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1 绪论1

1.1 测绘学的研究与应用领域1

1.1.1 大地测量学（Geodesy）1

1.1.2 摄影测量与遥感（Photogrammetry and Remote Sensing）1

1.1.3 地形测量学（或普通测量学）（Topographic Surveying）1

1.1.4 工程测量学（Engineering Surveying）2

1.2 地球的形状与大小2

1.3 地面点位的确定3

1.3.1 地面点的坐标3

1.3.2 地面点的高程6

1.3.3 水平面代替水准面的限度7

1.4 直线定向与点位坐标计算8

1.4.1 直线定向8

1.4.2 地面点坐标测算原理11

1.5 罗盘仪及其使用12

1.5.1 罗盘仪的构造12

1.5.2 用罗盘仪测定直线的磁方位角13

1.5.3 注意事项13

习题与作业13

2 水准测量14

2.1 水准测量原理14

2.2 水准测量的仪器与工具15

2.2.1 水准仪15

2.2.2 水准尺和尺垫18

2.3 水准仪的使用19

2.3.1 水准仪的安置（Set up of a level）19

2.3.2 粗略整平（Rough leveling）19

2.3.3 水准尺的瞄准（Aiming at the roc）19

2.3.4 精确整平与读数（Precise leveling and reading）20

2.4 水准测量作业程序21

2.4.1 水准点（Benchmark）21

2.4.2 水准路线（Leveling Line）21

2.4.3 微差水准测量（Differential Leveling）22

2.4.4 水准测量的检核23

2.4.5 水准测量的内业25

2.5 水准仪的检验与校正27

2.5.1 微倾式水准仪的检校27

2.5.2 自动安平水准仪的检校29

2.6 水准测量误差29

2.6.1 仪器误差（Instrumental Error）29

2.6.2 观测误差（Observing Error）30

2.6.3 外界条件的影响30

2.7 精密水准仪与电子水准仪简介31

2.7.1 精密水准仪（Precise Levels）31

2.7.2 电子水准仪（Electronic Levels）32

习题与作业33

3 角度测量34

3.1 角度测量原理34

3.1.1 水平角和竖直角（Horizontal and Vertical Angles）34

3.1.2 角度测量原理34

3.2 经纬仪35

3.2.1 经纬仪的分类35

3.2.2 光学经纬仪的结构与使用35

3.2.3 电子经纬仪简介38

3.3 水平角观测40

3.3.1 经纬仪的安置（Setting up a theodolite）40

3.3.2 照准标志及照准目标方法41

3.3.3 水平角观测方法42

3.3.4 电子经纬仪测角的简单操作44

3.4 竖直角观测45

3.4.1 竖直角测量的用途45

3.4.2 竖直度盘（Vertical Circle）45

3.4.3 竖直角的观测和计算46

3.4.4 竖直度盘的指标差47

3.4.5 竖盘指标自动补偿装置47

3.5 水平角测量误差48

3.5.1 仪器误差（Instrumental Error）49

3.5.2 对中误差与觇标误差（Errors of Centring and Position）50

3.5.3 观测误差（Observation Error）51

3.5.4 外界条件的影响51

3.6 经纬仪的检验与校正51

3.6.1 照准部水准管轴应垂直于仪器竖轴的检校52

3.6.2 十字丝竖丝应垂直于仪器横轴的检校52

3.6.3 视准轴应垂直于横轴的检校53

3.6.4 横轴与竖轴垂直的检校53

3.6.5 竖盘指标差的检校54

3.6.6 光学对中器的检校54

习题与作业55

4 距离测量56

4.1 距离测量概述56

4.2 视距测量56

4.2.1 视准轴水平时视距原理56

4.2.2 视准轴倾斜时视距原理57

4.3 普通钢尺量距58

4.3.1 量距的工具58

4.3.2 直线定线（Alignment）59

4.3.3 量距方法（Linear Measuring Methods）59

4.3.4 钢尺量距误差61

4.4 电磁波测距61

4.4.1 光电测距仪的基本工作原理62

4.4.2 红外测距仪及其使用64

4.4.3 光电测距成果整理66

4.4.4 光电测距的精度分析67

4.5 电子全站仪的使用68

4.5.1 概述68

4.5.2 TC2000电子全站仪简介68

4.5.3 应用全站仪进行数字化测量69

4.5.4 全站仪程序测量70

习题与作业74

5 测量误差75

5.1 测量误差概念75

5.1.1 测量误差产生的原因75

5.1.2 测量误差的分类与处理原则75

5.2 偶然误差的特性76

5.3 评定精度的标准78

5.3.1 中误差（Mean Square Error）78

5.3.2 相对误差（Relative Error）81

5.3.3 极限误差（Limit Error）81

5.4 误差传播定律及应用82

习题与作业84

6 控制测量85

6.1 控制测量概述85

6.1.1 控制测量的作用和布网原则85

6.1.2 国家控制网的概念85

6.1.3 工程控制网87

6.1.4 图根控制网（Mapping Control Network）88

6.2 导线测量89

6.2.1 概述89

6.2.2 导线测量的外业工作90

6.2.3 导线测量的内业计算91

6.3 三角测量99

6.3.1 三角测量（Triangulation）概念99

6.3.2 小三角测量99

6.4 交会法测定点位104

6.4.1 前方交会法（Forward Intersection）104

6.4.2 侧方交会法（Side Intersection）105

6.4.3 距离交会法（边长交会）（Linear Intersection）105

6.4.4 用全站仪进行坐标测量106

6.5 高程控制测量106

6.5.1 三等、四等水准测量106

6.5.2 三角高程测量（Trigonometric Leveling）109

6.5.3 光电三角高程测量（Electro-optical Trigonomeric Leveling）110

6.6 GPS卫星定位测量简介111

6.6.1 GPS的产生及其发展111

6.6.2 GPS系统的组成112

6.6.3 GPS定位的基本原理113

6.6.4 GPS接收机基本类型113

6.6.5 GPS网的布设114

6.6.6 GPS技术的应用115

6.6.7 GPS高程及其应用116

6.7 手持GPS接收机的应用116

6.7.1 概述116

6.7.2 开机与使用116

6.7.3 基本操作与用途118

习题与作业121

7 大比例尺地形图的测绘和应用122

7.1 地形图的基本知识122

7.1.1 地形图的概念122

7.1.2 地形图的比例尺（Scale）122

7.1.3 地形图的图幅、图号和图廓123

7.2 地形图的符号124

7.2.1 地物符号（Object Symbol）124

7.2.2 地貌符号（Relief Symbol）125

7.2.3 注记符号（Letter Symbol）131

7.3 图根点加密与测图前准备工作131

7.3.1 图根点的测量和加密方法131

7.3.2 测图前准备工作132

7.4 大比例尺地形图的测绘133

7.4.1 经纬仪测绘法（Method of Transit Mapping）133

7.4.2 小平板仪与经纬仪联合测图法（Joint Mapping with P1ane-table and Trasit）134

7.4.3 大平板仪测图法（Topographic Mapping with Plane-table）135

7.4.4 全站仪数字化测图法（Topographic Mapping with Total Station）135

7.5 地形图的分幅与编号137

7.5.1 梯形分幅与编号（Trapeze and Numbering）137

7.5.2 矩形分幅与编号（Rectangular Sheet and Numbpering）139

7.6 地形图的应用140

7.6.1 地形图应用概述140

7.6.2 地形图应用的基本内容141

7.6.3 地形图上求算平面面积143

7.6.4 在地形图上确定汇水范围148

7.6.5 地形图在平整土地中的应用148

7.6.6 作各种专业图的底图152

7.6.7 地形图在地质勘探工程中的应用152

7.6.8 地形图在采矿工程中的应用153

7.6.9 地形图在农田水利工程中的应用153

7.6.10 地形图在建筑规划设计中的应用154

习题与作业157

8 测设（放样）的基本工作158

8.1 测设水平距离158

8.1.1 一般方法158

8.1.2 精确方法158

8.2 测设水平角158

8.2.1 一般方法159

8.2.2 精确方法159

8.3 测设点的平面位置159

8.3.1 直角坐标法（Method by Rectangular Coordinates）159

8.3.2 极坐标法（Method by Polar Coordinates）160

8.3.3 角度交会法（Method by Angular Intersection）160

8.3.4 距离交会法（Method by Linear Intersection）161

8.3.5 全站仪测设点位法161

8.3.6 GPS（RTK）放样法161

8.3.7 用CORS放样162

8.4 测设已知高程163

8.5 测设已知坡度线164

习题与作业165

9 建筑施工测量166

9.1 施工测量的特点166

9.2 建筑场地的施工控制测量166

9.2.1 建筑基线166

9.2.2 建筑方格网167

9.2.3 建筑场地的高程控制169

9.3 工业与民用建筑中的施工测量169

9.3.1 民用建筑施工中的测量工作169

9.3.2 工业厂房的测设工作和柱基施工测量172

9.3.3 工业厂房构件的安装测量173

9.4 高层建筑物施工测量175

9.4.1 高层建筑物的轴线投测175

9.4.2 高层建筑物的高程传递176

9.5 竣工测量178

9.5.1 现场竣工测量178

9.5.2 竣工总平面图的编绘178

9.6 建筑物的变形观测178

9.6.1 建筑物的沉降观测179

9.6.2 建筑物的倾斜观测182

习题与作业183

10 道桥工程测量185

10.1 道路中线测量185

10.1.1 测算转向角α185

10.1.2 测设中桩（里程桩）（Centerline Stake）186

10.2 圆曲线测设186

10.2.1 圆曲线要素的计算187

10.2.2 圆曲线主点的测设187

10.2.3 圆曲线的详细（加密）测设188

10.3 纵横断面图测量190

10.3.1 纵断面图测绘190

10.3.2 横断面图测绘191

10.4 道路施工测量193

10.4.1 施工控制桩测设194

10.4.2 路基测设194

10.4.3 竖曲线的测设195

10.4.4 土方量的计算196

10.5 新仪器新技术在路线工程测量中的应用197

10.5.1 路线控制测量的基本要求197

10.5.2 GPS控制网布设201

10.5.3 GPS控制网的观测工作202

10.5.4 某铁路GPS控制网实例204

10.5.5 TPS-1000系列全站仪程序应用208

10.6 导线极坐标法测设路线工程方法226

10.6.1 路线工程实例226

10.6.2 坐标换算实例226

10.7 路线带状地形图测绘234

10.7.1 地形点的描述234

10.7.2 地形编码（Landform Coding）235

10.8 在路线工程测量中RTK技术及GPS静态定位技术的应用235

10.8.1 RTK技术工作原理235

10.8.2 RTK技术在路线中线点测设中的应用236

10.8.3 GPS静态定位技术在路线工程测量中的应用237

10.9 桥梁工程测量238

10.9.1 桥梁施工控制网238

10.9.2 桥梁墩台定位测量240

10.9.3 桥梁架设施工测量240

习题与作业241

11 管线工程测量243

11.1 管线工程测量概述243

11.2 管道中线测量243

11.2.1 管道主点的测设243

11.2.2 中桩（里程桩）的测设244

11.2.3 转向角测量244

11.2.4 绘制里程桩手簿245

11.3 管道纵横断面图测绘245

11.3.1 纵断面图测绘245

11.3.2 横断面图测绘248

11.4 管道施工测量249

11.4.1 地下管道施工测量249

11.4.2 架空管道施工测量251

11.4.3 顶管施工测量251

11.5 管道竣工测量253

11.5.1 管道竣工带状平面图253

11.5.2 管道竣工断面图253

习题与作业254

12 地籍测绘256

12.1 概述256

12.1.1 地籍的概念256

12.1.2 地籍测量的任务256

12.2 地籍平面控制测量256

12.2.1 地籍测量的坐标系统256

12.2.2 平面控制网的等级和施测257

12.3 地籍要素调查257

12.3.1 地块的划分和编号258

12.3.2 调查的内容和方法258

12.4 地籍要素测量259

12.4.1 地籍要素测量的内容259

12.4.2 地籍要素测量的方法259

12.4.3 地籍要素测量的精度259

12.4.4 地籍测量点的编号260

12.4.5 界址点坐标成果表和地籍草图的编绘261

12.5 地籍成果整理262

12.5.1 地籍图的绘制262

12.5.2 面积量算265

12.6 地籍修测265

习题与作业266

13 地质勘探工程测量267

13.1 勘探工程测量267

13.1.1 勘探线、勘探网的测设267

13.1.2 物探网的测设268

13.1.3 探槽、探井、钻孔等勘探工程测量271

13.2 地质剖面测量272

13.2.1 剖面定线272

13.2.2 剖面测量272

13.2.3 剖面图的绘制272

13.3 地质填图测量274

13.3.1 地质填图的比例尺274

13.3.2 地质填图的方法274

13.3.3 地质填图工程中应注意的问题275

13.3.4 地形地质图的绘制275

习题与作业275

14 矿山测量276

14.1 矿山测量概述276

14.1.1 矿山测量的任务276

14.1.2 矿山测量的作用276

14.1.3 矿山测量工作的特点277

14.2 井下控制测量277

14.2.1 井下控制测量的特点277

14.2.2 井下平面控制277

14.2.3 井下高程控制280

14.3 井下联系测量282

14.3.1 平面联系测量282

14.3.2 高程联系测量289

14.4 巷道施工测量291

14.4.1 中线的标定291

14.4.2 腰线的标定293

14.4.3 激光给向（Laser Guiding）295

14.4.4 贯通测量296

14.5 矿图297

14.5.1 矿图的概念和种类297

14.5.2 井下测量图的投影原理298

14.5.3 井下测量图的绘制300

14.5.4 井下测量图的专用符号302

14.5.5 矿山测量图的拼接303

习题与作业303

附录一 实验与实习须知305

附录二 测量实验指导308

附录三 测量教学实习指导315

参考文献322