《测量学》课程教学大纲

《测量学》课程教学大纲

一、课程简介

《测量学》为空间信息与数字技术专业核心课，是该专业学科基础课《空间信息导论》、学科核心课《遥感原理》和《导航定位技术》课程内容的有益补充和拓展，也是实践教学课程《测量学综合实验》的先修课程。该课程主要讲授测量学的理论基础和测量方法，内容包括测量的基础地理知识、测量误差的基础知识、角度测量和距离测量、平面控制测量和高程控制测量、大比例尺数字测图的基本原理与方法以及建筑工程测量基本原理与方法。

“Surveying” is the expanding course of the professional discipline of spatial information and digital technology. It is a good complement and development to the main content of the basic course of “Introduction to Spatial Information”, professional core course of “Navigation Position Technology” and “Principles of Remote Sensing”. It is also a prerequisite for the course of experimental teaching of “Comprehensive Experiment Surveying”. T his course is mainly concerned with the foundations of theory and measurement methods of surveying. The contend includes the basic geography knowledge of measuring, the basic knowledge of measurement error, angle and distance measurement, plane control survey and elevation control survey, the principle and methods of the large scale digital mapping and architectural survey.

二、课程目标

通过该课程学习，使学生掌握测量学的基础理论知识（地图投影、坐标系统、测量误差等）、测量原理和方法（角度测量和距离测量、平面控制测量和高程控制测量）、测量学基本应用能力（大比例尺数字测图和建筑工程测量）。同时，熟悉和了解常规测量仪器（全站仪、水准仪等）的测量原理和操作规范。

In the study of the course, students are required to master following contents: basic theory knowledge of surveying (map projection, coordinate system, measurement error, etc.), the measuring principle and method (angle and distance measurement, plane control survey and elevation control survey), the basic application ability of surveying (the large scale digital mapping and architectural survey). At the same time, students will realize and be familiar with measurement theory and operating norms of the conventional measuring instruments (water level, total station, etc.).

三、课程内容安排和要求

（一）教学内容、要求及教学方法

第1章测量学基础知识

教学内容：

1.1 测量学的定义和基本任务

1.2 现代测量学的学科分支与历史发展

1.3 测量坐标系

1.4 地图投影

1.5 地形图概述

1.6 测量工作程序及基本内容

1.7 测量的度量单位

教学要求：

了解测量学的基本概念、测量学的发展历史、测量学的地位与作用；理解大地水准面、测量坐标系、测量工作程序等基本内容；掌握高斯投影、坐标换带等计算原理。

教学方法：

从生活常识中引入测量学的重要性和发展历史、结合图例讲解大地基准面、测量坐标系、高斯投影、方位角等知识点。

学时分配：4学时。

第2章测量误差基本知识

教学内容：

2.1 测量误差概述

2.2 偶然误差的特性

2.3 精度估计的标准

2.4 观测值的算术平均值及改正值

2.5 误差传播定律

2.6 加权平均数及其中误差

教学要求：

了解加权平均数及其中误差、误差的来源和分类；熟悉测量误差产生的原因；理解观测值的算术平均值及改正值；掌握偶然误差的特性、精度估计的标准；理解和掌握误差传

播定律。

教学方法：

本章内容属测量学课程的基础知识，先从三角形内角和测量等实例引入测量学误差的基本概念、类别和来源。然后，结合数学推导和统计图形讲解中误差、偶然误差特性等重要知识点。为加强学生对误差传播定律的理解和应用，课堂举例讲解测量误差传播的演算过程。

学时分配：6学时。

第3章角度与距离测量

教学内容：

3.1 水平角与竖直角观测原理

3.2 经纬仪的构造及度盘读数

3.3 水平角观测

3.4 竖直角观测

3.5 距离测量

3.6 全站仪测水平角、竖直角和距离实验

教学要求：

了解经纬仪的构造；掌握和理解水平角与竖直角观测原理；掌握水平角、竖直角和距离测量的基本技术流程和误差要求；熟悉全站仪测水平角、竖直角和距离的实验步骤和操作规范。

教学方法：

本章内容属测量学课程的基本观测内容，先从地面点测量的基本原理引入水平角、竖直角和距离测量的重要性和意义。然后，结合图形和仪器结构深入讲解水平角与竖直角观测原理、角度观测流程及误差处理等重点和难点知识。理论讲解的基础上，使用全站仪进行课堂分组实验，熟悉和运用全站仪测水平角、竖直角和距离的实验步骤和操作规范。学时分配：4学时（另有2学时测量实践）。

第4章水准测量

教学内容：

4.1 高程测量概述

4.2 水准测量原理

4.3 水准尺和水准仪

4.4 水准测量的方法及成果处理

4.5 水准仪的检验和校正

教学要求：

了解高程测量的方法；熟悉水准仪和水准尺的构造及读数、水准仪的检验和校正；理解和掌握水准测量原理及等级划分；掌握水准测量方法及误差处理。

教学方法：

本章内容属测量学课程的基本观测内容之一，先从地面点高程测量的基本原理引入水准测量的重要性和意义。然后，结合图形和仪器结构深入讲解水准测量的观测原理和步骤、误差计算与处理等重点知识。理论讲解的基础上，使用水准仪进行课堂分组实验，熟悉和运用水准仪进行高程测量的实验步骤和操作规范。

学时分配：2学时（另有2学时测量实践）。

第5章控制测量

教学内容：

5.1平面控制测量概述

5.2导线测量原理

5.3导线的布设和野外测量方法

5.4导线点坐标计算的基本公式

5.5单导线的平差计算

教学要求：

了解平面控制测量的基本方法和目的；理解导线测量原理、导线的布设和野外测量方法、单导线的平差计算；掌握导线点坐标计算的基本公式。

教学方法：

图解和公式推导结合，讲解导线测量原理、坐标计算和平差计算；结合实例，讲解导线的布设和野外测量方法。

学时分配：6学时。

第6章数字测图原理与方法

教学内容：

6.1 野外数据采集方法

碎部点的测定方法、常用野外数据采集模式、地物点的测定、地貌点的测定。

6.2 数字成图的原理与方法

坐标变换、地物符号库的设计、图形绘制、图形裁剪、图廓整饰与绘图输出。

教学要求：

了解常用野外数据采集模式；理解碎部点的测定方法、坐标变换方法、地物符号库的设计；掌握地物点的测定方法、地貌点的测定方法、图形绘制方法。

教学方法：

结合实例讲解碎部点的测定方法、地物点的测定、地貌点的测定；图解和规范结合，讲解数字成图的基本要素（坐标变换、地物符号库的设计、图形绘制、图形裁剪、图廓整饰与绘图输出）。

学时分配：4学时。

第7章建筑工程测量

教学内容：

7.1 施工测量的基本原理与方法

施工测量概述、测设的基本原理、点的平面位置测设、铅垂线与水平面测设。

7.2 建筑施工测量

建筑施工控制测量、建筑施工测量、竣工总平面图的测绘、建筑物倾斜观测。

教学要求：

了解施工测量的基本步骤；理解施工测量的基本原理和测设方法；掌握建筑施工控制测量、建筑施工测量、竣工总平面图的测绘和建筑物倾斜观测方法。

教学方法：

结合实例讲解建筑施工测量的基本原理和流程；图解和规范结合，讲解施工测量的基本原理与方法。

学时分配：2学时。

（二）自学内容和要求

（三）实践性教学环节和要求

本课程包括4个学时的实践教学，内容为常用测量仪器（全站仪、水准仪）基本操作及规范，水平角、垂直角和距离的基本测量方法。通过实践教学，使学生能够更深入理解测量学基本原理及误差来源。

四、考核方式

考核方式：平时成绩（40%）+期末考试成绩（60%）

五、建议教材及参考资料

（一）教材：

翟翊，赵夫来，郝向阳等. 现代测量学. 测绘出版社，2008.

（二）参考资料：

1．顾孝烈，鲍峰，程效军.测量学（第四版）.同济大学出版社，2011.

2．李天文. 现代测量学.科学出版社，2007.