测量学(覃锋)

第1章绪论
1.1测量工作的任务 1
1.2地球的形状和大小 2
1.3测量坐标系 4
1.4高程系统 7
1.5标准方向与方位角 7
1.5.1标准方向 8
1.5.2直线方向的表示方法 8
1.5.3坐标方位角的推算 10
1.6用水平面代替水准面的限度 11
1.6.1水准面曲率对水平距离的影响 11
1.6.2水准面曲率对高差的影响 12
1.6.3水准面曲率对水平角的影响 12
1.7测量工作概述 12
思政案例新中国测绘科技发展成就见证大国自信 13
思考题与习题 13 第2章水准测量
2.1水准测量原理 14
2.2光学水准仪和水准尺 15
2.2.1水准仪的基本构造 15
2.2.2水准尺和尺垫 18
2.2.3水准仪的使用 19
2.3水准测量实施方法 20
2.3.1水准点与水准路线 20
2.3.2水准测量方法 22
2.3.3水准测量成果整理 25
2.4精密水准仪和水准尺 27
2.4.1精密水准仪 28
2.4.2精密水准尺与读数方法 29
2.5数字水准仪 30
2.5.1数字水准仪基本原理 31
2.5.2数字水准仪的技术操作 32
2.5.3数字水准仪的注意事项 33
2.6水准仪的检验和校正 34
2.6.1圆水准器的检验与校正 34
2.6.2十字丝横丝的检验与校正 35
2.6.3水准管轴平行于视准轴的检验与校正 35
2.6.4水准仪补偿器的检验 36
2.6.5注意事项 37
2.7水准测量误差分析 37
2.7.1仪器误差 37
2.7.2观测误差 37
2.7.3外界条件的影响 38
思政案例“国测一大队”的先进事迹 39
思考题与习题 39 第3章角度与距离测量
3.1角度测量原理 41
3.1.1水平角测量原理 41
3.1.2竖直角观测原理 42
3.2角度测量的仪器和基本操作 42
3.2.1经纬仪 43
3.2.2全站仪 44
3.2.3全站仪的基本操作 46
3.3水平角测量 48
3.3.1测回法 48
3.3.2方向观测法 50
3.4竖直角测量 51
3.4.1竖盘测角结构 51
3.4.2竖直角计算 52
3.4.3竖盘指标差 53
3.4.4竖直角观测 54
3.5距离测量 54
3.5.1钢尺量距 54
3.5.2视距测量 55
3.5.3电磁波测距 57
3.5.4全站仪距离测量 59
3.5.5手持式测距仪简介 61
3.6全站仪的检验与校正 61
3.6.1照准部水准管轴的检校 62
3.6.2十字丝竖丝的检校 62
3.6.3视准轴的检校 62
3.6.4横轴的检校 63
3.6.5竖盘指标差的检校 64
3.6.6光学对中器的检校 64
3.7角度测量的误差分析 65
3.7.1仪器误差 65
3.7.2观测误差 66
3.7.3外界条件的影响 67
3.8距离测量误差 67
思政案例不畏限险勇测珠峰（一） 68
思考题与习题 68 第4章全站仪测量
4.1概述 70
4.2全站仪的望远镜和补偿器 71
4.3全站仪电子测角原理 74
4.4菜单功能总图及设置 76
4.5全站仪坐标测量原理及常规测量操作 79
4.6坐标放样和后方交会测量 84
4.7悬高测量 86
思政案例不畏限险勇测珠峰（二） 88
思考题与习题 88 第5章全球导航卫星系统（GNSS）测量
5.1全球导航卫星系统介绍 89
5.1.1全球定位系统GPS 89
5.1.2格洛纳斯卫星导航系统GLONASS 91
5.1.3北斗卫星导航系统BDS 91
5.1.4伽利略卫星导航系统Galileo 93
5.1.5卫星导航定位技术的应用 93
5.2GPS定位测量的基本原理 95
5.2.1GPS定位原理 95
5.2.2GPS卫星信号 97
5.2.3GPS测距码伪距定位测量 98
5.2.4GPS载波相位测量 99
5.3GPS静态相对定位原理 100
5.4GPS动态相对定位原理 102
5.4.1实时动态定位的基本概念 102
5.4.2RTK定位原理 102
5.4.3网络RTK定位原理 103
思政案例新时代“北斗精神”托起“航天强国梦” 105
思考题与习题 105 第6章测量误差基本知识
6.1测量误差概述 106
6.1.1测量误差的来源 107
6.1.2测量误差的分类及处理方法 107
6.1.3偶然误差的特性 108
6.2衡量测量精度的指标 109
6.2.1中误差 110
6.2.2相对误差 110
6.2.3极限误差和容许误差 111
6.3测量误差传播定律 111
6.3.1线性函数 111
6.3.2非线性函数 112
6.4算术平均值及其中误差 113
6.4.1算术平均值 113
6.4.2观测值的改正数 113
6.4.3由观测值的改正数计算中误差 114
6.4.4等精度观测算术平均值中误差 114
6.5非等精度观测值的精度评定 115
6.5.1观测值的权 115
6.5.2观测值的加权平均值及其中误差 116
思政案例“两弹一星”功勋科学家孙家栋的航天人生 118
思考题与习题 118 第7章控制测量
7.1概述 119
7.2导线测量 122
7.2.1导线布设形式 122
7.2.2导线测量的外业工作 123
7.2.3导线测量计算（近似平差） 124
7.3交会定点测量 131
7.4三、四等水准测量 133
7.4.1主要技术要求 133
7.4.2测站观测程序与记录 134
7.4.3测站计算与检核 135
7.5三角高程测量 136
7.5.1三角高程测量的原理 136
7.5.2三角高程控制测量的技术要求 137
7.5.3全站仪三角高程导线测量的计算 138
7.6GNSS在控制测量中的应用 139
7.6.1GNSS控制测量概述 139
7.6.2GNSS控制网技术设计 140
7.6.3选点及观测 141
7.6.4观测数据的处理 141
7.6.5GNSSRTK控制测量 142
思考题与习题 145 第8章地形图基本知识与应用
8.1地形图概述 147
8.2地物的表示 150
8.3地貌的表示 155
8.3.1等高线的原理 155
8.3.2等高线表示典型地貌 157
8.3.3等高线的特性 160
8.4地形图的分幅和编号 160
8.5地形图图廓外注记 163
8.6地形图的应用 165
8.6.1地形图的基本应用 165
8.6.2地形图上面积的量算 167
8.6.3按设计坡度选择*短路线 167
8.6.4利用地形图绘制地形断面图 168
8.6.5在图上确定汇水面积 169
8.6.6利用地形图计算土方量 170
思考题与习题 173 第9章大比例尺地形图测绘
9.1地形测绘的基本方法 175
9.1.1碎部点的选择 176
9.1.2等高线的勾绘 177
9.2经纬仪测绘地形图 177
9.2.1经纬仪测图原理及准备工作 177
9.2.2经纬仪测绘地形图的方法 178
9.2.3地形图的拼接、检查和整饰 179
9.3全野外数字测图原理及组成 180
9.3.1数字测图的原理 180
9.3.2数字测图系统的组成 180
9.4野外地形数据采集 181
9.4.1野外地形数据采集模式 181
9.4.2地形要素分类编码 181
9.4.3野外地形碎部点采集 183
9.5数字地形图的绘制 184
9.5.1数据的传输 184
9.5.2CASS9.1功能介绍 185
9.5.3CASS地物绘制 185
9.5.4等高线的绘制与图幅整饰 186
9.6数字地形图的应用 187
思考题与习题 187 第10章无人机航空摄影测量
10.1概述 189
10.2无人机航空摄影系统 190
10.3无人机航空摄影 192
10.3.1航空摄影 192
10.3.2航空摄影基本知识和像片要求 193
10.3.3无人机倾斜摄影 196
10.4航空摄影测量基本理论介绍 198
10.4.1航空摄影常用坐标系 198
10.4.2航摄像片的内外方位元素 199
10.4.3像点空间坐标变换与共线方程 200
10.4.4单像空间后方交会与立体像对前方交会 202
10.4.5解析空中三角测量 204
10.5像片控制测量 206
10.5.1像片控制点选点 206
10.5.2像片控制点布设 206
10.5.3像片控制点的测量 209
10.6倾斜摄影测量实景三维建模 210
10.6.1倾斜摄影建模特点 210
10.6.2倾斜摄影三维建模的关键技术 211
10.6.3倾斜摄影三维建模常用软件 212
10.6.4倾斜影像实景三维建模 212
10.6.5无人机航空摄影测量产品 213
10.7基于实景三维模型的数字测图 215
思考题与习题 216 第11章建筑工程测量
11.1建筑工程测量概述 217
11.1.1建筑工程测量的主要内容 217
11.1.2建筑施工测量的主要测量限差 218
11.1.3施工坐标系与测量坐标系的转换 219
11.2施工测量基本方法 219
11.2.1测设已知水平距离 219
11.2.2测设已知水平角 220
11.2.3测设已知高程 221
11.2.4平面点位的测设 222
11.3建筑施工控制测量 223
11.3.1施工平面控制测量 223
11.3.2施工高程控制测量 225
11.4建筑施工测量 226
11.4.1民用建筑物轴线测设 226
11.4.2工业厂房柱列轴线测设 228
11.4.3建筑物轴线控制桩测设 228
11.4.4基础施工测量 229
11.5高层建筑物的施工测量 230
11.5.1高层建筑物的轴线投测 230
11.5.2高层建筑物的高程竖向传递 232
11.6建筑物变形观测 233
11.6.1概述 233
11.6.2沉降观测 234
11.6.3建筑物倾斜观测 236
11.6.4建筑物水平位移观测 237
思考题与习题 238 第12章道路工程测量
12.1概述 239
12.2道路曲线及里程桩 240
12.2.1路线交点、转点和转角 240
12.2.2圆曲线 241
12.2.3缓和曲线 243
12.2.4带有缓和曲线的圆曲线主点及里程 244
12.2.5里程桩设置 245
12.3道路中线测设 246
12.3.1圆曲线测设的传统方法 246
12.3.2缓和曲线测设的传统方法 247
12.3.3中线逐桩坐标计算 248
12.4全站仪和GNSSRTK放样道路中线 252
12.5道路纵、横断面测量 253
12.5.1基平测量 253
12.5.2中平测量 254
12.5.3道路横断面测量 257
12.6道路施工测量 260
12.6.1中线恢复测量 260
12.6.2竖曲线的测设 260
12.6.3路基边桩测设 262
思考题与习题 263 参考文献