本書圍繞測量學(xué)基本概念、基本理論和測量技術(shù)方法展開闡述，全書共12章，第1～4章介紹測量學(xué)基礎(chǔ)知識和高差、角度、距離、坐標(biāo)的測量原理以及常規(guī)測量儀器的使用方法；第5章介紹全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）的測量原理和技術(shù)；第6章介紹測量誤差基本知識和誤差處理方法；第7章介紹控制測量的基本方法；第8章介紹地形圖基本知識和地形圖的應(yīng)用；第9章介紹大比例尺地形圖測繪方法；第10章介紹無人機(jī)航空攝影測量的原理和應(yīng)用；第11章介紹建筑工程施工測量；第12章介紹道路工程測量方法。
在第1～6章，編寫了與測繪行業(yè)和測繪科學(xué)技術(shù)有關(guān)的內(nèi)容，介紹了新中國測繪科技的發(fā)展和取得的偉大成就、珠峰高程測量、新時代“北斗精神”托起“航天強(qiáng)國夢”以及“兩彈一星”功勛科學(xué)家孫家棟的感人事跡等內(nèi)容。
本書內(nèi)容由淺入深、圖文結(jié)合、通俗易懂，將測繪新儀器、新技術(shù)、新方法融入其中，體現(xiàn)了測繪科技的發(fā)展水平。
本書可作為高等學(xué)校土木工程、道路橋梁與渡河工程、水利水電工程、交通工程、地質(zhì)工程、資源勘查、采礦工程、工程管理等專業(yè)教材，也可供土建類和資源開發(fā)類相關(guān)工程技術(shù)人員參考使用。
第1章緒論
1.1測量工作的任務(wù) 1
1.2地球的形狀和大小 2
1.3測量坐標(biāo)系 4
1.4高程系統(tǒng) 7
1.5標(biāo)準(zhǔn)方向與方位角 7
1.5.1標(biāo)準(zhǔn)方向 8
1.5.2直線方向的表示方法 8
1.5.3坐標(biāo)方位角的推算 10
1.6用水平面代替水準(zhǔn)面的限度 11
1.6.1水準(zhǔn)面曲率對水平距離的影響 11
1.6.2水準(zhǔn)面曲率對高差的影響 12
1.6.3水準(zhǔn)面曲率對水平角的影響 12
1.7測量工作概述 12
思政案例新中國測繪科技發(fā)展成就見證大國自信 13
思考題與習(xí)題 13
第2章水準(zhǔn)測量
2.1水準(zhǔn)測量原理 14
2.2光學(xué)水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺 15
2.2.1水準(zhǔn)儀的基本構(gòu)造 15
2.2.2水準(zhǔn)尺和尺墊 18
2.2.3水準(zhǔn)儀的使用 19
2.3水準(zhǔn)測量實施方法 20
2.3.1水準(zhǔn)點與水準(zhǔn)路線 20
2.3.2水準(zhǔn)測量方法 22
2.3.3水準(zhǔn)測量成果整理 25
2.4精密水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺 27
2.4.1精密水準(zhǔn)儀 28
2.4.2精密水準(zhǔn)尺與讀數(shù)方法 29
2.5數(shù)字水準(zhǔn)儀 30
2.5.1數(shù)字水準(zhǔn)儀基本原理 31
2.5.2數(shù)字水準(zhǔn)儀的技術(shù)操作 32
2.5.3數(shù)字水準(zhǔn)儀的注意事項 33
2.6水準(zhǔn)儀的檢驗和校正 34
2.6.1圓水準(zhǔn)器的檢驗與校正 34
2.6.2十字絲橫絲的檢驗與校正 35
2.6.3水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸的檢驗與校正 35
2.6.4水準(zhǔn)儀補(bǔ)償器的檢驗 36
2.6.5注意事項 37
2.7水準(zhǔn)測量誤差分析 37
2.7.1儀器誤差 37
2.7.2觀測誤差 37
2.7.3外界條件的影響 38
思政案例“國測一大隊”的先進(jìn)事跡 39
思考題與習(xí)題 39
第3章角度與距離測量
3.1角度測量原理 41
3.1.1水平角測量原理 41
3.1.2豎直角觀測原理 42
3.2角度測量的儀器和基本操作 42
3.2.1經(jīng)緯儀 43
3.2.2全站儀 44
3.2.3全站儀的基本操作 46
3.3水平角測量 48
3.3.1測回法 48
3.3.2方向觀測法 50
3.4豎直角測量 51
3.4.1豎盤測角結(jié)構(gòu) 51
3.4.2豎直角計算 52
3.4.3豎盤指標(biāo)差 53
3.4.4豎直角觀測 54
3.5距離測量 54
3.5.1鋼尺量距 54
3.5.2視距測量 55
3.5.3電磁波測距 57
3.5.4全站儀距離測量 59
3.5.5手持式測距儀簡介 61
3.6全站儀的檢驗與校正 61
3.6.1照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸的檢校 62
3.6.2十字絲豎絲的檢校 62
3.6.3視準(zhǔn)軸的檢校 62
3.6.4橫軸的檢校 63
3.6.5豎盤指標(biāo)差的檢校 64
3.6.6光學(xué)對中器的檢校 64
3.7角度測量的誤差分析 65
3.7.1儀器誤差 65
3.7.2觀測誤差 66
3.7.3外界條件的影響 67
3.8距離測量誤差 67
思政案例不畏限險勇測珠峰（一） 68
思考題與習(xí)題 68
第4章全站儀測量
4.1概述 70
4.2全站儀的望遠(yuǎn)鏡和補(bǔ)償器 71
4.3全站儀電子測角原理 74
4.4菜單功能總圖及設(shè)置 76
4.5全站儀坐標(biāo)測量原理及常規(guī)測量操作 79
4.6坐標(biāo)放樣和后方交會測量 84
4.7懸高測量 86
思政案例不畏限險勇測珠峰（二） 88
思考題與習(xí)題 88
第5章全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）測量
5.1全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)介紹 89
5.1.1全球定位系統(tǒng)GPS 89
5.1.2格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)GLONASS 91
5.1.3北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)BDS 91
5.1.4伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)Galileo 93
5.1.5衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)的應(yīng)用 93
5.2GPS定位測量的基本原理 95
5.2.1GPS定位原理 95
5.2.2GPS衛(wèi)星信號 97
5.2.3GPS測距碼偽距定位測量 98
5.2.4GPS載波相位測量 99
5.3GPS靜態(tài)相對定位原理 100
5.4GPS動態(tài)相對定位原理 102
5.4.1實時動態(tài)定位的基本概念 102
5.4.2RTK定位原理 102
5.4.3網(wǎng)絡(luò)RTK定位原理 103
思政案例新時代“北斗精神”托起“航天強(qiáng)國夢” 105
思考題與習(xí)題 105
第6章測量誤差基本知識
6.1測量誤差概述 106
6.1.1測量誤差的來源 107
6.1.2測量誤差的分類及處理方法 107
6.1.3偶然誤差的特性 108
6.2衡量測量精度的指標(biāo) 109
6.2.1中誤差 110
6.2.2相對誤差 110
6.2.3極限誤差和容許誤差 111
6.3測量誤差傳播定律 111
6.3.1線性函數(shù) 111
6.3.2非線性函數(shù) 112
6.4算術(shù)平均值及其中誤差 113
6.4.1算術(shù)平均值 113
6.4.2觀測值的改正數(shù) 113
6.4.3由觀測值的改正數(shù)計算中誤差 114
6.4.4等精度觀測算術(shù)平均值中誤差 114
6.5非等精度觀測值的精度評定 115
6.5.1觀測值的權(quán) 115
6.5.2觀測值的加權(quán)平均值及其中誤差 116
思政案例“兩彈一星”功勛科學(xué)家孫家棟的航天人生 118
思考題與習(xí)題 118
第7章控制測量
7.1概述 119
7.2導(dǎo)線測量 122
7.2.1導(dǎo)線布設(shè)形式 122
7.2.2導(dǎo)線測量的外業(yè)工作 123
7.2.3導(dǎo)線測量計算（近似平差） 124
7.3交會定點測量 131
7.4三、四等水準(zhǔn)測量 133
7.4.1主要技術(shù)要求 133
7.4.2測站觀測程序與記錄 134
7.4.3測站計算與檢核 135
7.5三角高程測量 136
7.5.1三角高程測量的原理 136
7.5.2三角高程控制測量的技術(shù)要求 137
7.5.3全站儀三角高程導(dǎo)線測量的計算 138
7.6GNSS在控制測量中的應(yīng)用 139
7.6.1GNSS控制測量概述 139
7.6.2GNSS控制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計 140
7.6.3選點及觀測 141
7.6.4觀測數(shù)據(jù)的處理 141
7.6.5GNSSRTK控制測量 142
思考題與習(xí)題 145
第8章地形圖基本知識與應(yīng)用
8.1地形圖概述 147
8.2地物的表示 150
8.3地貌的表示 155
8.3.1等高線的原理 155
8.3.2等高線表示典型地貌 157
8.3.3等高線的特性 160
8.4地形圖的分幅和編號 160
8.5地形圖圖廓外注記 163
8.6地形圖的應(yīng)用 165
8.6.1地形圖的基本應(yīng)用 165
8.6.2地形圖上面積的量算 167
8.6.3按設(shè)計坡度選擇最短路線 167
8.6.4利用地形圖繪制地形斷面圖 168
8.6.5在圖上確定匯水面積 169
8.6.6利用地形圖計算土方量 170
思考題與習(xí)題 173
第9章大比例尺地形圖測繪
9.1地形測繪的基本方法 175
9.1.1碎部點的選擇 176
9.1.2等高線的勾繪 177
9.2經(jīng)緯儀測繪地形圖 177
9.2.1經(jīng)緯儀測圖原理及準(zhǔn)備工作 177
9.2.2經(jīng)緯儀測繪地形圖的方法 178
9.2.3地形圖的拼接、檢查和整飾 179
9.3全野外數(shù)字測圖原理及組成 180
9.3.1數(shù)字測圖的原理 180
9.3.2數(shù)字測圖系統(tǒng)的組成 180
9.4野外地形數(shù)據(jù)采集 181
9.4.1野外地形數(shù)據(jù)采集模式 181
9.4.2地形要素分類編碼 181
9.4.3野外地形碎部點采集 183
9.5數(shù)字地形圖的繪制 184
9.5.1數(shù)據(jù)的傳輸 184
9.5.2CASS9.1功能介紹 185
9.5.3CASS地物繪制 185
9.5.4等高線的繪制與圖幅整飾 186
9.6數(shù)字地形圖的應(yīng)用 187
思考題與習(xí)題 187
第10章無人機(jī)航空攝影測量
10.1概述 189
10.2無人機(jī)航空攝影系統(tǒng) 190
10.3無人機(jī)航空攝影 192
10.3.1航空攝影 192
10.3.2航空攝影基本知識和像片要求 193
10.3.3無人機(jī)傾斜攝影 196
10.4航空攝影測量基本理論介紹 198
10.4.1航空攝影常用坐標(biāo)系 198
10.4.2航攝像片的內(nèi)外方位元素 199
10.4.3像點空間坐標(biāo)變換與共線方程 200
10.4.4單像空間后方交會與立體像對前方交會 202
10.4.5解析空中三角測量 204
10.5像片控制測量 206
10.5.1像片控制點選點 206
10.5.2像片控制點布設(shè) 206
10.5.3像片控制點的測量 209
10.6傾斜攝影測量實景三維建模 210
10.6.1傾斜攝影建模特點 210
10.6.2傾斜攝影三維建模的關(guān)鍵技術(shù) 211
10.6.3傾斜攝影三維建模常用軟件 212
10.6.4傾斜影像實景三維建模 212
10.6.5無人機(jī)航空攝影測量產(chǎn)品 213
10.7基于實景三維模型的數(shù)字測圖 215
思考題與習(xí)題 216
第11章建筑工程測量
11.1建筑工程測量概述 217
11.1.1建筑工程測量的主要內(nèi)容 217
11.1.2建筑施工測量的主要測量限差 218
11.1.3施工坐標(biāo)系與測量坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換 219
11.2施工測量基本方法 219
11.2.1測設(shè)已知水平距離 219
11.2.2測設(shè)已知水平角 220
11.2.3測設(shè)已知高程 221
11.2.4平面點位的測設(shè) 222
11.3建筑施工控制測量 223
11.3.1施工平面控制測量 223
11.3.2施工高程控制測量 225
11.4建筑施工測量 226
11.4.1民用建筑物軸線測設(shè) 226
11.4.2工業(yè)廠房柱列軸線測設(shè) 228
11.4.3建筑物軸線控制樁測設(shè) 228
11.4.4基礎(chǔ)施工測量 229
11.5高層建筑物的施工測量 230
11.5.1高層建筑物的軸線投測 230
11.5.2高層建筑物的高程豎向傳遞 232
11.6建筑物變形觀測 233
11.6.1概述 233
11.6.2沉降觀測 234
11.6.3建筑物傾斜觀測 236
11.6.4建筑物水平位移觀測 237
思考題與習(xí)題 238
第12章道路工程測量
12.1概述 239
12.2道路曲線及里程樁 240
12.2.1路線交點、轉(zhuǎn)點和轉(zhuǎn)角 240
12.2.2圓曲線 241
12.2.3緩和曲線 243
12.2.4帶有緩和曲線的圓曲線主點及里程 244
12.2.5里程樁設(shè)置 245
12.3道路中線測設(shè) 246
12.3.1圓曲線測設(shè)的傳統(tǒng)方法 246
12.3.2緩和曲線測設(shè)的傳統(tǒng)方法 247
12.3.3中線逐樁坐標(biāo)計算 248
12.4全站儀和GNSSRTK放樣道路中線 252
12.5道路縱、橫斷面測量 253
12.5.1基平測量 253
12.5.2中平測量 254
12.5.3道路橫斷面測量 257
12.6道路施工測量 260
12.6.1中線恢復(fù)測量 260
12.6.2豎曲線的測設(shè) 260
12.6.3路基邊樁測設(shè) 262
思考題與習(xí)題 263
參考文獻(xiàn)
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