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普考申論題 105年 [測量製圖] 測量學概要(包括地籍測量)

第 二 題

📖 題組:
回答下列問題:(每小題 10 分,共 20 分) (一)觀測水平距離及水平角以求平面坐標時,常要求測角與測距之精度相當,請探討其理由。 (二)平面配置如圖,A、B、C 為控制點,P 為待測點。若觀測 α 與 β,則因 A、B、C、P共圓,無法求得 P 之坐標,此圓稱危險圓。若改以觀測距離 AP、BP 與 CP,是否可解得 P 點坐標?詳細探討之。
📝 此題為申論題,共 2 小題

小題 (二)

平面配置如圖,A、B、C 為控制點,P 為待測點。若觀測 α 與 β,則因 A、B、C、P共圓,無法求得 P 之坐標,此圓稱危險圓。若改以觀測距離 AP、BP 與 CP,是否可解得 P 點坐標?詳細探討之。
題目圖片

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面對此題,考生應首先釐清「測角後方交會」與「測距交會」在幾何軌跡上的本質差異。測角的軌跡是過待測點與控制點的圓弧(故有四點共圓的危險圓問題);而測距的軌跡是以控制點為圓心、觀測距離為半徑的圓。藉由分析『三圓交會』的幾何條件與距離觀測方程式,即可論證測距法不受共圓影響,並能求得唯一解。

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【破題】 若改以觀測距離 AP、BP 與 CP(測距交會法),可以唯一解得 P 點坐標,能夠徹底避開測角後方交會的「危險圓」無解問題。 【論述】

小題 (一)

觀測水平距離及水平角以求平面坐標時,常要求測角與測距之精度相當,請探討其理由。

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看到此題應立刻聯想到極坐標法的點位誤差推導,利用誤差傳播定律列出點位中誤差與測距誤差、測角誤差的關係。接著從「縱向誤差與橫向誤差平衡(誤差橢圓趨近圓形)」以及「測量經濟學(資源最佳化)」兩個維度,說明為何偏廢其一會造成資源浪費與整體精度瓶頸。

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【破題】 測量學中要求「測角與測距精度相當」,主要基於誤差傳播定律與測量經濟原則,目的在於避免單一觀測量的誤差過大而主導了整體的點位誤差,進而造成精度失衡與作業資源的浪費。 【論述】