內(nèi) 容 簡 介本書系統(tǒng)地介紹應(yīng)用各類測繪儀器進(jìn)行各種空間地理數(shù)據(jù)的采集，包括點(diǎn)位坐標(biāo)與直線方位測定與測設(shè)、地形圖數(shù)字化測繪等外業(yè)工作和運(yùn)用測量誤差與平差理論進(jìn)行數(shù)據(jù)處理計(jì)算、計(jì)算機(jī)地圖成圖等內(nèi)業(yè)工作的工程技術(shù)和方法。內(nèi)容主要包括測量學(xué)的基本知識(shí)、地圖分幅、空間點(diǎn)位平面坐標(biāo)與高程及直線方位測定與測設(shè)、誤差理論與直接平差、大比例尺地形圖數(shù)字成圖等基本理論與方法。本教材在強(qiáng)調(diào)掌握有關(guān)課程知識(shí)體系內(nèi)容的基礎(chǔ)上，增加了測繪理論、技術(shù)和新型測繪儀器的應(yīng)用方面等實(shí)踐技能內(nèi)容。該教材適合作為所有工程類測量學(xué)的教學(xué)，以及測繪科技人員自學(xué)測繪新理論和新技術(shù)。前 言
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，測繪理論及技術(shù)已經(jīng)涵蓋了全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)、遙感(RS)及地理信息系統(tǒng)(GIS)等相關(guān)學(xué)科，形成了更加豐富、先進(jìn)的現(xiàn)代測繪科學(xué)。因此，本書對(duì)傳統(tǒng)測繪理論和技術(shù)進(jìn)行了全面介紹，并增加了測繪新技術(shù)、新理論、新設(shè)備、新方法，且結(jié)合建筑、道橋、管線、地質(zhì)勘探、礦山等特點(diǎn)，全面介紹測繪在這些行業(yè)中的具體應(yīng)用和實(shí)施，以滿足各類工程專業(yè)畢業(yè)生今后工作崗位的需求。在實(shí)際教學(xué)實(shí)踐中，任課教師可以根據(jù)具體情況對(duì)本書內(nèi)容進(jìn)行選擇教學(xué)。
本書以馬振利等主編的《測繪學(xué)》(2005年版)為基礎(chǔ)，在得到作者許可后加以更新出版，并更名為《測量學(xué)》。本書可作為各行業(yè)測繪工程技術(shù)人員的參考用書，尤其適合作為工科院校地礦類、土建類、水利類、道橋類、環(huán)境與安全類等各本、專科及高等職業(yè)教育的教學(xué)用書；也可作為施工現(xiàn)場測量人員的培訓(xùn)教材及參考資料。
本書由沈陽建筑大學(xué)劉茂華編寫第1～3章，遼寧工程技術(shù)大學(xué)任東風(fēng)編寫第14章，遼寧科技學(xué)院范海英編寫第13章，遼寧工程技術(shù)大學(xué)韋峰編寫第6、7章，遼寧地質(zhì)工程職業(yè)學(xué)院路海洋編寫第5章，沈陽建筑大學(xué)姚敬編寫第9、11章，北京歐諾嘉科技有限公司崔煥玉參編第11章，沈陽建筑大學(xué)王欣編寫第4章、遼寧工程技術(shù)大學(xué)張繼超編寫第8章、中交第一公路工程局有限公司夏志忠、宋寶歡、韓卯編寫第10章，遼寧地質(zhì)工程職業(yè)學(xué)院趙曉琳編寫第12章，最后由劉茂華、任東風(fēng)校正。感謝馬振利、張志超、孟慶偉、崔煥玉對(duì)本書編寫給予的大力支持，感謝沈陽金圖數(shù)碼科技有限公司、上海華測導(dǎo)航技術(shù)有限公司、北京歐諾嘉技術(shù)有限公司為本書提供的技術(shù)支持。
由于編者水平有限，書中必然存在疏漏之處，敬請(qǐng)各位專家和讀者不吝賜教。
編 者目 錄
第1章 緒論 1
1.1 測繪學(xué)的研究與應(yīng)用領(lǐng)域 1
1.1.1 大地測量學(xué) 1
1.1.2 攝影測量與遙感 1
1.1.3 地形測量學(xué) 2
1.1.4 工程測量學(xué) 2
1.2 地球形狀和大小 3
1.3 地面點(diǎn)位的確定 4
1.3.1 地面點(diǎn)的坐標(biāo) 4
1.3.2 地面點(diǎn)的高程 7
1.3.3 水平面代替水準(zhǔn)面的限度 7
1.4 直線定向與點(diǎn)位坐標(biāo)計(jì)算 9
1.4.1 直線定向 9
1.4.2 坐標(biāo)方位角推算 12
1.4.3 地面點(diǎn)坐標(biāo)測算原理 13
1.5 羅盤儀及其使用 14
1.5.1 羅盤儀的構(gòu)造 14
1.5.2 用羅盤儀測定直線的磁方位角 15
1.5.3 注意事項(xiàng) 15
習(xí)題 15
第2章 水準(zhǔn)測量 16
2.1 水準(zhǔn)測量原理 16
2.2 水準(zhǔn)測量的儀器與工具 17
2.2.1 水準(zhǔn)儀 17
2.2.2 水準(zhǔn)尺和尺墊 21
2.3 水準(zhǔn)儀的使用 22
2.4 水準(zhǔn)測量作業(yè)程序 23
2.4.1 水準(zhǔn)點(diǎn) 23
2.4.2 水準(zhǔn)路線 24
2.4.3 微差水準(zhǔn)測量 25
2.4.4 水準(zhǔn)測量的檢核 26
2.4.5 水準(zhǔn)測量的內(nèi)業(yè) 28
2.5 水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正 30
2.5.1 圓水準(zhǔn)器軸平行于儀器豎軸的檢驗(yàn)與校正 31
2.5.2 十字絲橫絲垂直于儀器豎軸的檢驗(yàn)與校正 32
2.5.3 水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸的檢驗(yàn)與校正 32
2.6 水準(zhǔn)測量的誤差及注意事項(xiàng) 34
2.6.1 儀器誤差 34
2.6.2 觀測誤差 34
2.6.3 外界條件影響 35
2.7 精密水準(zhǔn)儀與電子水準(zhǔn)儀 36
2.7.1 精密水準(zhǔn)儀及水準(zhǔn)尺 36
2.7.2 電子水準(zhǔn)儀 39
習(xí)題 40
第3章 角度測量 43
3.1 角度測量原理 43
3.1.1 水平角和豎直角 43
3.1.2 測角原理 44
3.2 經(jīng)緯儀 44
3.2.1 經(jīng)緯儀的分類 44
3.2.2 光學(xué)經(jīng)緯儀的結(jié)構(gòu)與使用 45
3.2.3 電子經(jīng)緯儀簡介 47
3.3 水平角觀測 47
3.3.1 經(jīng)緯儀的安置 48
3.3.2 照準(zhǔn)標(biāo)志及照準(zhǔn)目標(biāo)方法 48
3.3.3 水平角觀測方法 49
3.3.4 電子經(jīng)緯儀測角的簡單操作 52
3.4 豎直角觀測 53
3.4.1 豎直角測量的用途 53
3.4.2 豎直度盤 53
3.4.3 豎直角的觀測和計(jì)算 54
3.4.4 豎盤指標(biāo)差 55
3.4.5 豎盤指標(biāo)差自動(dòng)補(bǔ)償裝置 56
3.5 水平角測量誤差 56
3.5.1 儀器誤差 57
3.5.2 對(duì)中誤差與覘標(biāo)誤差 59
3.5.3 觀測誤差 60
3.5.4 外界條件的影響 60
3.6 經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正 60
3.6.1 照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管的檢驗(yàn)與校正 61
3.6.2 十字絲豎絲的檢驗(yàn)與校正 61
3.6.3 視準(zhǔn)軸的檢驗(yàn)與校正 62
3.6.4 橫軸的檢驗(yàn)與校正 63
3.6.5 豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管的檢驗(yàn)與校正 64
3.6.6 光學(xué)對(duì)中器的檢驗(yàn)與校正 64
習(xí)題 65
第4章 距離測量 66
4.1 距離測量概述 66
4.2 視距測量 66
4.2.1 視準(zhǔn)軸水平時(shí)的視距原理 66
4.2.2 視準(zhǔn)軸傾斜時(shí)的視距原理 67
4.3 鋼尺量距 68
4.3.1 鋼尺及其輔助工具 68
4.3.2 直線定線 69
4.3.3 鋼尺量距的一般方法 70
4.3.4 鋼尺量距的主要誤差來源 72
4.3.5 鋼尺量距的注意事項(xiàng)及維護(hù) 72
4.4 電磁波測距 73
4.4.1 測距原理 73
4.4.2 紅外測距儀及其使用 75
4.4.3 測距誤差和標(biāo)稱精度 77
4.5 電子全站儀的使用 78
4.5.1 概述 78
4.5.2 全站儀的使用 78
習(xí)題 81
第5章 測量誤差的基本知識(shí) 83
5.1 測量誤差的概念 83
5.1.1 測量誤差產(chǎn)生的原因 83
5.1.2 測量誤差的分類與處理原則 84
5.2 偶然誤差的特性 85
5.3 評(píng)定精度的標(biāo)準(zhǔn) 87
5.3.1 中誤差(Mean Square Error) 87
5.3.2 相對(duì)誤差(Relative Error) 90
5.3.3 極限誤差(Limit Error) 90
5.4 誤差傳播定律及應(yīng)用 91
習(xí)題 93
第6章 控制測量 94
6.1 控制測量概述 94
6.1.1 控制測量的作用和布網(wǎng)原則 94
6.1.2 國家控制網(wǎng) 95
6.1.3 工程控制網(wǎng) 96
6.1.4 圖根控制網(wǎng)(Mapping Control Network) 98
6.2 導(dǎo)線測量 99
6.2.1 概述 99
6.2.2 導(dǎo)線測量的外業(yè)工作 99
6.2.3 導(dǎo)線測量的內(nèi)業(yè)計(jì)算 101
6.3 三角測量 107
6.3.1 三角測量的概念 107
6.3.2 小三角測量 108
6.4 交會(huì)法測定點(diǎn)位 112
6.4.1 前方交會(huì)法(Forward Intersection) 112
6.4.2 側(cè)方交會(huì)法(Side Intersection) 114
6.4.3 距離交會(huì)法 114
6.5 高程控制測量 115
6.5.1 三、四等水準(zhǔn)測量 115
6.5.2 三角高程測量(Trigonometric Leveling) 118
6.5.3 光電三角高程測量(Electro-optical Trigonomeric Leveling) 119
6.6 GPS衛(wèi)星定位測量簡介 120
6.6.1 GPS的產(chǎn)生及其發(fā)展 120
6.6.2 GPS系統(tǒng)的組成 120
6.6.3 GPS定位的基本原理 121
6.6.4 GPS接收機(jī)的基本類型 121
6.6.5 GPS網(wǎng)的布設(shè) 121
6.6.6 GPS技術(shù)的應(yīng)用 122
6.6.7 GPS高程及其應(yīng)用 124
6.7 GNSS接收機(jī)實(shí)例簡介 124
6.8 手持GPS接收機(jī)的應(yīng)用 129
6.8.1 概述 129
6.8.2 開機(jī)與使用 129
6.8.3 基本操作與用途 130
習(xí)題 132
第7章 大比例尺地形圖的測繪和應(yīng)用 134
7.1 地形圖的基本知識(shí) 134
7.1.1 地形圖的比例尺(Scale) 134
7.1.2 地形圖的圖幅、圖號(hào)和圖廓 135
7.2 地形圖的符號(hào) 137
7.2.1 地物符號(hào)(Object Symbol) 137
7.2.2 地貌符號(hào)(Relief Symbol) 137
7.2.3 注記符號(hào)(Letter Symbol) 143
7.3 圖根點(diǎn)加密與測圖前準(zhǔn)備工作 144
7.3.1 圖根點(diǎn)的測量和加密方法 144
7.3.2 測圖前準(zhǔn)備工作 144
7.4 大比例尺地形圖的測繪 146
7.4.1 經(jīng)緯儀測繪法(Method ofTransit Mapping) 147
7.4.2 小平板儀與經(jīng)緯儀聯(lián)合測圖法(Topographic Mapping with Plane-table and Transit) 147
7.4.3 大平板儀測圖法(Topographic Mapping with Plane-table) 148
7.4.4 全站儀數(shù)字化測圖法(Topographic Mapping with Total Station) 149
7.5 地形圖的分幅與編號(hào) 150
7.5.1 梯形分幅與編號(hào)(Trapeze and Numbering) 150
7.5.2 矩形分幅與編號(hào)(Rectangular Sheet and Numbering) 152
7.6 地形圖的應(yīng)用 153
7.6.1 地形圖應(yīng)用概述 153
7.6.2 地形圖應(yīng)用的基本內(nèi)容 154
7.6.3 在地形圖上求算平面面積 157
7.6.4 在地形圖上確定匯水范圍 161
7.6.5 地形圖在地質(zhì)勘探工程中的應(yīng)用 161
7.6.6 地形圖在采礦工程中的應(yīng)用 162
7.6.7 地形圖在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用 162
習(xí)題 163
第8章 測設(shè)(放樣)的基本工作 164
8.1 測設(shè)水平距離 164
8.1.1 一般方法 164
8.1.2 精確方法 164
8.2 測設(shè)水平角 165
8.2.1 一般方法 165
8.2.2 精確方法 165
8.3 測設(shè)點(diǎn)的平面位置 166
8.3.1 直角坐標(biāo)法(Method byRectangular Coordinates) 166
8.3.2 極坐標(biāo)法(Method by Polar Coordinates) 166
8.3.3 角度交會(huì)法(Method byAngular Intersection) 167
8.3.4 距離交會(huì)法(Method by
Linear Intersection) 168
8.4 測設(shè)已知高程 168
8.5 測設(shè)已知坡度線 169
習(xí)題 170
第9章 建筑施工測量 171
9.1 建筑場地的施工控制測量 171
9.1.1 建筑基線 171
9.1.2 建筑方格網(wǎng) 172
9.1.3 建筑場地的高程控制 175
9.2 工業(yè)與民用建筑中的施工測量 175
9.2.1 民用建筑施工中的測量工作 175
9.2.2 工業(yè)廠房的測設(shè)工作和柱基施工測量 177
9.2.3 工業(yè)廠房構(gòu)件的安裝測量 178
9.3 高層建筑物施工測量 181
9.3.1 高層建筑物的軸線投測 181
9.3.2 高層建筑物的高程傳遞 182
9.4 竣工測量 183
9.4.1 現(xiàn)場竣工測量 183
9.4.2 竣工總平面圖的編繪 184
9.5 建筑物的變形觀測 184
9.5.1 建筑物的沉降觀測 184
9.5.2 建筑物的傾斜觀測 187
習(xí)題 188
第10章 道橋工程測量 191
10.1 道路中線測量 191
10.1.1 測算轉(zhuǎn)向角 191
10.1.2 測設(shè)中樁(里程樁)(Centerline Stake) 192
10.2 圓曲線測設(shè) 192
10.2.1 圓曲線要素的計(jì)算 193
10.2.2 圓曲線主點(diǎn)的測設(shè) 193
10.2.3 圓曲線的詳細(xì)(加密)測設(shè) 194
10.3 縱、橫斷面圖測量 197
10.3.1 縱斷面圖的測繪 197
10.3.2 橫斷面圖的測繪 199
10.4 道路施工測量 202
10.4.1 施工控制樁的測設(shè) 202
10.4.2 路基的測設(shè) 202
10.4.3 豎曲線的測設(shè) 204
10.4.4 土方量的計(jì)算 205
10.5 新技術(shù)在路線工程測量中的應(yīng)用 206
10.5.1 路線控制測量的基本要求 206
10.5.2 GPS控制網(wǎng)布設(shè) 211
10.5.3 GPS控制網(wǎng)的觀測工作 211
10.6 路線帶狀地形圖測繪 213
10.6.1 地形點(diǎn)的描述 214
10.6.2 地形編碼(Landform Coding) 214
10.7 橋梁工程測量 215
10.7.1 橋梁施工控制網(wǎng) 215
10.7.2 橋梁墩臺(tái)定位測量 217
10.7.3 橋梁架設(shè)施工測量 218
習(xí)題 218
第11章 管線工程測量 220
11.1 管道中線測量 220
11.1.1 管道主點(diǎn)的測設(shè) 220
11.1.2 中樁(里程樁)的測設(shè) 221
11.1.3 轉(zhuǎn)向角測量 222
11.1.4 繪制里程樁手簿 222
11.2 管道縱、橫斷面圖測繪 223
11.2.1 縱斷面圖測繪 223
11.2.2 橫斷面圖測繪 225
11.3 管道施工測量 226
11.3.1 地下管道施工測量 226
11.3.2 架空管道施工測量 229
11.3.3 頂管施工測量 229
11.4 管道竣工測量 230
11.4.1 管道竣工帶狀平面圖 230
11.4.2 管道竣工斷面圖 231
11.5 三維激光掃描儀簡介 231
11.5.1 產(chǎn)品特點(diǎn) 232
11.5.2 規(guī)格參數(shù) 232
11.5.3 三維數(shù)據(jù)后處理軟件 233
習(xí)題 237
第12章 地籍測繪 239
12.1 概述 239
12.1.1 地籍的概念 239
12.1.2 地籍測量的任務(wù) 239
12.2 地籍平面控制測量 240
12.2.1 地籍測量的坐標(biāo)系統(tǒng) 240
12.2.2 平面控制網(wǎng)的等級(jí)和施測 240
12.3 地籍要素調(diào)查 241
12.3.1 地塊的劃分和編號(hào) 241
12.3.2 調(diào)查的內(nèi)容和方法 241
12.4 地籍要素測量 242
12.4.1 地籍要素測量的內(nèi)容 242
12.4.2 地籍要素測量的方法 242
12.4.3 地籍要素測量的精度 243
12.4.4 地籍測量點(diǎn)的編號(hào) 243
12.4.5 界址點(diǎn)坐標(biāo)成果表和地籍草圖的編繪 244
12.5 地籍成果整理 246
12.5.1 地籍圖的繪制 246
12.5.2 面積量算 248
12.6 地籍修測 248
習(xí)題 249
第13章 地質(zhì)勘探工程測量 250
13.1 勘探工程測量 250
13.1.1 勘探線、勘探網(wǎng)的測設(shè) 250
13.1.2 物探網(wǎng)的測設(shè) 251
13.1.3 探槽、探井、鉆孔等勘探工程測量 254
13.2 地質(zhì)剖面測量 255
13.2.1 剖面定線 255
13.2.2 剖面測量 255
13.2.3 剖面圖的繪制 256
13.3 地質(zhì)填圖測量 257
13.3.1 地質(zhì)填圖的比例尺 257
13.3.2 地質(zhì)填圖的方法 257
13.3.3 地質(zhì)填圖工程中應(yīng)注意的問題 257
13.3.4 地形地質(zhì)圖的繪制 257
習(xí)題 258
第14章 礦山測量 259
14.1 礦山測量概述 259
14.1.1 礦山測量的任務(wù) 259
14.1.2 礦山測量的作用 259
14.1.3 礦山測量工作的特點(diǎn) 260
14.2 井下控制測量 260
14.2.1 井下控制測量的特點(diǎn) 260
14.2.2 井下平面控制 261
14.2.3 井下高程控制 264
14.3 井下聯(lián)系測量 265
14.3.1 平面聯(lián)系測量 266
14.3.2 高程聯(lián)系測量 274
14.4 巷道施工測量 276
14.4.1 中線的標(biāo)定 276
14.4.2 腰線的標(biāo)定 279
14.4.3 激光給向(Laser Guiding) 281
14.4.4 貫通測量 282
14.5 礦圖 284
14.5.1 礦圖的概念和種類 284
14.5.2 井下測量圖的投影原理 284
14.5.3 井下測量圖的繪制 286
14.5.4 井下測量圖的專用符號(hào) 289
14.5.5 礦山測量圖的拼接 290
習(xí)題 290
參考文獻(xiàn) 291
