测量学磲程电子教柰 第1章绪论 学习目的与要求 学习目的 了解现代普通测量学概况、清楚学习《现代普通测量学》的目的和要求 学习要求 1.了解测绘学与测量学的关系、现代测绘学的发展现状。 2.掌握地球空间信息学( Geomatics)的定义和概念。 3.了解现代测绘学的在国民经济及工程建设中的作用。 4.清楚学习课程的目的和要求 5.了解测量学的任务及它与专业培养目标的关系。 二、课程内容与知识点 1.测绘学研究的对象,测绘学的分科,现代测绘学的发展现状,我国测绘事 业的发展。 2.地球空间信息学( Geomatics)与现代测绘学的任务 3.现代测绘学的在国民经济及工程建设中的作用 习题与思考题 1.测绘学研究的内容是什么? 2. Geomatics的含义是什么? 3.现代测绘学的任务是什么? 4测量学在土木工程建设中有哪些作用 四、考核目标与要求 识记:测绘学的定义,测绘学研究的对象。 领会: Geomatics的含义,现代测绘学发展的特点、涉及的行业。 第2章测量学的基础知识 学习目的与要求 1.掌握测量学的基础知识,清楚参照系的选择以及地面点定位的概念 2.了解水准面与水平面的关系 3.明确测量工作的基本概念 4.深刻理解测量工作的基本原则。 5.充分认识普通测量学的主要内容
测量学课程电子教案 第 1 章 绪 论 一、学习目的与要求 学习目的 了解现代普通测量学概况、清楚学习《现代普通测量学》的目的和要求。 学习要求 1.了解测绘学与测量学的关系、现代测绘学的发展现状。 2.掌握地球空间信息学（Geomatids）的定义和概念。 3.了解现代测绘学的在国民经济及工程建设中的作用。 4.清楚学习课程的目的和要求。 5.了解测量学的任务及它与专业培养目标的关系。 二、课程内容与知识点 1.测绘学研究的对象，测绘学的分科，现代测绘学的发展现状，我国测绘事 业的发展。 2.地球空间信息学（Geomatids）与现代测绘学的任务。 3.现代测绘学的在国民经济及工程建设中的作用。 三、习题与思考题 1.测绘学研究的内容是什么？ 2.Geomatids 的含义是什么？ 3.现代测绘学的任务是什么？ 4.测量学在土木工程建设中有哪些作用？ 四、考核目标与要求 识记：测绘学的定义，测绘学研究的对象。 领会：Geomatids 的含义，现代测绘学发展的特点、涉及的行业。 第 2 章 测量学的基础知识 一、学习目的与要求 1.掌握测量学的基础知识，清楚参照系的选择以及地面点定位的概念。 2.了解水准面与水平面的关系。 3.明确测量工作的基本概念。 4.深刻理解测量工作的基本原则。 5.充分认识普通测量学的主要内容
二、课程内容与知识点 1.地球特征,大地水准面的形成,地球椭球选择与定位。 地球形状和大小。水准面的特性。参考椭球面。 2.确定点位的概念。点的平面位置和高程位置 3.测量中常用的坐标系统,坐标系间的坐标转换。 天文坐标(λ,9),大地坐标(L,B),空间直角坐标(X,Y,Z),高斯平 面直角坐标(x,y),独立平面直角坐标(x,y) 高斯投影中计算带号的公式: N=(p)/6+1=取整数部分 n=(2-1930)/3+1=取整数部分 计算中央子午线的公式:A=6°N-3°=3n 4.地面点的高程。 1985年国家黄海高程基准。高程与髙差的关系: hB =HB-H=HB -HA 5.用水平面代替水准面的限度。 △DD 对距离的影响: D 3R 对水平角的影响:E≤06 对高差的影响:M=D2/2R 6.测量工作的基本概念。 测量工作的原则:从整体,到局部;先控制,后碎部;步步检核。 测量工作的内容:地形图测绘,施工测量 习题与思考题 1.何谓大地水准面?我国的大地水准面是怎样定义的?它在测量工作中起 何作用? 2.参考椭球和地球总椭球有何区别? 3.测量中常用的坐标系有几种?各有何特点?不同坐标系间如何转换坐 4.北京某点的大地经度为116°20′,试计算它所在的六度带和三度带带号, 相应六度带和三度带的中央子午线的经度是多少? 5什么叫绝对高程?什么叫相对高程?两点间的高差如何计算? 6.什么是测量中的基准线与基准面?在实际测量中如何与基准线与基准面 建立联系?什么是测量计算与制图的基准线与基准面? 7.测量工作的基本原则是什么?那些是基本工作? 四、考核目标与要求 识记:大地水准面,1985年国家高程基准,绝对高程与相对高程。定位参 照系及定位元素。经度,纬度,直角坐标。测量工作的基本原则。测量工作的基
二、课程内容与知识点 1.地球特征，大地水准面的形成，地球椭球选择与定位。 地球形状和大小。水准面的特性。参考椭球面。 2.确定点位的概念。点的平面位置和高程位置。 3.测量中常用的坐标系统，坐标系间的坐标转换。 天文坐标（λ，φ），大地坐标（L，B），空间直角坐标（X，Y，Z），高斯平 面直角坐标（x，y），独立平面直角坐标（x，y）。 高斯投影中计算带号的公式： ( ) ( ) 取整数部分 取整数部分 = − + = = + = 1 30' / 3 1 / 6 1 P P n N 计算中央子午线的公式： 6 = 6N − 3 3 = 3n 4.地面点的高程。 1985 年国家黄海高程基准。高程与高差的关系： ' ' hAB = HB − HA = HB −HA 。 5.用水平面代替水准面的限度。 对距离的影响： 2 2 3R D D D 对水平角的影响： 0.6" 对高差的影响： h D / 2R 2 = 6.测量工作的基本概念。 测量工作的原则：从整体，到局部；先控制，后碎部；步步检核。 测量工作的内容：地形图测绘，施工测量。 三、习题与思考题 1.何谓大地水准面？我国的大地水准面是怎样定义的？它在测量工作中起 何作用？ 2.参考椭球和地球总椭球有何区别？ 3.测量中常用的坐标系有几种？各有何特点？不同坐标系间如何转换坐 标？ 4.北京某点的大地经度为 116º20′，试计算它所在的六度带和三度带带号， 相应六度带和三度带的中央子午线的经度是多少？ 5.什么叫绝对高程？什么叫相对高程？两点间的高差如何计算？ 6.什么是测量中的基准线与基准面？在实际测量中如何与基准线与基准面 建立联系？什么是测量计算与制图的基准线与基准面？ 7.测量工作的基本原则是什么？那些是基本工作？ 四、考核目标与要求 识记：大地水准面，1985 年国家高程基准，绝对高程与相对高程。定位参 照系及定位元素。经度，纬度，直角坐标。测量工作的基本原则。测量工作的基
本内容,测绘地形图及施工测量的概念。 领会:参照系的形成,大地水准面与参考椭球面、垂线与法线的区别。高斯 投影的概念,高斯坐标系的建立、高斯坐标的表示。测量平面直角坐标系与数学 平面直角坐标系的不同之处,测量工作原则。 简单应用:高斯一克吕格坐标系横坐标自然值与通用值的关系,高程与高差 的确定 第3章水准测量 一、学习目的与要求 学习目的 掌握水准测量的相关知识,做好水准测量实施前的技术准备,通过水准测量 的实验,达到独立操作水准仪,完成多个测站水准测量的观测、检核、成果整理 所必须具备的实践能力 学习要求 1.深刻理解水准测量的原理和高程传递要领。 2.清楚水准仪的构造,及其主要轴线的关系 3.掌握水准仪的操作要领,能够完成水准测量中的观测、检核、记录、计算, 及水准测量路线的成果计算 4.认识精密水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪及数字水准仪。 5.清楚水准仪的检验与校正方法 6.了解引起水准测量误差的因素,及相应的消除、削弱这些误差的方法。 二、课程内容与知识点 1.水准测量原理。 高差法:前视与后视;仪高法:视线高。转点的概念 hB=a-b HB=H,+hB H,=H+a HB=H-b 公式 h=a,-bhB=∑h=∑a-∑b 2.水准仪及其使用 DS3微倾式水准仪的构造,内对光望远镜成像原理,望远镜放大率。水准管 零点,水准器的分划值。视准轴、水准管轴、圆水准器轴、仪器竖轴。满足条件 水准管轴平行于望远镜视准轴,圆水准器轴平行于仪器竖轴,十字丝中横丝垂直 于仪器竖轴,。 水准仪操作步骤:立尺,置架,粗平,照准,精平,读数,记录,搬站 视差及其消除方法。 水准尺:塔尺,单面尺,双面尺及尺常数。尺垫 3.精密水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪及数字水准仪的构造及使用。 4.水准测量实施 水准点:永久性水准点。临时性水准点
本内容，测绘地形图及施工测量的概念。 领会：参照系的形成，大地水准面与参考椭球面、垂线与法线的区别。高斯 投影的概念，高斯坐标系的建立、高斯坐标的表示。测量平面直角坐标系与数学 平面直角坐标系的不同之处，测量工作原则。 简单应用：高斯—克吕格坐标系横坐标自然值与通用值的关系，高程与高差 的确定。 第 3 章 水 准 测 量 一、学习目的与要求 学习目的 掌握水准测量的相关知识，做好水准测量实施前的技术准备，通过水准测量 的实验，达到独立操作水准仪，完成多个测站水准测量的观测、检核、成果整理 所必须具备的实践能力。 学习要求 1.深刻理解水准测量的原理和高程传递要领。 2.清楚水准仪的构造，及其主要轴线的关系。 3.掌握水准仪的操作要领，能够完成水准测量中的观测、检核、记录、计算， 及水准测量路线的成果计算。 4.认识精密水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪及数字水准仪。 5.清楚水准仪的检验与校正方法 6.了解引起水准测量误差的因素，及相应的消除、削弱这些误差的方法。 二、课程内容与知识点 1.水准测量原理。 高差法：前视与后视；仪高法：视线高。转点的概念。 公式： = − = = − = − = + = + = − h a b h h a b h a b H H h H H a H H b i i i AB AB B A AB i A B i 2.水准仪及其使用 DS3 微倾式水准仪的构造，内对光望远镜成像原理，望远镜放大率。水准管 零点，水准器的分划值。视准轴、水准管轴、圆水准器轴、仪器竖轴。满足条件： 水准管轴平行于望远镜视准轴，圆水准器轴平行于仪器竖轴，十字丝中横丝垂直 于仪器竖轴，。 水准仪操作步骤：立尺，置架，粗平，照准，精平，读数，记录，搬站。 视差及其消除方法。 水准尺：塔尺，单面尺，双面尺及尺常数。尺垫。 3.精密水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪及数字水准仪的构造及使用。 4.水准测量实施 水准点：永久性水准点。临时性水准点
水准路线:附合水准路线,闭合水准路线,支水准路线。水准网,水准结点。 普通水准测量的一般要求,施测程序。 公式:∑a-∑b=∑h=HB-H4 测站检核方法:双仪高法,双尺面法。 公式 h=a-bH=d"-b”h-≤6mh=(h+h)/2 =(hm-hx±100m)/2 水准测量成果整理:高差闭合差的计算检核、高差改正数的计算、高差改正 数的分配原则。 5.DS3水准仪的检验与校正 水准仪轴线应满足的条件:圆水准器轴平行于仪器竖轴,水准管轴平行于 望远镜视准轴,十字丝中横丝垂直于仪器竖轴。 圆水准器轴的检验校正 水准管轴的检验校正 十字丝中横丝的检验校正 6.水准测量误差 仪器及工具误差:视准轴与水准管轴不的误差平行,望远镜对光时调焦透 镜运行的误差,水准尺的误差。 观测误差:水准管气泡居中的误差A,估读水准尺的误差m,水准尺倾斜 的误差△b。 公式:△=015×r △b 外界条件的影响:地球曲率的影响,大气折光的影响∫,仪器升沉的影响, 尺垫下沉的影响,温度变化对视准轴与水准管轴夹角的影响。 公式:f=043 R 四、习题与思考题 1.设A为后视点,B为前视点,A点的高程是20123m当后视读数为1456m 前视读数为1579m,问A、B两点的高差是多少?B、A两点的高差又是多少?绘 图说明B点比A点高还是低?B点的高程是多少? 2.何为视准轴?何为视差?产生视差的原因是什么?怎样消除视差? 3.水准仪上圆水准器与管水准器的作用有何不同?,何为水准器分划值? 4.转点在水准测量中起到什么作用 5.水准仪有哪些主要轴线?它们之间应满足什么条件?什么是主条件?为 什么 6.水准测量时要求选择一定的路线进行施测,其目的何在? 7.水准测量时,前、后视距相等可消除那些误差? 8.试述水准测量中的计算校核方法 9.水准测量中的测站检核有那几种?如何进行? 10.数字水准仪主要有那些特点?
水准路线：附合水准路线，闭合水准路线，支水准路线。水准网，水准结点。 普通水准测量的一般要求，施测程序。 公式： a −b =h = HB − HA 测站检核方法：双仪高法，双尺面法。 公式： ( ) ( 100mm)/ 2 ' ' ' " " " ' " 6mm ' " / 2 = − = − = − − = + h h黑 h红 h a b h a b h h h h h 水准测量成果整理：高差闭合差的计算检核、高差改正数的计算、高差改正 数的分配原则。 5.DS3 水准仪的检验与校正 水准仪轴线应满足的条件：圆水准器轴平行于仪器竖轴，水准管轴平行于 望远镜视准轴，十字丝中横丝垂直于仪器竖轴。 圆水准器轴的检验校正； 水准管轴的检验校正； 十字丝中横丝的检验校正。 6.水准测量误差 仪器及工具误差：视准轴与水准管轴不的误差平行，望远镜对光时调焦透 镜运行的误差，水准尺的误差。 观测误差：水准管气泡居中的误差，估读水准尺的误差 mV，水准尺倾斜 的误差b。 公式： D = 2 " 0.15 " D v mv = " 60" = " " 2 ' b b 外界条件的影响：地球曲率的影响，大气折光的影响 f，仪器升沉的影响， 尺垫下沉的影响，温度变化对视准轴与水准管轴夹角的影响。 公式： R D f 2 = 0.43 四、习题与思考题 1.设 A 为后视点，B 为前视点，A 点的高程是 20.123m.当后视读数为 1.456m, 前视读数为 1.579m,问 A、B 两点的高差是多少?B、A 两点的高差又是多少？绘 图说明 B 点比 A 点高还是低?B 点的高程是多少? 2.何为视准轴?何为视差?产生视差的原因是什么?怎样消除视差? 3.水准仪上圆水准器与管水准器的作用有何不同?，何为水准器分划值？ 4.转点在水准测量中起到什么作用？ 5.水准仪有哪些主要轴线？它们之间应满足什么条件？什么是主条件？为 什么？ 6.水准测量时要求选择一定的路线进行施测，其目的何在？ 7.水准测量时，前、后视距相等可消除那些误差？ 8.试述水准测量中的计算校核方法。 9.水准测量中的测站检核有那几种？如何进行？ 10.数字水准仪主要有那些特点？
11.将图中的水准测量数据填入表中,A、B两点为已知高程点HA=23.456m, HB=25.080m,计算并调整高差闭合差,最后求出各点高程。 0.616 322 1.764 l503 1167 BMB BMA 测站测点 水准尺读数。实测高差高差改正数改正后高差|高程 后视(a)前视(b)/m mm m m BMA III Ⅳ BMB 计算|Σ 检核 12.设A、B两点相距80m,水准仪安置于中点C,测得A尺上的读数a为 1.32lm,B尺上的读数b为1.117m,仪器搬到B点附近,又测得B尺上读数b为 1.466m,A尺读数为a2为1.695m。试问水准管轴是否平行于视准轴?如不平行, 应如何校正? 13.试分析水准尺倾斜误差对水准尺读数的影响,并推导出其计算公式 14.调整如图所示的闭合水准测量路线的观测成果,并求出各点高程, H=48.966m。 h=+1.224mn1=10站 h2=-1.424mn2=8站 h=+1781mn=8站 h-1.714mn=l1站 h=+0.108mns=12站 四、考核目标与要求 识记:水准点,转点,水准管分划值,视差,视准轴,水准管零点,水准管 轴,圆水准器轴,仪器竖轴,水准尺常数等概念。记录计算、观测及成果检核方 法。闭合水准路线,附合水准路线,高差改正数,容许误差的计算,闭合差调整, 成果计算方法。 领会:高差法、仪高法计算高程。双面尺分划特征。内对光望远镜成像原理
11.将图中的水准测量数据填入表中，A、B 两点为已知高程点 HA=23.456m， HB=25.080m，计算并调整高差闭合差，最后求出各点高程。 测站 测点 水准尺读数 实测高差 /m 高差改正数 /mm 改正后高差 /m 高程 后视（a） 前视（b） /m Ⅰ BMA 1 Ⅱ 1 2 Ⅲ 2 3 Ⅳ 3 BMB 计算 检核 Σ 12.设 A、B 两点相距 80m，水准仪安置于中点 C，测得 A 尺上的读数 a1为 1.321m，B 尺上的读数 b1为 1.117m,仪器搬到 B 点附近,又测得 B 尺上读数 b2为 1.466m,A 尺读数为 a2为 1.695m。试问水准管轴是否平行于视准轴？如不平行， 应如何校正？ 13.试分析水准尺倾斜误差对水准尺读数的影响，并推导出其计算公式。 14.调整如图所示的闭合水准测量路线的观测成果，并求出各点高程， HI=48.966m。 四、考核目标与要求 识记：水准点，转点，水准管分划值，视差，视准轴，水准管零点，水准管 轴，圆水准器轴，仪器竖轴，水准尺常数等概念。记录计算、观测及成果检核方 法。闭合水准路线，附合水准路线，高差改正数，容许误差的计算，闭合差调整， 成果计算方法。 领会：高差法、仪高法计算高程。双面尺分划特征。内对光望远镜成像原理