题目
用水平面代替水准面进行两点之间距离测量时,关于地球曲率对水平距离的影响下列说法正确的是()。A. 测量结果比两点间实际距离偏小B. 测量结果比两点间实际距离偏大C. 测量结果与两点间实际距离相等D. 测量结果与两点间实际距离偏大或偏小与两点所在地球上的方位有关
用水平面代替水准面进行两点之间距离测量时,关于地球曲率对水平距离的影响下列说法正确的是()。
A. 测量结果比两点间实际距离偏小
B. 测量结果比两点间实际距离偏大
C. 测量结果与两点间实际距离相等
D. 测量结果与两点间实际距离偏大或偏小与两点所在地球上的方位有关
题目解答
答案
A. 测量结果比两点间实际距离偏小
解析
考查要点:本题主要考查对地球曲率在测量学中影响的理解,特别是水平面与水准面的概念差异,以及两者对距离测量结果的影响。
解题核心思路:
- 明确概念:水平面是某点处的切平面,而水准面是地球重力等位面(近似为地球表面)。
- 几何关系:两点间的水平距离(弦长)始终小于两点间的实际弧长(沿水准面的距离)。
- 结论推导:用水平面代替水准面测量时,测得的距离会比实际距离偏小。
破题关键点:
- 弦长与弧长的关系:地球曲率的存在使得两点间的直线距离(弦)小于沿地球表面的距离(弧)。
- 方位无关性:无论两点的方位如何,弦长始终小于弧长,因此测量结果始终偏小。
概念辨析
- 水平面:某点处与重力方向(铅垂线)垂直的平面,是局部的、平直的。
- 水准面:地球重力等位面,是闭合的曲面,近似为地球表面。
几何分析
假设两点在同一水平面上(高程相同),实际距离应为沿水准面的弧长,而水平面测量的距离是两点间的弦长。
根据几何关系:
$\text{弦长} = 2R \sin\left(\frac{\theta}{2}\right)$
$\text{弧长} = R\theta$
其中,$R$为地球半径,$\theta$为两点间的中心角(弧度)。
结论:弦长始终小于弧长($\sin\left(\frac{\theta}{2}\right) < \frac{\theta}{2}$),因此测量结果偏小。
选项排除
- 选项D错误:弦长与弧长的关系与方位无关,始终满足弦长 < 弧长。
- 选项A正确:测量结果(弦长)比实际距离(弧长)偏小。