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1绪论1

1.1 测绘学与土木工程测量概述2

1.1.1 测绘学的任务及作用2

1.1.2 土木工程测量的任务3

1.2 地球的形状与大小3

1.2.1 大地水准面4

1.2.2 参考椭球体4

1.3 测量常用坐标系5

1.3.1 大地坐标系5

1.3.2 高斯平面直角坐标系7

1.3.3 独立平面直角坐标系8

1.3.4 高程系统9

1.4 用水平面代替水准面的限度10

1.4.1 对水平距离的影响10

1.4.2 对水平角的影响10

1.4.3 对高差的影响11

1.5 测量的基本工作和原则11

1.6 测量常用计量单位和换算13

知识归纳13

独立思考14

参考文献14

2水准测量与水准仪15

2.1 水准测量16

2.1.1 水准测量原理16

2.1.2 水准测量方法17

2.1.3 地球曲率和大气折光的影响17

2.2 水准仪和水准尺18

2.2.1 水准仪的构造18

2.2.2 测量望远镜19

2.2.3 水准器20

2.2.4 水准尺和尺垫21

2.2.5 水准仪的使用步骤22

2.3 自动安平水准仪23

2.3.1 自动安平水准仪的原理23

2.3.2 自动安平补偿器24

2.3.3 阻尼器25

2.4 电子水准仪25

2.4.1 概述25

2.4.2 电子水准仪的基本构造和条码水准尺27

2.4.3 电子水准仪的测量原理27

2.4.4 电子水准仪的使用步骤29

2.5 水准测量外业施测及成果计算30

2.5.1 水准点与水准路线30

2.5.2 普通水准测量31

2.5.3 国家三、四等水准测量32

2.5.4 水准测量校核与成果计算34

2.6 水准测量的误差来源及削减方法35

2.6.1 仪器误差35

2.6.2 观测误差36

2.6.3 外界环境的影响36

2.7 水准仪的检验与校正37

2.7.1 圆水准器轴平行仪器竖轴的检验与校正37

2.7.2 十字丝横丝垂直仪器竖轴的检验与校正38

2.7.3 水准管轴平行视准轴的检验与校正38

知识归纳39

独立思考39

参考文献40

3角度、距离测量与全站仪41

3.1 角度测量原理42

3.1.1 水平角测量原理42

3.1.2 竖直角测量原理42

3.2 光学经纬仪及电子经纬仪简介42

3.2.1 经纬仪的分类与DJ6型光学经纬仪的构造42

3.2.2 DJ6型光学经纬仪的读数装置和操作43

3.2.3 电子经纬仪简介47

3.3 水平角和竖直角测量方法51

3.3.1 水平角测量51

3.3.2 竖直角测量53

3.4 光学经纬仪的检验和校正55

3.4.1 照准部水准管轴垂直于竖轴的检验与校正56

3.4.2 十字丝竖丝垂直于横轴的检验与校正56

3.4.3 望远镜视准轴垂直于横轴的检验与校正57

3.4.4 横轴垂直于竖轴检验与校正58

3.4.5 竖盘指标差及其检验与校正58

3.4.6 光学对中器的检验与校正58

3.5 角度测量误差分析及注意事项59

3.5.1 角度测量误差源59

3.5.2 水平角观测注意事项61

3.6 钢尺量距与视距测量61

3.6.1 钢尺量距61

3.6.2 视距测量66

3.7 电磁波测距68

3.7.1 电磁波测距基本原理69

3.7.2 脉冲式光电测距69

3.7.3 相位法测距70

3.7.4 测距成果整理和标称精度71

3.8 全站仪73

3.8.1 电子全站仪简介73

3.8.2 全站仪的应用功能76

3.8.3 自动全站仪77

知识归纳78

独立思考79

参考文献80

4测量误差的基本知识81

4.1 测量误差概述82

4.1.1 测量误差的来源82

4.1.2 测量误差的分类及其处理方法82

4.1.3 偶然误差的特性83

4.2 评定测量精度的标准85

4.2.1 中误差85

4.2.2 相对误差86

4.2.3 极限误差86

4.3 观测值与算术平均值的中误差86

4.3.1 算术平均值及其中误差86

4.3.2 观测值的改正数87

4.3.3 观测值的精度评定88

4.4 误差传播定律及其应用89

4.4.1 观测值的函数89

4.4.2 一般函数的中误差90

4.4.3 误差传播定律的应用91

4.5 不等精度观测值的精度评定92

4.5.1 不等精度观测值的权92

4.5.2 加权平均值及其中误差93

4.5.3 单位权中误差94

知识归纳95

独立思考95

参考文献95

5控制测量与卫星定位技术96

5.1 控制测量概述97

5.1.1 平面控制测量97

5.1.2 高程控制测量98

5.2 直线定向及坐标正、反算99

5.2.1 直线定向99

5.2.2 坐标方位角的推算100

5.2.3 平面坐标的正、反算101

5.2.4 陀螺经纬仪定向102

5.3 导线测量104

5.3.1 导线的布设形式104

5.3.2 导线的观测105

5.3.3 导线测量的近似平差计算106

5.3.4 导线测量错误的检查方法111

5.3.5 导线测量的精度112

5.4 交会测量115

5.4.1 前方交会115

5.4.2 后方交会116

5.4.3 距离交会118

5.4.4 自由设站118

5.5 高程控制测量120

5.5.1 水准测量概述120

5.5.2 三角高程测量123

5.6 全球导航卫星系统（GNSS）128

5.6.1 GNSS概述128

5.6.2 GPS的组成130

5.6.3 GPS定位的基本原理131

5.6.4 GNSS控制测量133

5.6.5 RTK技术137

5.6.6 CORS系统137

知识归纳139

独立思考139

参考文献141

6大比例尺地形图测绘142

6.1 地形图的比例尺144

6.1.1 数字比例尺144

6.1.2 图示比例尺144

6.1.3 比例尺精度144

6.2 地形图的分幅与编号145

6.2.1 梯形分幅与编号145

6.2.2 矩形分幅与编号151

6.3 地形图图外注记与地形图图式152

6.3.1 地形图图外注记152

6.3.2 地形图图式153

6.4 大比例尺地形图的测绘157

6.4.1 测图前的准备工作157

6.4.2 地形图测绘方法158

6.4.3 全站仪数字测图159

6.4.4 大比例尺数字地形图的质量控制162

知识归纳162

独立思考163

参考文献163

7地形图的应用164

7.1 地形图应用概述165

7.2 地形图应用的基本内容165

7.2.1 确定点的平面坐标165

7.2.2 确定两点间的距离和直线坐标方位角166

7.2.3 确定点的高程和两点间的坡度166

7.3 面积和体积的计算167

7.3.1 图形面积的量算167

7.3.2 体积计算168

7.4 地形图在工程中的应用170

7.4.1 按设计线路绘制纵断面图170

7.4.2 确定汇水面积171

7.4.3 按规划坡度选线171

7.4.4 根据等高线整理场地171

知识归纳172

独立思考173

参考文献173

8施工测量的基本知识174

8.1 概述175

8.1.1 施工测量的内容与原则175

8.1.2 施工测量的特点及精度要求175

8.1.3 施工坐标与测量坐标的换算176

8.2 施工放样的基本内容176

8.2.1 已知水平角的放样176

8.2.2 已知水平距离的放样177

8.2.3 已知高程的放样178

8.3 点的平面位置放样179

8.3.1 直角坐标法179

8.3.2 极坐标法180

8.3.3 距离交会法180

8.3.4 角度交会法180

8.4 全站仪和RTK的点位放样181

8.4.1 全站仪放样法181

8.4.2 RTK放样法181

知识归纳181

独立思考182

参考文献182

9建筑施工测量183

9.1 建筑施工控制测量184

9.1.1 平面控制测量184

9.1.2 高程控制测量187

9.2 工业与民用建筑施工测量187

9.2.1 概述187

9.2.2 建筑物轴线放样188

9.2.3 基础施工测量189

9.3 高层建筑施工测量191

9.3.1 概述191

9.3.2 轴线的竖向投测191

9.3.3 高程传递192

9.4 竣工测量及竣工总图的编绘192

9.4.1 概述192

9.4.2 竣工图193

9.4.3 竣工测量193

9.4.4 竣工总图的编绘194

9.5 建筑变形监测194

9.5.1 概述194

9.5.2 建筑沉降监测197

9.5.3 建筑水平位移监测201

9.5.4 建筑物倾斜监测202

9.5.5 裂缝监测206

知识归纳206

独立思考207

参考文献207

10线路工程测量208

10.1 概述209

10.1.1 线路工程、线路工程测量的概念209

10.1.2 线路工程测量的任务209

10.1.3 技术方案设计要点209

10.2 线路勘测209

10.2.1 初测209

10.2.2 定测210

10.2.3 既有线路勘测210

10.3 曲线测设211

10.3.1 曲线类型211

10.3.2 曲线要素211

10.3.3 曲线坐标计算213

10.3.4 曲线测设方法215

10.4 纵、横断面测量217

10.4.1 线路纵断面测量217

10.4.2 线路横断面测量219

10.4.3 断面图的绘制220

10.5 线路施工测量222

10.5.1 线路复测222

10.5.2 路基边坡放样222

10.5.3 路基高程放样223

知识归纳223

独立思考223

参考文献224

11桥隧工程测量225

11.1 桥梁工程测量226

11.1.1 概述226

11.1.2 桥梁施工控制测量226

11.1.3 桥梁墩台定位227

11.1.4 墩台施工测量229

11.2 隧道工程测量229

11.2.1 概述229

11.2.2 洞外控制测量230

11.2.3 洞内控制测量231

11.2.4 竖井联系测量233

11.2.5 隧道贯通测量234

知识归纳236

独立思考236

参考文献236