1 绪论 1
1.1 控制测量的任务及作用 1
1.1.1 控制测量的任务 1
1.1.2 控制测量的作用 2
1.2 建立控制网的基本方法 2
1.2.1 平面控制网建立的基本方法 2
1.2.2 高程控制网建立的基本方法 4
1.3 国家控制网概述 4
1.3.1 国家平面控制网的布设原则 4
1.3.2 国家平面控制网的布设方案 6
1.3.3 国家高程控制网 9
1.3.4 国家GPS控制网 10
1.4 控制测量新技术的发展概况 11
1.4.1 空间测量技术为控制测量提供了崭新的技术手段 11
1.4.2 控制测量仪器向数字化、智能化和集成化方向发展 12
1.4.3 工程控制网优化设计理论和测量数据处理得到了长足发展 12
2 平面控制网及技术设计 14
2.1 导线测量概述 14
2.1.1 导线的布设形式 14
2.1.2 导线网的布设原则 14
2.1.3 导线测量的外业工作 15
2.1.4 导线测量的内业计算 16
2.2 工程水平控制网技术设计 18
2.2.1 工程控制网技术设计的意义 18
2.2.2 技术设计的一般规定 18
2.2.3 技术设计的依据和基本原则 18
2.2.4 技术设计的程序和方法 19
2.3 平面控制网的精度估算 21
2.3.1 等边直伸导线的精度估算 22
2.3.2 导线网的精度估算 25
2.4 工程水平控制网优化设计 28
2.4.1 控制网的质量指标 29
2.4.2 优化设计的分类和方法 29
2.5 工程水平控制网技术设计书的编制 30
2.5.1 概述 30
2.5.2 作业区自然地理概况与已有资料情况 31
2.5.3 引用文件 31
2.5.4 成果（或产品）主要技术指标和规格 31
2.5.5 技术设计方案 31
2.6 平面控制网的选点、埋石 32
2.6.1 实地选点 32
2.6.2 控制点标石的埋设 32
2.6.3 绘制点之记 33
3 角度测量 35
3.1 全站仪概述 35
3.1.1 全站仪的结构 35
3.1.2 全站仪的精度和等级 37
3.2 全站仪测角原理 38
3.2.1 水平角及水平角测角原理 38
3.2.2 垂直角及垂直角测角原理 38
3.3 水平角观测 39
3.3.1 方向观测法 39
3.3.2 观测方法 40
3.4 导线角度测量 45
3.4.1 导线测量的技术要求 45
3.4.2 三联脚架法测导线 46
3.5 水平角观测中的主要误差 47
3.5.1 外界条件对观测精度的影响 47
3.5.2 仪器操作中的误差对测角精度的影响 51
4 距离测量 53
4.1 电磁波测距仪概述 53
4.2 电磁波测距基本原理 54
4.2.1 电磁波测距的基本方法 54
4.2.2 脉冲式测距基本原理 54
4.3 导线边长测量 56
4.3.1 电磁波测距的作业实施 56
4.3.2 导线边长测量精度要求 56
4.3.3 导线边长测量技术要求 56
4.3.4 气象数据测定要求 57
4.3.5 测距作业应注意的其他事项 58
4.4 电磁波测距成果的改正计算 58
4.4.1 加常数改正 58
4.4.2 频率改正（乘常数改正） 59
4.4.3 周期误差改正 60
4.4.4 气象改正△Dn 60
4.4.5 波道弯曲改正△Dp 61
4.4.6 归心改正△De 63
4.4.7 倾斜改正和投影改正△DS 63
4.4.8 椭球面上水平距离的计算 64
4.5 电磁波测距误差分析 64
4.5.1 测距误差的主要来源 64
4.5.2 比例误差的影响 65
4.5.3 固定误差的影响 66
5 平面控制测量概算 69
5.1 大地测量坐标系及坐标转换 69
5.1.1 地球的形体 69
5.1.2 大地测量坐标系 70
5.1.3 我国的大地测量坐标系 71
5.1.4 空间坐标系的转换 72
5.1.5 二维坐标系 74
5.2 地面观测值归算至椭球面 75
5.2.1 将地面观测的水平方向归算至椭球面 75
5.2.2 电磁波测距边长归算至椭球面 77
5.3 椭球面元素化算到高斯平面 78
5.3.1 概述 78
5.3.2 方向改化 78
5.3.3 距离改化 79
5.4 导线测量概算 80
5.4.1 导线测量概算的主要内容 80
5.4.2 外业成果资料的检查 80
5.4.3 已知数据表和控制网略图的编制 81
5.4.4 计算近似边长、近似水平方向和近似坐标 81
5.4.5 地面观测的边长水平方向值归算至高斯平面 83
5.4.6 导线网质量检验 84
5.5 工程坐标系及坐标换算 85
5.5.1 高精度工程坐标系投影面和投影带的选择 85
5.5.2 国家坐标系与工程坐标系的转换 86
6 高程控制测量 89
6.1 高程控制网技术设计 89
6.1.1 高程基准面 89
6.1.2 水准原点 90
6.1.3 国家高程控制测量 91
6.1.4 城市和工程建设高程控制测量 92
6.1.5 编写技术设计的基本依据和基本原则 93
6.1.6 高程控制测量的技术与方法 94
6.2 精密水准仪与水准标尺 95
6.2.1 精密水准仪的构造特点 95
6.2.2 精密水准标尺的构造特点 96
6.2.3 Wild N3精密水准仪 97
6.2.4 Zeiss Ni 004精密水准仪 99
6.2.5 国产S1型精密水准仪 100
6.3 精密水准仪及水准标尺的检验 101
6.3.1 水准仪的检验 101
6.3.2 水准尺的检验 105
6.4 数字水准仪及条码标尺 109
6.4.1 数字水准仪的结构及原理 109
6.4.2 数字水准仪的特点 110
6.4.3 条码标尺 110
6.5 精密水准测量的实施 110
6.5.1 精密水准测量作业的一般规定 110
6.5.2 精密水准测量观测 111
6.6 正常水准面不平行性及其改正数计算 115
6.6.1 水准面不平行性 115
6.6.2 正高高程系 116
6.6.3 正常高高程系 117
6.7 水准测量的概算 121
6.7.1 水准标尺每米长度误差的改正数计算 121
6.7.2 正常水准面不平行的改正数计算 124
6.7.3 水准路线闭合差计算 125
6.7.4 高差改正数的计算 126
6.8 精密水准测量的主要误差来源及其影响 126
6.8.1 视准轴与水准轴不平行的误差 126
6.8.2 水准标尺长度误差的影响 128
6.8.3 仪器和水准标尺（尺台或尺桩）垂直位移的影响 129
6.8.4 大气垂直折光的影响 130
6.8.5 电磁场对水准测量的影响 130
6.8.6 观测误差的影响 131
6.9 跨河精密水准测量 131
6.9.1 跨河水准测量的特点及跨越场地的布设 131
6.9.2 观测方法 132
6.10 三角高程测量 137
6.10.1 三角高程测量的基本公式 137
6.10.2 垂直角的观测方法 140
6.10.3 球气差系数C值和大气折光系数K值的确定 141
6.10.4 三角高程测量的精度 143
7 GPS定位技术在控制测量中的应用 145
7.1 GPS定位技术的应用特点 145
7.2 GPS静态定位在控制测量中的应用 146
7.2.1 GPS网的技术设计 146
7.2.2 GPS外业观测的作业方式 149
7.2.3 外业GPS调度与观测记录 150
7.3 GPS静态定位数据处理 154
7.3.1 基线解算 154
7.3.2 基线解算的质量控制 154
7.3.3 GPS基线向量网平差 156
7.3.4 GPS数据处理过程 157
7.4 GPS—RTK测量系统在控制测量中的应用 158
7.4.1 RTK仪器的选择与检验 158
7.4.2 基准站站址的选择 158
7.4.3 基准站的设置 159
7.4.4 流动站的设置 160
7.4.5 配置流动站 160
7.4.6 RTK作业 161
7.4.7 RTK测量误差源 162
7.4.8 成果检验 162
8 控制网平差及技术总结 163
8.1 测 量平差基本方法 163
8.1.1 条件平差基本原理 163
8.1.2 间接平差基本原理 165
8.2 导线网测量平差 166
8.2.1 导线网的条件平差 166
8.2.2 导线网的间接平差 174
8.3 高程控制网测量平差 180
8.3.1 高程控制网的条件平差 180
8.3.2 高程控制网的间接平差 187
8.4 控制测量技术总结 193
8.4.1 概述 193
8.4.2 测绘技术总结的编制 194
附录 坐标转换软件 196
参考文献 201