及绝对高程、1985国家高程基准 高程：地面上任一点到水准面的铅锤距离 高差：高差是两点间高程之差 绝对高程：绝对高程是地面某点沿铅垂线方向到大地水准面的距离，称为绝对高程。 相对高程：相对高程是地面某点沿铅垂线方向到达某一水平面的距离，称为该点的相对高程。1985国家高程基准：1985国家高程基准是以青岛验潮站1952年至1979年所测定的黄海平均海水面作为全国高程的统一起算面，并推得青岛水准原点高程为72.260m，全国各地的高程则以他为基准进行测算。 8、什么是测量工作的基本原则？ 在测量工作中，为了防止测量误差的逐渐传递而累计增大到不能容许的程度，要求测量工作
地图学： 第一章： 现代地图学概论 地图定义：按照严密的数学法则，并使用特定的符号系统把空间事物抽象地表示在平面或者球面上，并且其还具有传输事物信息的一种图形 地图的基本特性： 1、严密的数学法则 2、科学的地图概括 3、特定的符号系统 地图的组成要素： 1、数学要素 确定地理要素的空间位置，“骨架”作用，大地控制点、比例尺、经纬网2、地理要素 地图根据制图要求表达的内容（内容要素）， 自然要素：水系、地形、土质植被 社会经济要素：居民地、交通线， 用图形表示，“图形要素” 3、辅助要素 图名图号、图例、文字说明等 4、现代地图还包括技术设备和技术操作 地图的功能 1、信息载负功能 2、信息传输功能 3、客观模拟功能 4、认知与感受功能 现代地图分类 （一）按地图功能和内容分类 按地图功能分类，普通地图、专题地图、专用地图、特种地图 按地图内容分类，普通地图、专题地图（主要方法） 普通地图：
同等详细程度全面表示地面上主要的自然和社会经济现象的地图，可分为地形图和地理图。 专题地图： 着重表示一种或几种自然或社会经济现象的地图 （二）按地图比例尺分类 大比例尺地图（>=1：10万），地市规划 中比例尺地图（大于1：100万，小于1：10万），国家或省级规划 小比例地图（1：100万以及更小比例尺），教育普及 第二章： 制图框架与成图方法 一、地图成图方法： 实测成图法、编绘成图法 地理空间信息特征：空间特征、时间特征以及属性特征 大地水准面：假定在重力作用下海水面静止时的平均水面，并假设此面穿过穿过大陆与岛屿，连续扩展形成处处与铅垂线成正交的闭合曲面 大地水准面高低起伏，地球内部物质密度不均，起伏不定的重力等位面，又称地球物理表面 平均海水面为椭球体面，地球数学表面 地理坐标系： 空间参照系是测量空间点坐标位置的一种度量衡制 地球表面点坐标的确定包括两方面内容： 1、地面点在地球椭球体面上的投影位置，采用地理坐标系 2、地面点到大地水准面的垂直距离，采用高程系 天文经纬度： 天文经度：首子午面与过观测点的子午面所夹的二面角， 天文纬度：过某点的铅垂线与赤道平面之间的夹角
第1篇基础篇 第1章绪论 [导言]本章是学习本课程的基础知识。通过本章学习，要明确工程测量学的定义和内容，了解地球形状和大小、测量工作的基准面和基准线、地面点空间位置的测量原理和方法，掌握高斯投影的原理和方法、测量工作的基本内容和基本原则。 1.1工程测量学概述 1.1.1工程测量学的概念与任务 工程测量学是研究各种工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。工程测量的特点是应用基本的测量理论、方法、技术及仪器设备，并结合具体的工程特点采用具有特殊性的施工测绘方法。它是大地测量学、摄影测量学及普通测量学的理论与方法在工程中的具体应用。 工程建设一般可分为：勘测设计、建设施工、生产运营三个阶段。 勘测设计阶段的测量主要任务是测绘地形图。测绘地形图是在建立测图控制网的基础上进行大比例尺地面测图或航空摄影测量； 建设施工阶段的测量主要任务是按照设计要求，在实地准确地标定建筑物或构筑物各部分的平面位置和高程，作为施工与安装的依据（简称为标定）。是在建立工程控制网的基础上，根据工程建设的要求进行的施工测量； 生产运营阶段的测量主要任务是竣工验收测量和变形监测等测量工作。 工程测量按所服务的工程种类，可分为建筑工程测量、线路工程测量、桥梁与隧道工程测量、矿山工程测量、城市工程测量、水利工程测量等。此外，还将用于大型设备的高精度定位和变形监测称为高精度工程测量；将摄影测量技术应用于工程建设称为工程摄影测量；而将自动化的全站仪或摄影仪在计算机控制下的测量系统称为三维工业测量。 本教材为现代工程测量，包括普通测量学及工程测量学的部分内容，增加了现代测量技术的部分。 对于非测绘类专业的学生学习工程测量课程，必须首先了解测量学的基本知识。 测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面（包含空中、地表、地下和海底）物体的空间位置，并将这些空间位置信息进行处理、存储、管理、应用的科学。它是测绘学科
问答题： 1．已知一右转铁路曲线，设其转向角为，曲线半径为R，缓和曲线长为l0，试绘出其曲线平面图，并在图上标出： ①交点JD，转向角，曲线各主点； ②缓和曲线常数β0、m、x0、y0 ③缓和曲线长l0，主切线T，外矢距E0，曲线全长L。 2．为什么要进行隧道施工控制测量它包括哪些内容，哪些方面 答：为了时隧道在相向施工时正确贯通，并使建筑物按设计位置修建，而不侵入建筑界限。它包括洞外和洞内的平面和高程控制测量。 3．定测中桩高程测量的目的是什么测量时应注意哪些问题 答：测定中线上各控制桩、百米桩、加桩处的地面高程。为绘制线路总断面图提供资料，中桩高程应起闭于线路水准点上，并把直线上转点，曲线上起终点及曲线长度大于500米的曲中点作为转点，其余的点可作为中视点。 ; 4.简述工程控制网的建网步骤。 5．试比较拨角法放线和支距法放线的优缺点。 答：拨角放线法的优点是：方法简便，放线速度较快，缺点是：误差累积，需要每隔一定距离与初测导线进行联测，并对放线误差做处理。 支距法放线的优点是每一直线段均独立放出，误差不会积累，缺点是程序较繁多，速度较慢。 6. 在初测导线成果计算时，什么情况下要进行两化改正什么是两化改正 答：当初测导线与国家（大地）控制点联测时，需要进行两化改正。首先是将坐标增量改化到大地水准面上，再改化到高斯平面上 7.为提高隧道的横向贯通精度，在洞外平面控制采用导线或三角网布网时，都必须注意哪两条基本要求为什么 答：为减弱测角误差对横向贯通精度的影响，应尽量减少导线边数或三角形个数；为减弱测边误差对横向贯通精度的影响，应使导线环或三角网的延伸方向尽量与贯通方向垂直。 8．基本的测设工作有哪些总的来说，精密的测设方与一般测设方法间的区别是什么 , 参考答案：基本的测设工作有已知水平距离的测设、已知水平角的测设、已知高程的测设、已知平面位置(坐标)的测设。
一. 测量学基本知识 思考题 1.什么是水准面？水准面有何特性？ 2.何谓大地水准面？它在测量工作中有何作用？ 3.测量工作中常用哪几种坐标系？它们是如何定义的？ 4.测量工作中采用的平面直角坐标系与数学中的平面直角坐标系有何不同之处？画图说明。 5.何谓高斯投影？高斯投影为什么要分带？如何进行分带？ 6.高斯平面直角坐标系是如何建立的？ 7.应用高斯投影时，为什么要进行距离改化和方向改化？ 8.地球上某点的经度为东经112°21′，求该点所在高斯投影6°带和3°带的带号及中央子午线的经度？ 9.若我国某处地面点P的高斯平面直角坐标值为：x=3102467.28m，y=20792538.69m。问：（1）该坐标值是按几度带投影计算求得。 （2）P点位于第几带？该带中央子午线的经度是多少？P点在该带中央子午线的哪一侧？ （3）在高斯投影平面上P点距离中央子午线和赤道各为多少米？ 10.什么叫绝对高程？什么叫相对高程？ 11.根据“1956年黄海高程系”算得地面上A点高程为63.464m，B点高程为44.529m。若改用“1985国家高程基准”，则A、B两点的高程各应为多少？ 12.用水平面代替水准面，地球曲率对水平距离、水平角和高程有何影响？ 13.什么是地形图？主要包括哪些内容？ 14.何谓比例尺精度? 比例尺精度对测图有何意义？试说明比例尺为1∶1000和1∶2000地形图的比例尺精度各为多少。 15.试述地形图矩形分幅的分幅和编号方法。 部分习题参考答案 8. 6°带N=19 L=111° 3°带n=37 l =111°
9. （1）6 °带；（2）第20带，L20=117°E，东侧；（ 3）距中央子午线292538.69 m ，距赤道 3102467.28 m 11. H A =63.435 m ； H B =44.500 m 14. 1∶1000 0.1m ；1∶2000 0.2m 15. 12.356cm , 6.178cm 16. 22400m2 17. -16′46″ 18. αAB=178°48′ 19. A m=263°10 ′ 20. ∠1=αBA - αBD；∠2=αCB - αCA；∠3=αDC - αDB 21. αAC=301°58′31″；αAD=39°27′26″； αBC=227°55′19″；αBD=122°59′32″ 24. H50H163040 25. 1∶10万；L=97°E ，B=38°N
《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
工程测量学考试试题 一、填空题（每空 1 分，共20 分） 1、测量的基本工作有（）、（）和（）。 2、平面控制测量包括（）、（）和（）。 3、水平面、（）和（）是测量的基准面和基准线。 4、导线测量的外业工作有踏勘进点、（）、（）、（）和（）。 5、闭合导线计算步骤有角度闭合差的计算和调整、（）、（）（）和（）。 6、测量学的任务是测图、（）和（）。 7、水准路线分为闭合水准路线、（）和（）。 二、名词解释（每个 2 分，共10 分） 1、水准面： 2、地形图： 3、水平角： 4、方位角： 5、相对误差： 三、判断题（每题 1 分，共10 分） 1、测量工作必须遵守“从整体到局部、先控制后碎部”的原则。（） 2、平面控制测量分为水准测量和导线测量。（） 3、水准面与大地水准面的特性相同。（） 4、观测竖直角时经纬仪不需要对中。（） 5、水准仪能测出高差和平距。（） 6、等高线可以通过各种地物。（） 7、地形图是采用地物符号和地貌符号表示的。（） 8、视距测量不能测定仪器至立尺点间的平距和高差。（） 9、直线定线和直线定向方法是不相同。（） 10、采用经纬仪重转法（正倒镜取中法）来延长直线可以消除仪器的竖轴倾斜误差和横轴 倾斜误差的影响。（） 四、简答题（每题 5 分，共 10 分） 1、简述经纬测图法的方法步骤。 2、简述测量平面直角坐标系与数学平面直角坐标系的不同点： 五、计算题（共50 分） 1、已知XA=300.000m ， YA=300.000m； AB 边方位向91 ° 06' 16，AP”边长为 D=85.365m,β =42 ° 32' 26求 P”点,的坐标。（10 分） 2、见下图所示，已知BM点高程80 。 368m，需要测设P 的高程为79 。80m，求出前视应读数 b 应，并说明测设方法。 3、试完成下表水平角测量计算（10 分） 4 用钢尺往、返丈量点的水平距离DAB A、 B 两点的水平距离，其结果为 和丈量结果的精度（相对误差） 179.965 米和 K 。（ 10 分） 180.025米，计算AB两
教师授课教案 课程名称：地形测量2005年至2006年第一学期第38次课
第八章地形图应用的基本知识 §8-1 地形图的比例尺 一、比例尺定义 比例尺定义——图上直线长度d与相应地面水平距离D之比。 式中：M——比例尺分母，M越大，比例尺越小。反之亦反。 二、比例尺的形式 1．数字比例尺一般将数字比例尺化为分子为1，分母为一个比较大的整数M表示。 M越大，比例尺的值就越小；M越小，比例尺的值就越大，如数字比例尺1:500>1:1000。 2．直线比例尺 优点：直接比量——方便；图纸变形的影响小。 三、比例尺的精度 地物地貌在图上表示的精确与详尽程度同比例尺有关。比例尺越大，越精确和详细。 人眼的图上分辨率，通常为0.1mm。不同比例尺图上0.1mm所代表的实地平距，称为地形图比例尺的精度。 §8-2 地形图的图式 一、地物符号 地物符号分比例符号、非比例符号和半比例符号。 1．比例符号 可以按测图比例尺缩小，用规定符号画出的地物符号称为比例符号，如房屋、较宽的道路、稻田、花圃、湖泊等。 2．非比例符号 有些地物，如三角点、导线点、水准点、独立树、路灯、检修井等，其轮廓较小，无法将其形状和大小按照地形图的比例尺绘到图上，则不考虑其实际大小，而是采用规定的符号表示。这种符号称为非比例符号。
3．半比例符号 对于一些带状延伸地物，如小路、通讯线、管道、垣栅等，其长度可按比例缩绘，而宽度无法按比例表示的符号称为半比例符号。 二、地貌符号 地形图上表示地貌的方法一般是等高线。（还有一些特殊地貌符号：如冲沟、梯田、峭壁、悬崖等） 等高线又分为首曲线、计曲线和间曲线； 在计曲线上注记等高线的高程； 在谷地、鞍部、山头及斜坡方向不易判读的地方和凹地的最高、最低一条等高线上，绘制与等高线垂直的短线，称为示坡线，用以指示斜坡降落方向； 当梯田坎比较缓和且范围较大时，可以用等高线表示。 三、等高线的定义 等高线是地面上高程相等的相邻各点所连的闭合曲线。
（1）工程建设的三个阶段1规划设计阶段2建筑施工阶段3运营管理阶段 （2）工程测量学就是研究各项工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段虽进行的各种测量工作的学科。主要任务就是解决工程建设中规划设计所需各种比例尺地形图这个问题。 （3）数字地面模型（DTM）是表示地面起伏形态和地表景观的一系列离散点或规则点的坐标值集合的总称。 （4）在测绘领域，用一系列地面点的x,y坐标及其相联系的高程表示区域地面形状的模型，称为数字高程模型（DEM）。 （5）铁路、公路、输电线路以及输油（汽）管道等均属于线性工程，它们的中线通称线路。 （6）铁路勘测设计的过程：1方案研究2初测3初步设计4定测5施工设计 （7）初测是初步设计阶段的勘测工作，其主要任务是提供沿线大比例尺带状地形图以及地质和水文方面的资料（纸上定线）。 （8）定测的主要任务是把初步设计中选定的线路中线测设到实地上。 （9）勘测设计阶段的测量工作有草测、初测和定测工作。 （10）公路的结构组成：路基，路面，桥涵，隧道，路线交叉和沿线设施等。 （11）根据线路工程的作业内容，线路测量具有全线性，阶段性和渐近性的特点。 （12）导线点的布设要求：1导线点宜选在地势较高的地方，且前后相互通视。2导线点应选在开阔的地方，以便作为图根控制，进行地形测量。3导线点间的距离要适中。4导线点应尽可能接近将来的线路的位置，以便为定测时所利用。5桥梁及隧道两端附近，严重地质不良地段以及越岭垭口处应设置导线点。 （13）基平测量是沿线路布设水准点。2中平测量是测定导线点及中桩高程。 （14）将纸上线路测设到实地上的工作称为中线测量。 （15）线路纵断面的测绘： （16）水下地形测绘技术说明书的内容为：1任务的来源、性质、技术要求，测区的自然地理特点，技术设计的依据及原有测量成果的采用情况。2各施测控制点的等级，标石及造埋数量，水深测量图幅，测深面积及障碍物的大致分布情况。3作业所需的各种主要仪器、器材、船只类型和数量。4根据测区地理气象及技术装备条件，确立的不同测区的作业率，计算的各种测量作业的工作量和工作天数及时间安排。5根据测区特点和作业技术水平，重点提出的适当的作业方法和注意事项，以及一些具体技术指示。 （17）检查线的方向应尽量与主测线垂直，分布均匀，并要求布设在较平坦处，能普遍检查主测深线。检查线一般应占主测线总长的5%~10%。 （18）编绘竣工图的目的：1在施工过程中可能由于设计时没有考虑到的问题而使设计有所变更，这种临时变更设计的情况必须通过测量反映到竣工图上，以竣工图作为检验设计的正确性，阐明工程竣工最终成果的技
1、什么是测绘 测绘是测量和地图制图的统称。测绘科学研究的对象主要是地球的形状、大小和地球表面的各种固定物体的几何形状和空间位置。 2、什么是3S 技术 全球定位系统(GPS) 、遥感（RS ）和地理信息系统（GIS ）。 3、什么是4D 技术 数字高程模型(DEM) 、数字正射影像（DOM ）、数字线划图(DLG) 和数字栅格图(DRG) 。 4、什么是地形图。 地形图是按一定比例，经过综合取舍，在图纸上按规定的符号和一定的表示方法描绘地物、地貌平面位置和高程的正射投影图。 5、什么是正射投影 所谓正射投影，也叫等角投影，就是将地面点沿铅垂线投影到投影面上，并使投影前后图形的角度保持不变。 6、什么是地图 按一定比例，有选择的在平面上表示地球上若干现象的图称为地图。 7、什么叫做水准面
我们将水在静止时的表面叫做水准面。 8、什么叫做大地水准面 水准面有无穷多个，其中一个与平均海水面重合并延伸到大陆内部的水准面叫做大地水准面。 9、什么叫地球椭球体 人们经过长期精密测量，发现大地体接近于一个两级稍扁的旋转椭球体，这个与大地形状和大小十分接近的旋转椭球体，我们称为地球椭球体。 地球的形状和大小 1、什么是地球的扁率？是多少？ 扁率= （长半径—短半径）/ 长半径国际1: 289.257 2、地球的半径如何计算，是多少？ R=1/3( 长半径+ 长半径+ 短半径) ≈6371 ㎞ 3、我国的大地原点设在什么地方？ 我国新的大地原点设在陕西省泾阳县永乐镇。 测量坐标系的概念 1、什么是地理坐标，地理坐标又分为哪两类？ 用经纬度表示地面点位置的球面坐标称为地理坐标。
第一章绪论 1.定义一：工程测量学是研究各种工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。 定义二：工程测量学主要研究在工程、工业和城市建设以及资源开发各个阶段所进行的地形和有关信息的采集和处理，施工放样、设备安装、变形监测分析和预报等的理论、方法和技术，以及研究对测量和工程有关的信息进行管理和使用的学科，它是测绘学在国民经济和国防建设中的直接应用。 定义三：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实现的理论、方法和技术的一门应用性学科。 评价：定义一比较大众化，易于理解；定义二较定义一更具体、准确，且范围更大；定义三更加概括、抽象和科学。定义二、三除建筑工程外，机器设备乃至其它几何实体都是工程测量学的研究对象，且强调工程测量学所研究的是与几何实体相联系的测量、测设的理论、方法和技术，而不是研究各种测量工作。 2.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” 3.“特殊与一般”、“纵向与横向处理”相结合的结构体系。“特殊”，指每一工程的特殊性。“一般”指各种工程的共性(一般性)， 4.“纵向处理”，是指按工程建设的三个阶段阐述测量工作的理论、方法和技术； 5.“横向处理”是指按典型工程分别进行讲述。 第2章工程建设中地形图的应用 1.工程建设的种类主要有：水利水电工程建设，城市建设，工业建设，铁路建设，公路建设，桥梁和隧道建设，矿山建设，管线工程建设，港口码头工程建设 2.要进行勘察工作，其中测绘工作主要是地形图的测绘，为工程建设的规划设计提供地形图。 3.工程建设的规划设计通常可分选址、初步设计和施工设计几个阶段 4.各阶段设计的目的及任务不同，内容也有所不同，而就与测绘工作的关系来说，其各设计阶段涉及地域的大小不同，对地形信息详细程度的要求不同，因而各设计阶段所需地形图比例尺的大小不同。 5.比例尺：选址和初步设计阶段——1﹕5000至1﹕100000——利用已有的地形图。施工设计阶段——1﹕500至1﹕2000——通常按照设计需要的范围实地测绘。 6.水利水电工程建设：1:10000的地形图——正确地选择坝轴线的位置；1:2000至1:5000的地形图——研究枢纽工程主要建筑物(拦河坝、发电厂、通航建筑物、交通运输线、施工围堰和导流建筑物、住宅区等)的布置方案。在施工设计阶段，在坝区、厂房地区、船闸闸室、引水渠渠道以及引水隧洞的进口等处应测绘比例尺为1:1000（甚至1:500）的地形图，以便详细地设计该工程各部分的位置与尺寸。 7.城市建设：城市总体规划、工程项目规划设计——1:5000至1:10000。小区规划、工程项目的初步设计——1:2000。工程项目的施工设计——1:500或1:1000。(城市地下铁道工程除需要地面地形图外，还需要沿线的地下管线测量资料） 8.工业企业建筑设计：在工业企业的建筑设计中，各种大比例尺地形图是必不可少的基础资料之一；基础资料是否正确和适用，将直接影响到工业企业的设计质量 9.铁路和公路建设：最初阶段是收集有关设计线路方案的资料，需要的地形资料是比例尺为1:10000至1:50000的地形图。经方案研究，确定可能的几个线路方案。方案确定后，即进行勘测设计工作，其中测量分为初测和定测。初测——通常采用摄影测量方法，测绘1:2000地形图。定测——中线测量、线路的纵横断面图测绘。 10.隧道和桥梁建设：对于中、小型桥隧工程，往往先决定线路方向和位置，再考虑地形、
第二章测量学的基本知识 ※内容概述： 了解地球的形状理论，地球是个旋转椭球体，在地形测量范围内，为计算方便，可把地球视为圆球，其半径只为6371km。当测区范围在10km以内时，如测量水平距离，可不考虑地球的曲率，用水平面代替球面，但在高程测量时，即使测距很短，也必须考虑地球曲率的影响。弄清一些基本概念，如水准面、大地水准面、旋转椭球体、地理坐标、平面直角坐标、高斯—克里格坐标等。最后介绍了测量工作的基本内容。 ※教学目的： 通过学习测量学的一般知识，熟悉各种测量坐标系。掌握测量的内容及要求。 ※内容详述： §2.1 地球的形状理论 测量工作是在地球表面进行的，而地球自然表面很不规则，有高山、丘陵、平原和海洋。其中最高的珠穆朗玛峰高出海水面达8848．13m，最低的马里亚纳海沟低于海水面达11022m。但是这样的高低起伏，相对于地球半径6371km来说还是很小的。再顾及到海洋约占整个地球表面的71％，因此，人们把海水面所包围的地球形体看作地球的形状。由于地球的自转运动，地球上任一点都要受到离心力和地球引力的双重作用，这两个力的合力称为重力，重力的方向线称铅垂线。铅垂线是测量工作的基准线。静止的水面称为水准面，水准面是受地球重力影响而形成的，是一个处处与重力方向垂直的连续曲面，并且是一个重力场的等位面。与水准面相切的平面称为水平面。水面可高可低，因此符合上述特点的水准面有无数多个，其中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。大地水准面是测量工作的基准面。由大地水准面所包围的地球形体，称为大地体。
用大地体表示地球体形是恰当的，但由于地球内部质量分布不均匀，引起铅垂线的方向产生不规则的变化，致使大地水准面成为一个复杂的曲面，无法在这曲面上进行测量数据处理。为了使用方便，通常用一个非常接近于大地水准面，并可用数学式表示的几何形体(即地球椭球)来代替地球的形状作为测量计算工作的基准面称参考椭球面。从严格意义上讲，测绘工作时取参考椭球面为测量的基准面，但在实际工作中仍取得是大地水准面作为测量的基准面。地球椭球是一个椭圆绕其短轴旋转而成的形体，故地球椭球又称旋转椭球。旋转椭球体由长半径a(或短半径b)和扁率α所决定。我国目前采用的元素值为长半径a＝6378140m,并选择陕西泾阳县永乐镇某点为大地原点，进行了大地定位。由此而建立起来全国统一坐标系，这就是现在使用的“1980年国家大地坐标系”。 图2-3大地水准面与地球旋转椭球体面示意图 由于地球椭球的扁率很小，因此当测区范围不大时，可近似地把地球椭球作为圆球，其半径为6371km。 §2.2 测量坐标系及高斯投影 一、球面坐标系统 （1）天文地理坐标系：测量（天文经纬度）的外业以铅垂线为准大地水准面和铅垂线
