2014年《案例分析》真题及答案

第一题（20分）

某单位拟在一山坡上开挖地基新建一住宅小区，范围内现有房屋、陡坎、小路、果园、河沟、水塘等。某测绘单位承接了该工程开挖土石方量的测算任务，外业测量设备使用一套测角精度为2″ 的全站仪，数据处理及土石方计算采用商用软件。

1. 距山脚约500m处有一个等级水准点。在山坡上布设了一条闭合导线，精度要求为1/2000。其中，导线测量的水平角观测结果见下表。

测站	观测点	水平角（°  ‘  “）
DX01	DX05	100  32  15
	DX02
DX02	DX01	112  10  24
	DX03
DX03	DX02	89  10  17
	DX04
DX04	DX03	130  05  04
	DX05
DX05	DX04	108  02  14
	DX01

2. 在山坡上确定了建设开挖的范围，并测定了各个拐点的平面坐标（x，y）。要求开挖后的地基为水平面（高程为h），周围坡面垂直于地基。

3. 采集山坡上地形特征点和碎部点的位置及高程。为保证土石方量计算精度，采集各种地形特征点和碎部点，碎部点的采集间距小于20m。

4. 数据采集完成后，对数据进行一系列的处理，然后采用方格网法计算出土石方量，最终经质检无误后上交成果。

[ 问题 ]

1. 列式计算本项目中导线测量的方位角闭合差。

2. 本项目中哪些位置的地形特征点必须采集？

3. 简述采用方格网法计算开挖土石方量的步骤。

4. 简述影响本项目土石方量测算精度的因素。

第二题（20分）

某测绘单位承担了某县地理国情普查项目，需要生产该县0.5m分辨率数字正射影像图（DOM）。

1. 测区地理概况

该县位于平原与丘陵接壤区，城镇多位于平原区域，近年来经济发达地变化较大。

2. 已收集的数据资料

（1）已获取该县2013年7月份0.5m高分辨率全色卫星影像数据、2m分辨率多光谱影像数据（红、绿、蓝、近红外）。

（2）收集到该县航空摄影数据，摄影时间为2011年11月，黑白影像，摄影比例尺为1:25000，分辨率为1m。

（3）收集到该县2012年5月完成的该航摄数据的空三加密成果，2000国家大地坐标系，1985国家高程基准。

3. 生产要求

（1）全县范围真彩色数字正射影像图（DOM），0.5m分辨率，精度要求按1:1万地形图。

（2）影像需采用数字高程模型（DEM）进行正射纠正，所需DEM由本项目生产，按1:1万分幅，2000国家大地坐标系，1985国家高程基准。

（3）根据有关规范要求，对生产的数字正射影像图进行检查，包括空间参考系、位置精度、影像质量、附件质量等。
 
[ 问题 ]

1. 指出本项目制作数字正射影像图（DOM）需要利用所收集的哪两种资料？并说明资料用途。

2. 简述本项目制作数字正射影像图的作业步骤和流程。

3. 简述空间参考系需要检查的内容、影像质量检查的内容。

第三题（20分）

某测绘单位承担了某测区基础控制测量工作，测区面积约1800km²，地势平坦，无CORS网络覆盖。工作内容包括10个GPS C级点GPS联测、三等水准连测及建立测区高程异常拟合模型，测量基准采用2000国家大地坐标系（CGCS2000）及1985国家高程基准。

测区已有资料情况：测区周边均匀分布有3个国家GPS B级框架点，一条二等水准路线经过测区。

观测设备采用经检验合格的双频GPS接收机（5mm+1ppm）3台套，DS1水准仪1套。

技术要求：GPS C级网按同步环边连接式布网观测；按照三等水准连测GPS C级点高程；采用函数计算测区高程异常拟合模型。

经GPS观测、水准连测及数据平差处理，获得了GPS C级点的CGCS2000坐标及1985高程成果。某GPS三边同步环各坐标分量情况统计见表。

拟合方法：利用GPS C级成果计算测区高程异常拟合模型。经检验精度为±0.05m。

[ 问题 ]

1. 本工程共能建立几个同步环？计算本工程的独立基线数有几条？

2. 根据本项目给出的某同步环给出的数据（见表）计算各坐标分量残差与同步环闭合差。

3. 简述测区高程异常拟合模型的建立过程，如何检验本项目高程异常拟合模型的精度？

第四题（20分）

某水电大坝长约500m、坝高约85m。在大坝相应位置安置了相关仪器设备，主要包括引张线、正垂线／倒垂线、、静力水准仪和测量机器人等四类设备，以便对大坝进行变形监测，保证大坝运行安全。

设备的安置情况如下：

（1）在大坝不同高程的廊道内布设了若干条引张线；

（2）在坝段不同位置布设了若干个正垂线和倒垂线；

（3）在坝段不同位置安置了若干台静力水准仪；

（4）现场安置了一套测量机器人自动检测系统。

在坝体下游400m处的左右两岸各有一已知坐标的基岩GPS控制点，基岩控制点上有强制对中盘，在左岸基岩GPS控制点A上架设一台测量机器人（精度0．5秒，测距精度0．5mm+lppm，单棱镜测程lkm），在右岸基岩GPS控制点B安置一圆棱镜。为了使用测量机器人自动监测大坝变形，在大坝下游一侧同高程面上安置了一批圆棱镜作为变形监测的观测目标。系统自动监测前进行学习测量，然后按设定的周期自动观测，并实时将测量结果传输到变形监测系统。在每个周期测量中，各测回都首先自动照准B点，并获取距离、水平度盘读数。

[ 问题 ]

1. 安置于大坝上的四类设备的观测结果是什么？

2. 在每个周期测量中，各测回为什么都要首先自动照准B点，并获取水平度盘和垂直度盘读数？

3. 测量机器人学习测量的目的是什么？说明学习测量的详细内容（步骤）。

第五题（20分）

某单位在紧邻其围墙的旁边征用了一块土地，新建了一幢三层办公楼和附属设施，改建了单位内部道路、绿地等。建设完工后，因土地权属变更登记和新建房屋产权登记需要，测绘单位承接了有关的变更地籍测量和房产测量任务。

已有的测绘资料：城市高精度GPS平面控制网及CORS服务系统，高程控制网及似大地水准面模型。

执行的相关标准有：①《地籍调查规程》（TD 1001-2012）；②《房产测量规范第一单元：房产测量规定》（GB/T  17986.1-2000）；③《城市测量规范》（CJJ/T 8—2011）。

测绘单位现有测量仪器设备：GPS接收机、全站仪、手持测距仪、自动安平水准仪等。

变更地籍测量进行了权属调查、界址点测量、地籍图测量等工作。其中，地籍图测量采集了地籍要素和地形要素等内容；界址点采用全野外测量方法，现场可直接进行角度观测和距离测量。

房产测量实测了新建办公楼的有关数据，包括各层的外墙尺寸、一层大厅的尺寸、二层大厅挑空尺寸和三层阳台的外围尺寸，所有尺寸不考虑墙厚，详见图（单位：m）。

[ 问题 ]

1. 简述该项目界址点测量可采用的测量方法和使用的仪器设备。

2. 简述该项目变更地籍测量中地籍要素和地形要素的主要内容。

3. 根据图中所给尺寸计算办公楼的建筑面积。（列出计算过程，结果取位至0.01m²）

第六题（20分）

某地级市决定编制一幅全市地理挂图。要求充分利用现有最新的测绘地理信息数据成果，以普通地图表现形式，反映自然和社会经济要素的基本特征及分布，某测绘单位承接了该任务。

该市地处东经120^o50′-124^o00’，北纬28^o45′-30^o30’。中心城区东西宽12km，南北长8km。近年新建了一些高铁、公路、市政道路以及工业区，同时进行了旧城改造。

1. 收集到的资料如下：

（1）2013年全市范围的航空正射影像数据，分辨率为0.5m；

（2）2010年更新的1：5万数字线划图，包括水系、居民地及设施、交通、地貌、境界与政区等要素及相关属性；

（3）2011年更新的中心城区96km² 1：1万数字线划图，包括水系、居民地及设施、交通、境界与政区、植被与土质等要素及相关属性；

（4）2013年采集的全市范围地名及兴趣点数据，包括政府机关、企事业单位、住宅小区、旅游点等；

（5）2009年至2013年12月期间行政区划及地名等变更文件。

2. 编辑挂图的部分要求如下：

（1）挂图采用2000国家大地坐标系，高斯一克吕格投影，投影变形相对合理；

（2）挂图采用全开纸张，主图比例尺1：9.5万。图上县级（含）以上居民地采用街区式图形符号表示（内置政府驻地），其余居民地采用圈形符号表示；

（3）图幅左下角插一幅该市中心城区放大图，内图廓尺寸为310mm×200mm，其中，表示的居民地及设施要素包括：街区、政府机关、企事业单位、住宅小区、旅游点等；

（4）主图和插图应互相协调；

（5）挂图要素的现势性达到2013年。

[ 问题 ]

1. 说明主图的地图投影宜采用3^o分带还是6^o分带的理由，计算确定宜选用的中央经线。

2. 计算确定中心城区放大图的比例尺。

3. 说明收集到的各种资料在编绘主图或插图中的用途。

4. 简述对挂图中居民地及设施要素编绘质量进行检查的工作内容。

第七题（20分）

某测绘单位承接了某市市政管理数据库建设任务，包括收集整合已有的大比例尺基础数据、市政管理专题数据等，建立市政管理数据库，并开发市政管理信息系统，为市政管理工作服务。

1. 已收集的数据：

（1）中心城区（500km²）2010年1：2000地形图，包括房屋、交通、水系、植被、地貌、管线等要素，2000国家大地坐标系（CGCS2000），高斯一克吕格投影。

（2）中心城区2013年地名、地址点数据，包括坐标（x，y）、门牌号、名称等属性信息，1980西安坐标系。

（3）中心城区2010年市政专题空间数据，包括路灯、雨水井盖、污水井盖、自来水井盖、煤气井盖、电杆、变压器等不同类型的点状要素，CGCS2000。

（4）中心城区2013年表格形式的垃圾转运站、公共厕所，以及附近的门牌地址等市政专题数据。

（5）全市域（8000km²）2013年导航电子地图数据中的道路网和兴趣点信息，WGS-84坐标系。

2. 需完成的工作：

（1）从已收集的数据中选取房屋、交通、水系、地名地址、兴趣点等要素进行整合处理，形成中心城区范围的基础要素图层，坐标系与1：2000地形图一致。

（2）对表格形式的市政专题数据进行处理，形成空间数据图层，并与已有的市政专题空间数据图层一同建库。

（3）对市政管理专题要素图层进行更新，涉及路灯、雨水井盖、污水井盖、自来水井盖、煤气井盖、电杆、变压器、垃圾转运站、公共厕所等，要求现势性达到2014年6月。

（4）将市政管理专题要素与最近的兴趣点进行关联，并将该兴趣点的名称转存人该市政要素的属性字段。

（5）开发市政管理信息系统，实现市政管理基础要素图层、市政管理专题要素图层的管理，进行分层叠加、查询、统计、分析等操作。

[ 问题 ]

1. 说明对表格形式的市政专题数据进行处理建库的过程。

2. 简述市政管理专题要素更新的技术流程。

3. 简述市政管理专题要素与最近的兴趣点进行关联和属性转存的方法及过程。

4. 简述采用GIS空间分析方法统计某兴趣点周边500m范围内各种类型的市政要素数量的过程。

[ 参考思路 ]

第一题

1. 该闭合导线构成一个五边形，已知五边形内角和等于540°，所以将测量的5个水平角相加，与540°的差值即为闭合差。

2. 由于本任务是计算开挖土石方量，所以所有高程变化的地形特征点都必须采集。结合题干中的信息，陡坎的坎上坎下、河沟的沟边和沟底、水塘的塘边和塘底，以及其他所有高程变化的点都应采集。

3. 由于本题采用商用软件计算土石方，所以只需将条件输入电脑，令软件计算即可。首先将采集完的数据导入软件中，将开挖范围的各个拐点在软件中圈出，确定土石方计算的范围，输入开挖后的地基高程h，计算出土石方量，然后输出土石方计算图形和表格等。

4.影响精度的因素主要有：测量员选择的特征点不同、数据的测量存在误差、方格网大小的选择不同、计算模型的选择不同。

第二题

1. 第2项航空摄影数据和第3项空三加密成果。

2. 根据第8章第7节3.3，数字正射影像图的作业步骤为：（1）资料准备（2）定向建模（3）影像纠正（影像融合）（4）匀色及影像处理（5）影像镶嵌（6）图幅裁切（7）质量检查（8）成果整理与提交。结合本项目的情况进行作答，注意本项目的源数据是遥感数据，需要进行影像融合，即0.5m高分辨率全色卫星影像数据与2m分辨率多光谱影像数据进行影像融合。

3. 空间参考系需要检查坐标系统、高程基准、投影设置，影像质量检查包括影像分辨率和影像特性。

第三题

1. 根据题意，共需观测GPS点10+3=13个。本项目采用边连式，而一共只有3台GPS，每次观测只能新测一个点，所以一共需要建立11个同步环。独立基线数。

2.根据表格ΔX、ΔY、ΔZ分别相加可得出坐标分量闭合差，对坐标分量闭合差求平方和开根号可得出环闭合差。

3.高程异常模型的建立过程参照第1章第6节3中的内容作答，本项目没有进行重力测量，可以不考虑重力似大地水准面的影响，检验高程异常模型的精度可以参照第1章第6节4中的知识。

第四题

2.获取水平度盘的读数用来设置方位角，获取距离和垂直度盘的读数用来判断A、B两点的稳定性。

3.学习测量的目的是获取定向点和监测点的位置，存储为周期测量的模板，以便后续按此模板自动观测。学习的步骤是：（1）在测站A上架设测量机器人，并连接变形监测管理系统，在后视点和各监测点安置棱镜，输入测站和后视点数据。（2）照准后视点B，测得距离、水平角和垂直角，设置仪器方位角。（3）依次照准各监测点，分别观测坐标并记录。设置该流程为周期测量的模板，以后按此模板进行观测。

第五题

1.根据题目中的条件“界址点测量采用全野外测量方法，现场可直接进行角度和距离测量”，结合第4节1中的内容，可知界址点测量可采用：①GPS接收机，连接CORS系统测量界址点坐标。②全站仪，使用极坐标法测量界址点坐标。

2.根据题目中的条件“新征一块土地建设办公楼及附属设施”，则地籍要素中的土地权属界址线、界址点、宗地号、地类代码、土地权利人名称都发生了变化，这些地籍要素应该采集。而新建的办公楼及附属设施，改建的单位内部道路、绿地都属于地形要素，这些应该采集。

3.分别计算一层的面积30×70=2100m²，二层的面积30×70-20×20=1700m²，三层的面积30×70+0.8×70/2=2128m²。相加可得总面积。

计算中用到的知识：挑空按一层计算建筑面积，不封闭的阳台计算一半面积。

第六题

1.该市地处东经120°50′ – 124°00’，经差超过3°，只能选择6°分带。该区域所处6°带中央子午线为123°。

2.中心城区放大图的图上尺寸为310mm×200mm，中心城区东西宽12km，南北长8km，东西方向比例尺为1:38910，南北方向比例尺为1:40000，长宽比例尺不一致时选小的，故中心城区比例尺应选择1:4万。

3.（1）2013年全市范围的分辨率为0.5m航空正射影像数据，作为全市地理挂图补充资料；（2）2010年更新的1:5万数字线划图（包括水系、居民地及设施、交通、地貌、境界与政区等要素及相关属性），作为全市地理挂图的基本资料；（3）2011年更新的中心城区96km² 1:1万数字线划图（包括水系、居民地及设施、交通、境界与政区、植被与土质等要素及相关属性），作为该市中心城区放大图的基本资料；（4）2013年采集的全市范围地名及兴趣点数据（包括政府机关、企事业单位、住宅小区、旅游点等），作为全市地理挂图补充资料；（5）2009年至2013年12月期间行政区划及地名等变更文件，作为全市地理挂图参考资料。

4.应检查：是否正确利用数据资料；是否规范表示居民地及设施要素的综合取舍；是否更新居民地名称；是否恰当处理与其他要素之间的关系；是否一致地表示主图与挂图的居民地及设施。

第七题

1. 将表格形式的数据录入空间数据库，最关键的一步利用就是第2节4（2）地址匹配的技术，得到坐标数据。本题中已收集了地名地址点数据（包括坐标、门牌号、名称等），但是1980西安坐标系，首先应将其转换成2000坐标系，然后将表格形式的垃圾转运站、公共厕所与地名地址数据相关联，确定它们的坐标。得到坐标之后就可以导入数据库。注意此题关键的两个步骤：一是2013年的地名地址数据是1980坐标，要转换成2000坐标；二是利用地址匹配技术，将文字性的描述地址与其空间地理位置坐标建立对应关系。

2.（1）各项数据进行坐标转换， 统一至CGCS2000坐标系。（2）将1:2000地形图作为参考底图，市政空间数据作为基础数据。（3）利用表格中垃圾转运站、公共厕所的数据来更新这两类部件。（4）由于现势性要求达到14年，所以还要采用野外巡查的方式判断是否有变化，如有则采用实测的方式更新。

3.（1）将兴趣点数据进行坐标转换至CGCS2000坐标系。（2）在市政专题数据层属性表中检查有无“最近兴趣点”属性字段，无则添加。（3）分别打开市政专题图层和包含兴趣点的基础要素图层。（4）针对每个专题要素，利用GIS空间分析功能，在兴趣点图层找到最近的兴趣点进行关联，并将该兴趣点的名称转存到市政要素的对应“最近兴趣点”字段中。

4.（1）打开市政专题要素图层和兴趣点图层，确定具有统一的CGCS2000系统和比例尺。（2）选择兴趣点，以500m为范围半径，采用缓冲区分析的方法建立缓冲区。（3）用此缓冲区多边形与市政要素图层进行叠加分析，则多边形范围内的要素被选中，统计这些要素的数量。（4）根据分析结果进行输出。