现代普通测量学PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 测绘学与测量学 1

1.1.1 测量学研究的范围和内容 1

1.1.2 测量学的分科 1

1.2 测绘学的发展 2

1.2.1 测绘学发展简史 2

1.2.2 现代测绘学的发展现状 3

1.2.3 我国测绘事业的发展 5

1.2.4 地球空间信息学与现代测绘学的任务 5

1.3 现代测绘学在国民经济建设中的作用 6

1.3.1 现代测绘学在国民经济建设中的作用 6

1.3.2 现代测量学在土木建筑工程中的作用 6

1.4 学习测量学的目的和要求 7

习题与思考题 7

第2章 测量学的基础知识 8

2.1 地球形状和大小 8

2.2 地球椭球 10

2.3 地面点位的确定 11

2.4 测量常用坐标系统与坐标系间坐标转换 12

2.4.1 天文坐标系 12

2.4.2 大地坐标系 12

2.4.3 空间直角坐标系 13

2.4.4 我国目前常用坐标系 13

2.4.5 坐标系的转换 14

2.4.6 高斯投影和高斯平面直角坐标系 15

2.4.7 平面独立坐标系 18

2.5 地面点的高程 18

2.6 用水平面代替水准面的限度 19

2.6.1 对距离的影响 19

2.6.2 对水平角的影响 20

2.6.3 对高程的影响 20

2.7 测量工作的基本概念 21

2.7.1 测量工作的原则 21

2.7.2 地形图测绘 21

2.7.3 施工测量 22

习题与思考题 23

第3章 水准测量 24

3.1 水准测量原理 24

3.2 水准仪及其使用 25

3.2.1 DS3微倾式水准仪及其使用 25

3.2.2 精密水准仪及其使用 29

3.3 自动安平水准仪 31

3.4 数字水准仪 33

3.4.1 数字水准仪的测量原理 33

3.4.2 蔡司（天宝）数字水准仪的读数原理 34

3.4.3 数字水准仪的特点 35

3.5 水准测量方法 36

3.5.1 水准测量的外业实施 36

3.5.2 水准路线测量的成果检核 38

3.5.3 水准测量的内业计算 40

3.6 水准仪的检验与校正 42

3.6.1 微倾式水准仪的检验与校正 42

3.6.2 自动安平水准仪的检验与校正 44

3.6.3 数字水准仪的检定 46

3.7 水准测量误差的分析及注意事项 48

3.7.1 水准管水准仪的误差 48

3.7.2 自动安平水准仪和数字水准仪的误差 50

习题与思考题 50

第4章 角度测量 53

4.1 角度测量原理 53

4.1.1 水平角测量原理 53

4.1.2 竖直角测量原理 53

4.2 经纬仪及角度观测 54

4.2.1 DJ6级光学经纬仪的构造 54

4.2.2 经纬仪的安置 56

4.2.3 水平角测量 57

4.2.4 竖直角测量 60

4.3 电子经纬仪 63

4.3.1 概述 63

4.3.2 电子经纬仪的测角原理 64

4.4 经纬仪的检验与校正 68

4.4.1 照准部水准管轴的检校 68

4.4.2 十字丝竖丝的检校 69

4.4.3 视准轴的检校 69

4.4.4 横轴的检校 70

4.4.5 竖盘指标差的检校 71

4.4.6 电子经纬仪的检校 71

4.5 角度测量误差分析及注意事项 71

4.5.1 仪器误差 72

4.5.2 观测误差 73

4.5.3 外界条件的影响 74

习题与思考题 74

第5章 距离测量与直线定向 77

5.1 钢尺量距 77

5.1.1 量距工具 77

5.1.2 直线定线 78

5.1.3 量距方法 78

5.1.4 钢尺量距的成果整理 80

5.1.5 钢尺检定 81

5.1.6 钢尺量距的误差分析 81

5.2 视距测量 83

5.2.1 视距测量概述 83

5.2.2 视线水平时的视距公式 83

5.2.3 视线倾斜时的视距公式 84

5.2.4 视距常数测定 85

5.3 红外测距仪 85

5.3.1 测距仪的测距原理 86

5.3.2 测距仪的工作原理和工作过程 89

5.3.3 边长改正 90

5.4 全站仪及其使用 91

5.4.1 全站仪的基本构造 92

5.4.2 全站仪的构造特点 92

5.4.3 全站仪的基本测量功能 93

5.4.4 NTS-660全站仪 94

5.5 直线定向 97

5.5.1 直线定向的概念 97

5.5.2 直线定向方法 97

5.5.3 正、反坐标方位角及其推算 98

习题与思考题 100

第6章 测量误差及数据处理的基本知识 102

6.1 概述 102

6.1.1 测量与观测值 102

6.1.2 观测与观测值的分类 102

6.1.3 测量误差及其来源 103

6.1.4 研究测量误差的指导原则 103

6.2 测量误差的种类 104

6.2.1 粗差 104

6.2.2 系统误差 104

6.2.3 偶然误差 105

6.3 偶然误差的特性及其概率密度函数 105

6.4 衡量观测值精度的指标 107

6.4.1 精度指数 107

6.4.2 中误差 108

6.4.3 极限误差 110

6.4.4 相对误差 111

6.5 误差传播定律 111

6.6 同精度直接观测平差 114

6.6.1 求最或是值 114

6.6.2 评定精度 115

6.7 不同精度直接观测平差 117

6.7.1 权的概念 117

6.7.2 测量中常用的确权方法 118

6.7.3 求不同精度观测值的最或是值——加权平均值 119

6.7.4 不同精度观测的精度评定 120

6.8 点位误差 121

6.8.1 点位真误差 122

6.8.2 点位方差与点位中误差 122

6.9 最小二乘法原理及其应用 124

6.9.1 最小二乘法原理 125

6.9.2 最小二乘法原理的应用 126

习题与思考题 126

第7章 控制测量 128

7.1 控制测量概述 128

7.1.1 控制测量及其布设原则 128

7.1.2 国家基本控制网 129

7.1.3 城市控制网 130

7.1.4 工程控制网 132

7.1.5 图根控制网 132

7.2 导线测量 133

7.2.1 导线测量概述 133

7.2.2 导线测量的外业工作 134

7.2.3 导线测量的内业计算 135

7.3 控制点加密 140

7.3.1 前方交会 140

7.3.2 极坐标法 142

7.3.3 后方交会 142

7.4 三、四等水准测量 143

7.5 三角高程测量 146

7.5.1 三角高程测量原理 146

7.5.2 地球曲率和大气折光对高差的影响 146

7.5.3 三角高程测量的观测和计算 147

习题与思考题 148

第8章 全球定位系统的定位技术 151

8.1 概述 151

8.2 GNSS定位原理 152

8.3 卫星定位系统的构成 153

8.3.1 空间星座部分 153

8.3.2 地面监控部分 155

8.3.3 用户设备部分 157

8.4 GNSS接收机构成及工作原理 157

8.4.1 GNSS接收机构造和工作原理 157

8.4.2 GNSS接收机分类 159

8.5 卫星定位基本方法 160

8.5.1 卫星定位方法概述 160

8.5.2 伪距观测值及伪距单点定位 160

8.5.3 载波相位观测值及观测方程 161

8.5.4 载波相位测量相对定位 162

8.5.5 GNSS实时差分定位 163

8.5.6 网络RTK定位技术 165

8.6 GNSS控制测量 167

8.6.1 GNSS控制测量精度指标 167

8.6.2 常规城市GNSS控制网建设 168

习题与思考题 173

第9章 基础地理信息采集及成图方法 174

9.1 基础地理信息概述 174

9.1.1 信息与地理信息 174

9.1.2 地理空间数据与地图 175

9.2 地形图的基本知识 177

9.2.1 地形图的比例尺 177

9.2.2 地物符号 179

9.2.3 地貌符号——等高线 181

9.2.4 地形图的分幅编号与图廓注记 185

9.3 大比例尺地形图传统测绘方法 190

9.3.1 测图前的准备工作 190

9.3.2 碎部测量的方法 191

9.3.3 地形图的拼接、整饰和检查 193

9.4 数字测图方法 194

9.4.1 概述 194

9.4.2 野外数据采集的作业模式及碎部点位信息的采集 196

9.4.3 数字地面模型的建立和等高线的绘制 203

9.4.4 地形图的处理与输出 205

9.5 普通地形图的数字化 206

9.5.1 概述 206

9.5.2 CASSCAN5.0扫描矢量化 207

习题与思考题 209

第10章 地理空间信息的应用 211

10.1 概述 211

10.2 地形图应用的基本知识 212

10.2.1 在地形图上确定点位坐标 212

10.2.2 在地形图上量算线段的长度 213

10.2.3 在地形图上量算某直线的坐标方位角 213

10.2.4 求算地形图上某点的高程 213

10.2.5 在地形图上量测曲线长度和折线长度 214

10.2.6 在地形图上量算某直线的坡度 214

10.3 面积量算 215

10.3.1 直接法 215

10.3.2 解析法 215

10.3.3 图解法 216

10.3.4 在数字地形图上计算地表面积 217

10.4 在地形图上按一定方向绘制断面图 219

10.5 地形图在平整场地中的应用 220

10.5.1 在纸载地形图上平整场地 220

10.5.2 在数字地形图上平整场地 221

10.6 地理信息系统在城市管理中的应用 224

10.6.1 城市基础地理信息系统 224

10.6.2 城市管线信息系统的应用 227

习题与思考题 228

第11章 土木建筑工程中的施工测量 229

11.1 施工测量概述 229

11.1.1 施工测量的特点 229

11.1.2 施工测量的原则 229

11.2 测设的基本内容和方法 230

11.2.1 已知水平距离的测设 230

11.2.2 已知水平角的测设 232

11.2.3 已知高程点的测设 232

11.2.4 平面点位的测设 233

11.3 建筑施工控制网 235

11.3.1 测量坐标系与施工坐标系的转换 236

11.3.2 矩形施工控制网 236

11.3.3 工业厂房矩形控制网 239

11.4 建筑施工测量 240

11.4.1 一般民用建筑的施工测量 240

11.4.2 工业厂房的施工测量 241

11.4.3 高层建筑的轴线投测和高程传递 243

11.5 桥梁工程测量 245

11.5.1 桥梁施工控制网 245

11.5.2 桥梁施工测量 248

11.6 隧道工程测量 251

11.6.1 隧道工程地面控制测量 251

11.6.2 地上、地下联系测量概述 252

11.6.3 几何定向 253

11.6.4 陀螺经纬仪定向 255

11.6.5 高程传递 260

11.6.6 地下控制测量 261

11.6.7 隧道施工测量 263

11.6.8 隧道贯通测量 267

11.7 竣工测量与竣工总图的编制 267

11.7.1 概述 267

11.7.2 竣工测量 268

11.7.3 竣工总图的编绘 269

习题与思考题 269

第12章 线路测量 271

12.1 概述 271

12.2 定线测量 271

12.2.1 穿线法 272

12.2.2 拨角法 273

12.3 中线测量 273

12.4 圆曲线的测设 274

12.4.1 圆曲线要素的计算与主点测设 274

12.4.2 主点里程的计算 274

12.4.3 用偏角法测设圆曲线 275

12.4.4 用切线支距法测设圆曲线 276

12.4.5 用极坐标法测设圆曲线 277

12.5 线路水准测量 277

12.6 纵、横断面图的测绘 278

12.6.1 纵断面图的测绘 278

12.6.2 横断面图的测绘 279

12.7 道路施工测量 281

12.7.1 路基的测设 281

12.7.2 竖曲线的测设 282

12.8 管道工程测量 284

12.8.1 中线测量 284

12.8.2 管道纵横断面图测量 284

12.8.3 管道施工测量 285

12.8.4 管道竣工测量 286

12.9 数字地形图在线路工程中的应用 286

12.9.1 生成线路里程文件 286

12.9.2 道路土方计算 287

12.9.3 道路曲线设计 290

习题与思考题 292

第13章 建（构）筑物变形测量 293

13.1 概述 293

13.1.1 变形观测及其特点 293

13.1.2 变形观测的基本方法 294

13.1.3 变形观测系统 295

13.2 建筑物的沉降观测 295

13.2.1 沉降观测系统的布设 296

13.2.2 沉降观测的实施 296

13.2.3 沉降观测的成果整理和分析 297

13.3 建筑物水平位移观测 298

13.3.1 基准线法 298

13.3.2 导线法 300

13.3.3 前方交会法 300

13.4 建筑物的倾斜观测与裂缝观测 300

13.4.1 倾斜观测 300

13.4.2 裂缝观测 302

13.5 建（构）筑物动态变形监测 302

13.5.1 动态变形监测的特点和一般要求 302

13.5.2 利用GPS监测高大建筑物的动态位移 303

13.6 现代测量技术及其在建（构）筑物变形监测中的应用 305

13.6.1 测量机器人 306

13.6.2 激光跟踪仪 308

13.6.3 三维激光扫描仪 312

习题与思考题 317

第14章 摄影测量与遥感 319

14.1 概述 319

14.1.1 摄影测量技术 319

14.1.2 遥感技术及其发展 320

14.1.3 遥感数据采集方式和技术分类 320

14.1.4 遥感技术的应用 321

14.2 航空摄影测量 322

14.2.1 航空摄影 322

14.2.2 航空像片的几何特性 323

14.2.3 航空像片的立体观察和立体量测原理 325

14.3 航空摄影测量成图方法 327

14.3.1 像片平面图和正射影像 327

14.3.2 立体测图 328

14.3.3 数字测图概述 329

14.4 遥感影像的处理 330

14.4.1 遥感影像的辐射校正 330

14.4.2 遥感图像的几何校正和正射影像 331

14.4.3 遥感影像分类 331

14.4.4 影像分割 332

14.5 遥感影像制图 332

14.5.1 遥感影像的专题制图 332

14.5.2 影像地图的制作 333

14.5.3 遥感影像用于地图的修编 333

习题与思考题 334

参考文献 335