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第一章 绪论1

1.1 概述1

1.1.1 测绘学的研究内容及其分类1

1.1.2 测绘学在国民经济建设中的作用1

1.1.3 本课程的学习任务2

1.2 地球的形状和大小2

1.3 地面点位的确定3

1.3.1 测量坐标系统3

1.3.2 测量高程系统6

1.4 用水平面代替水准面的限度7

1.4.1 水准面曲率对距离的影响7

1.4.2 水准面曲率对角度的影响8

1.4.3 水准面曲率对高差的影响8

1.5 测量工作概述9

1.5.1 测量工作的基本内容9

1.5.2 测量工作的基本原则9

本章小结9

复习思考题10

第二章 水准测量11

2.1 高程测量概述11

2.2 水准测量原理11

2.2.1 水准测量原理11

2.2.2 高程计算方法11

2.2.3 连续水准测量12

2.3 水准测量的仪器和工具13

2.3.1 DS3型微倾式光学水准仪13

2.3.2 水准尺和尺垫16

2.4 水准仪的使用17

2.4.1 粗平17

2.4.2 瞄准18

2.4.3 精平18

2.4.4 读数18

2.5 水准测量的外业18

2.5.1 水准点18

2.5.2 水准路线19

2.5.3 水准测量的外业实施20

2.5.4 水准测量的检核20

2.6 水准测量的内业22

2.6.1 计算步骤22

2.6.2 计算实例22

2.7 微倾式水准仪的检验与校正23

2.7.1 水准仪的几何轴线及其应满足的条件23

2.7.2 水准仪的检验与校正24

2.8 自动安平水准仪与精密光学水准仪27

2.8.1 自动安平水准仪27

2.8.2 精密光学水准仪28

2.9 电子水准仪简介30

2.10 水准测量的误差32

2.10.1 仪器误差32

2.10.2 观测误差33

2.10.3 外界条件的影响33

本章小结34

复习思考题34

第三章 角度测量36

3.1 角度测量概述36

3.1.1 水平角测量原理36

3.1.2 竖直角测量原理37

3.2 光学经纬仪38

3.2.1 光学经纬仪概述38

3.2.2 光学经纬仪的构造38

3.2.3 光学测微装置和读数方法40

3.2.4 经纬仪的使用42

3.3 水平角测量45

3.4 竖直角测量46

3.4.1 竖直度盘的构造46

3.4.2 竖直角的计算公式47

3.4.3 竖盘指标差48

3.4.4 竖直角观测49

3.4.5 竖盘指标自动垂直补偿器49

3.5 光学经纬仪的检验50

3.5.1 经纬仪轴线应满足的条件50

3.5.2 经纬仪的检验50

3.6 电子经纬仪简介53

3.7 角度测量的误差分析54

3.7.1 仪器误差54

3.7.2 观测误差55

3.7.3 外界条件的影响56

本章小结56

复习思考题56

第四章 距离测量和全站仪58

4.1 钢尺量距58

4.1.1 量距的工具58

4.1.2 钢尺量距的一般方法59

4.2 光电测距61

4.2.1 电磁波测距基本原理62

4.2.2 光电测距的精度指标62

4.3 全站仪简介62

4.3.1 全站仪的技术等级63

4.3.2 全站仪外观及反射器64

4.3.3 全站仪的基本测量功能65

4.3.4 全站仪的设站67

本章小结68

复习思考题68

第五章 测量误差基本知识69

5.1 测量误差及其分类69

5.1.1 真值和真误差69

5.1.2 误差来源70

5.1.3 测量误差分类71

5.2 衡量观测精度的标准74

5.2.1 方差和中误差75

5.2.2 相对误差76

5.2.3 极限误差76

5.3 误差传播定律76

5.3.1 线性函数77

5.3.2 非线性函数78

5.4 误差传播定律的应用78

5.4.1 同精度独立观测值的算术平均值的精度79

5.4.2 水准测量的精度79

5.4.3 三角高程测量的精度80

5.4.4 若干独立误差的联合影响80

5.4.5 由三角形闭合差计算测角中误差（菲列罗公式）81

本章小结81

复习思考题82

第六章 小区域控制测量83

6.1 概述83

6.1.1 国家控制网83

6.1.2 城市控制网84

6.1.3 小区域控制网84

6.1.4 图根控制网84

6.2 直线定向85

6.2.1 直线定向的概念85

6.2.2 直线方向的表示方法85

6.3 导线测量87

6.3.1 引言87

6.3.2 导线的布设形式87

6.3.3 导线测量的技术要求88

6.3.4 导线测量的外业工作89

6.3.5 导线测量的内业工作91

6.3.6 错误的检查方法95

6.4 高程控制测量97

6.4.1 引言97

6.4.2 三、四等水准测量97

6.4.3 光电三角高程测量100

6.5 交会定点101

6.5.1 前方交会101

6.5.2 后方交会103

本章小结104

复习思考题105

第七章 大比例尺地形图测绘106

7.1 地形图的基本知识106

7.1.1 地形图概述106

7.1.2 地形图的比例尺106

7.1.3 地形图符号108

7.1.4 地形图的分幅与编号111

7.2 测图前的准备工作114

7.2.1 大比例尺测图的技术设计114

7.2.2 资料收集与仪器准备及人员的组织与安排117

7.2.3 图板的准备117

7.3 大比例尺地形图测绘119

7.3.1 大比例尺地形图测绘的原理119

7.3.2 图根控制测量与测站点测定120

7.3.3 碎部点的数据采集方法121

7.3.4 地形图绘制124

7.3.5 地形图的拼接、检查和整饰125

7.4 大比例尺数字化测图126

7.4.1 数字化测图与全站仪数字化测图126

7.4.2 大比例尺数字化测图的作业模式127

7.4.3 大比例尺数字化测图的基本作业过程128

本章小结134

复习思考题134

第八章 地形图应用136

8.1 地形图应用的概述136

8.1.1 地形图图外注记识读136

8.1.2 地物识读138

8.1.3 地貌识读139

8.2 地形图应用的基本内容139

8.2.1 在地形图上确定点的坐标139

8.2.2 在地形图上确定点的高程140

8.2.3 在地形图上确定直线的长度141

8.2.4 在地形图上确定直线的坐标方位角142

8.2.5 在地形图上确定直线的坡度143

8.3 工程建设中地形图的应用143

8.3.1 图形面积的量算143

8.3.2 按设计坡度选定最短路线145

8.3.3 绘制纵断面图146

8.3.4 确定汇水面积146

8.3.5 平整场地时填挖边界的确定和土方量的计算147

8.4 数字地形图的应用150

8.4.1 数字地形图基本几何要素的查询150

8.4.2 土方量的计算151

8.4.3 断面图的绘制153

本章小结154

复习思考题154

第九章 施工测量的基本方法156

9.1 施工测量概述156

9.2 放样的基本工作156

9.2.1 水平角的测设156

9.2.2 距离的测设157

9.2.3 高程的测设158

9.3 测设点位的方法159

9.3.1 极坐标法放样159

9.3.2 方向线交会法放样159

9.3.3 角度交会法放样160

9.4 已知水平线及已知坡度线的测设160

9.4.1 已知水平线的测设160

9.4.2 已知坡度线的测设161

9.5 垂准测量162

9.5.1 吊垂线法162

9.5.2 经纬仪法163

9.5.3 激光垂准仪的应用163

本章小结164

复习思考题164

第十章 线路测量165

10.1 公路工程测量概述165

10.2 公路工程测量的精度标准165

10.2.1 平面控制测量的精度指标165

10.2.2 高程控制测量的精度指标168

10.3 路线中桩测量169

10.3.1 路线交点的测设170

10.3.2 路线转点的测设171

10.3.3 路线转角的测定172

10.3.4 里程桩的设置172

10.4 圆曲线及其测设173

10.4.1 圆曲线主点测设173

10.4.2 圆曲线的详细测设175

10.4.3 虚交点法测设圆曲线主点178

10.5 缓和曲线及其测设180

10.5.1 缓和曲线公式180

10.5.2 缓和曲线的主点测设182

10.5.3 缓和曲线的曲线详细测设183

10.6 路线中线逐桩坐标计算185

10.7 路线纵横断面测量187

10.7.1 路线纵断面测量187

10.7.2 路线横断面测量190

10.8 路线施工测量193

10.8.1 中线恢复测量193

10.8.2 施工控制桩测设193

10.8.3 路基边桩测设193

10.8.4 竖曲线测设194

10.9 高速铁路施工测量概述及精度标准196

10.9.1 高速铁路施工测量概述196

10.9.2 平面控制测量的精度标准196

10.9.3 高程控制测量的精度标准198

10.10 高速铁路平面控制测量200

10.10.1 框架控制网（CP0）200

10.10.2 案例介绍：合肥至蚌埠客运专线CP0网建立202

10.10.3 基础平面控制网（CPI）和线路平面控制网（CPⅡ）简介204

10.10.4 轨道平面控制网（CPⅢ）205

10.11 高速铁路高程控制测量206

10.11.1 线路水准基点控制网测量206

10.11.2 轨道控制网（CPⅢ）高程测量207

10.12 高速铁路轨道施工测量207

10.13 全站仪进行公路曲线测设案例209

10.13.1 曲线示例数据209

10.13.2 全站仪放样公路曲线209

本章小结214

复习思考题214

第十一章 桥梁和隧道工程测量216

11.1 桥梁工程施工测量216

11.1.1 小型桥梁施工测量216

11.1.2 中型桥梁施工测量217

11.2 隧道施工测量221

11.2.1 隧道洞外控制测量221

11.2.2 隧道洞外、洞内联系测量225

11.2.3 隧道洞内控制测量229

11.2.4 隧道洞内中线测量231

11.2.5 隧道施工测量232

本章小结234

复习思考题234

第十二章 工业与民用建筑测量235

12.1 建筑场地上的施工控制测量235

12.1.1 建筑施工测量概述235

12.1.2 建筑场地上施工平面控制网的建立236

12.1.3 建筑场地上施工高程控制网的建立239

12.2 一般民用建筑施工测量240

12.2.1 建筑物测设前的准备工作240

12.2.2 场地平整的测量工作241

12.2.3 建筑物主轴线的定位测量242

12.2.4 建筑物放线243

12.2.5 建筑物基础工程施工测量244

12.2.6 砌墙身的测量工作246

12.3 工业厂房控制网和柱列轴线测设247

12.3.1 工业厂房控制网的测设247

12.3.2 柱列轴线的测设和柱基施工测量248

12.3.3 工业厂房构件的安装测量249

12.4 高层建筑施工测量253

12.4.1 高层建筑物的轴线投测253

12.4.2 高层建筑物的高程传递255

12.5 烟囱、水塔施工测量255

12.5.1 烟囱的定位、放线256

12.5.2 烟囱基础的施工测量256

12.5.3 烟囱的施工测量256

12.6 大坝施工测量257

12.6.1 坝轴线放样257

12.6.2 坝体控制测量258

12.6.3 清基范围的测定259

12.6.4 坝体浇筑中的施工放样260

12.7 管道工程测量261

12.7.1 管道中线测量261

12.7.2 管线纵、横断面测量262

12.7.3 管线施工测量263

12.7.4 顶管施工测量263

12.7.5 管线竣工测量265

12.8 竣工总平面图的编绘265

12.8.1 竣工测量265

12.8.2 竣工总平面图的编绘266

本章小结267

复习思考题267

第十三章 变形监测268

13.1 变形监测概述268

13.1.1 变形监测的基本概念268

13.1.2 变形监测的对象268

13.1.3 变形监测特点268

13.1.4 变形监测的主要内容269

13.2 变形监测方案设计269

13.2.1 基本技术要求269

13.2.2 变形监测的等级和精度270

13.2.3 变形监测网点270

13.2.4 变形监测网的布设及精度要求271

13.2.5 变形监测数据处理与变形分析271

13.3 工程建筑物的变形监测272

13.3.1 沉降观测272

13.3.2 水平位移观测276

13.3.3 倾斜观测278

13.3.4 挠度观测280

13.3.5 裂缝观测280

本章小结281

复习思考题281

第十四章 全球卫星定位系统在土木工程中的应用282

14.1 原理与方法282

14.1.1 GPS概述282

14.1.2 GPS定位原理282

14.1.3 GPS定位基本方法283

14.2 GPS-RTK在数字化测图中的应用284

14.3 全球卫星定位系统在公路测量中的应用289

14.3.1 GPS在道路设计中应用289

14.3.2 GPS在道路放样中应用291

14.4 全球卫星定位系统在变形监测中的应用293

14.4.1 GPS在变形监测中的特点293

14.4.2 矿区边坡GPS变形监测294

本章小结295

复习思考题295

主要参考文献297