控制测量学考试重点

高程异常：地面点大地高和正常高之间的差即为高程异常

大地水准面差距：大地水准面差距是从大地水准面沿法线到地球椭球体面的距离。

垂线偏差：同一测站点上铅垂线与椭球面法线之间的夹角u，即是垂线偏差。2）原因有三点，第一，地球各处重力不均与，第二，参考椭球面方位不同，第三，椭球面的大小不同。大地水准面：与平均还睡吗相重合，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响垂直的水准面称为大地水准面。

大地体：由大地水准面所包围的地球形体

总地球椭球：与大地水准面最接近的地球椭球

参考椭球：某个国家或地区所建立的与本国或本地区最为严密的椭球

独立网：只有必要的一套起算数据（如一条边、一方位角和一个起算坐标）的三角网

非独立网：有多于一套起算数据的三角网。

大地高：地面某一点沿法线方向到参考椭球面的距离；

正常高：地面某一点沿铅垂线方向到大地水准面的距离；

正常高系统：以似大地水准面为基准面的高程系统。

正高：地面点沿垂线方向至大地水准面的距离。

正高系统：以大地水准面为高程基准面的高程系统。

似大地水准面：从地面点沿垂线向下量取正常高所得倒的点构成的连续曲面。

正常位水准面：根据正常重力位确定的水准面

理论闭合差：由于水准面不平行面引起的水准环线闭合差称为理论闭合差

水准原点：用精密水准测量联测到陆地上预先设置好的一个固定点，定出这个点的高程作为全国水准测量的起算高程，这个固定点称为水准原点

控制测量学的涵义：研究精确测定和描绘地面控制点空间位置及其变化的学科。

控制测量学的内容：①建立国家大地控制网的基本原理和必要知识②建立地面控制网所必须的观测仪器和观测方法③地面控制网的建立；④大地坐标系统的建立；⑤控制测量数据处理控制测量学的基本任务：

1在设计阶段建立用于测绘大比例尺地形图的测图控制网2在施工阶段建立施工控制网

3在工程竣工后的运营阶段，建立以监视建筑物变形为目的的变形观测专用控制网

控制测量：在一定区域内，按测量任务所要求的精度，测定一系列地面标志点（控制点）的水平和高程，建立控制网，这种测量工作称为控制测量。

2控制测量学的作用：①基础作用②控制全局③限制误差传递

现代定位技术简介：1GPS测量：全球定位系统GPS可为各位用户提供精密的三维坐标，三维速度和时间信息。2甚长基线干涉测量系统（VLBI）：甚长基线干涉测量系统是指在甚长基线的两端，用射电望远镜，接收银河系或银河系以外的类星体发出的无线电辐射信号，通过信号对比，根据干涉原理，直接测定基线长度和方向的一种空间技术。3惯性测量系统：惯性测量的系统是利用惯导技术，同时快速的获取大地测量数据的一种新技术。

水平控制网的布设形式：三角网、导线网、测边网、边角网、GPS网

试阐述建立国家平面大地控制网的布设原则？

答：1分级布网，逐级控制2应有足够的精度3应有必要的密度4应有统一的规格

我国解放后主要采用哪两种参考椭球?

1954北京坐标系——克拉所夫斯基椭球体980国家大地坐标系——1975国际椭球体经纬仪的读数设备包括哪几部分?各有什么作用?

读数设备包括：度盘，光学测微器，读数显微镜

1，度盘：量测角度的标准器。2，光学测微器：精密经纬仪采用了双光学零件的测微器，按对径重合读数发读取读数3，读数显微镜：增大最小格值相对于眼睛的视角。

3．野外测量的基准面、基准线各是什么?测量计算的基准面、基准线各是什么?为什么野外作业和内业计算要采取不同的基准面?

答：大地水准面和铅垂线是大地测量作业的基准面和基准线。参考椭球面是测量计算的基准面,法线是测量计算的基准线。大地水准面不规则，无法用数学公式准确地表达出来，不能作为计算基准面，必须找一个与大地体相近的、能用数学模型表示的规则体替代。而野外观测一水准气泡居中为标准。野外的基准面和基准线方便测量，而测量计算的时候选用参考椭球面和法线便于计算。

1．简述三角网、导线网、边角网的适用范围及优、缺点

三角网: 优点:图形简单，精度高，多于观测量多，便于计算

缺点:布网困难大

适用范围: 水坝核电站等工程

导线网: 优点:各点上方向少，通视限制少，易于选点，图形灵活，精度均匀

缺点:检核条件少，可靠性低

适用范围:障碍物较多，通视状况不好的地区

边角网: 优点:图形灵活，精度高，兼有前二者优点，以三角形为基础图形

缺点:工作量大

适用范围:桥梁、隧道等高精度工程

什么是经纬仪的三轴误差？他们产生的原因有哪些？它们对水平角观测有何影响？在观测时采用什么措施来减弱或消除这些影响？

经纬仪的三轴误差：经纬仪的三轴（视准轴、水平轴、垂直轴）之问在测角时应满足一定的几何关系，即视准轴与水平轴正交，水平轴与垂直轴正交，垂直轴与测站铅垂线一致。当这些关系不能满足时，将分别引起视准轴误差、水平轴倾斜误差、垂直轴倾斜误差。

（1）视准轴误差(△C影响)：视准轴与水平轴不正交而产生的微小夹角称为视准轴误差。

原因：由于安装和调整不正确，使望远镜的十字丝中心偏离了正确的位置，造成视准轴与水平轴不正交，从而产生了视准轴误差。此外，外界温度的变化也会引起视准轴的位置变化，产生视准轴误差。

影响：a.随目标垂直角的增大而增大。当α=0时△C=C取最小值；

b.盘左盘右观测方向值取平均课消除此误差。

消除：盘左盘右观测;一测回内不得重新调焦。

2）水平轴倾斜误差（△i影响）：水平轴因倾斜而偏移一个小角度i。原因：在仪器安装、调整时不完善，致使仪器水平轴两支架不等高；或者水平轴两端的直径不相等

影响：a.不仅与i有关，还与α有关；b.盘左盘右观测方向值取平均课消除此误差。

消除：盘左盘右观测！

3)垂直轴倾斜误差：当视准轴与水平轴正交，且垂直轴与测站铅垂线一致时，仅由于水平轴与垂直轴不正交使水平轴倾斜一个小角i，称为水平轴倾斜误差。原因：照准部的水准管轴不严格垂直于竖轴；仪器整平不够精确；在测量过程中由于外界因素的作用（气温变化、风力影响及人为等原因

影响：a.垂直轴偏斜对水平方向观测值通过水平轴倾斜量表现出来；

b.由于水平轴倾斜，从而使视准轴也偏离正确位置，使观测产生误差。

消除：减小垂直轴的倾斜角+测回间重新整平仪器+施加垂直轴倾斜改正数6．为什么用两个度盘位置取平均置可消除水平轴倾斜误差对水平方向观测值的影响?

产生原因：仪器左右两端的支架不等高、水平两端的轴径不相等

盘左：L’=L-△i

盘右：R’=R+△I ——>A=1/2（L+R）

.设在某些方向垂直角超过3°的测站上进行水平方向观测，应采取哪些措施?

1 严格整平仪器使气泡居中；2观测时采用盘左盘右，可消除视准轴误差、水平轴误差； 3测回间重新整平仪器，对水平方向观测值加垂直倾斜改正数，减弱垂直轴倾斜误差。

经纬仪上的圆水准器和长水准器各有什么功能?何谓水准管的格值？

答：圆水准器是用来粗平仪器的，在粗平条件下，用长水准器来精平一起。水准管上刻度的最小值就是水准管的格值，一般用τ表示。

度盘格值：度盘边缘上刻有等间距的分划线，两相邻分划线间距所对的圆心角

4.设在某测站上仅用盘左位置对各目标进行方向观测，问用半测回方向值求出的角度值中是否存在视准轴误差、水平轴误差及垂直轴倾斜误差的影响？为什么?又若各个照准目标与仪器在一个水平面上，角度值中是否存在上述误差的影响，为什么?

存在，因为存在垂直角α，没有采用盘左盘右取平均值，所以无法消除前两项误差；

都不存在，垂直角α为0，根据公式三项误差都没有了

7．垂直轴倾斜误差的影响能否用两个度盘位置读数取平均值的方法来消除？为什么?

不能。垂直轴倾斜的方向和大小，不随照准部转动而变化，所引起的水平轴倾斜方向在望远镜纵转前后是相同的（即v

的正负号不变），因而，对任一观测方向不能期望通过盘左和盘右观测取中数而消除其误差影响。

10．何谓水平折光差?为什么说由它引起的水平方向观测误差呈系统误差性质?在作业中应采取什么措施来减弱其影响?

空气在水平方向上密度是不均匀的，形成水平密度梯度，而产生水平方向的折光，称为水平折光。由此产生的误差叫水平折光差。原因就在于视线通过的大气层的水平方向的密度不同。该值的大小和符号在一定条件下保持大致不变，所以呈现系统性。

作业中常用的措施有：1）选点时，要保证视线超越或旁离障碍物一定的距离。

2）造标时，应使视线至觇标各部位保持一定的距离3）选择有利的观测时间,在大气状况稳定时观测。4)加水平折光差改正数

．电磁波测距仪有哪些分类方法？各是如何分类的?

1按测程分（长程+中程+短程）2按载波源分（光波+微波）3按载波数分（单载波+双载波+三载波）4按反射目标分（漫反射目标<即非合作目标>+合作目标+有源反射器）3．相位式电磁波测距仪可分哪两类？简要说明这两类测距仪的工作原理。光波：激光测距仪，红外测距仪微波：微波测距仪。在红外测距仪中，大多采用直接测尺频率的方式。它是在仪器中设置2个或3个固定不变的测距频率，其一为“高频”，又叫精测频率；其余为“低频”，又叫粗测频率。利用这些固定频率测距时可直接确定N 。在一些远程的激光测距中改用一组数值上比较接近的测尺频率，利用其差频频率作为粗测频率，间接确定N值，从而得到与直接测尺频率方式相同的效

为什么电磁波测距仪一般都采用两个以上的测尺频率？利用单一频率能否进行距离测量较短的测尺(精测光尺)保证了测距精度，较长的测尺(粗测光尺)保证了必要的测程。一个频率很难保证测程和精度，精度和测程就不可能兼顾；

为了减小大气折射率误差的影响，测距时应采取哪些措施？

1）所测边长不能太长；2）加大气折射率改正数；3）视线高度应大于1m

50．测距误差共有哪些？哪些属于比例误差？哪些属于固定误差？为什么？

1）比例误差：光速误差、大气折射误差、测距频率误差（与距离成正比）；

2）固定误差：测相误差、加常数误差、对中误差（与距离无关）

48．相位式测距仪测距的求距基本公式和基本原理是什么？试简述其中的N值确定方法。

D=U(N+△N) U=1/2λ称为单位长，用长度为Um的尺子去量测距离。量了N个整尺段加上不足一个U的长度就是所测距离。N值确定方法有可变频率法和固定频率法。

49．用固定频率相位式测距仪测定距离时，为什么出现观测结果的多重性问题，如何解决？

①有距离公式可知，U=1/2λ是已知，△N可测出，但仍有两个未知数，即待测距离D和整周数N，使距离产生多值性。②一般采用一组测尺共同测距，即用精测频率测定余长以保证精度，设置多级频率（粗测频率）来解算N而保证测程，从而解决多值性问题

归心改正：由于实际观测时仪器中心、照准标志中心和标石中心不一致，必须将仪器中心和照准标志中心归算到标石中心上去，所加的改正称为归心改正。归心元素：仪器中心和照准点（照准标志）中心偏离标石中心的水平距离和方位。测站归心改正：因仪器中心与测站标石中心不一致而产生的归心改正。照准点归心改正：因照准标志中心与照准点标石中心不一致而产生的改正称为照准点归心改正。。

5．调制频率误差是由哪些原因产生的？

调制频率是由仪器的主控振荡器产生的，调制频率误差的来源主要有两个方面：一是装调仪器时频率校正的精确性不够；二是振荡器所用晶体的频率稳定性不好。对于前者，由于是用高精度的数字频率计作频率校准的，其误差可以略而不计。对于后者，则与主控振荡器所用的石英晶体的质量、老化过程以及是否采用恒温措施密切相关

6．何谓测相误差？它是由哪些因素引起的？

绝大多数红外测距仪都采用脉冲数字式自动测相，它是依靠多次填充脉冲的方法实现的。若时钟脉冲有频率误差，则根据脉冲填充个数计算精测尺长度与实际的精测尺长度就不会相符。此时即使二路信号之间的相位差保持不变，多次测出的数值也不会完全一致，这就是测相设备本身的误差。这项误差主要与电路的稳定性和测相器件的时间分辨率有关。它的数值一般不会超过±1个最小显示单位。测定几组读数取其平均值，就可以减小测相误差的影响。7．测距过程中的照准误差是由什么原因引起的？应采取什么措施避免或减弱其影响？

由于砷化镓发光二极管的空间相位不均匀性，使得发出的调制光束在同一横截面上各部分的相位出现差异。这时，不同的照准部位，会使反射镜位于光束同一横截面上的不同位置，测得的距离就不会相同，这种误差称为照准误差。照准方向出现偏差，是由于望远镜的视准轴和发射、接收光轴不平行而引起的。所以，在使用仪器时应检查并校正三轴的平行性；在观测时要注意使用固定区域的光。在发光管整个发光区域内，有一区域发出的光比其它区域都强，观测时这一部分的返回信号也最强。因此，使用仪器的水平和垂直微动螺旋使返回信号的指示达到最大就找到了这一区域发出的光，这就可以减弱照准误差的影响。这种照准方法称为“电照准

8．何谓仪器加常数？为什么在出测前需要对其进行测定？

测距仪在已知长度的基线上检测时，已知的基线长度与实测结果之间存在着一个固定不变的常数，通常称其为仪器加常数。多数仪器的加常数在出厂时已给出并进行了预置。但由于振动等原因，往往使加常数发生变化，所以作业前需要对其进行测定。此外，不同厂家的仪器所配反射镜亦不相同，使用时应注意配套。必须代用时，使用之前应准确测定仪器加常数9．引起周期误差的主要原因是？它有什么特性？测距作业时应采取什么措施减弱其影响? 周期误差是由测距仪内部的光电信号串扰而引起的以一定的距离(通常是一个精测尺长度)为周期重复出现的误差。周期误差是一种按一个精测尺长为周期重复出现的误差。要减小周期误差，在制造仪器时应加强屏蔽，尽量减小仪器内部的信号串扰；在使用仪器时，应尽量避免用弱信号测距和避免其它外部杂乱信号的串扰。10．测距仪显示的斜距平均值中要加入哪些改正才能化为椭球面上的距离？

1. 气象改正 2 周期误差改正 3 仪器常数改正 4 频率改正

14．重测的含义是什么？国家规范对一个测站上的重测有哪些规定？重测和补测在程序和方法上有何区别？

重测，就是在基本测回（即规定数目的测回）完成之后，通过对成果的综合分析，发现其中超出限差规定而重新观测的完整测回。

(1)一个测回内2c互差或同一方向的测回互差超限时，应重测超限方向并联测零方向。

(2)零方向的2c互差或下半测回的归零差超限，该测回应全部重测。

(3)全部基本测回中，重测的方向测回数不应超过全部方向测回总数的1／3，否则基本测回作废，全部成果重测。(4)基本测回成果和重测成果均应抄入记簿。

区别：凡因对错度盘、测错方向、上半测回归零差超限、读记错误和中途发现观测条件不佳等原因放弃的非完整测回，再进行的观测通称为补测。中途放弃的方向，最后补测。补测可随时进行。

.水准测量作业时，一般要求采取下列措施：(1)前后视距相等；(2)按“后一前一前—后”程序操作；(3)同一测站的前、后视方向不得作两次调焦；(4)旋转微倾斜螺旋及测微轮最后为“旋进”。试述上列措施分别可以减弱哪些误差的影响？还有哪些主要误差不能由这些措施得到消除？

前后视距相等可以减弱与距离有关的误差：消除i角误差、地球弯曲差、折光差；按“后-前-前-后”程序操作，减弱与时间有关的误差：i角随时间变化的影响、仪器和标尺随时间沉降的影响，不能消除温度变化引起的误差；同一测站的前、后视方向不得作两次调焦，旋转微倾斜螺旋及测微轮最后为“旋进”，避免倾斜螺旋和测微螺旋的隙动差；

18.试叙述精密三角高程测量的主要误差影响因素及其减弱措施。

影响因素：垂直角观测误差，仪器高和觇标高的量高误差，距离测量误差影响，大气折光误差、垂线偏差。减弱措施：①研究大气折射的理论模型②利用多色激光仪器直接测定大气折光差③将折光系数作为参数参与控制网的平差④作业措施：中间法、对向观测法⑤水准测量确定大气折光系数。

根据观测高差计算正常高高差，需要加入哪些改正项？

1）正常水准面不平行改正； 2）重力异常改正；3)；闭合差改正4）零点差改正．沿着同一纬度圈进行水准测量是否需要加入正常重力位不平行性改正，为什么?

不需要，因为正常重力位不平行改正同纬度B有关，纬度相同时，△B=0，改正为0.水准测量环出现的理论闭合差是怎样产生的？如何在水准测量高差中施加改正？

产生原因：正常水准面不平行；改正：计算水准面不平行改正数。

5.什么是水准仪的i角误差和交叉误差？对观测成果有何影响？如何检验和校正?

视准轴与水准轴既不在同一平面内，也不互相平行，而是二条空间直线，在垂直平面上投影的交角，称为i角误差，在水平平面上投影的交角，称为角误差，也叫交叉误差。它们将影响在水准标尺上的读数。

i角的检验和校正：原理：i角对水准标尺上读数的影响与距离成正比，比较在不同距离上水准标尺的读数差求出i角。

i角误差检验与校正：校正在j2测站上进行，先求出标尺上的正确读书a,调节测微螺旋和微倾螺旋，使水准标尺A伤的读数为a，此时气泡影像不重合，再校正气泡两端校正螺旋使其符合.

交叉误差检验方法：整平仪器后使仪器绕视准轴左右倾斜，根据水准气泡移动的方向和大小来判断是否有交叉误差存在。若气泡现两端保持符合，或同向离开相同距离，则表示无交叉误差，若两端异向离开，则表示不能满足，异向离开大于2mm，必须进行校正