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測量學課程電子教案第1章 緒 論一、學習目的與要求學習目的 了解現(xiàn)代普通測量學概況、清楚學習現(xiàn)代普通測量學的目的和要求。學習要求1.了解測繪學與測量學的關系、現(xiàn)代測繪學的發(fā)展現(xiàn)狀。2.掌握地球空間信息學（Geomatids）的定義和概念。3.了解現(xiàn)代測繪學的在國民經(jīng)濟及工程建設中的作用。4.清楚學習課程的目的和要求。5.了解測量學的任務及它與專業(yè)培養(yǎng)目標的關系。二、課程內容與知識點1.測繪學研究的對象，測繪學的分科，現(xiàn)代測繪學的發(fā)展現(xiàn)狀，我國測繪事業(yè)的發(fā)展。2.地球空間信息學（Geomatids）與現(xiàn)代測繪學的任務。3.現(xiàn)代測繪學的在國民經(jīng)濟及工程建設中的作用。三、習題與思考題1.測繪學研究的內容是什么？2.Geomatids的含義是什么？3.現(xiàn)代測繪學的任務是什么？4.測量學在土木工程建設中有哪些作用？四、考核目標與要求識記：測繪學的定義，測繪學研究的對象。領會：Geomatids的含義，現(xiàn)代測繪學發(fā)展的特點、涉及的行業(yè)。第2章 測量學的基礎知識一、學習目的與要求1.掌握測量學的基礎知識，清楚參照系的選擇以及地面點定位的概念。2.了解水準面與水平面的關系。3.明確測量工作的基本概念。4.深刻理解測量工作的基本原則。5.充分認識普通測量學的主要內容。二、課程內容與知識點1.地球特征，大地水準面的形成，地球橢球選擇與定位。地球形狀和大小。水準面的特性。參考橢球面。2.確定點位的概念。點的平面位置和高程位置。3.測量中常用的坐標系統(tǒng)，坐標系間的坐標轉換。天文坐標（，），大地坐標（L，B），空間直角坐標（X，Y，Z），高斯平面直角坐標（x，y），獨立平面直角坐標（x，y）。高斯投影中計算帶號的公式：計算中央子午線的公式：4.地面點的高程。1985年國家黃海高程基準。高程與高差的關系：。5.用水平面代替水準面的限度。對距離的影響：對水平角的影響：對高差的影響：6.測量工作的基本概念。測量工作的原則：從整體，到局部；先控制，后碎部；步步檢核。測量工作的內容：地形圖測繪，施工測量。三、習題與思考題1.何謂大地水準面？我國的大地水準面是怎樣定義的？它在測量工作中起何作用？2.參考橢球和地球總橢球有何區(qū)別？3.測量中常用的坐標系有幾種？各有何特點？不同坐標系間如何轉換坐標？4.北京某點的大地經(jīng)度為11620，試計算它所在的六度帶和三度帶帶號，相應六度帶和三度帶的中央子午線的經(jīng)度是多少？5.什么叫絕對高程？什么叫相對高程？兩點間的高差如何計算？6.什么是測量中的基準線與基準面？在實際測量中如何與基準線與基準面建立聯(lián)系？什么是測量計算與制圖的基準線與基準面？7.測量工作的基本原則是什么？那些是基本工作？四、考核目標與要求識記：大地水準面，1985年國家高程基準，絕對高程與相對高程。定位參照系及定位元素。經(jīng)度，緯度，直角坐標。測量工作的基本原則。測量工作的基本內容，測繪地形圖及施工測量的概念。領會：參照系的形成，大地水準面與參考橢球面、垂線與法線的區(qū)別。高斯投影的概念，高斯坐標系的建立、高斯坐標的表示。測量平面直角坐標系與數(shù)學平面直角坐標系的不同之處，測量工作原則。簡單應用：高斯克呂格坐標系橫坐標自然值與通用值的關系，高程與高差的確定。第3章 水 準 測 量一、學習目的與要求學習目的掌握水準測量的相關知識，做好水準測量實施前的技術準備，通過水準測量的實驗，達到獨立操作水準儀，完成多個測站水準測量的觀測、檢核、成果整理所必須具備的實踐能力。學習要求1.深刻理解水準測量的原理和高程傳遞要領。2.清楚水準儀的構造，及其主要軸線的關系。3.掌握水準儀的操作要領，能夠完成水準測量中的觀測、檢核、記錄、計算，及水準測量路線的成果計算。4.認識精密水準儀、自動安平水準儀、激光水準儀及數(shù)字水準儀。5.清楚水準儀的檢驗與校正方法6.了解引起水準測量誤差的因素，及相應的消除、削弱這些誤差的方法。二、課程內容與知識點1.水準測量原理。高差法：前視與后視；儀高法：視線高。轉點的概念。公式：2.水準儀及其使用DS3微傾式水準儀的構造，內對光望遠鏡成像原理，望遠鏡放大率。水準管零點，水準器的分劃值。視準軸、水準管軸、圓水準器軸、儀器豎軸。滿足條件：水準管軸平行于望遠鏡視準軸，圓水準器軸平行于儀器豎軸，十字絲中橫絲垂直于儀器豎軸，。水準儀操作步驟：立尺，置架，粗平，照準，精平，讀數(shù)，記錄，搬站。視差及其消除方法。水準尺：塔尺，單面尺，雙面尺及尺常數(shù)。尺墊。3.精密水準儀、自動安平水準儀、激光水準儀及數(shù)字水準儀的構造及使用。4.水準測量實施水準點：永久性水準點。臨時性水準點。水準路線：附合水準路線，閉合水準路線，支水準路線。水準網(wǎng)，水準結點。普通水準測量的一般要求，施測程序。公式：測站檢核方法：雙儀高法，雙尺面法。公式：水準測量成果整理：高差閉合差的計算檢核、高差改正數(shù)的計算、高差改正數(shù)的分配原則。5.DS3水準儀的檢驗與校正水準儀軸線應滿足的條件：圓水準器軸平行于儀器豎軸，水準管軸平行于望遠鏡視準軸，十字絲中橫絲垂直于儀器豎軸。圓水準器軸的檢驗校正；水準管軸的檢驗校正；十字絲中橫絲的檢驗校正。6.水準測量誤差儀器及工具誤差：視準軸與水準管軸不的誤差平行，望遠鏡對光時調焦透鏡運行的誤差，水準尺的誤差。觀測誤差：水準管氣泡居中的誤差D，估讀水準尺的誤差mV，水準尺傾斜的誤差Db。公式： 外界條件的影響：地球曲率的影響，大氣折光的影響f，儀器升沉的影響，尺墊下沉的影響，溫度變化對視準軸與水準管軸夾角的影響。公式：四、習題與思考題1.設A為后視點，B為前視點，A點的高程是20.123m.當后視讀數(shù)為1.456m,前視讀數(shù)為1.579m,問A、B兩點的高差是多少?B、A兩點的高差又是多少？繪圖說明B點比A點高還是低?B點的高程是多少?2.何為視準軸?何為視差?產(chǎn)生視差的原因是什么?怎樣消除視差?3.水準儀上圓水準器與管水準器的作用有何不同?，何為水準器分劃值？4.轉點在水準測量中起到什么作用？5.水準儀有哪些主要軸線？它們之間應滿足什么條件？什么是主條件？為什么？6.水準測量時要求選擇一定的路線進行施測，其目的何在？7.水準測量時，前、后視距相等可消除那些誤差？8.試述水準測量中的計算校核方法。9.水準測量中的測站檢核有那幾種？如何進行？10.數(shù)字水準儀主要有那些特點？11.將圖中的水準測量數(shù)據(jù)填入表中，A、B兩點為已知高程點HA=23.456m，HB=25.080m，計算并調整高差閉合差，最后求出各點高程。測站測點水準尺讀數(shù)實測高差/m高差改正數(shù)/mm改正后高差/m高程/m后視（a）前視（b）BMA112233BMB計算檢核12.設A、B兩點相距80m，水準儀安置于中點C，測得A尺上的讀數(shù)a1為1.321m，B尺上的讀數(shù)b1為1.117m,儀器搬到B點附近,又測得B尺上讀數(shù)b2為1.466m,A尺讀數(shù)為a2為1.695m。試問水準管軸是否平行于視準軸？如不平行，應如何校正？13.試分析水準尺傾斜誤差對水準尺讀數(shù)的影響，并推導出其計算公式。14.調整如圖所示的閉合水準測量路線的觀測成果，并求出各點高程，HI=48.966m。四、考核目標與要求識記：水準點，轉點，水準管分劃值，視差，視準軸，水準管零點，水準管軸，圓水準器軸，儀器豎軸，水準尺常數(shù)等概念。記錄計算、觀測及成果檢核方法。閉合水準路線，附合水準路線，高差改正數(shù)，容許誤差的計算，閉合差調整，成果計算方法。領會：高差法、儀高法計算高程。雙面尺分劃特征。內對光望遠鏡成像原理。符合水準器與微傾螺旋運動之間的關系。自動安平原理，補償器的光學特性，平行玻璃板測微器讀數(shù)原理。圓水準器、管水準器、十字絲中橫絲，等三項檢校和方法。儀器誤差、觀測誤差、外界條件對觀測成果的影響；水準尺尺長誤差，水準尺分劃誤差，水準尺零點差，氣泡居中誤差，水準尺傾斜的誤差，地球曲率的影響，大氣折光的影響，儀器升沉的影響，尺墊下沉的影響。簡單應用：置架、粗平、照準、精平、讀數(shù)、記錄、扶尺、搬站等的操作要領，運用雙儀高法和雙面尺法作測站檢核。水準測量誤差的消除和削弱的相應對策；自動安平水準儀的使用。綜合應用：選點，定標志，閉合或附和水準路線的布設，普通水準測量的實施，水準測量成果的計算。第4章 角 度 測 量一、學習目的與要求學習目的認識經(jīng)緯儀的組成部分及其用途，清楚角度測量原理，掌握測角方法。通過實驗，達到獨立操作經(jīng)緯儀，完成水平角、豎直角的觀測、檢核、成果整理所必須具備的實踐能力。學習要求1.理解水平角及豎直角測角原理2.認識清楚光學及電子經(jīng)緯儀的構造及相應的讀數(shù)系統(tǒng)。3.清楚經(jīng)緯儀的主要軸線及其之間的關系。4.掌握經(jīng)緯儀的操作要領。5.學會用測回法測水平角，豎直角，計算豎盤指標差。6.了解測角誤差的來源、性質及消除、削弱誤差的對策。二、課程內容與知識點1.角度測量原理水平角的定義，水平角的測量原理。豎直角的定義，仰角，俯角。豎直角的測量原理。公式：水平角b = b a 0 b 36002.經(jīng)緯儀及角度測量DJ6級光學經(jīng)緯儀的構造：照準部，水平度盤，基座。視準軸、水準管軸、橫軸、儀器豎軸。滿足條件：水準管軸垂直于儀器豎軸，望遠鏡視準軸垂直于橫軸，橫軸垂直于儀器豎軸；圓水準器軸平行于儀器豎軸，十字絲豎絲垂直于儀器橫軸。分微尺測微裝置，度盤格值，復測機構，讀數(shù)方法。光學經(jīng)緯儀使用操作步驟：對中，整平，瞄準（消除視差），讀數(shù)，記錄。水平角觀測（測回法）：安置儀器，盤左觀測、盤右觀測，方向讀數(shù)。半測回角值。公式：方向觀測法：技術要求。豎直角觀測：豎盤部分：豎盤，豎盤指標，豎盤指標水準管，豎盤指標水準管微傾螺旋。盤左、盤右讀數(shù)規(guī)律。豎直角計算公式：a左 = 900-L (或 a左 = L - 900) a右 = R-2700 ( 或a右 = 2700 - R ) a |900|豎盤指標差：3.經(jīng)緯儀的檢驗與校正經(jīng)緯儀應滿足的條件。照準部水準管軸的檢驗校正。望遠鏡十字絲縱絲的檢驗校正。望遠鏡視準軸的檢驗校正。照準部橫軸的檢驗校正。豎盤指標差的檢驗校正。光學對中器的檢驗校正。4.電子經(jīng)緯儀與光學經(jīng)緯儀的區(qū)別讀數(shù)系統(tǒng)：編碼度盤，光柵度盤，格區(qū)式度盤。5.水平角測量誤差儀器誤差：儀器校正后的殘余誤差。照準部偏心差、度盤刻劃誤差。觀測誤差：對中誤差。標桿傾斜誤差，照準誤差，讀數(shù)誤差。外界條件影響。三、習題與思考題1.分別說明水準儀和經(jīng)緯儀的安置步驟，并指出它們的區(qū)別。2.什么是水平角？經(jīng)緯儀為何能測水平角？3.什么是豎直角？觀測水平角和豎直角有哪些相同點和不同點？4.對中、整平的目的是什么？如何進行？若用光學對中器應如何對中？5.計算表中水平角觀測數(shù)據(jù)。測 站豎盤位置目標水平盤讀數(shù) 半測回角值 一測回角值 各測回平均角值 I測回O左A03624B1081236右A1803700B2881254II測回O左A901000B1974542右A2700948B1746066.經(jīng)緯儀上的復測板手和度盤位置變換手論的作用是什么？若將水平度盤起始讀數(shù)設定為00000，應如何操作？7.簡述測回法觀測水平角的操作步驟？8.水平角方向觀測中的2c是何含義？為何要計算2c，并檢核其互差。9.計算表中方向觀測阿水平角觀測成果。測站測回數(shù)目標水平度盤讀數(shù)2c =左-（右180）平均讀數(shù)=左+（右180）/2歸零后方向值 各測回歸零方向值的平均值 各測回方向間的水平角 盤左讀數(shù) 盤右讀數(shù) O1A0 02 36180 02 36B70 23 36250 23 42CDA228 19 24254 17 540 02 3028 19 3074 17 54180 02 362A90 03 12270 03 12B160 24 06340 23 54CDA318 20 00344 18 30 90 03 18138 19 54164 18 24270 03 1210.何謂豎盤指標差？如何計算、檢核和校正豎盤指標差？11.整理表中豎角觀測記錄。測站目標豎盤位置豎盤讀數(shù) 豎 直 角 指標差平均豎直角備 注OM左753004順時針注記右2843017N左1011723右258425012.經(jīng)緯儀上有哪些主要軸線？它們之間應滿足什么條件？為什么？13.角度觀測為什么要用盤左、盤右觀測？能否消除因豎軸傾斜引起的水平角測量誤差？14.望遠鏡視準軸應垂直于橫軸的目的是什么？如何檢驗？15.經(jīng)緯儀橫軸為何要垂直與儀器豎軸？如何檢驗？16.試述經(jīng)緯儀豎盤指標自動歸零的原理。17.電子經(jīng)緯儀主要特點有哪些？它與光學經(jīng)緯儀的根本區(qū)別是什么？18.電子經(jīng)緯儀的測角系統(tǒng)主要有哪幾種？其中關鍵的技術有哪些？19.簡述動態(tài)電子測角系統(tǒng)中，為何有粗測和精測之分？四、考核目標與要求識記：水平角，豎直角，度盤分劃值，視準軸，橫軸，儀器豎軸，照準部水準管軸，豎盤指標差等概念。垂球對中、光學對中器對中及整平的目的及方法。測回法測量水平角，豎直角觀測方法。經(jīng)緯儀軸線應滿足的關系。領會:角度測量原理，豎角計算公式的推導規(guī)律，盤左、盤右觀測的意義。電子經(jīng)緯儀與光學經(jīng)緯儀的區(qū)別。經(jīng)緯儀檢驗方法及校正原理方法。儀器誤差，觀測誤差，外界條件等對觀測成果的影響。簡單應用：在測站上對中，整平、照準、讀數(shù)、記錄的操作要領，運用盤左、盤右進行檢核。采取角度測量誤差的消除和削弱的相應對策。綜合應用：按瑁操作DJ6級光學經(jīng)緯儀，按測回法的技術要求，正確地觀測一個三角形的內角和豎直角。第5章 距 離 測 量一、學習目的與要求學習目的認識距離測量設備的組成部分及其用途，清楚距離測量原理，掌握距離測量方法。通過實驗，達到獨立操作儀器設備，完成水平距離的測量、檢核、成果整理所必須具備的實踐能力。建立直線定向的概念，能夠熟練地進行方位角的有關運算。學習要求1.認識距離丈量工具，了解鋼尺量距的一般方法和精密方法，學會量距成果的整理。了解鋼尺檢定的方法。2.清楚視距測量的原理，掌握用視距測量的方法進行水平距離和高差的測定。3.了解光電測距儀相位法測距原理，初步掌握用光電測距儀測量距離的方法。4.認識全站儀，清楚全站儀使用過程。5.清楚標準方向的建立，方位角之間的關系，方位角的推算。6.了解距離測量過程中的誤差影響及其防止、消除、削弱誤差的方法。二、課程內容與知識點1.鋼尺量距丈量工具：鋼尺、測釬、垂球、標桿。直線定線：在兩點間定線、兩點延長線上定線。一般精度量距方法：前尺手，后尺手。標點、定點、對點、持平投點。往測、返測。相對誤差，相對成果。公式：2.鋼尺的精密量距量距工具：鋼尺、彈簧秤、溫度計、經(jīng)緯儀、水準儀等。量距過程：清理現(xiàn)場，經(jīng)緯儀定線，概量，釘尺段樁，標十字線，尺段丈量。尺段高差測定。尺段計算：尺長改正、溫度改正、傾斜改正、全長計算。3.鋼尺檢定尺長方程式與鋼尺檢定的方法。鋼尺量距的誤差分析鋼尺誤差：尺長誤差，檢定誤差。觀測誤差：定線誤差、拉力誤差、傾斜誤差、對點及投點誤差。外界條件影響：垂曲反垂曲誤差，溫度誤差，風力影響。丈量注意事項。4.視距測量視距測量的原理，視準軸水平、視準軸傾斜。公式： 觀測方法和步驟。視距常數(shù)測定，視距測量誤差分析。掌握用視距測量的方法進行水平距離和高差的測定。5.紅外光電測距儀電磁波測距儀的分類：光電測距儀、微波測距儀。光電測距儀：普通光源測距儀、激光測距儀、紅外測距儀。光電測距原理：相位式測距原理。公式： ND3000型紅外測距儀的工作過程，測距邊長改正計算。6.全站儀及其使用全站儀的組成，SOKKIA SET510全站儀的介紹，SOKKIA SET510全站儀的操作。7.直線定向三北方向：真北、軸北、磁北、子午線收斂角、磁偏角。關系公式：方位角的概念，標準方向線，真方位角。坐標方位角。磁方位角。磁偏角與子午線收斂角，不同方位角之間的關系。公式： 坐標方位角的推算公式：三、習題與思考題1.某鋼尺名義長為30m，經(jīng)檢定實長為29.998m，檢定溫度為攝氏20C，檢定時的拉力為100N，用該鋼尺丈量某段距離得300m，丈量時的溫度為攝氏35，拉力為100N，兩點高差為0.95m，求水平距離。2.如何衡量距離測量精度？用鋼尺丈量了AB、CD兩段距離，AB的往測值為307.82m，返測值為307.72m，CD的往測值為102.34m，返測值為102.44m，問兩段距離丈量的精度是否相同?哪段精度高?3.下列為視距測量成果，計算各點所測水平距離和高差。測站H0=50.OOm 儀器高i=1.56m點號上絲讀數(shù)下絲讀數(shù)尺間隔中絲讀數(shù)豎盤讀數(shù)豎直角高差水平距離高程備注11.8450.9601.40862822.1650.6351.40972431.8801.2421.56871842.8751.1202.0093184.根據(jù)如圖所示的四邊形的起始邊坐標方位角以及各內角值，求其余各邊坐標方位角。5.根據(jù)如圖所示的起始邊坐標方位角以及各水平角,計算其余各邊坐標方位角。6.試述相位法測距原理.7.何謂全站儀?用TOPOCON全站儀測一段斜距364.251m，豎直角1825.5，測距時環(huán)境溫度32C，大氣壓力760mmHg。在全站儀中未輸入氣象改正參數(shù)。試計算平距和高差。四、考核目標與要求識記：水平距離，直線定線，量距相對誤差，往返測量，標準拉力、標準溫度、鋼尺名義長，視距測量，視距常數(shù)，相位法測距，距離改正，直線定向，標準方向線、方位角，方位角推算等概念領會:定線原理，鋼尺量距的方法，相對誤差、尺長改正、溫度改正、傾斜改正計算。視距測量計算公式中各符號的含義。光電測距原理。用左角或右角推算方位角。在不同的距離測量方法中，影響距離測量精度的因素，應用：用鋼尺按往返測，用一般的方法進行距離測量；再用經(jīng)緯儀按視距測量的方法進行測量；然后用測距儀（或全站儀）對該段距離進行測量，比較計算結果和精度。第6章 測量誤差及數(shù)據(jù)處理的基本知識學習目的測量工作除了要提供可靠的成果外，還需要對測量成果的精度進行描述。學習本章內容就是為了客觀、準確地對成果的精度進行評定和分析。掌握測量誤差及數(shù)據(jù)處理的基本知識，做好測量實施前的技術準備，達到限制測量誤差，處理測量數(shù)據(jù)，提高觀測成果的精密度、準確度和置信度具有重要的意義。學習要求1.了解系統(tǒng)誤差、偶然誤差的特征和相應處理方法。2.能夠運用誤差傳播定律計算觀測值函數(shù)的中誤差。3.掌握算數(shù)平均值、帶權平均值及其中誤差的計算。4.學會運用真誤差、似真差計算中誤差評定觀測值的精度。5.了解最小二乘法原理。二、課程內容與知識點1.測量與誤差觀測與觀測值的分類，誤差的定義，測量誤差來源，測量誤差種類。真值，觀測值，真差。系統(tǒng)誤差極其特性，處理系統(tǒng)誤差的方法。粗差及其防止。2.偶然誤差及其特性，概率密度函數(shù)。處理偶然誤差的方法。公式：3.衡量觀測值精度的指標中誤差及其含義，取值范圍。似真差求中誤差公式及其證明。極限誤差，相對誤差。公式：4.誤差傳播定律線性函數(shù)及其中誤差。獨立觀測值。倍數(shù)函數(shù)及其中誤差。和差函數(shù)及其中誤差。利用和差函數(shù)證明算數(shù)平均值中誤差公式。列函數(shù)式應注意的問題：觀測值之間應相互獨立，注意區(qū)分倍函數(shù)與和函數(shù)。三角形閉合差的中誤差，用三角形閉合差求測角中誤差。公式： 5.同精度直接觀測似真值、最或然值。似真差極其特性。公式： 精度評定公式： 6.不同精度直接觀測權的概念、定義及性質。測量中常用到的確定權的方法。不同精度觀測值的最或然值：加權算數(shù)平均值。不同精度直接觀測的精度評定。帶權平均值。權。帶權平均值中誤差。單位權中誤差。公式：Pv=07.最小二乘法及其應用最小二乘原理，最小二乘原理的應用。8.測量精度分析示例水準測量的精度。水平角測量的精度。距離丈量的精度。公式：h=h1+h2+hn 三、習題與思考題1.系統(tǒng)誤差與偶然誤差有什么不同？偶然誤差具有哪些特性？2.在測角中用正、倒鏡觀測；水準測量中使前后視距相等。這些都能消除什么誤差？3.什么是中誤差？為什么中誤差能作為衡量精度的指標？4.為什么說觀測次數(shù)越多，其平均值越接近真值？理論依據(jù)是什么？ 5.絕對誤差和相對誤差分別在什么情況下使用？6.誤差傳播公式中mz，m1，m2等各代表什么？7.有函數(shù)z1=x1+x2，z2=2x3，若存在m1=m2= m3，且x1，x2，x3均獨立，問mz1與與mz2的值是否相同，說明原因。8.函數(shù)z=z1+z2，其中z1= x-2y，x和y相互獨立，其mx=my= m，求mz。9.圖上量得一圓的半徑r=31.34mm，已知測量中誤差為0.05mm，求圓周長中誤差。10.設有一n邊形，每個內角的觀測值中誤差為m，試求該n邊形內角和的中誤差，若容許誤差為中誤差的兩倍，求該n邊形角度閉合差的容許值。11.在一個三角形中觀測了、b兩個內角，其中ma=20、mb=20，從180中減去a+b求g角，問g角的中誤差是多少？12.丈量兩段距離D1=164.86m，D2=131.34m。已知mD1=0.05m，mD2=0.03m，求它們的和與它們的差的中誤差和相對誤差。13.進行三角高程測量.按h=Dtga汁算高差,已知a=20,ma=1，D=250m，mD=0.13m，求高差中誤差。14.在等精度觀測中,觀測值中誤差m與算術平均值中誤差M有什么區(qū)別與聯(lián)系?15.用經(jīng)緯儀觀測某角共8個測回,結果如下:563213，563221,563217,563214,563219，563223, 563221，563218試求該角最或是值及其中誤差。 16.用水準儀測量A、B兩點高差10次.得下列結果(以m為單位):1.253，1.25O，1.248，1.252，1.249，1.247，1.251，1.250，1.249，1.251，試求A、B兩點高差的最或是值及其中誤差.17.某經(jīng)緯儀測水平角,一測回的中誤差m=15,欲使測角精度達到m=5,需觀測幾個測回?18.水準測量中,設一測站的中誤差為5mm,若lkm有15個測站,求lkm的中誤差和n個km的中誤差。19.試述權的含義,為什么不等精度觀測需用權來衡量?.20.使用中誤差的傳播公式,分析視距測量中視線水平時,D=kl的精度(以3倍中誤差計,最大相對誤差為多少).四、考核目標與要求識記：真值，真差，粗差，似真值，似真差，極限誤差，相對誤差，獨立觀測值，倍函數(shù)，和函數(shù)，最或然值，權，加權平均值，單位權中誤差。領會：系統(tǒng)誤差及其特性，偶然誤差及其特性，系統(tǒng)誤差影響觀測值的準確度，偶然誤差影響觀測值的準確度；誤差傳播法則，算數(shù)平均值原理，似真差即改正數(shù)的特性；中誤差，算數(shù)平均值中誤差；帶權平均值，帶權平均值中誤差，單位權中誤差。應用：分析偶然誤差和系統(tǒng)誤差對觀測成果的影響，根據(jù)誤差特性分析水準測量、角度測量、距離測量的誤差中，哪些屬于偶然誤差、哪些屬于系統(tǒng)誤差，采取對誤差的處理，對粗差的防范的措施。用真差求中誤差，用似真誤差求中誤差，用似真誤差求算數(shù)平均值中誤差；用線性函數(shù)觀測值的中誤差求觀測值的中誤差；用真差求單位權的中誤差，用似真差求單位權的中誤差。第7章 控 制 測 量一、學習目的與要求學習目的控制測量是測量工作的重要組成部分，也是保證測量工作能否順利進行的關鍵，控制測量分平面控制測量和高程控制測量，它涉及前面各章內容?？刂茰y量的最終目的，是在整個測區(qū)范圍內建立一批精度相當，密度適當，具有統(tǒng)一坐標x，y和高程H、在地面上有其確定位置的控制點、圖根點、測站點作為碎部測量分區(qū)、分幅測圖和分片、分段放樣的依據(jù)，從而控制了測量誤差超限積累，達到提高面上作業(yè)的精度和速度的效果。控制測量是碎部測量的基礎，是測量工作的先導，它是學習測量追求的重要目標。學習要求1.了解控制測量的分類、建網(wǎng)原則、布網(wǎng)方式、精度等級，以及它的適用范圍。2.領會導線的種類、精度和布設形式，掌握導線的外業(yè)測量方法和內業(yè)計算。3.對邊角網(wǎng)外業(yè)測量和內業(yè)計算作相應了解，初步掌握控制點加密的方法。4.加深對三、四等水準測量實施要點的認識，掌握三角高程測量的方法。二、課程內容與知識點1.控制測量概述控制測量（平面控制測量、高程控制測量）及其布設原則。國家平面控制網(wǎng)布網(wǎng)方式；三角測量、導線測量、GPS測量，精密水準測量。城市控制網(wǎng)及其特點。城市三角測量。城市導線測量。城市平面控制網(wǎng)的等級劃分；二、三、四等三角網(wǎng)，一、二級、圖根級小三角網(wǎng)，城市高程控制網(wǎng)，城市高程控制測量。工程控制網(wǎng)（施工控制網(wǎng)、變形監(jiān)測網(wǎng)）。圖根控制網(wǎng)，一、二、三級圖根點。圖根點的作用，圖根點密度，圖根控制測量。2.導線測量導線的種類、導線測量的等級及其技術指標和布設形式（閉合導線、附合導線、支導線）。導線測量的外業(yè)工作，導線測量的內業(yè)計算，閉合導線，附合導線，全站儀導線。閉合導線坐標計算：角度閉合差的計算與調整，導線各邊坐標方位角的計算，坐標增量的計算，增量閉合差的計算與調整，坐標計算。附合導線坐標計算：角度閉合差的計算與調整，坐標增量閉合差的計算與調整，坐標反算。公式： 3.邊角網(wǎng)測量邊角網(wǎng)測量的外業(yè)工作，邊角網(wǎng)的計算。三角網(wǎng)的形式與等級：單三角鎖，線性三角鎖，中點多邊形，大地四邊形。小三角測量的技術指標。小三角測量的外業(yè)工作：選點，基線丈量，水平角觀測，測角中誤差。邊角網(wǎng)內業(yè)計算：三角形角度閉合差的計算與調整第一次角度改正，基線條件閉合差的計算與調整第二次角度改正。邊長與坐標計算。公式： 4.控制點加密方法：前方交會，極坐標法、用全站儀進行坐標測量、后方交會5.三、四等水準測量和三角高程測量三、四等水準測量的實施要點，一個測站的觀測程序及技術要求。圖根水準測量。三角高程測量原理，三角高程測量的觀測與計算。公式： 三、習題與思考題1.控制測量工作的原則是什么？2.控制測量的目的是什么？建立平面控制網(wǎng)的方法有哪些？各有何優(yōu)缺點？3.選定控制點應注意哪些問題？4.導線布設的形式有哪些？5.怎樣衡量導線測量的精度？導線測量的閉合差如何計算？6.試計算下表中閉合導線各點的坐標。圖根閉合導線的坐標計算點號觀測角度 改正數(shù)改正角坐標方位角距離增量計算值改正后增量坐標值DxDy（Dx）（Dy）xy1125 30 0010522 -2-61.10 +2+85.66500.00500.002107 48 30+13107 48 43-61.12+85.68438.88585.6853 18 438018 -2+47.90 +2+64.30+47.88+64.32373 00 20+1273 00 32486.76650.00306 19 1512934 -3 +2489 33 50+1289 34 02 +76.61-104.21+76.58-104.19563.34545.81215 53 177816 -2+1189 36 30+1389 36 43-63.32-45.82-63.34-45.81500.00500.00125 30 002總和359 59 10+50360 00 0039290+0.09-0.070.000.00輔助計算fb= -50 fx= S D x =+0。09 fy= SD y=-0。07fb 容=604=120“ k=0。11/392。9=1/35007.兩點后方交會需要那些已知數(shù)據(jù)？觀測那些數(shù)據(jù)？8.試述導線測量法的作業(yè)步驟。四、考核目標與要求識記：控制測量，測量工作原則，平面控制測量，高程控制測量，國家控制網(wǎng)，城市控制網(wǎng)，工程控制網(wǎng)（施工控制網(wǎng)，變形監(jiān)測網(wǎng)）圖根控制網(wǎng)，導線測量的外業(yè)工作及內業(yè)計算步驟。前方交會，后方交會，三角高程測量。領會:控制測量的目的、等級、種類、方式、技術指標及建立控制網(wǎng)的原則。不同性質控制網(wǎng)的區(qū)別。導線測量的外業(yè)工作程序（導線選點的要求，連測的目的，坐標正算與反算）邊角網(wǎng)測量選點要求，概略平差過程及基線相對中誤差的計算，三角形角度閉合差與中誤差的關系，雙觀測差值與中誤差的關系。三角高程測量原理公式中各符號的含義。三、四等水準測量的實施要點，一個測站的觀測程序及技術要求簡單應用：應用全站儀實施三角高程測量。綜合應用：導線測量外業(yè)，導線內業(yè)計算。第8章 全球定位系統(tǒng)的定位技術一、學習目的與要求學習目的全球定位系統(tǒng)（GPS）是一種全新的采用衛(wèi)星直接進行空間點的三維定位的技術。掌握GPS的相關知識，做好GPS測量實施前的基礎準備工作，通過GPS測量的實驗，達到獨立操作，完成測站觀測、成果整理所必須具備的實踐能力。學習要求1.了解GPS定位系統(tǒng)的基本組成部分。2.清楚GPS衛(wèi)星定位的基本原理。3.初步掌握GPS測量實施方法。二、課程內容與知識點1.全球定位系統(tǒng)（GPS）概述全球定位系統(tǒng)（GPS）的產(chǎn)生發(fā)展、特點、適用范圍及使用條件。2.GPS定位系統(tǒng)的基本組成部分空間星座部分、地面監(jiān)控部分、用戶部分。3.GPS衛(wèi)星定位的基本原理偽距觀測值及偽距單點定位。載波相位觀測值及觀測方程。載波相位測量的相對定位（單差法、雙差法及三差法），GPS實施差分定位（位置差分、偽距差分、載波相位實時差分及廣域差分）。4.GPS接收機及其工作原理接收機的分類，GPS接收機的構造和工作原理。5.GPS測量實施GPS控制網(wǎng)設計，GPS測量精度指標，網(wǎng)形設計；選點，建立標志；外業(yè)觀測，內業(yè)數(shù)據(jù)處理（基線解算，觀測成果檢核，GPS網(wǎng)平差）；技術總結和上交資料。三、習題與思考題1.GPS全球定位系統(tǒng)由哪些部分組成，各部分的作用是什么？2.闡述GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)的定位原理及定位的優(yōu)勢。3.什么叫偽距單點定位？什么叫載波相位相對定位？4.GPS接收機的基本觀測值有哪些？5.什么叫單差、雙差、三差？6.GPS野外控制測量成果應做哪幾項檢驗？其限差要求是什么？7.GPS內業(yè)數(shù)據(jù)處理應做哪幾項工作？四、考核目標與要求識記：GPS，定位系統(tǒng)的組成，偽距，星歷，P碼，C/A碼，絕對定位，相對定位，精態(tài)定位，動態(tài)定位，偽距單點定位，載波相位相對定位，單差、雙差、三差，整周模糊度，SA技術，領會:GPS衛(wèi)星定位的基本原理，偽距單點定位，載波相位觀測值及觀測方程，GPS實施差分定位，GPS網(wǎng)解算。綜合應用：圖上選點，GPS網(wǎng)的布設，測區(qū)踏堪，作標志，GPS測量實施，GPS網(wǎng)平差解算。第9章 基礎地理信息采集及成圖方法一、學習目的與要求學習目的基礎地理信息為不同行業(yè)提供了基礎資料，如何對基礎地理信息進行采集、處理以滿足不同工作的需要則是學習本章內容的根本目的所在。通過本章內容的學習應掌握地理信息采集、處理的相關知識，為解決工作中的實際問題打好基礎，達到獨立操作，完成地理信息采集、處理所必須具備的實踐能力。學習要求1.了解基礎地理信息有關概念。2.掌握地形圖的基本知識。3.學會地形圖的分幅編號與圖廓注記的方法。4.清楚大比例尺地形圖的常規(guī)及數(shù)字化測圖方法。5.了解普通地形圖的數(shù)字化。二、課程內容與知識點1.基礎地理信概述信息與地理信息。地理空間數(shù)據(jù)與地圖（地圖的概念，地圖的要素，地圖的種類）。2.地形圖的基本知識地形圖的比例尺：定義，比例尺的種類，比例尺的精度。地物符號（比例、非比例、半比例及注記），地貌符號（等高線、等高距和等高線平距、典型地貌的等高線、等高線的分類及等高線的特性）3.地形圖的分幅編號與圖廓注記大比例尺地形圖正方形或矩形分幅編號與圖廓注記，中、小比例尺圖梯形分幅編號與圖廓注記。4.大比例尺地形圖傳統(tǒng)測繪方法測圖前的準備工作（圖紙準備、繪制坐標方格網(wǎng)、展繪導線點），碎部測量的方法（經(jīng)緯儀測繪法），地形圖的拼接、整飾和檢查。5.數(shù)字化測圖的方法數(shù)字化測圖的概念。野外數(shù)字化數(shù)據(jù)采集方法（數(shù)據(jù)采集的作業(yè)模式，地形信息的編碼，碎部測量的步驟，數(shù)字地面模型的建立，地形圖的處理應輸出）。6.普通地形圖的數(shù)字化手扶跟蹤數(shù)字化儀及其應用，掃描數(shù)字化儀及其應用。三、習題與思考題1.什么是信息?信息有哪些特征?2.什么是地圖?地圖主要包括哪些內容?地圖可分為哪幾種?3.何謂地形圖？它與普通地圖有哪些區(qū)別?4.什么是地形圖比例尺及其精度?地形圖比例尺可分為哪幾類?5.何謂地物和地貌?地形圖上的地物符號分為哪幾類?試舉例說明。6.什么是等高線?等高距?等高線平距?它們與地面坡度有時關系?7.何謂山脊線?山谷線?鞍部?試用等高線繪之。8.等高線有哪些特性?9.某地經(jīng)度為1171610，緯度為315330，試求該地所在1:10000和1:5000比例尺地形圖的分幅編號。10.已知地形圖圖號為F49H030020試求該地形圖西南圖廓點的經(jīng)度和緯度。11.試比較幾種大比例尺地形圖傳統(tǒng)測繪方法的優(yōu)缺點。12.什么是數(shù)字化測圖？它有哪些特點？13.簡述數(shù)字化測圖中地形信息編碼的重要性、編碼設計的基本原則和方法。12.簡述野外數(shù)字化數(shù)據(jù)采集的步驟和常用方法。15.什么是DTM？簡述其建立的基本原理和用途。16.圖形數(shù)字化儀和掃描儀主要有哪幾種類型? 簡述地形圖數(shù)字化的基個步驟。17.根據(jù)數(shù)字化測繪的作心流程.簡述其應用軟件系統(tǒng)的基本組成。四、考核目標與要求識記：信息的特征，地理信息，地圖及地形圖，地圖要素，地形圖的比例尺，比例尺精度，地物符號，等高線，等高距和等高線平距、等高線的分類及等高線的特性，地形圖的分幅、編號概念，數(shù)字化測圖的特點。領會：基礎地理信息與測量工作的關系。地形圖的比例尺與比例尺精度的關系。等高線表示地貌的原理。等高距選擇，典型地貌等高線的表示方法。大比例尺地形圖正方形或矩形分幅編號與圖廓注記，中、小比例尺圖梯形分幅編號與圖廓注記的規(guī)則。經(jīng)緯儀測繪法的實施。數(shù)字化測圖的過程。普通地形圖的數(shù)字化應用的意義。綜合應用：識別地貌特征點、地物輪廓點，學會地形碎部測量跑點。在測量教學實習中用經(jīng)緯儀按常規(guī)方法進行碎部測量，將數(shù)據(jù)輸入計算機，進行數(shù)字成圖。第10章 地理空間信息應用一、學習目的與要求學習目的在了解測圖的基礎上，進一步掌握識圖和用圖的知識，這對今后的自然開發(fā)、資源利用、災害調查、區(qū)域規(guī)劃、工作建設等大有幫助。地形圖不僅表現(xiàn)了地理人情、自然風貌、地物、地貌的相對位置，而且還能在圖上進行量測，獲得某些項目規(guī)劃、開發(fā)和設計所必須具備的數(shù)據(jù)資料。測圖、識圖、用圖是工程測量任務中的重要組成部分。學習要求1.清楚地理信息系統(tǒng)的概念和系統(tǒng)組成。2.掌握地形圖應用的基本知識。3.學會用地形圖進行面積量算、繪制斷面圖、根據(jù)工程要求和場地大小估算土方量。4.了解地理信息系統(tǒng)在城市管理中的應用。二、課程內容與知識點1.概述地理信息系統(tǒng)的概念、地理信息系統(tǒng)的組成及空間信息的來源。2.地形圖應用的基本知識在地形圖上確定點位坐標，在地形圖上量算線段長度，在地形圖上量算直線的坐標方位角，求算地形圖上某點的高程，在地形圖上量測曲線長度和折線長度，在地形圖上量算某直線的坡度。測定點位的地理坐標、直角坐標和高程。測定圖上直線段的距離、方位角和坡度。按已知坡度選定路線。沿已知方向繪制斷面圖。測定匯水面積和庫容。基本公式： 3.面積量算直接法，解析法，圖解法（求積儀法、方格法）。4.在地形圖上按一定方向繪制斷面圖，地形圖在場地平整中的應用。基本公式： 5.地理信息系統(tǒng)在城市管理中的應用城市基礎地理信息系統(tǒng)（系統(tǒng)的目標和內容、系統(tǒng)的組成和功能）城市管線信息系統(tǒng)（系統(tǒng)的目標和內容、管線數(shù)據(jù)的采集、系統(tǒng)的功能）三、習題與思考題1. 什么是GIS?2.在GIS中，有哪幾種信息?3.數(shù)字地形圖與傳統(tǒng)的紙載地形圖有何不同?4.數(shù)字地形圖上的點位為何比紙載地形圖上的精度高?5.在圖9-1上，完成以下作業(yè):（1）圖解點M的坐標和內插高程。（2）圖解MN直線的坐標方位角及距離。（3）繪制M、N兩點間的斷面圖。（4）圖解M、N、P、Q四點的坐標,用解析法計算面積6.什么是城市基礎地理信息系統(tǒng)?7.說明城市基礎地理信息系統(tǒng)的內容和目標。8.城市空間數(shù)據(jù)由哪些數(shù)據(jù)組成？9.城市管線信息系統(tǒng)要達到的目標是什么?10.城市管線信息系統(tǒng)的功能有哪些？四、考核目標與要求識記：地理信息系統(tǒng)（GIS），地理信息系統(tǒng)（GIS）的組成。斷面圖，填、挖高度等概念。城市基礎地理信息系統(tǒng)的內容和目標。領會：地理信息系統(tǒng)（GIS）應用，地形圖應用的基本方法，繪制斷面圖的方法，場地平整中計算填挖土石方量的方法。簡單應用：地物地貌的綜合判別。地理坐標與直角坐標的判別；按已知坡度選定線路；沿已知方向繪制斷面圖；用方格法求面積；用等高線法估算場地平整中的土方量。綜合應用：用方格法估算傾斜面的土方量第11章 土木建筑工程中的施工測量