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地特四等申論題 107年 [測量製圖] 測量學概要(包括地籍測量)

第 一 題

📖 題組:
請回答下列問題: (一)試說明平面測量與大地測量的區別?(5 分) (二)使用經緯儀量測水平角時,實施正倒鏡觀測取平均值的用意為何?(5 分) (三)一水準儀望遠鏡就相距 150 m 之標尺而言,視野直徑為 2.65 m,請計算相應的視野角值。(5 分)
📝 此題為申論題,共 3 小題

小題 (一)

試說明平面測量與大地測量的區別?(5 分)

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看到比較題,應立刻抓出核心差異:『是否考慮地球曲率』。接著從定義、適用範圍(面積或半徑)、鉛垂線假設與實務應用等四個面向進行條列式對比,確保答案具備層次感且易於閱卷。

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【破題】平面測量與大地測量最主要之區別,在於測量計算時「是否考慮地球曲率與地球形狀」的影響。 【論述】 一、平面測量(Plane Surveying):

小題 (二)

使用經緯儀量測水平角時,實施正倒鏡觀測取平均值的用意為何?(5 分)

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看到這題,首先回想經緯儀的三大主軸(視準軸、橫軸、垂直軸)及其應有的正交幾何關係。接著聯想當這些軸線不完全正交時產生的系統誤差,並點出「正倒鏡觀測取平均」在幾何對稱上的抵銷作用(消去視準軸誤差、橫軸誤差),同時補充無法消除垂直軸誤差以展現觀念的完整度。

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【破題】使用經緯儀量測水平角時,實施正倒鏡(又稱盤左、盤右)觀測並取平均值,主要用意在於利用儀器幾何對稱的特性,抵銷並消除部分儀器的系統誤差,以提高角度觀測精度。 【論述】 一、消除視準軸誤差(視準軸不垂直於橫軸之誤差)

小題 (三)

一水準儀望遠鏡就相距 150 m 之標尺而言,視野直徑為 2.65 m,請計算相應的視野角值。(5 分)

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本題測驗望遠鏡視野角的幾何計算。考生應將儀器至標尺的距離視為等腰三角形的高(D),視野直徑視為底邊(d),運用基本三角函數 \tan($\theta/2) = (d/2)/D$或小角度近似公式推導出對應的角值,最後將計算結果轉換為標準的度分秒表示。

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【解題關鍵】運用基本三角函數或小角度近似原理計算視野角(Field of View)。 【解答】 已知條件:

📝 平面與大地測量區別
💡 測量範圍大小決定是否考慮地球曲率與形狀影響之分水嶺
比較維度 平面測量 VS 大地測量
地球曲率 忽略不計 嚴密考量
鉛垂線方向 互相平行 交於地心
數學基礎 平面幾何/三角 球面/橢球幾何
測區規模 < 300 km² > 300 km²
💬兩者本質差異在於測量精度需求與對地球真實形狀的數學描述方式
🧠 記憶技巧:曲率範圍精密度;平行收斂三角術(3要素+3差異)
⚠️ 常見陷阱:答題時容易忽略「鉛垂線方向」的物理性質差異,僅描述幾何形狀的改變
地球曲率對高程之影響 經緯儀儀器誤差消除 地圖投影與座標轉換

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