第1章 总论 1
1.1测绘学的基本概念与研究内容 1
1.1.1测绘学的基本概念 1
1.1.2研究内容 2
1.2测绘学的历史发展 3
1.3测绘学的学科分类 8
1.3.1大地测量学 8
1.3.2摄影测量学 10
1.3.3地图制图学（地图学） 12
1.3.4工程测量学 14
1.3.5海洋测绘学 17
1.4测绘学的现代发展 17
1.4.1测绘学中的3S新技术 17
1.4.23S技术对测绘学科发展的影响 19
1.4.3测绘学的现代概念和内涵 20
1.5.4在社会发展中的作用 21
1.5.2在国民经济建设中的作用 21
1.5.3在国防建设中的作用 21
1.5.1在科学研究中的作用 21
1.5测绘学的科学地位和作用 21
第2章 大地测量学 23
2.1概述 23
2.1.1大地测量学的基本任务 23
2.1.2大地测量学的作用与服务对象 24
2.1.3大地测量学的现代发展 25
2.1.4大地测量学的学科分类 25
2.2.1大地测量坐标系统和大地测量常数 26
2.2大地测量系统与参考框架 26
2.2.2大地测量坐标框架 27
2.2.3高程系统和高程框架 28
2.2.4深度基准 28
2.2.5重力系统和重力测量框架 29
2.3实用大地测量学 29
2.3.1实用大地测量学的任务与方法 29
2.3.2国家平面控制网 30
2.3.3国家高程控制网 33
2.3.4国家重力控制网 34
2.4.3高斯-克吕格投影与地形图分带 35
2.4.2椭球面的大地线及其解算 35
2.4.1椭球面大地测量学的基本任务 35
2.4椭球面大地测量学 35
2.5物理大地测量学 36
2.5.1物理大地测量学的任务和内容 36
2.5.2地球重力场 37
2.5.3重力测量技术 38
2.6卫星大地测量学 40
2.6.1卫星大地测量学的内容、技术特点与作用 40
2.6.2卫星激光测距技术 41
2.6.3卫星测高技术 42
2.6.4其他卫星大地测量技术 44
2.6.5甚长基线干涉测量技术 44
2.7我国近五十年大地测量的进展 45
2.7.120世纪50～70年代 45
2.7.220世纪80年代 47
2.7.320世纪90年代 47
2.7.42000年以来 48
第3章 摄影测量学 50
3.1概述 50
3.1.1什么是摄影测量学 50
3.1.2摄影测量的分类 51
3.1.3摄影测量的发展 54
3.2摄影测量学的一些基本原理 55
3.2.1摄影机的内方位元素 55
3.2.2摄影机的外方位元素 56
3.2.3共线方程 56
3.2.4恢复（获得）外方位元素的方法 57
3.3平面摄影测量与立体摄影测量 58
3.3.1平面摄影测量 58
3.3.2立体摄影测量 59
3.4.1空中三角测量与区域网平差 64
3.4空中三角测量与数字地面模型 64
3.4.2数字高程模型与等高线测绘 66
3.5数字摄影测量 68
3.5.1摄影测量自动化发展与影像匹配原理 68
3.5.2数字影像 69
3.5.3数字影像匹配原理 69
3.5.4内定向与相对定向自动化 70
3.5.5核线与核线影像 71
3.5.6DEM的自动生成 71
3.5.7数字纠正 73
3.5.8三维景观影像图与数码城市 74
3.7数字摄影测量的发展 76
3.6数字摄影测量与计算机视觉 76
3.7.1信息获取的种类与方法 77
3.7.2数字摄影测量理论和实践的发展 77
第4章 地图制图学 78
4.1地图的基本概念 78
4.1.1地图的特性 78
4.1.2地图的内容 78
4.1.3地图的分类 79
4.2.1地图投影 80
4.2地图的数学基础 80
4.2.2地图定向 82
4.2.3地图比例尺 82
4.3地图符号系统 83
4.3.1地图符号 83
4.3.2地图色彩 84
4.3.3地图注记 84
4.4普通地图编制 85
4.4.1普通地图要素的表示 85
4.4.2普通地图的制图综合 87
4.4.3普通地图设计 89
4.4.4普通地图编制过程 89
4.4.5普通地图制图工艺流程 90
4.5专题地图编制 90
4.5.1专题地图的分类 91
4.5.2专题地图的表示方法 91
4.5.3专题地图的设计与编制 92
4.6卫星影像地图编制 93
4.7.1地图集的特点 94
4.7地图集编制 94
4.7.2地图集的分类 95
4.7.3地图集的设计与编制 95
4.8电子地图 95
4.8.1电子地图的特点 96
4.8.2电子地图的技术基础 97
4.8.3电子地图种类 97
4.8.4电子地图设计 98
4.9空间信息可视化 99
4.9.1地图可视化 99
4.9.4虚拟环境 100
4.9.2多媒体地学信息可视化 100
4.9.3三维仿真地图可视化 100
4.10地图的应用 101
4.10.1常规地图的应用 101
4.10.2电子地图的应用 101
4.11地图制图学的发展趋势 102
4.11.1数字地图制图技术的发展 102
4.11.2地图学新理论的不断探索 103
4.11.3自动地图制图综合的发展趋势 103
4.11.4空间信息可视化的发展趋势 103
5.1.1工程测量学的含义 105
5.1.2工程测量学的发展概况 105
第5章 工程测量学 105
5.1概述 105
5.2工程建设各阶段的测量工作 106
5.2.1规划设计阶段 106
5.2.2施工建设阶段 107
5.2.3运行管理阶段 108
5.2.4典型的工程测量问题 109
5.3工程测量的仪器和方法 109
5.3.1工程测量的仪器 110
5.3.2工程测量的方法 111
5.4工程控制网的布设 114
5.4.1控制网的坐标系 114
5.4.2控制网的作用和分类 114
5.4.3控制网的设计 116
5.4.4控制网的数据处理 119
5.5施工放样与设备安装测量 119
5.5.1施工放样概述 119
5.5.2施工放样方法 119
5.5.3曲线测设 122
5.5.4三维工业测量 123
5.5.5竣工测量 123
5.6工程变形监测分析与预报 124
5.6.1变形监测的目的和内容 124
5.6.2变形监测方案设计 125
5.6.3变形观测数据处理 126
5.6.4变形观测资料整理和成果表达 127
5.7工程测量学的发展展望 127
6.1概述 129
6.1.1海洋测绘概述 129
第6章 海洋测绘 129
6.1.2海洋测绘的特点及高新技术的运用 130
6.2海洋测绘学科内容 131
6.2.1海洋大地测量 131
6.2.2海道测量 131
6.2.3海洋重力测量 131
6.2.4海洋磁力测量 132
6.2.5海洋水文测量 132
6.2.6海底地形测量 132
6.3海洋测绘的主要手段 133
6.3.1海洋重力测量 133
6.2.7海洋工程测量 133
6.2.8海图学 133
6.3.2海洋磁力测量 134
6.3.3海洋卫星测高 135
6.3.4海洋控制测量 136
6.3.5海洋定位测量 137
6.3.6水深测量 140
6.3.7海图制图 144
7.1.2定位需求与技术的发展过程 147
7.1.1定位与导航的概念 147
第7章 全球卫星定位导航技术 147
7.1概述 147
7.1.3绝对定位方式与相对定位方式 148
7.1.4定位与导航的方法和技术 149
7.1.5组合导航定位技术 151
7.1.6区域导航定位技术 152
7.2全球卫星定位系统的工作原理和使用方法 152
7.2.1概述 152
7.2.2GPS全球定位系统的概念 153
7.2.3GLONASS全球定位系统的概念 154
7.2.4伽利略（GALILEO）全球定位系统的概念 155
7.2.5GNSS卫星定位的基本原理 155
7.2.6GNSS卫星定位的主要误差来源 157
7.2.7GNSS卫星相对定位原理和方法 158
7.2.8GPS技术的最新进展 160
7.3GPS卫星定位导航系统的应用 163
7.3.1概述 163
7.3.2GPS定位技术在科学研究中的应用 163
7.3.3GPS定位技术在工程技术中的应用 165
7.3.4在军事技术中的应用 168
7.3.5在其他领域的应用 169
第8章 遥感科学与技术 172
8.1遥感的概念 172
8.2遥感的电磁波谱 173
8.3遥感信息获取 176
8.3.1遥感传感器 176
8.3.2遥感平台 178
8.3.3遥感数据的记录形式与特点 180
8.3.4遥感对地观测的历史发展 181
8.3.5主要的遥感对地观测卫星及遥感传感器的未来发展 183
8.4遥感信息传输与预处理 187
8.4.1遥感信息的传输 187
8.4.2遥感信息的预处理 187
8.5遥感图像数据处理 188
8.5.1遥感图像数据处理概述 188
8.5.2雷达干涉测量和差分雷达干涉测量 188
8.6遥感技术的应用 192
8.6.1在国家基础测绘和建立空间数据基础设施中的应用 192
8.6.5在煤炭工业中的应用 193
8.6.4在林业中的应用 193
8.6.3在农业中的应用 193
8.6.2在铁路、公路设计中的应用 193
8.6.6在油气资源勘探中的应用 194
8.6.7在地质矿产勘查中的应用 195
8.6.8在水文学和水资源研究中的应用 195
8.6.9在海洋研究中的应用 196
8.6.10在环境监测中的应用 197
8.6.11遥感与GIS在洪水灾害监测与评估中的应用 198
8.6.12在地震灾害监测中的应用 198
8.7我国航天航空遥感的主要成就 198
8.7.1我国的航天遥感系统 199
8.7.2我国的航空遥感技术 205
8.8遥感对地观测的发展前景 205
8.8.1航空航天遥感传感器数据获取技术趋向三多和三高 205
8.8.2航空航天遥感对地定位趋向于不依赖地面控制 206
8.8.3摄影测量与遥感数据的计算机处理更趋自动化和智能化 206
8.8.4利用多时相影像数据自动发现地表覆盖的变化趋向实时化 207
8.8.5航空与航天遥感在构建“数字地球”和“数字中国”中正在发挥 207
愈来愈大的作用 207
8.8.6全定量化遥感方法将走向实用 207
8.8.7遥感传感器网络与全球信息网格走向集成 208
9.1地理信息系统的概念 209
9.1.1地理现象及其抽象表达 209
第9章 地理信息系统 209
9.1.2地理信息系统的含义 211
9.1.3地理空间对象的计算机表达 211
9.2地理信息系统的硬件构成 212
9.2.1单机模式 212
9.2.2局域网模式 213
9.2.3广域网模式 213
9.2.4输入设备 215
9.3.1概述 216
9.2.5输出设备 216
9.3地理信息系统的软件构成 216
9.3.2数据输入子系统 217
9.3.3图形及属性编辑子系统 217
9.3.4空间数据库管理系统 220
9.3.5空间查询与空间分析子系统 220
9.3.6制图与输出子系统 221
9.4地理信息系统的主要特性 223
9.4.1GIS与机助制图系统的区别与联系 223
9.4.4GIS与遥感图像处理系统的区别与联系 224
9.4.2GIS与数据库管理系统的区别与联系 224
9.4.3GIS与CAD的区别与联系 224
9.5地理信息系统的工程建设与应用 225
9.5.1GIS的应用系统开发 225
9.5.2GIS工程设计与建设 226
9.5.3GIS的主要应用领域 227
9.6地理信息系统的起因与发展 231
9.6.1地理信息系统的发展过程 231
9.6.2当代地理信息系统的进展 232
10.1.1观测（测量） 236
10.1.2观测误差 236
10.1概述 236
第10章 观测误差与测量平差 236
10.1.3测量平差 238
10.2测量平差原则与精度指标 239
10.2.1偶然误差的规律性 239
10.2.2衡量精度的指标 242
10.2.3不同精度观测的权 244
10.2.4平差原则 245
10.3.2误差传播律 247
10.3误差传播律 247
10.3.1什么是误差传播律 247
10.3.3方差-协方差传播律 249
10.4测量平差基本原理 250
10.4.1平差问题的基本要求 250
10.4.2同精度直接平差原理 251
10.4.3间接平差原理 252
10.5近代测量平差及其在测绘学中的作用 253
10.5.1近代测量平差综述 253
10.5.2测量平差在现代测绘中的作用 254
第11章 地球空间信息学与数字地球 256
11.1什么是数字地球 256
11.1.1资源经济、资本经济和知识经济 256
11.1.2数字地球的提出 256
11.2数字地球的技术支撑 259
11.2.1信息高速公路和计算机宽带高速网 259
11.2.2高分辨率卫星影像 259
11.2.3空间信息技术与空间数据基础设施 259
11.2.5科学计算 260
11.2.6可视化和虚拟现实技术 260
11.2.4大容量数据存储及元数据 260
11.3作为数字地球基础的地球空间信息科学 261
11.3.1地球空间信息科学的形成 262
11.3.2地球空间信息科学的理论体系 262
11.3.3地球空间信息学的技术体系 263
11.3.4GPS、RS与GIS的集成 264
11.4数字地球的应用 270
11.4.1数字地球对全球变化与社会可持续发展的作用 270
11.4.2数字地球对社会经济和生活的影响 270
11.4.3数字地球与精细农业 270
11.4.4数字地球与智能化交通 272
11.4.5数字地球与数码城市 273
11.4.6数字地球为专家服务 273
11.4.7数字地球与现代化战争 275
11.4.8数字地球走进千家万户 275
11.5发展与展望 276
11.5.1时空信息获取的天地一体化和全球化 276
11.5.2时空信息加工与处理的自动化、智能化与实时化 276
11.5.3时空信息管理和分发的网格化 277
11.5.4时空信息服务的大众化 277
参考文献 279