内容正文:
编写说明:江苏省《建筑类考纲百套卷》,依据《江苏省(职教高考)建筑类专业综合理论考试大纲》编写。本专辑涵盖工程制图与CAD绘图技术、建筑工程基础、建筑材料、工程测量基本技能共4个课程,且每个课程均采用三阶递进式训练体系:基础层(具象化支架)拆解考点为微目标,紧扣考纲“掌握”“理解”要求编写考点训练卷;巩固层(关联性支架)强化知识交叉与场景关联,按考纲专题编写专题训练卷;应用层(引导性支架)聚焦综合提升,结合知识模块与教材编写课程综合卷。
本试卷是第67卷考点训练卷,按《工程测量基本技能》中的全站仪测距范围和要求编写。具体内容为:了解全站仪电磁波测距的基本原理;会设置全站仪的测距模式、长度单位、仪器常数、棱镜常数、气象改正等;能规范操作使用全站仪进行各种距离的测量。
江苏省《建筑类考纲百套卷》第67卷
工程测量基本技能
全站仪测距 考点训练卷
考试时间60分钟 满分100分
班级: 姓名: 学号: 成绩:
一、单选题(本大题共15小题,每题2分,共30分)
1.全站仪的核心组成部分不包括( )。
A. 电子测角系统用于水平和竖直角度测量
B. 光电测距系统用于精确测定斜距数值
C. 微处理器和存储器用于数据处理与记录
D. 光学测微器用于人工读取度盘数值
【答案】D
【解析】全站仪=电子测角+光电测距+微处理器+存储→三合一自动化。光学测微器是光学经纬仪的读数装置→全站仪已由电子编码度盘取代→无需人工读度盘。
2.光电测距的基本原理是利用电磁波在待测距离上( )。
A. 波长变化来反算待测距离的精确值
B. 频率偏移来确定往返所需的时刻
C. 相位差来计算距离的不足整波长部分
D. 往返传播的时间和已知光速推算距离
【答案】D
【解析】→测出发射到接收的时间差t→→计算距离。这是脉冲法的基础也是相位法的间接思路。C是相位法的实现手段而非基本原理。
3.全站仪相位法测距中,采用多级测尺频率的目的是( )。
A. 消除气象条件变化对测距结果的干扰
B. 减小仪器整体体积并降低制造成本
C. 使仪器能同时对多个目标点进行测距
D. 兼顾长距离测程和短距离高精度要求
【答案】D
【解析】长测尺(低频)→保证测程但精度低;短测尺(高频)→保证精度但测程短。多级频率组合→长尺定概略值+短尺定精确值→既有大测程又有高精度。类似钟表的时针与分针配合。
4.全站仪标称精度2+2ppm的含义是( )。
A. 测距固定误差2且比例误差每千米为2
B. 短距离用2长距离用2ppm分别计算
C. 所有测距结果的误差均固定为2
D. 仪器仅能量测精度为2级的距离
【答案】A
【解析】2=固定误差(与距离无关→对中/加常数等);2ppm=比例误差(随距离正比增加)。时+2×1=4;时+2×5=12。。
5.全站仪测距前需输入气象参数的主要原因是( )。
A. 修正大气折射率变化对光速及测距的影响
B. 满足仪器内部温度补偿系统的初始化要求
C. 仅用于给观测记录附加环境信息作为备注
D. 配合棱镜常数实现两者联合自动修正功能
【答案】A
【解析】光速c0=真空中光速,实际光速c=c0/n→n随温度t和气压P变化。ΔD=(n0-n)·D→温度C→ΔD1ppm→5km差5。气象改正=输入t、P→仪器自动计算折射率改正。
6.全站仪测距时使用棱镜的主要作用是( )。
A. 放大测距光束使其覆盖更宽的靶区域
B. 提高测距红外激光的发射峰值功率
C. 将发射光束按原方向反射回仪器接收器
D. 滤除阳光和杂散光以改善信噪比
【答案】C
【解析】棱镜=角反射器→光束从任何方向入射都沿原路返回→测距信号原路折返。棱镜常数需改正(不同棱镜常数不同)→误设常数产生系统误差。无棱镜模式用目标表面漫反射→测程短精度低。
7.全站仪加常数产生的主要原因是( )。
A. 棱镜中心至测点标志存在的垂直偏移量
B. 气温气压输入不准确所导致的系统偏差
C. 仪器电子中心与机械对中点的位置偏差
D. 频率漂移产生的比例误差逐步累积效应
【答案】C
【解析】加常数K=仪器电子中心与机械对中点不重合+棱镜反射中心与对中点不重合→实测D'=D真实+K。出厂已测定K→定期检定检核→K稳定则可靠。乘常数R=频率偏离标称值的比例误差。
8.全站仪测距中,乘常数产生的原因是( )。
A. 棱镜常数设置错误导致的系统性偏差
B. 测距信号调制频率偏离标称设计值
C. 仪器与棱镜对中偏心所产生的误差
D. 气象改正公式选用不当造成的残差
【答案】B
【解析】乘常数R=调制频率f的实际值偏离设计值→波长=变化→测距产生与距离成比例的误差→ΔD∝D。定期在基线场上检定→得出K和R值→输入仪器自动改正。
9.全站仪脉冲法测距相比相位法的主要优点是( )。
A. 单次脉冲即可完成测距且测程远速度快
B. 测距精度在所有方法中为最高水平
C. 不需要棱镜配合可对任意目标进行测距
D. 受气象条件影响极小基本无需改正
【答案】A
【解析】脉冲法=发射光脉冲→计时器测往返时间→。单脉冲能量大→测程远(可达数十千米)→速度快。精度约为级低于相位法的亚级。B对应相位法。C是无棱镜模式。
10.全站仪无棱镜测距模式适用的场景是( )。
A. 长距离高精度控制网的边长精密测量
B. 测量人员无法到达或不便设置棱镜的目标
C. 全站仪日常校准和精度自检的标准流程
D. 代替水准仪进行高程控制网的精密测量
【答案】B
【解析】无棱镜模式=激光打在目标表面→漫反射返回→信号极弱→适用50~500m内→精度约3~10。适用:悬崖/高墙/屋顶/危险区域→人员无法到达处。均需棱镜→D是水准仪的功能。
11.全站仪开机后首先应进行的操作是( )。
A. 立即按测距键进行目标距离快速测量
B. 转动照准部一周使仪器充分预热稳定
C. 设置气象改正参数和棱镜常数等基本参数
D. 将望远镜对准太阳方向进行亮度校准
【答案】C
【解析】作业前必设:气象改正(t、P)和棱镜常数→这两项直接决定测距系统误差大小→设错则全部成果偏移。然后才进行对中整平→定向→测量。部分仪器有内部自检→等待自检完成。
12.全站仪坐标测量模式的原理是( )。
A. 通过GPS卫星定位获取测站的三维坐标值
B. 利用数字地图和影像匹配技术推算点位
C. 测定斜距与角度后由微处理器解算三维坐标
D. 读取内置电子罗盘和气压计综合推算
【答案】C
【解析】全站仪测站=测角+测距→测得目标的斜距S、水平角、竖直角→微处理器计算:平距→Δ→Δ→目标坐标=测站坐标+(Δx,Δy)→高程=测站H+仪器高+S·sin-棱镜高。
13.全站仪测距精度检定的标准方法是( )。
A. 在高精度已知长度的基线场上进行比对测量
B. 在室外任意平坦场地用钢尺比测即可
C. 用两台同型号仪器互相对测取平均值
D. 在实验室内用激光干涉仪进行静态检定
【答案】A
【解析】基线场=精密测定长度的标准场地(长度误差<1×10⁻⁶)→全站仪测基线段→实测值与标准值比对→最小二乘解算→得出K(加常数)和R(乘常数)。定期检定→确保精度可追溯。
14.全站仪测距时出现粗差的常见原因是( )。
A. 气温气压读数准确但测站对中尚不精确
B. 棱镜常数设置与实际使用的棱镜型号不符
C. 测距光束未能完全对准棱镜中心产生偏心
D. 仪器电子补偿器未能完全校正残余倾角
【答案】B
【解析】棱镜常数误设→所有测距统一偏移固定值→粗差中最常见。此外目标瞄准错误棱镜、粗读数、仪器未校准也是粗差来源。A/C产生较小误差→B产生几厘米级恒定偏差→极易在检核中发现。
15.在精密测距中,对向观测的主要目的是( )。
A. 检验仪器的电子测角系统是否能够正常
B. 通过往返测取平均消除部分系统误差
C. 满足测量规范中对测回数量的形式要求
D. 获得被测量边的正反方位角差值数据
【答案】B
【解析】对向观测=在测线两端分别架设仪器→D=(D往+D返)/2→消除或减弱气象代表性误差和仪器未校准残差。精密测距和精密水准测量均采用往返测→属于基本精度保障手段。
二、判断题(本大题共5小题,每题2分,共10分)
16.全站仪是将电子测角、光电测距、微处理器和数据存储集成于一体的测量仪器。( )
【答案】A
【解析】正确。全站仪=Total Station→测角+测距+计算+存储四位一体→自动完成三维坐标测量→大幅提高外业效率。
17.全站仪相位法测距的精度高于脉冲法测距,但脉冲法的测程通常更远。( )
【答案】A
【解析】正确。相位法精度可达亚级→适合工程精密测量。脉冲法单脉冲能量大→测程可达数十公里→适合大地测量和长距离。
18.全站仪测距时,气象改正参数应在每天作业开始时输入一次即可管全天。( )
【答案】B
【解析】错误。气象条件(t、P)随时间变化→应在每测段开始时或气象明显变化时重新测定并输入。尤其在山区和长时段观测中不可用早上的参数测全天。
19.全站仪的无棱镜测距模式测量精度与有棱镜模式测量精度完全相同。( )
【答案】B
【解析】错误。无棱镜模式依赖漫反射→回光信号极弱→精度约3~10远低于有棱镜模式的1~2。无棱镜用于精度要求不高的地形测量和不易到达点。
20.全站仪的加常数K和乘常数R可通过在基线场上检定获得并用于改正测量成果。( )
【答案】A
【解析】正确。基线场检定→实测值-标准值→最小二乘法→同时解出K和R→输入仪器→测量时自动改正→定期复检定保证精度。
三、填空题(本大题共5小题,每题2分,共10分)
21.全站仪测距的基本原理是利用电磁波在待测距离上______传播的时间乘以光速再除以2来计算距离。
【答案】往返
【解析】→测得往返时间t→光速v→计算距离。由于需要往返→实际光程=2D→所以除以2。
22.相位法测距中采用______级测尺频率组合方案以兼顾测程和精度。
【答案】多
【解析】长测尺(低频)保证测程、短测尺(高频)保证精度→多级组合→类似钟表的时针+分针+秒针配合→同时满足大量程和高精度。
23.全站仪标称精度2mm+2ppm中,2mm为______误差,2ppm为比例误差。
【答案】固定
【解析】+b·D→a=固定误差(与距离无关)、b=比例误差(ppm即/km)。时+2×2=6。
24.全站仪测距前必须输入______改正和棱镜常数两项基本设置。
【答案】气象
【解析】气象改正=t和P→修正大气折射率→光速变化→测距改正。棱镜常数=棱镜反射中心与对中点的偏移→不同棱镜型号不同→误设产生恒差。
25.全站仪对向观测取平均可以减弱气象代表性误差和仪器______残差的影响。
【答案】未校准
【解析】对向观测=测线两端分别架设→D=(D往+D返)/2→往返气象条件相近→取平均消除部分系统误差→提高成果可靠性。
四、简答题(本大题共3小题,每题10分,共30分)
26.试述全站仪相位法测距的基本原理,说明多级测尺频率的作用。
【答案】
1、相位法原理:发射调制光→经棱镜反射返回→接收信号与发射信号比相→相位差Δ→光程=调制波长×相位差→D=光程/2。
2、核心公式:D=×(N+Δ/2)/2→N为整波长数(测尺决定)、Δ/2为不足一波长部分。
3、多级频率:粗测尺(低频长波长→大N→保证测程如1000m)→精测尺(高频短波长→Δ精度高→保证精度如1)。粗尺定百米位→精尺定毫米位→组合得完整D值。
4、相位法与脉冲法的区别:相位法测Δ精度高→适合工程测量;脉冲法直接测t→适合长距离大地测量。
27.试述全站仪测距的主要误差来源及其削弱措施。
【答案】
1、仪器误差:加常数K和乘常数R→措施:基线场定期检定→输入仪器自动改正。
2、气象误差:t、P测定不准→折射率不准确→措施:精确测定气象参数→对向观测→选择气象稳定时段。
3、对中误差:仪器中心和棱镜中心未精确对准→措施:光学对中器精确对中→短边严格要求。
4、棱镜常数误差:常数设置与实际不符→措施:作业前核对棱镜型号→正确设置常数。
5、信号干扰:杂散光、多路径效应→措施:选择通视良好的观测条件→避免强光直射镜头。
6、周期误差:仪器内部电信号串扰→措施:定期检定→软件修正。
五、计算题(共1题,每题10分,共10分)
28.某全站仪标称精度2+2ppm,检定基线场标准长度为D0=1500.000m。六次实测距离为:1499.988m、1499.992m、1499.995m、1499.989m、1499.994m、1499.990m。
(1)计算实测距离均值。
(2)计算该距离的仪器标称中误差mD。
(3)判断实测均值与标准值之差是否超限。
【答案】;差值=-9在2倍限差10内合格
1、D均值=(1499.988+1499.992+1499.995+1499.989+1499.994+1499.990)/6=1499.991m
2、+2×1.500=2+3=5
限差取2倍或3倍:2、3
3、差值=1499.991-1500.000=-9
|差值|=9<10(2倍中误差)→合格 ✓
加常数K=实测均值-标准值=-9(即加常数约-9需在仪器中设置),但差值在标称精度2倍范围内为合格。
【解析】均值1499.991m,标称,差值9<10合格。基线场检定是保证测距精度的基础。
六、综合绘图题(本大题共1小题,每题20分,共20分)
29.全站仪测距原理与操作体系图。绘制全站仪系统框图、相位法测距原理图、脉冲法原理图、气象改正与加乘常数改正流程以及操作流程。
【答案】
1、全站仪系统:电子测角+光电测距+微处理器+存储四模块。2、相位法:调制光→发射→棱镜→返回→Δ→粗精测尺解算→D。3、脉冲法:光脉冲→发射→反射→计时器→t→。4、改正流程:测t和P→折射率改正→测距读数值→加K和乘R→气象→倾斜→平距D。5、操作流程:设站→输入t/P/棱镜常数→对中整平→定向→测量→记录。
【解析】体系图涵盖全站仪的系统组成、两种测距原理、改正流程和标准操作步骤四大部分。核心公式和D=(N+Δ/2)/2。
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编写说明:江苏省《建筑类考纲百套卷》,依据《江苏省(职教高考)建筑类专业综合理论考试大纲》编写。本专辑涵盖工程制图与CAD绘图技术、建筑工程基础、建筑材料、工程测量基本技能共4个课程,且每个课程均采用三阶递进式训练体系:基础层(具象化支架)拆解考点为微目标,紧扣考纲“掌握”“理解”要求编写考点训练卷;巩固层(关联性支架)强化知识交叉与场景关联,按考纲专题编写专题训练卷;应用层(引导性支架)聚焦综合提升,结合知识模块与教材编写课程综合卷。
本试卷是第67卷考点训练卷,按《工程测量基本技能》中的全站仪测距范围和要求编写。具体内容为:了解全站仪电磁波测距的基本原理;会设置全站仪的测距模式、长度单位、仪器常数、棱镜常数、气象改正等;能规范操作使用全站仪进行各种距离的测量。
江苏省《建筑类考纲百套卷》第67卷
工程测量基本技能
全站仪测距 考点训练卷
考试时间60分钟 满分100分
班级: 姓名: 学号: 成绩:
一、单选题(本大题共15小题,每题2分,共30分)
1.全站仪的核心组成部分不包括( )。
A. 电子测角系统用于水平和竖直角度测量
B. 光电测距系统用于精确测定斜距数值
C. 微处理器和存储器用于数据处理与记录
D. 光学测微器用于人工读取度盘数值
2.光电测距的基本原理是利用电磁波在待测距离上( )。
A. 波长变化来反算待测距离的精确值
B. 频率偏移来确定往返所需的时刻
C. 相位差来计算距离的不足整波长部分
D. 往返传播的时间和已知光速推算距离
3.全站仪相位法测距中,采用多级测尺频率的目的是( )。
A. 消除气象条件变化对测距结果的干扰
B. 减小仪器整体体积并降低制造成本
C. 使仪器能同时对多个目标点进行测距
D. 兼顾长距离测程和短距离高精度要求
4.全站仪标称精度2+2ppm的含义是( )。
A. 测距固定误差2且比例误差每千米为2
B. 短距离用2长距离用2ppm分别计算
C. 所有测距结果的误差均固定为2
D. 仪器仅能量测精度为2级的距离
5.全站仪测距前需输入气象参数的主要原因是( )。
A. 修正大气折射率变化对光速及测距的影响
B. 满足仪器内部温度补偿系统的初始化要求
C. 仅用于给观测记录附加环境信息作为备注
D. 配合棱镜常数实现两者联合自动修正功能
6.全站仪测距时使用棱镜的主要作用是( )。
A. 放大测距光束使其覆盖更宽的靶区域
B. 提高测距红外激光的发射峰值功率
C. 将发射光束按原方向反射回仪器接收器
D. 滤除阳光和杂散光以改善信噪比
7.全站仪加常数产生的主要原因是( )。
A. 棱镜中心至测点标志存在的垂直偏移量
B. 气温气压输入不准确所导致的系统偏差
C. 仪器电子中心与机械对中点的位置偏差
D. 频率漂移产生的比例误差逐步累积效应
8.全站仪测距中,乘常数产生的原因是( )。
A. 棱镜常数设置错误导致的系统性偏差
B. 测距信号调制频率偏离标称设计值
C. 仪器与棱镜对中偏心所产生的误差
D. 气象改正公式选用不当造成的残差
9.全站仪脉冲法测距相比相位法的主要优点是( )。
A. 单次脉冲即可完成测距且测程远速度快
B. 测距精度在所有方法中为最高水平
C. 不需要棱镜配合可对任意目标进行测距
D. 受气象条件影响极小基本无需改正
10.全站仪无棱镜测距模式适用的场景是( )。
A. 长距离高精度控制网的边长精密测量
B. 测量人员无法到达或不便设置棱镜的目标
C. 全站仪日常校准和精度自检的标准流程
D. 代替水准仪进行高程控制网的精密测量
11.全站仪开机后首先应进行的操作是( )。
A. 立即按测距键进行目标距离快速测量
B. 转动照准部一周使仪器充分预热稳定
C. 设置气象改正参数和棱镜常数等基本参数
D. 将望远镜对准太阳方向进行亮度校准
12.全站仪坐标测量模式的原理是( )。
A. 通过GPS卫星定位获取测站的三维坐标值
B. 利用数字地图和影像匹配技术推算点位
C. 测定斜距与角度后由微处理器解算三维坐标
D. 读取内置电子罗盘和气压计综合推算
13.全站仪测距精度检定的标准方法是( )。
A. 在高精度已知长度的基线场上进行比对测量
B. 在室外任意平坦场地用钢尺比测即可
C. 用两台同型号仪器互相对测取平均值
D. 在实验室内用激光干涉仪进行静态检定
14.全站仪测距时出现粗差的常见原因是( )。
A. 气温气压读数准确但测站对中尚不精确
B. 棱镜常数设置与实际使用的棱镜型号不符
C. 测距光束未能完全对准棱镜中心产生偏心
D. 仪器电子补偿器未能完全校正残余倾角
15.在精密测距中,对向观测的主要目的是( )。
A. 检验仪器的电子测角系统是否能够正常
B. 通过往返测取平均消除部分系统误差
C. 满足测量规范中对测回数量的形式要求
D. 获得被测量边的正反方位角差值数据
二、判断题(本大题共5小题,每题2分,共10分)
16.全站仪是将电子测角、光电测距、微处理器和数据存储集成于一体的测量仪器。( )
17.全站仪相位法测距的精度高于脉冲法测距,但脉冲法的测程通常更远。( )
18.全站仪测距时,气象改正参数应在每天作业开始时输入一次即可管全天。( )
19.全站仪的无棱镜测距模式测量精度与有棱镜模式测量精度完全相同。( )
20.全站仪的加常数K和乘常数R可通过在基线场上检定获得并用于改正测量成果。( )
三、填空题(本大题共5小题,每题2分,共10分)
21.全站仪测距的基本原理是利用电磁波在待测距离上______传播的时间乘以光速再除以2来计算距离。
22.相位法测距中采用______级测尺频率组合方案以兼顾测程和精度。
23.全站仪标称精度2mm+2ppm中,2mm为______误差,2ppm为比例误差。
24.全站仪测距前必须输入______改正和棱镜常数两项基本设置。
25.全站仪对向观测取平均可以减弱气象代表性误差和仪器______残差的影响。
四、简答题(本大题共3小题,每题10分,共30分)
26.试述全站仪相位法测距的基本原理,说明多级测尺频率的作用。
27.试述全站仪测距的主要误差来源及其削弱措施。
五、计算题(共1题,每题10分,共10分)
28.某全站仪标称精度2+2ppm,检定基线场标准长度为D0=1500.000m。六次实测距离为:1499.988m、1499.992m、1499.995m、1499.989m、1499.994m、1499.990m。
(1)计算实测距离均值。
(2)计算该距离的仪器标称中误差mD。
(3)判断实测均值与标准值之差是否超限。
六、综合绘图题(本大题共1小题,每题20分,共20分)
29.全站仪测距原理与操作体系图。绘制全站仪系统框图、相位法测距原理图、脉冲法原理图、气象改正与加乘常数改正流程以及操作流程。
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