水利工程测量
如图，设置仪器于O点，地面两目标为A、B。测定∠AOB。 1） 盘左位置
在O点安置好仪器，瞄准目标A，得读数为a左，记入水平角观测手簿。再顺时针方向旋转照准部瞄准B目标，得读数b左，记入手簿，这样旧完成了盘左半个测回，得角值β左=b左-a左。 2） 盘右位置
倒转望远镜，变为盘右位置，按上述方法先瞄准目标B，读取b右，逆时针转动照准部，瞄准目标A，读取a右，完成盘右半测回。得β右=b右-a右。 3） 各测回间变换度盘位置
为提高精度，需要对角观测几个测回，为了减少度盘误差的影响，在每一测回盘左的第一个方向变换盘位置，进行观测。
4.测量竖直角与测量水平角有何不同? 观测竖直角时竖盘指标水准管的气泡为何一定要居中?
测定竖直角时，水平视线方向的读数是不需要读取的，它是一个固定的数值，所以在测定竖直角时只要视线对准目标后读一个数就行了。
由于存在竖盘读数的指标差只有水准管气泡居中时才能使标准差在盘左数值与盘右数值进行取平均数时消除，使误差减少到最小。
5.经纬仪有哪些主要轴线 ? 它们之间应满足什么条件 ? 为什么 ?
经纬仪的主要轴系是：仪器旋转轴；望远镜旋转轴；望远镜视准轴；照准部水准管轴。
根据水平角的定义和观测原理，其轴系之间应满足下列几何条件： 1） 水平度盘应位于水平位置，竖盘应在竖直面内。
2） 望远镜上、下转动时，视准轴形成的视准面必须是竖直面。这实际上是由
两个条件决定的，其一是视准轴旋转时的视准面必须是一个平面，否则存在视准轴误差。在盘左或盘右位置，旋转望远镜时各形成一个锥面。其次是视准面必须是竖直面。 3） 十字丝的竖丝应与横轴垂直。 4） 竖盘指标差应接近于零。
6.用经纬仪瞄准同一竖直面内不同高度的两点，水平度盘上读数是否相同 ?
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在竖直度盘上的读数差是否就是竖直角 ? 为什么 ？
水平度盘上的读数相同，水平视线上的读数是一个固定值。
竖直度盘上的读数差不是竖直角，因为当盘左是视线上瞄，读数减小，读数差为负值，正好与实际角方向相反。
7.测站点与不同高度的两点连线所组成的夹角是不是水平角 ? 为什么 ? 不是水平角。
因为水平角就是地面上两直线之间的夹角在水平面上的投影，而不是空间斜面角。而测站与不同高度的两点连线所组成的夹角实际上就是空间斜面角。
8.什么叫直线定线？ 简述在平坦地区用一般方法进行钢尺量距之步骤。 地面上两点之间距离较远时，用卷尺量距不能一次完成，这时需要分段丈量，分段丈量时在地面标定若干点，使其在同一直线上，这项工作叫做直线定线。
AL1L2L3L4L5QB
沿平坦的地面量距时，可先用目测定线，也可边定线边丈量。丈量时两人手持钢尺，前司尺员持尺子末端，并带一组测钎向B方向前进，到达定好方向线的1点时停下，前、后司尺员沿直线方向拉紧、拉平尺子，后司尺员将尺子的零点对准A点，前司尺员将第一根测钎对准尺子末端刻划处插于地上，这样就完成了第一尺段丈量工作。接着拉尺继续前行，后司尺员走到1号点时，将尺子零刻划线对准第一根测钎，前司尺员将尺子拉紧沿AB方向在尺子末端刻划处插下第二根测钎，后司尺员将第一根测钎收起；按此方法，直到最后一个整尺段。最后剩下的不足整尺段，丈量时，后司尺员将尺子零刻划线对准第n根测钎，前司尺员将尺子拉紧对准B点，读出不足整尺段的尾数Q，后司尺员收起最后一根测钎，则A，B两点间的距离为：
D=nL+Q
为了校核和提高精度，一般要进行往返丈量。
9. 试述用视距测量方法测定水平距离和高差的方法步骤。
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1） 在控制点P安装经纬仪，量取仪器高I，并抄录高程Hp。 2） 立尺于待测的地形点上，尽量使尺子竖直，尺面对准仪器。
3） 观测员用经纬仪的盘左位置照准地形尺，消除视差，读取下丝、上丝读数，
计算尺间隔；也可直接读取尺间隔，其方法为转动望远镜的微动螺旋，使上丝对准标尺上某一整分米数，并快速读取下丝的读数，用心算算出尺间隔；再读取中丝的读数；使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘的读数（竖盘指标自动归零的仪器直接读取竖盘读数）。 计算竖直角：α=90°-L 计算水平距离：D=Klcosα 计算高差：h=Dtanα+i-v L — 竖直角读数 K — 视距常数 l — 尺间隔 i — 仪器高 v — 中丝读数
10.为什么要进行钢尺检定？
钢尺两端刻划线间的标准长度称为钢尺的名义长度。其实际长度往往不等于名义长度，用这样的尺子量距离，每量一整尺长，就会使量得的结果包含一定的误差，而且这种误差有积累性。因此，为了量得准确距离，除了要掌握好丈量得方法外，还必须进行钢尺检定。
11. 简述钢尺量距的注意事项。 1）
由于尺长误差具有积累性，量得距离越长，误差越大。因此量距前必须对钢尺进行检定，以求得尺长改正值。
2）
钢尺是一线状物体，由于受温度影响而产生较大得线性膨胀，所以精密量距时，要测定钢尺的温度，进行钢尺温度改正。
3） 4）
精密量距时，要用经纬仪来定线，保证定线精度。
精密量距时，前、后司尺员对钢尺的拉力应与检定时相同；待拉力稳定时，前、后司尺员要同时读数。
12.试述测量误差的主要来源有哪些方面 ?
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1） 由于测量仪器的制造不十分完善及检验、校正的残余误差，必然使观测值中包含有因仪器本身而产生的测量误差。
2） 操作仪器的技术人员（观测员）感觉器官的鉴别能力有一定局限性，所以在仪器的安置、照准、读数方面都不可避免地产生测量误差。
3） 观测时所处的外界条件发生变化，例如，温度高低、湿度大小、风力强弱及大气折光等因素的影响都会产生测量误差。
以上三个方面的因素综合起来，称为观测条件，同时，也是产生误差的主要原因。
13.偶然误差和系统误差有什么不同 ?
在相同的观测条件下进行了一系列观测，所产生的误差大小不等、符号不同，没有明显的规律性，这类误差叫做偶然误差。
偶然误差是由于人的感觉器官和仪器的性能受到一定的限制，以及观测时受到外界条件的影响等原因所造成的。大量的偶然误差具有一定的规律性。
在相同的观测条件下做一系列的观测，如果误差在大小、符号上表现处系统性，或按一定的规律变化，这种误差称为系统误差。
系统误差主要是由于使用的仪器不够完善及外界条件所引起的。消除或减弱系统误差影响的方法是对观测值加改正值。
14.偶然误差具有哪些特性？ 1）
在一定观测条件下的有限个观测值中，其偶然误差的绝对值不会超过一定的界限；或者说，超过一定限值的观测误差，其出现的概率为零。
2）
绝对值较小的误差比绝对值较大的误差出现的次数多；或者说，小误差出现的概率大，大误差出现的概率小。
3）
绝对值相等的正误差与绝对值较大的误差出现的次数大致相同；或者说，它们出现的概率相同。
4）
当观测次数n无限增多时，偶然误差的算术平均值趋近于零，既
lim?1??2????n[?]?lim?0式中：[Δ]为偶然误差总和
n??n??nn的符号。换言之，偶然误差的理论均值趋近于零。
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15.何谓误差传播定律 ? 试述应用它求函数值中误差的步骤。
由于直接观测值含有误差，因而它的函数必然要受其影响而存在误差，阐述观测值中误差与其中误差之间关系的定律，称为误差传播定律。
应用误差传播定律求观测值函数的中误差时，首先应根据问题的性质列出正确的函数关系式，然后应用相应的公式进行计算。如果问题属于较复杂的一般函数，则可对其函数式进行全微分，获得真误差关系式后，再求函数的中误差。 四、计算题（每小题5分，共30分）
1.用DJ6 光学经纬仪按测回法测角，测得水平度盘读数的数据如图2-1所示，按表2-1进行记录、计算，并说明是否在允许误差范围内？若在允许范围内，一测回角值是多少？如超限，应如何处理？
图2-1
表2-1 水平角观测手薄(测回法) 测 站 目 标 A 竖盘 位置 左 水平度盘读数 ° ′ ″ 30 20 12 150 30 24 210 20 30 半测回角值 ° ′ ″ 120 10 12 一测回角值 ° ′ ″ 120 10 6 B O A 右 B 120 10 0 330 30 30 两个半测回的角值互差没有超过限差36″，因此在允许误差范围内。 如果超限，就应当重新测量。
2.用DJ6 经纬仪观测某目标，盘左的竖盘读数为 83°35′12″，盘右的竖盘读数为 276°25′18″，试计算竖直角及指标差。又用这架仪器在盘左位置测得另一
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《水利工程测量》形成性考核册答案
