第一篇 测量基础篇 1
第1章 绪论 1
1.1 测量学与实用工程测量 2
1.1.1 测量学及其分类 2
1.1.2 实用工程测量及其任务 3
1.2 地面点位的确定 3
1.2.1 地球的形状和大小 3
1.2.2 确定地面点位的方法 5
1.3 用水平面代替水准面的限度 10
1.3.1 地球曲率对水平距离的影响 10
1.3.2 地球曲率对水平角度的影响 11
1.3.3 地球曲率对高程的影响 12
1.4 测量工作的内容和原则 13
1.4.1 测量的基本工作 13
1.4.2 测量工作的基本原则 13
1.5 测量常用单位及换算 13
习题 14
第2章 距离测量与直线定向 16
2.1 钢尺量距 17
2.1.1 量距的工具 17
2.1.2 直线定线 18
2.1.3 丈量距离的一般方法 19
2.1.4 钢尺量距的精度 20
2.1.5 钢尺量距的误差分析及注意事项 20
2.2 视距测量 21
2.2.1 视距测量的基本概念 21
2.2.2 视距测量的原理与方法 21
2.2.3 视距测量的观测与计算 23
2.3 光电测距 24
2.3.1 电磁波测距的分类 24
2.3.2 光电测距仪的工作原理 24
2.3.3 光电测距的使用 25
2.3.4 手持激光测距仪简介 25
2.4 直线定向 26
2.4.1 标准方向的种类 26
2.4.2 直线方向的表示方法 26
2.4.3 正反方位角的关系 27
习题 28
第3章 水准测量 29
3.1 水准测量的原理 30
3.2 水准测量的仪器和工具 31
3.2.1 水准仪 31
3.2.2 水准尺和尺垫 33
3.3 水准仪的使用 34
3.3.1 安置水准仪 34
3.3.2 粗略整平 34
3.3.3 瞄准水准尺 34
3.3.4 精确整平 35
3.3.5 读数 35
3.4 普通水准测量的施测与数据处理 35
3.4.1 水准点 36
3.4.2 水准路线 36
3.4.3 水准测量的实施 37
3.4.4 水准测量的校核 38
3.4.5 水准测量的成果整理 40
3.5 三、四等水准测量的施测与数据处理 42
3.5.1 三、四等水准测量的技术要求 42
3.5.2 三、四等水准测量的方法 43
3.6 自动安平水准仪和电子水准仪 46
3.6.1 自动安平水准仪 46
3.6.2 电子水准仪 47
习题 49
第4章 角度测量 51
4.1 角度测量的原理 51
4.1.1 水平角测量的原理 51
4.1.2 竖直角测量原理 52
4.2 DJ6级光学经纬仪及其使用 53
4.2.1 光学经纬仪概述 53
4.2.2 DJ6级光学经纬仪的构造及轴系关系 53
4.2.3 DJ6级光学经纬仪的读数 56
4.3 水平角观测 57
4.3.1 水平角观测的步骤 57
4.3.2 水平角观测的方法 59
4.4 竖直角观测 62
4.4.1 竖直角的用途 62
4.4.2 竖直度盘的构造 62
4.4.3 竖直角的计算 63
4.4.4 竖直角的观测 63
4.4.5 竖盘指标差 64
4.5 电子经纬仪的基本构造及使用 65
4.5.1 电子经纬仪的结构 65
4.5.2 电子经纬仪的功能 66
4.5.3 电子经纬仪的测角原理 66
4.5.4 电子经纬仪的使用 67
4.5.5 电子经纬仪使用的注意事项 69
习题 69
第5章 全站仪及其使用 71
5.1 全站仪概述 71
5.1.1 全站仪的基本组成 72
5.1.2 全站仪的结构类型及特点 72
5.1.3 全站仪的精度及其等级 73
5.2 全站仪的使用 73
5.2.1 南方NTS-352型全站仪的结构 73
5.2.2 NTS-352型全站仪的使用 75
5.2.3 NTS-352型全站仪的储存管理 78
5.2.4 NTS-352型全站仪野外数据采集 80
5.2.5 数据通信 81
5.3 全站仪在测量工作中的应用 82
5.3.1 后方交会测量 82
5.3.2 放样测量 83
5.3.3 偏心测量 83
5.3.4 对边测量 84
5.3.5 悬高测量 85
5.3.6 面积测量 85
习题 86
第6章 GNSS测量 87
6.1 GNSS概述 88
6.1.1 GNSS的概念 88
6.1.2 GNSS的发展 88
6.1.3 全球四大卫星导航系统 89
6.2 GPS卫星定位的基本原理 92
6.2.1 GPS卫星信号的组成 92
6.2.2 GPS的常用坐标系 93
6.2.3 GPS的定位原理 93
6.2.4 伪距测量与载波相位测量 94
6.2.5 GNSS的定位方法 95
6.3 GNSS测量的实施 97
6.3.1 GNSS测量的技术设计 97
6.3.2 GNSS网的布设原则 98
6.3.3 选点要求 98
6.3.4 外业观测 99
6.3.5 成果检核及数据处理 100
习题 101
第7章 测量误差的基本知识 102
7.1 测量误差及分类 102
7.1.1 测量误差及多余观测 102
7.1.2 测量误差的分类 103
7.1.3 偶然误差的特性 104
7.2 衡量精度的标准 105
7.2.1 中误差 106
7.2.2 极限误差 107
7.2.3 相对误差 107
7.3 误差传播定律 108
7.3.1 线性函数 108
7.3.2 非线性函数 108
7.3.3 误差传播定律的应用 109
7.4 算术平均值及其中误差 110
7.4.1 算术平均值 110
7.4.2 精度评定 110
习题 111
第8章 小地区控制测量 113
8.1 概述 114
8.1.1 平面控制测量的分类及技术要求 114
8.1.2 平面控制测量的分类及技术要求 117
8.2 导线测量 118
8.2.1 导线的布设形式 118
8.2.2 导线的外业工作 119
8.2.3 导线内业计算 120
8.3 GNSS小区域控制测量 127
8.3.1 GNSS静态相对测量 127
8.3.2 GNSS RTK测量 130
8.4 高程控制测量 131
8.4.1 三、四等水准测量 131
8.4.2 三角高程测量 131
8.4.3 GPS拟合高程测量 133
8.5 案例分析 134
习题 135
第9章 数字地形图测绘 138
9.1 地形图的基本知识 138
9.1.1 比例尺与比例尺精度 138
9.1.2 地形图符号 140
9.1.3 地形图的图幅、分幅、图号和图廓 145
9.2 数字地形图测绘 148
9.2.1 数字化测图的概念 148
9.2.2 地面数字测图系统 148
9.2.3 地面数字测图作业模式的基本过程与方法 149
9.3 地面数字测图前的准备工作 151
9.3.1 控制测量 151
9.3.2 仪器器材与资料准备 152
9.3.3 测区划分 152
9.3.4 人员配备 152
9.4 野外数据采集工作 152
9.4.1 全站仪野外数据采集 152
9.4.2 GNSS RTK野外数据采集 153
9.5 地面数字测图的内业 156
9.5.1 CASS 9.0软件操作界面 157
9.5.2 数据传输与参数设置 157
9.5.3 平面图绘制 158
9.5.4 等高线绘制与编制 159
9.5.5 地物地貌的编辑与整饬输出 159
习题 160
第二篇 工程应用篇 163
第10章 工程测设的基本工作 163
10.1 测设的基本工作 164
10.1.1 水平距离测设 164
10.1.2 水平角测设 165
10.1.3 高程测设 166
10.2 已知坡度线的测设 167
10.3 平面点位的测设 169
10.3.1 直角坐标法 169
10.3.2 极坐标法 170
10.3.3 角度交会法 170
10.3.4 距离交会法 171
10.3.5 全站仪坐标放样法 172
10.3.6 GPS（RTK）放样法 172
习题 173
第11章 地形图的应用 175
11.1 地形图的识读 176
11.1.1 图廓外附注的识读 176
11.1.2 地物和地貌的识读 176
11.2 地形图的一般应用 178
11.2.1 确定图上某点的平面坐标 178
11.2.2 确定图上两点间的距离 179
11.2.3 确定直线的方向 179
11.2.4 确定点的高程 180
11.2.5 确定两点间的坡度 180
11.3 地形图在工程建设中的应用 181
11.3.1 按设计线绘制纵断面图 181
11.3.2 在地形图上按限制坡度选择最短线路 182
11.3.3 确定汇水面积 182
11.3.4 面积的量算 183
11.3.5 土石方量计算 185
11.4 数字地形图在工程中的应用 187
11.4.1 用数字地形图查询基本几何要素 187
11.4.2 利用数字地形图计算土方量 188
11.4.3 利用数字地形图绘制断面图 197
11.5 地形图在土木工程中的应用 199
11.5.1 建筑设计中的地形图应用 199
11.5.2 给排水设计中的地形图应用 200
11.5.3 勘测设计中的地形图应用 200
习题 200
第12章 工业与民用建筑的施工测量 201
12.1 施工控制网的测量 202
12.1.1 平面施工控制网 202
12.1.2 高程施工控制网 205
12.2 一般民用建筑的施工测量 205
12.2.1 准备工作 206
12.2.2 建筑物的定位 206
12.2.3 建筑物的放线 208
12.2.4 基础工程的施工测量 210
12.2.5 墙体的施工测量 211
12.3 高层建筑的施工测量 213
12.3.1 高层建筑施工测量的特点 213
12.3.2 高层建筑基础的施工测量 214
12.3.3 高层建筑的轴线投测 215
12.3.4 高层建筑物的高程传递 219
12.3.5 滑模的施工测量 220
12.4 工业建筑工程的施工测量 220
12.4.1 厂房矩形控制网的测设 220
12.4.2 厂房柱列轴线的测设 221
12.4.3 厂房基础的施工测量 222
12.4.4 厂房预制构件的安装测量 226
12.5 竣工总平面图的编绘 229
12.5.1 竣工总图编绘的目的 229
12.5.2 竣工总图的编绘 229
12.5.3 竣工测量的实测 230
习题 231
第13章 房屋建筑的变形测量 232
13.1 概述 233
13.1.1 建筑物变形测量的定义、任务及其目的 233
13.1.2 建筑物产生变形的原因 233
13.1.3 变形测量的内容 233
13.1.4 变形测量的精度要求 233
13.1.5 变形测量观测周期的确定 234
13.1.6 变形测量成果的提交 234
13.2 建筑物及深基坑垂直位移的测量 235
13.2.1 水准测量法 235
13.2.2 液体静力水准测量法 238
13.3 建筑物及深基坑水平位移的测量 238
13.3.1 基准线法和小角法 239
13.3.2 导线法和前方交会法测水平位移 240
13.3.3 测量机器人技术 240
13.3.4 GPS在变形测量中的应用 241
13.4 建筑物和深基坑的倾斜观测 241
13.4.1 深基坑的倾斜观测 241
13.4.2 钻孔测斜仪的测斜方法 242
13.4.3 房屋建筑的倾斜观测 243
13.4.4 塔式构筑物的倾斜观测 243
13.5 挠度和裂缝的观测 245
13.5.1 挠度的测量 245
13.5.2 裂缝的观测 245
习题 246
第14章 道桥工程的测量 247
14.1 道路工程的测量 248
14.1.1 线路的初测 248
14.1.2 道路的中线测量 249
14.1.3 道路圆曲线的测设 254
14.1.4 道路缓和曲线的测设 257
14.1.5 道路纵横断面的测量 261
14.2 桥梁工程的测量 267
14.2.1 桥梁施工控制网的建立 267
14.2.2 桥梁墩台的定位 270
14.2.3 桥墩纵横轴线的测设 273
14.3 综合案例 274
习题 276
第15章 公路隧洞的施工测量 277
15.1 地面的控制测量 278
15.1.1 地面平面的控制测量 278
15.1.2 地面高程的控制测量 281
15.1.3 洞内外的联系测量 281
15.2 隧洞内的控制测量 285
15.2.1 隧洞内的平面测量 285
15.2.2 隧洞内的高程测量 286
15.2.3 隧洞掘进过程中的测量工作 287
15.3 竖井的联系测量 288
15.3.1 一井定向测量 288
15.3.2 竖井的高程传递 289
15.4 隧洞的贯通测量 290
15.4.1 贯通误差的分析 291
15.4.2 测定贯通误差的方法 293
15.4.3 贯通误差的调整 293
15.5 综合案例 295
习题 296
第16章 地质勘探工程的测量 298
16.1 概述 298
16.2 地质填图测量 299
16.3 勘探工程的测量 301
16.3.1 勘探线、勘探网的测设 301
16.3.2 物探网的测设 303
16.3.3 钻探工程的测量 304
16.4 地质剖面的测量 305
16.5 综合案例 308
习题 310
第17章 矿井的测量 312
17.1 近井点和井口水准基点 312
17.2 矿井的联系测量 313
17.2.1 概述 313
17.2.2 一井定向 314
17.2.3 两井定向 318
17.2.4 陀螺定向 320
17.2.5 导入高程 322
17.3 井下的平面测量 324
17.3.1 井下平面的控制测量 324
17.3.2 井下采区的测量 329
17.4 井下高程的测量 331
17.5 巷道施工的测量 333
17.5.1 巷道中线的标设 333
17.5.2 巷道腰线的标设 336
17.5.3 激光指向及其应用 338
17.6 贯通测量 339
17.6.1 贯通测量的主要任务 339
17.6.2 水平巷道间的贯通测量 340
17.6.3 倾斜巷道的贯通 341
17.7 综合案例 342
习题 347
第三篇 实践教学篇 349
第18章 工程测量实践教学的内容及要求 349
18.1 实践教学的目的与要求 349
18.2 实践教学的分类 349
18.2.1 认识实验 350
18.2.2 教学综合实习 350
18.3 实践教学环节的技术要求 351
18.3.1 测量仪器、工具的正确使用与维护 351
18.3.2 测量资料的记录、计算要求 353
第19章 工程测量实验（实训） 354
19.1 普通水准仪的认识与使用 354
19.2 自动安平水准仪的认识与使用 356
19.3 普通水准仪的测量 358
19.4 四等水准仪的测量 360
19.5 微倾式水准仪检验与校正 362
19.6 DJ6光学经纬仪的认识与使用 364
19.7 测回法（方向法）观测水平角 366
19.8 竖直角的测量 368
19.9 DJ6光学经纬仪的检验与校正 369
19.10 直线定线与距离丈量 373
19.11 全站仪的认识与使用 375
19.12 GNSS接收机的认识与使用 376
19.13 经纬仪导线的测量 377
19.14 三角高程的测量 379
19.15 点位的测设 380
19.16 建筑物主轴线的测设 381
19.17 建筑物方格网的测设 383
19.18 高程控制测量及±0.000标高测设 384
19.19 根据已有建筑物定位 385
19.20 一井定向 386
19.21 井下水准的测量 387
19.22 井下三角高程的测量 388
19.23 井下导线的测量 389
19.24 巷道中线的标定 390
19.25 巷道腰线的标定 392
第20章 工程测量综合（生产）实习 394
20.1 实习目的 394
20.2 实习计划 394
20.3 实习仪器 395
20.3.1 实习仪器和工具的领取 395
20.3.2 实习仪器的检验与校正 396
20.4 注意事项 396
20.5 方法步骤与技术要求 397
20.6 综合实习技术总结报告的编写 397
20.7 综合实习上交成果 397
20.8 仪器操作考核与成绩综合评定 398
附录 测绘英文术语词汇（Vocabulary in Geomatics） 399
参考文献 415