测量学

第1章绪论
1.1测量工作的任务1
1.2地球的形状和大小2
1.3测量坐标系4
1.4高程系统7
1.5标准方向与方位角7
1.5.1标准方向8
1.5.2直线方向的表示方法8
1.5.3坐标方位角的推算10
1.6用水平面代替水准面的限度11
1.6.1水准面曲率对水平距离的影响11
1.6.2水准面曲率对高差的影响12
1.6.3水准面曲率对水平角的影响12
1.7测量工作概述12
思政案例新中国测绘科技发展成就见证大国自信13
思考题与习题13
第2章水准测量
2.1水准测量原理14
2.2光学水准仪和水准尺15
2.2.1水准仪的基本构造15
2.2.2水准尺和尺垫18
2.2.3水准仪的使用19
2.3水准测量实施方法20
2.3.1水准点与水准路线20
2.3.2水准测量方法22
2.3.3水准测量成果整理25
2.4精密水准仪和水准尺27
2.4.1精密水准仪28
2.4.2精密水准尺与读数方法29
2.5数字水准仪30
2.5.1数字水准仪基本原理31
2.5.2数字水准仪的技术操作32
2.5.3数字水准仪的注意事项33
2.6水准仪的检验和校正34
2.6.1圆水准器的检验与校正34
2.6.2十字丝横丝的检验与校正35
2.6.3水准管轴平行于视准轴的检验与校正35
2.6.4水准仪补偿器的检验36
2.6.5注意事项37
2.7水准测量误差分析37
2.7.1仪器误差37
2.7.2观测误差37
2.7.3外界条件的影响38
思政案例“国测一大队”的优选事迹39
思考题与习题39
第3章角度与距离测量
3.1角度测量原理41
3.1.1水平角测量原理41
3.1.2竖直角观测原理42
3.2角度测量的仪器和基本操作42
3.2.1经纬仪43
3.2.2全站仪44
3.2.3全站仪的基本操作46
3.3水平角测量48
3.3.1测回法48
3.3.2方向观测法50
3.4竖直角测量51
3.4.1竖盘测角结构51
3.4.2竖直角计算52
3.4.3竖盘指标差53
3.4.4竖直角观测54
3.5距离测量54
3.5.1钢尺量距54
3.5.2视距测量55
3.5.3电磁波测距57
3.5.4全站仪距离测量59
3.5.5手持式测距仪简介61
3.6全站仪的检验与校正61
3.6.1照准部水准管轴的检校62
3.6.2十字丝竖丝的检校62
3.6.3视准轴的检校62
3.6.4横轴的检校63
3.6.5竖盘指标差的检校64
3.6.6光学对中器的检校64
3.7角度测量的误差分析65
3.7.1仪器误差65
3.7.2观测误差66
3.7.3外界条件的影响67
3.8距离测量误差67
思政案例不畏限险勇测珠峰（一）68
思考题与习题68
第4章全站仪测量
4.1概述70
4.2全站仪的望远镜和补偿器71
4.3全站仪电子测角原理74
4.4菜单功能总图及设置76
4.5全站仪坐标测量原理及常规测量操作79
4.6坐标放样和后方交会测量84
4.7悬高测量86
思政案例不畏限险勇测珠峰（二）88
思考题与习题88
第5章全球导航卫星系统（GNSS）测量
5.1全球导航卫星系统介绍89
5.1.1全球定位系统GPS89
5.1.2格洛纳斯卫星导航系统GLONASS91
5.1.3北斗卫星导航系统BDS91
5.1.4伽利略卫星导航系统Galileo93
5.1.5卫星导航定位技术的应用93
5.2GPS定位测量的基本原理95
5.2.1GPS定位原理95
5.2.2GPS卫星信号97
5.2.3GPS测距码伪距定位测量98
5.2.4GPS载波相位测量99
5.3GPS静态相对定位原理100
5.4GPS动态相对定位原理102
5.4.1实时动态定位的基本概念102
5.4.2RTK定位原理102
5.4.3网络RTK定位原理103
思政案例新时代“北斗精神”托起“航天强国梦”105
思考题与习题105
第6章测量误差基本知识
6.1测量误差概述106
6.1.1测量误差的来源107
6.1.2测量误差的分类及处理方法107
6.1.3偶然误差的特性108
6.2衡量测量精度的指标109
6.2.1中误差110
6.2.2相对误差110
6.2.3极限误差和容许误差111
6.3测量误差传播定律111
6.3.1线性函数111
6.3.2非线性函数112
6.4算术平均值及其中误差113
6.4.1算术平均值113
6.4.2观测值的改正数113
6.4.3由观测值的改正数计算中误差114
6.4.4等精度观测算术平均值中误差114
6.5非等精度观测值的精度评定115
6.5.1观测值的权115
6.5.2观测值的加权平均值及其中误差116
思政案例“两弹一星”功勋科学家孙家栋的航天人生118
思考题与习题118
第7章控制测量
7.1概述119
7.2导线测量122
7.2.1导线布设形式122
7.2.2导线测量的外业工作123
7.2.3导线测量计算（近似平差）124
7.3交会定点测量131
7.4三、四等水准测量133
7.4.1主要技术要求133
7.4.2测站观测程序与记录134
7.4.3测站计算与检核135
7.5三角高程测量136
7.5.1三角高程测量的原理136
7.5.2三角高程控制测量的技术要求137
7.5.3全站仪三角高程导线测量的计算138
7.6GNSS在控制测量中的应用139
7.6.1GNSS控制测量概述139
7.6.2GNSS控制网技术设计140
7.6.3选点及观测141
7.6.4观测数据的处理141
7.6.5GNSSRTK控制测量142
思考题与习题145
第8章地形图基本知识与应用
8.1地形图概述147
8.2地物的表示150
8.3地貌的表示155
8.3.1等高线的原理155
8.3.2等高线表示典型地貌157
8.3.3等高线的特性160
8.4地形图的分幅和编号160
8.5地形图图廓外注记163
8.6地形图的应用165
8.6.1地形图的基本应用165
8.6.2地形图上面积的量算167
8.6.3按设计坡度选择最短路线167
8.6.4利用地形图绘制地形断面图168
8.6.5在图上确定汇水面积169
8.6.6利用地形图计算土方量170
思考题与习题173
第9章大比例尺地形图测绘
9.1地形测绘的基本方法175
9.1.1碎部点的选择176
9.1.2等高线的勾绘177
9.2经纬仪测绘地形图177
9.2.1经纬仪测图原理及准备工作177
9.2.2经纬仪测绘地形图的方法178
9.2.3地形图的拼接、检查和整饰179
9.3全野外数字测图原理及组成180
9.3.1数字测图的原理180
9.3.2数字测图系统的组成180
9.4野外地形数据采集181
9.4.1野外地形数据采集模式181
9.4.2地形要素分类编码181
9.4.3野外地形碎部点采集183
9.5数字地形图的绘制184
9.5.1数据的传输184
9.5.2CASS9.1功能介绍185
9.5.3CASS地物绘制185
9.5.4等高线的绘制与图幅整饰186
9.6数字地形图的应用187
思考题与习题187
第10章无人机航空摄影测量
10.1概述189
10.2无人机航空摄影系统190
10.3无人机航空摄影192
10.3.1航空摄影192
10.3.2航空摄影基本知识和像片要求193
10.3.3无人机倾斜摄影196
10.4航空摄影测量基本理论介绍198
10.4.1航空摄影常用坐标系198
10.4.2航摄像片的内外方位元素199
10.4.3像点空间坐标变换与共线方程200
10.4.4单像空间后方交会与立体像对前方交会202
10.4.5解析空中三角测量204
10.5像片控制测量206
10.5.1像片控制点选点206
10.5.2像片控制点布设206
10.5.3像片控制点的测量209
10.6倾斜摄影测量实景三维建模210
10.6.1倾斜摄影建模特点210
10.6.2倾斜摄影三维建模的关键技术211
10.6.3倾斜摄影三维建模常用软件212
10.6.4倾斜影像实景三维建模212
10.6.5无人机航空摄影测量产品213
10.7基于实景三维模型的数字测图215
思考题与习题216
第11章建筑工程测量
11.1建筑工程测量概述217
11.1.1建筑工程测量的主要内容217
11.1.2建筑施工测量的主要测量限差218
11.1.3施工坐标系与测量坐标系的转换219
11.2施工测量基本方法219
11.2.1测设已知水平距离219
11.2.2测设已知水平角220
11.2.3测设已知高程221
11.2.4平面点位的测设222
11.3建筑施工控制测量223
11.3.1施工平面控制测量223
11.3.2施工高程控制测量225
11.4建筑施工测量226
11.4.1民用建筑物轴线测设226
11.4.2工业厂房柱列轴线测设228
11.4.3建筑物轴线控制桩测设228
11.4.4基础施工测量229
11.5高层建筑物的施工测量230
11.5.1高层建筑物的轴线投测230
11.5.2高层建筑物的高程竖向传递232
11.6建筑物变形观测233
11.6.1概述233
11.6.2沉降观测234
11.6.3建筑物倾斜观测236
11.6.4建筑物水平位移观测237
思考题与习题238
第12章道路工程测量
12.1概述239
12.2道路曲线及里程桩240
12.2.1路线交点、转点和转角240
12.2.2圆曲线241
12.2.3缓和曲线243
12.2.4带有缓和曲线的圆曲线主点及里程244
12.2.5里程桩设置245
12.3道路中线测设246
12.3.1圆曲线测设的传统方法246
12.3.2缓和曲线测设的传统方法247
12.3.3中线逐桩坐标计算248
12.4全站仪和GNSSRTK放样道路中线252
12.5道路纵、横断面测量253
12.5.1基平测量253
12.5.2中平测量254
12.5.3道路横断面测量257
12.6道路施工测量260
12.6.1中线恢复测量260
12.6.2竖曲线的测设260
12.6.3路基边桩测设262
思考题与习题263
参考文献