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第1章 绪论 1

1.1 测绘学的内容和任务 1

1.2 测绘科学技术的地位和作用 2

第2章 测量的基本知识 4

2.1 地球形状和大小 4

2.1.1 大地水准面 4

2.1.2 参考椭球体 5

2.2 测量常用坐标系和参考椭球定位 6

2.2.1 测量常用坐标系 6

2.2.2 参考椭球定位 8

2.3 地图投影和高斯平面直角坐标系 9

2.3.1 地图投影 9

2.3.2 高斯平面直角坐标系 12

2.3.3 通用横轴墨卡托投影 （UTM投影） 13

2.4 高程 14

2.4.1 高程概述 14

2.4.2 高程基准 14

2.4.3 相对高程 15

2.5 用水平面代替水准面的限度 15

2.5.1 水准面曲率对水平距离的影响 16

2.5.2 水准面曲率对水平角的影响 16

2.5.3 水准面曲率对高差的影响 16

2.6 方位角 17

2.6.1 基本方向 17

2.6.2 子午线收敛角与磁偏角 17

2.6.3 方位角 17

2.6.4 方位角之间的相互换算 18

2.6.5 正、反坐标方位角 18

第3章 测量误差基本知识 19

3.1 观测误差的分类 19

3.1.1 测量误差产生的原因 19

3.1.2 测量误差的分类 19

3.1.3 误差处理原则 20

3.1.4 偶然误差的特性 20

3.2 衡量精度的标准 22

3.2.1 中误差 22

3.2.2 相对误差 23

3.2.3 极限误差 24

3.3 算术平均值及观测值的中误差 24

3.3.1 算术平均值 24

3.3.2 观测值的改正值 25

3.3.3 按观测值的改正值计算中误差 25

3.4 误差传播定律 27

3.4.1 观测值的函数 27

3.4.2 一般函数的中误差 28

3.4.3 误差传播定律应用实例 30

3.5 加权平均值及其精度评定 31

3.5.1 不等精度观测及观测值的权 31

3.5.2 加权平均值 32

3.5.3 加权平均值的中误差 33

3.5.4 单位权中误差的计算 33

3.6 间接平差原理 34

3.6.1 间接平差原理 35

3.6.2 间接平差计算实例 36

第4章 水准测量和水准仪 38

4.1 水准测量原理与方法 38

4.1.1 水准测量原理 38

4.1.2 水准测量方法 39

4.1.3 地球曲率和大气折光的影响 40

4.2 水准仪和水准尺 41

4.2.1 水准仪的基本部件 41

4.2.2 测量望远镜的构造及其成像和瞄准原理 42

4.2.3 水准器及其灵敏度 43

4.2.4 自动安平水准仪 46

4.2.5 自动安平水准仪的原理 47

4.2.6 补偿器的补偿原理 47

4.2.7 水准尺和尺垫 49

4.2.8 水准仪的使用 50

4.3 电子水准仪 52

4.3.1 概述 52

4.3.2 电子水准仪的一般结构 52

4.3.3 电子水准仪的测量原理 53

4.3.4 条码水准尺 55

4.3.5 电子水准仪的性能及特点 55

4.3.6 电子水准仪的应用 57

4.4 水准测量外业施测 57

4.4.1 普通水准测量 57

4.4.2 国家三、四等水准测量 58

4.4.3 精密水准测量 60

4.4.4 电子水准仪测量方法 63

4.5 水准测量的误差分析 63

4.5.1 仪器误差 63

4.5.2 观测误差 64

4.5.3 外界环境的影响 65

4.6 水准仪的检验与校正 65

4.6.1 水准仪应满足的条件 65

4.6.2 水准仪的检验与校正 66

4.6.3 自动安平水准仪补偿器性能的检验 74

4.6.4 水准尺的检验 74

4.6.5 电子水准仪的检验 76

第5章 角度、距离测量与全站仪 77

5.1 角度测量原理 77

5.1.1 水平角测量原理 77

5.1.2 角测量原理 78

5.2 经纬仪 78

5.2.1 经纬仪的基本构造及分类 78

5.2.2 光学经纬仪 79

5.2.3 电子经纬仪 83

5.3 角度观测方法 86

5.3.1 经纬仪的安置 86

5.3.2 水平角观测 88

5.3.3 竖直角观测 91

5.4 水平角观测的误差和精度 94

5.4.1 水平角观测的误差 94

5.4.2 水平角观测的精度 102

5.5 经纬仪的检验和校正 102

5.5.1 经纬仪主要轴线间应满足的条件 102

5.5.2 经纬仪的常规检验和校正 103

5.6 钢尺量距和视距法测距 107

5.6.1 钢尺量距 107

5.6.2 视距法测距 107

5.7 光电测距 109

5.7.1 电磁波测距概述 109

5.7.2 脉冲式光电测距仪 111

5.7.3 相位式光电测距仪 112

5.7.4 全反射棱镜 114

5.7.5 相位式红外测距仪 115

5.7.6 距离测量 116

5.7.7 测距成果的整理 116

5.8 光电测距误差分析 119

5.8.1 比例误差 120

5.8.2 固定误差 120

5.8.3 周期误差 122

5.9 全站仪和自动全站仪 123

5.9.1 全站仪 123

5.9.2 自动全站仪 126

5.10 三角高程测量 126

5.10 .1 三角高程测量的基本原理 127

5.10 .2 三角高程测量的基本公式 127

5.10 .3 三角高程测量的精度 129

第6章 卫星定位与全球定位系统 （GPS） 132

6.1 全球导航卫星系统概述 132

6.1.1 GPS 132

6.1.2 GLONASS 133

6.1.3 GALILEO计划 133

6.1.4 中国“北斗”卫星导航系统 133

6.2 GPS系统的组成及卫星信号 134

6.2.1 空间部分 134

6.2.2 地面监控部分 134

6.2.3 GPS接收机 136

6.2.4 GPS卫星信号 137

6.3 GPS定位的基本原理及其误差来源 137

6.4 GPS静态定位 139

6.5 GPS动态定位及实时动态定位（RTK） 139

6.5.1 GPS动态定位 139

6.5.2 RTK的工作原理 140

6.5.3 RTK测量的基本工作方法 141

6.6 GPS控制测量 141

6.6.1 GPS控制网的精度指标 141

6.6.2 GPS控制网的图形设计 142

6.6.3 GPS控制测量的外业工作 143

6.6.4 GPS数据处理 144

第7章 控制测量 146

7.1 控制测量概述 146

7.1.1 平面控制测量 146

7.1.2 高程控制测量 149

7.1.3 控制测量的一般作业步骤 151

7.1.4 平面控制点坐标计算基础 152

7.2 导线测量 154

7.2.1 导线的布设形式 154

7.2.2 导线的观测 155

7.2.3 导线测量的近似平差计算 156

7.2.4 导线测量错误的检查方法 161

7.3 交会测量 162

7.3.1 前方交会 162

7.3.2 后方交会 164

7.3.3 测边交会 165

7.3.4 自由设站 166

7.4 高程控制测量 166

7.4.1 水准测量路线的布设 166

7.4.2 水准测量的观测 167

7.4.3 跨河水准测量 167

7.4.4 水准测量数据处理 168

7.4.5 三角高程测量的应用 172

第8章 地形图基本知识 173

8.1 地形图的内容 173

8.1.1 地图比例尺 174

8.1.2 比例尺精度 175

8.1.3 地形图符号 175

8.1.4 图廓及图廓外注记 176

8.2 地物符号和等高线 178

8.2.1 地物符号 178

8.2.2 等高线 179

8.3 地形图的分幅与编号 182

8.3.1 图形分幅与编号 182

8.3.2 矩形分幅与编号 188

第9章 碎部测量 190

9.1 碎部测图方法 190

9.1.1 传统测图 190

9.1.2 航空摄影测量 191

9.1.3 地面数字测图 192

9.2 测定碎部点的基本方法 193

9.2.1 碎部点的坐标计算 193

9.2.2 碎部点高程的计算 197

9.3 地物和地貌测绘 197

9.3.1 地物测绘的一般原则 197

9.3.2 地物测绘 198

9.3.3 几种典型地貌的测绘 200

9.3.4 等高线的手工勾绘 203

9.3.5 地形图上各要素配合表示的一般原则 203

第10章 数字地形图的应用 205

10.1 概述 205

10.2 地形图的应用 205

10.2.1 量取图上点的坐标值 205

10.2.2 量测两点间的距离 206

10.2.3 量测直线的坐标方位角 206

10.2.4 确定地面点的高程和两点间的坡度 206

10.2.5 按一定方向绘制断面图 207

10.2.6 确定汇水面积 207

10.2.7 按限制坡度选线 207

10.2.8 根据等高线整理地面 208

10.3 面积和体积计算 209

10.3.1 面积量算 209

10.3.2 体积计算 210

10.4 格网数字高程模型 212

10.4.1 概述 212

10.4.2 数字高程模型的特点 213

第11章 建筑工程施工测量 214

11.1 施工测量的基本工作 214

11.1.1 施工测量概述 214

11.1.2 建筑施工控制测量 218

11.2 民用建筑施工放线测量 223

11.2.1 民用建筑施工放线测量概述 223

11.2.2 民用建筑的定位 226

11.2.3 建筑物细部放线 227

11.2.4 建筑物基础工程施工测量 229

11.2.5 建筑物墙体施工测量 230

11.2.6 复杂建（构）筑施工测量 232

11.3 高层建筑的施工测量 234

11.3.1 高层建筑施工测量的特点 234

11.3.2 高层建筑施工测量的实施步骤 234

11.3.3 滑模施工中的测量工作 238

11.4 工业建筑定位放线测量 239

11.4.1 厂房矩形控制网放样方案制定及测设数据的计算 239

11.4.2 厂房控制网的测设 241

11.4.3 厂房外轮廓轴线和柱列轴线的测设 241

11.4.4 厂房基础施工测量 242

11.4.5 厂房预制构件安装测量 248

11.4.6 钢结构工程中的施工测量 251

第12章 建筑物变形观测及竣工总平面图编绘 253

12.1 建筑物变形观测概述 253

12.1.1 建筑物变形观测的意义和特点 253

12.1.2 建筑物变形观测的内容及技术要求 253

12.2 建筑物及深基坑垂直位移观测 254

12.2.1 水准基点的布设及高精度水准网的建立 255

12.2.2 沉降监测点的布设 256

12.2.3 沉降观测的周期确定 257

12.2.4 沉降监测的技术要求及观测方法 257

12.2.5 沉降观测的成果整理 258

12.2.6 沉降观测中常遇到的问题及其处理 259

12.3 建筑物及深基坑水平位移测量 260

12.4 建筑物倾斜观测 262

12.5 挠度和裂缝观测 263

12.5.1 挠度观测 263

12.5.2 裂缝观测 263

12.6 竣工测量及竣工总平面图的编绘 264

12.6.1 竣工测量概述 264

12.6.2 竣工测量的内容 265

12.6.3 竣工总平面图的编绘方法 265

12.6.4 竣工总平面图的附件 266

第13章 路线测量 267

13.1 带状地形测绘 267

13.1.1 带状地形图的分幅与坐标格网绘制 267

13.1.2 带状地形图的测绘内容 268

13.1.3 带状地形图的测绘方法 268

13.2 路线中线测量 269

13.2.1 交点测设 269

13.2.2 曲线测设 271

13.3 断面图测量 276

13.3.1 线路纵断面测量 276

13.3.2 路线横断面测量 278

13.4 断面图绘制 280

13.4.1 纵断面图的绘制 280

13.4.2 横断面图的绘制 281