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第1章 绪论 1

1.1 测绘学简介 1

1.1.1 概述 1

1.1.2 测绘学的学科分类 1

1.1.3 测绘学发展简史与我国测绘事业的发展 3

1.1.4 测绘学在国民经济建设中的作用 6

1.1.5 工程测量学的任务 6

1.2 地面点位的确定 7

1.2.1 地球的形状和大小 7

1.2.2 测量坐标系与地面点位的确定 8

1.3 用水平面代替水准面的限度 12

1.3.1 对水平距离的影响 13

1.3.2 对高程的影响 13

1.3.3 对水平角测量的影响 13

1.4 测绘工作概述 14

1.4.1 测绘的基本工作 14

1.4.2 测绘的基本原则 15

1.5 学习工程测量的目的和要求 16

1.6 测量常用计量单位与换算 16

习题与思考题 17

第2章 水准测量 18

2.1 水准测量原理 18

2.2 水准测量仪器工具及使用 19

2.2.1 微倾式水准仪的构造 20

2.2.2 水准仪的使用 24

2.3 水准测量的施测方法及计算 25

2.3.1 水准测量的外业实施 25

2.3.2 水准测量方法 27

2.3.3 水准测量的内业成果计算 32

2.4 水准测量的误差来源及注意事项 34

2.4.1 水准测量的误差来源 34

2.4.2 水准测量注意事项 36

2.5 三、四等水准测量 36

2.5.1 观测程序 36

2.5.2 测站的计算与校核 37

2.6 微倾式水准仪的检验与校正 38

2.6.1 圆水准器轴平行仪器竖轴 38

2.6.2 十字丝横丝垂直与竖轴 38

2.6.3 水准管轴平行于视准轴 39

2.7 自动安平水准仪与精密水准仪 40

2.7.1 自动安平水准仪 40

2.7.2 精密水准仪和精密水准尺 42

2.8 数字水准仪及使用 44

2.8.1 数字水准仪的特点及工作原理 44

2.8.2 数字水准仪的使用方法 46

习题与思考题 46

第3章 角度测量 47

3.1 角度测量原理 47

3.1.1 水平角测量原理 47

3.1.2 竖直角测量原理 47

3.2 光学经纬仪的结构及使用 48

3.2.1 光学经纬仪构造 48

3.2.2 读数装置及读数方法 50

3.2.3 光学经纬仪的使用 53

3.3 水平角测量 54

3.3.1 测回法 54

3.3.2 方向观测法 56

3.4 竖直角测量 57

3.4.1 竖盘构造 57

3.4.2 竖直角观测 57

3.4.3 竖直角计算 58

3.4.4 竖盘指标差的计算 59

3.4.5 竖盘指标自动归零补偿器 60

3.5 经纬仪的检验与校正 60

3.5.1 经纬仪各轴线间应满足的几何关系 60

3.5.2 经纬仪的检验和校正 61

3.6 角度测量误差分析及注意事项 64

3.6.1 仪器误差 64

3.6.2 观测误差 64

3.6.3 外界条件的影响 65

3.6.4 角度测量的注意事项 65

3.7 电子经纬仪及使用 65

3.7.1 仪器各主要部件名称 66

3.7.2 苏一光DJD型电子经纬仪的使用 66

习题与参考题 67

第4章 距离测量及直线定向 69

4.1 距离丈量 69

4.1.1 丈量的工具 69

4.1.2 钢尺一般量距 70

4.1.3 精密丈量 71

4.1.4 量距误差与注意事项 73

4.2 视距测量 73

4.3 电磁波测距仪及使用 76

4.3.1 概述 76

4.3.2 电磁波测距 77

4.4 直线定向 82

4.4.1 基本方向线 82

4.4.2 子午线收敛角 83

4.4.3 方位角 83

习题与思考题 84

第5章 全站仪测量原理及使用 85

5.1 全站仪的概述 85

5.1.1 全站仪的结构原理 86

5.1.2 全站仪的构造特点及测量功能 86

5.2 南方测绘NTS-660系列全站仪介绍 86

5.2.1 南方测绘NTS-660系列全站仪主要特点 86

5.3 NTS-660全站仪的基本操作与设置 87

5.4 NTS-660全站仪的菜单操作 89

5.4.1 角度测量 89

5.4.2 距离测量 91

5.4.3 坐标测量 94

5.4.4 数据输出 95

5.4.5 通过软键输出数据（记录） 96

5.4.6 程序模式 96

5.5 仪器使用的注意事项和养护 103

5.5.1 使用注意事项 104

5.5.2 仪器的养护 104

习题与思考题 104

第6章 测量误差的基本知识 105

6.1 测量误差概述 105

6.1.1 测量误差的概念 105

6.1.2 观测条件 105

6.2 测量误差的种类 106

6.3 偶然误差的基本特性 106

6.4 衡量观测值精度的指标 107

6.4.1 中误差 107

6.4.2 容许误差 108

6.4.3 相对误差 108

6.5 误差传播定律 108

6.5.1 倍数函数 109

6.5.2 和差函数 109

6.5.3 线性函数 110

6.5.4 一般函数 110

6.6 等精度独立观测值的最可靠值及精度评定 111

6.6.1 算术平均值及其中误差 111

6.6.2 等精度独立观测值中误差的计算 111

6.7 不等精度独立观测量的最可靠值与精度评定 112

6.7.1 观测值的权的概念 112

6.7.2 加权平均值及其中误差 113

习题与思考题 114

第7章 小区域控制测量 115

7.1 控制测量概述 115

7.1.1 平面控制测量 115

7.1.2 高程控制测量 118

7.1.3 控制测量的一般作业步骤 119

7.1.4 平面控制点坐标计算基础 120

7.2 导线测量 122

7.2.1 导线的布设形式 122

7.2.2 导线外业测量工作 122

7.2.3 导线测量的内业计算 123

7.3 控制点加密 125

7.3.1 测角前方交会 125

7.3.2 测边前方交会 126

7.4 三角高程测量 127

7.4.1 三角高程测量的原理 127

7.4.2 三角高程测量的基本公式 127

7.4.3 三角高程测量的计算 129

习题与思考题 129

第8章 全球定位系统（GPS）测量原理与方法 131

8.1 概述 131

8.2 GPS的组成 131

8.2.1 空间星座部分 132

8.2.2 地面监控部分 132

8.2.3 用户设备部分 133

8.3 GPS定位原理 133

8.3.1 测距码伪距定位 134

8.3.2 载波相位定位 135

8.3.3 实时差分定位 136

8.4 GPS测量的基本方法 137

8.4.1 GPS控制网设计 137

8.4.2 GPS外业工作 139

8.4.3 成果检核与数据处理 140

8.5 南方测绘灵锐S86T GPS-RTK操作 140

8.5.1 仪器介绍 140

8.5.2 仪器基本操作 142

习题与思考题 145

第9章 大比例尺数字化地形图测绘 146

9.1 地形图的基本知识 146

9.1.1 地形图的比例尺 146

9.1.2 比例尺精度 148

9.1.3 地形图符号 148

9.1.4 图廓及图廓外注记 150

9.1.5 地物和地貌在地形图上的表示方法 151

9.2 大比例尺地形图解析测绘方法 155

9.2.1 地形图的分幅与编号 155

9.2.2 大比例尺地形图的测绘工作 159

9.3 大比例尺数字化测图 167

9.3.1 数据采集 167

9.3.2 地形图要素分类和代码 168

9.3.3 地形图符号的自动绘制 168

9.3.4 数字地形图编辑和输出 169

9.4 地籍测量简介 169

9.4.1 地籍测量的任务和作用 169

9.4.2 地籍测量平面控制测量 170

9.4.3 地籍调查 170

9.4.4 地籍图测绘 170

9.4.5 识读地籍图示例 171

习题与思考题 173

第10章 地形图的应用 174

10.1 地形图识读 174

10.1.1 地形图图外注记识读 174

10.1.2 地物识读 174

10.1.3 地貌识读 174

10.2 地形图应用的基本内容 175

10.2.1 在图上确定某点的坐标 175

10.2.2 在图上确定两点间的水平距离 176

10.2.3 在图上确定某一直线的坐标方位角 176

10.2.4 在图上确定任意一点的高程 176

10.2.5 在图上确定某一直线的坡度 176

10.3 地形图在工程规划设计中的应用 177

10.3.1 绘制已知方向线的纵断面图及确定两点间通视情况 177

10.3.2 按规定坡度选定最短路线 178

10.3.3 地形图在平整场地中的应用 178

10.3.4 面积的计算 179

10.4 数字地形图的应用 180

10.4.1 数字地形图概念 180

10.4.2 数字地形图的基本应用 180

10.5 数字地形模型（DTM）与数字高程模型（DEM） 181

10.5.1 概述 181

10.5.2 DEM的表示法 182

10.5.3 DEM的建立 183

10.6 地理信息系统（GIS）简介 184

10.6.1 地理信息系统概念 184

10.6.2 地理信息系统的组成部分 185

10.6.3 地理信息系统功能 185

习题与思考题 186

第11章 施工测量基本方法 188

11.1 施工测量概述 188

11.1.1 施工测量的目的和内容 188

11.1.2 施工测量的特点 188

11.1.3 施工测量的原则 188

11.2 施工测量的基本工作 189

11.2.1 水平角的测设（放样） 189

11.2.2 水平距离的测设（放样） 189

11.2.3 高程的测设（放样） 191

11.3 已知水平线和已知坡度线的测设（放样） 192

11.4 点的平面位置的测设 194

11.4.1 直角坐标法 194

11.4.2 极坐标法 194

11.4.3 角度交会 195

11.4.4 距离交会法 195

11.4.5 全站仪坐标法 196

11.4.6 自由设站放样法 196

11.4.7 GPS（RTK）放样法 196

习题与思考题 197

第12章 工业与民用建筑施工测量 198

12.1 建筑施工控制测量 198

12.1.1 坐标系统及坐标换算 198

12.1.2 建筑基线 199

12.1.3 建筑方格网 200

12.1.4 高程控制网 200

12.2 工业与民用建筑施工测量的基本要求 200

12.2.1 建筑物施工放样的基本要求 201

12.2.2 结构安装测量的基本要求 201

12.2.3 设备安装测量的基本要求 202

12.3 民用建筑施工测量 202

12.3.1 建筑物的定位 202

12.3.2 房屋基础施工测量 204

12.3.3 轴线投测与高程传递 204

12.4 工业厂房施工测量 204

12.4.1 厂房柱列轴线的测设 204

12.4.2 厂房基础施工测量 204

12.4.3 厂房构件的安装测量 205

12.5 高层建筑施工测量 207

12.5.1 高层建筑物的轴线投测 207

12.5.2 高层建筑物的高程传递 209

12.6 烟囱、水塔施工测量 210

12.6.1 烟囱的定位、放线 210

12.6.2 烟囱的基础施工测量 210

12.6.3 烟囱筒身施工测量 210

12.7 竣工测量和竣工图的编绘 211

12.7.1 竣工测量 211

12.7.2 竣工总平面图的编绘 212

习题与思考题 212

第13章 线路工程测量 213

13.1 线路工程测量概述 213

13.1.1 线路工程测量的任务与内容 213

13.1.2 线路工程测量的特点 213

13.2 新建线路工程初测 213

13.2.1 导线测量 214

13.2.2 高程测量 215

13.2.3 带状地形图测绘 216

13.2.4 线路定线 216

13.2.5 初测提交的资料 217

13.3 线路工程详测 217

13.3.1 交点和转点的测设 217

13.3.2 路线转角的测定 220

13.3.3 里程桩的设置 220

13.3.4 圆曲线的测设 221

13.3.5 缓和曲线的测设 225

13.3.6 困难地段曲线测设 231

13.3.7 复曲线的测设 234

13.3.8 路线断面测量 237

13.4 道路施工测量 244

13.4.1 道路中线的恢复 244

13.4.2 路基边桩的测设 245

13.5 管道施工测量 246

13.5.1 准备工作 246

13.5.2 管道施工测量 246

13.5.3 顶管施工测量 248

13.5.4 管道竣工测量 248

习题与思考题 249

第14章 桥梁与隧道施工测量 250

14.1 桥梁工程施工测量 250

14.1.1 桥梁施工控制测量 250

14.1.2 桥梁墩、台中心测设 253

14.1.3 桥梁施工测量 255

14.2 隧道工程施工测量 257

14.2.1 洞外平面控制测量 258

14.2.2 洞外高程控制测量 258

14.2.3 洞内控制测量 258

14.2.4 竖井联系测量 259

14.2.5 隧道施工与竣工测量 261

习题与思考题 262

第15章 水利工程测量 263

15.1 概述 263

15.1.1 发展历史 263

15.1.2 水利工程测量工作内容 263

15.2 渠道测量 264

15.2.1 渠道的选线及中线测量 264

15.2.2 渠道横断面测量 265

15.2.3 渠道纵横断面图绘制 265

15.2.4 渠道施工放样及验收 266

15.3 大坝施工测量 268

15.3.1 土坝的控制测量 268

15.3.2 混凝土坝的施工控制测量 269

15.3.3 大坝清基开挖线的放样 269

15.3.4 大坝坝体的立模放样 270

15.3.5 混凝土浇筑高度的放样 270

15.4 水闸的施工放样 271

15.4.1 水闸主轴线的放样 271

15.4.2 闸底板的放样 271

15.4.3 闸墩的放样 271

习题与思考题 272

第16章 建（构）筑物变形监测 273

16.1 变形监测概述 273

16.1.1 变形监测的定义及目的 273

16.1.2 变形监测的特点 273

16.1.3 变形监测点的布设 274

16.1.4 变形监测的内容 275

16.1.5 变形监测的类型 275

16.2 垂直位移监测 275

16.2.1 水准基点及沉降观测点的布设 275

16.2.2 沉降观测的实施 276

16.2.3 沉降观测的成果整理 277

16.3 水平位移监测 278

16.3.1 水平位移监测点的布设 278

16.3.2 水平位移监测的实施 279

16.3.3 水平位移观测的成果整理 281

16.4 建（构）筑物倾斜观测与裂缝观测 281

16.4.1 建（构）筑物倾斜观测 281

16.4.2 建（构）筑物裂缝观测 284

16.5 测绘新技术及其在建（构）筑物变形监测中的应用 284

习题与思考题 285

部分习题与思考题参考答案 286

参考文献 290