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第一章 测量基础知识 1

第一节 测绘学的任务及作用 1

一、测绘学的内容和任务 1

二、测绘学的发展概况 2

三、测绘科学技术的地位和作用 4

四、学习测量学的目的和要求 4

第二节 地球形状和大小 5

一、大地水准面 5

二、参考椭球体 5

三、参考椭球定位 6

第三节 测量坐标系 7

一、大地坐标系 7

二、空间直角坐标系 8

三、WGS-84坐标系 8

四、平面直角坐标系 8

五、高程 11

第四节 测量工作概述 12

一、测量的基本工作 12

二、测量工作的主要任务 12

三、测量工作的基本原则 13

第五节 用水平面代替水准面的限度 14

一、水准面曲率对水平距离的影响 14

二、水准面曲率对水平角的影响 15

三、水准面曲率对高程的影响 15

思考题与习题 15

第二章 水准测量 17

第一节 水准测量原理 17

一、水准测量原理 17

二、转点和测站 18

第二节DS3微倾式水准仪 19

一、水准仪的分类 19

二、DS3微倾式水准仪的基本构造 19

三、水准尺和尺垫 22

四、DS3水准仪的使用 22

第三节 自动安平水准仪和精密水准仪 24

一、自动安平水准仪 24

二、精密水准仪 25

第四节 电子水准仪 27

一、电子水准仪概述 27

二、电子水准仪的基本构造和原理 27

三、条码水准尺 28

四、电子水准仪的使用 28

第五节 水准测量的外业施测 29

一、水准点 29

二、水准路线布设 29

三、普通水准测量 30

第六节 单一水准路线的计算 33

一、附合水准路线的计算 33

二、闭合水准路线的计算 34

三、支水准路线的计算 34

第七节 水准仪的检验与校正 35

一、微倾式水准仪的检验与校正 35

二、自动安平水准仪的检验与校正 38

第八节 水准测量的误差分析 38

一、仪器误差 38

二、观测误差 39

三、外界条件的影响 39

思考题与习题 40

第三章 角度测量 42

第一节 角度测量原理 42

一、水平角测量原理 42

二、竖直角测量原理 42

第二节 光学经纬仪 43

一、经纬仪的分类 43

二、DJ6光学经纬仪的构造与读数方法 43

三、DJ2光学经纬仪的构造与读数方法 45

第三节 电子经纬仪 47

一、电子经纬仪概述 47

二、电子测角原理 47

第四节 经纬仪的基本操作 49

一、经纬仪的安置 49

二、照准目标 50

三、配置水平度盘 50

第五节 水平角观测 51

一、测回法 51

二、方向观测法 51

第六节 竖直角观测 53

一、竖盘构造 53

二、竖直角计算公式 53

三、竖盘指标差 54

四、竖直角观测 55

五、竖盘指标自动补偿装置 56

第七节 光学经纬仪的检验与校正 57

一、经纬仪的主要轴线及应满足的几何条件 57

二、经纬仪的检验与校正 57

第八节 水平角观测的误差分析 60

一、仪器误差 60

二、观测误差 61

三、外界条件的影响 62

思考题与习题 62

第四章 距离测量 65

第一节 钢尺量距 65

一、量距工具 65

二、钢尺量距方法 65

三、钢尺量距的误差分析 67

第二节 视距测量 67

一、视距测量的基本原理 67

二、视距测量方法 69

三、视距测量的误差分析 69

第三节 光电测距 70

一、电磁波测距概述 70

二、光电测距的基本原理 70

三、光电测距仪及其使用 72

四、光电测距的误差分析 73

第四节 全站仪 74

一、全站仪概述 74

二、全站仪的基本构造及功能 75

三、南方NTS-660系列全站仪简介 76

思考题与习题 78

第五章 直线定向 79

第一节三北方向 79

一、基本方向的种类 79

二、子午线收敛角与磁偏角 79

第二节 方位角与象限角 80

一、直线定向的表示方法 80

二、坐标方位角的计算 80

第三节 罗盘仪测定磁方位角 82

一、罗盘仪 82

二、磁方位角的测定 83

第四节 陀螺经纬仪测定真方位角 84

一、陀螺经纬仪 84

二、陀螺经纬仪测定真方位角的方法 85

三、全自动陀螺经纬仪 86

思考题与习题 86

第六章 测量误差的基本知识 88

第一节 测量误差 88

一、观测条件 88

二、测量误差的分类 88

三、多余观测 89

第二节 偶然误差的特性 89

第三节 评定精度的指标 91

一、中误差 92

二、极限误差 92

三、相对误差 93

第四节 误差传播定律 93

一、线性函数 93

二、一般函数 95

第五节 算术平均值及观测值的中误差 95

一、算术平均值 95

二、算术平均值的中误差 96

三、按观测值的改正数计算中误差 96

第六节 加权平均值及其精度评定 98

一、不等精度观测及观测值的权 98

二、加权平均值 99

三、定权的常用方法 100

四、加权平均值的中误差 101

五、单位权中误差的计算 101

思考题与习题 102

第七章 控制测量 104

第一节 概述 104

一、平面控制测量 104

二、高程控制测量 106

第二节 导线测量 108

一、导线的布设形式 108

二、导线测量的外业工作 108

三、导线测量的内业计算 109

第三节 交会测量 113

一、前方交会 113

二、后方交会 114

三、测边交会 115

四、自由设站法 115

第四节 高程控制测量 116

一、三、四等水准测量 116

二、跨河水准测量 118

三、三角高程测量 119

四、三角高程测量的应用 121

第五节GPS测量 121

一、GPS系统的组成 121

二、GPS定位的基本原理 123

三、绝对定位和相对定位 125

四、GPS测量的作业方式 126

五、GPS测量误差 127

六、GPS测量的实施 128

思考题与习题 130

第八章 大比例尺地形图测绘 132

第一节 地形图的基本知识 132

一、地形图的内容 132

二、地形图的比例尺 133

三、地形图符号 134

四、图廓及图廓外注记 137

第二节 地形图的分幅与编号 139

一、梯形分幅与编号 139

二、20世纪70～80年代我国基本比例尺地形图的分幅与编号 139

三、新的国家基本比例尺地形图分幅与编号 142

四、1：500、1：1000、1：2000地形图分幅与编号 144

第三节 传统测图方法 145

一、图根控制测量 145

二、测图的准备工作 145

三、经纬仪测图 146

第四节 地物测绘 146

一、地物测绘的一般原则 146

二、地物符号 147

第五节 等高线和地貌测绘 148

一、等高线及其特性 148

二、等高线表示地貌 150

三、地貌测绘 151

第六节 地形图的拼接、检查和整饰 151

一、地形图的拼接 151

二、地形图的检查 152

三、地形图的整饰 152

第七节 地面数字测图 152

一、概述 152

二、全站仪数据采集的作业模式 153

三、全站仪数字测图作业过程 153

四、图形信息编码 154

五、GPS RTK测图 155

第八节 航空摄影测量成图简介 156

一、航摄相片的基本知识 156

二、航测成图方法简介 158

第九节 地籍图测绘 159

一、概述 159

二、地籍图的比例尺、分幅与编号 159

三、地籍图的基本内容 160

四、地籍图的测制 160

五、宗地图绘制 162

思考题与习题 163

第九章 地形图的应用 164

第一节 概述 164

第二节 地形图应用的基本内容 164

一、量取图上点的坐标值 164

二、量测两点间的距离 165

三、量测直线的坐标方位角 165

四、确定地面点的高程和两点间的坡度 165

五、按指定方向绘制断面图 165

六、确定汇水面积 166

七、按限制坡度选线 166

八、根据等高线整理地面 167

第三节 面积和体积计算 168

一、面积量算 168

二、体积计算 170

第四节 数字高程模型及应用 172

一、概述 172

二、数字高程模型的特点 173

三、DEM的表示方法 173

四、数字高程模型的应用 174

第五节 地图数据库 175

一、数据库概念 175

二、地图数据 175

三、城市地图数据库的数据分层 176

思考题与习题 176

第十章 施工测量基本工作 178

第一节 概述 178

一、施工测量的任务 178

二、施工测量的特点 178

三、施工测量的精度 178

四、测绘新技术在施工测量中的应用 179

第二节 施工放样的基本方法 180

一、测设已知水平距离 180

二、测设已知水平角 180

三、测设已知高程 181

第三节 平面点位的测设 181

一、直角坐标法 182

二、极坐标法 182

三、角度交会法 182

四、距离交会法 183

五、全站仪测设法 183

六、GPS RTK法 184

第四节 设计坡度的测设 184

第五节 铅垂线和水平面的测设 185

一、铅垂线的测设 185

二、水平面的测设 186

思考题与习题 186

第十一章 线路测量 188

第一节 概述 188

一、勘测设计阶段 188

二、施工阶段 188

三、运营管理阶段 188

第二节 中线测量 188

一、交点和转点的测设 188

二、线路转向角的测定 190

三、里程桩的设置 191

第三节 圆曲线测设 191

一、圆曲线主点测设 191

二、圆曲线细部点测设 192

第四节 缓和曲线测设 196

一、缓和曲线的概念及公式 196

二、带有缓和曲线的圆曲线测设 197

第五节 复曲线测设 199

一、复曲线的类型 199

二、不设缓和曲线的复曲线测设 199

第六节 纵断面和横断面测量 200

一、纵断面测量 200

二、横断面测量 204

思考题与习题 206

第十二章 建筑施工测量 208

第一节 概述 208

一、施工放样应具备的资料 208

二、建筑物施工放样的主要技术要求 208

第二节 建筑施工控制测量 209

一、施工平面控制 210

二、施工高程控制 212

第三节 民用建筑施工测量 212

一、建筑物的定位 213

二、龙门板和轴线控制桩的设置 214

三、基础施工测量 215

四、主体施工测量 216

第四节 工业厂房施工测量 218

一、厂房柱列轴线测设 218

二、基础施工测量 218

三、厂房构件安装测量 219

第五节 竣工测量与竣工图编绘 221

一、竣工测量 221

二、竣工总平面图的编绘 221

思考题与习题 222

第十三章 道路与地下管道施工测量 224

第一节 概述 224

一、道路施工测量 224

二、管道施工测量 224

第二节 道路施工测量 225

一、中线恢复测量 225

二、施工控制桩的测设 225

三、线路纵坡的测设 225

四、竖曲线测设 226

五、路基边桩的测设 227

六、路基边坡的测设 229

七、路面的测试 230

第三节 地下管道施工测量 230

一、复核中线和测设施工控制桩 230

二、槽口放线 231

三、施工控制标志的测设 231

四、顶管施工测量 232

思考题与习题 233

第十四章 桥梁与隧道施工测量 234

第一节 概述 234

第二节 桥梁施工测量 234

一、桥梁施工控制网的建立 234

二、桥梁墩台中心定位 235

三、桥墩细部放样 236

四、桥梁上部结构的测设 236

第三节 隧道施工测量 236

一、隧道洞外控制测量 236

二、隧洞开挖中的测量工作 239

第四节 竖井联系测量 241

一、竖井定向测量 242

二、竖井高程传递 243

思考题与习题 244

第十五章 建筑物的变形观测 245

第一节 概述 245

一、变形观测的特点 245

二、变形测量点的分类 245

三、变形观测的基本要求 245

四、变形监测的等级划分及精度要求 246

第二节 建筑物的沉降观测 246

一、沉降观测点的布设 247

二、观测方法 247

三、观测成果整理 247

第三节 建筑物的倾斜观测 248

一、倾斜观测点的布设 248

二、观测方法 248

第四节 建筑物的水平位移观测 249

一、水平位移观测点的布设 250

二、观测方法 250

第五节 建筑物的裂缝观测与挠度观测 250

一、裂缝观测 250

二、挠度观测 251

第六节 变形观测方法和自动化 251

一、地面摄影测量在变形观测中的应用 252

二、GPS在变形观测中的应用 252

三、三维激光扫描仪在变形观测中的应用 254

四、变形监测的自动化 254

思考题与习题 254

第十六章 测量实验 256

实验一DS3水准仪的使用 256

实验二 普通水准测量 256

实验三DS3水准仪的检验 257

实验四 电子水准仪的使用 258

实验五DJ6光学经纬仪的使用 258

实验六 测回法观测水平角 259

实验七 方向观测法测水平角 260

实验八 竖直角观测 260

实验九DJ6光学经纬仪的检验 261

实验十 全站仪的使用 262

实验十一四等水准测量 263

实验十二 经纬仪测绘法测绘地形图 263

实验十三 测设圆曲线 264

实验十四 纵断面图测绘 265

实验十五 建筑物轴线放样 266

参考文献 267