控制测量学上下册目录清单
控制测量学教案
控制测量学教案理论(实习)课授课教案周次或序号:第一周20XX年9 月 2 日复习授课要点:*控制测量的概念及分类*大地控制测量的任务和作用*工程控制测量的任务和作用授课章节:第一章绪论—第一节控制测量的任务和作用新课内容:1、控制测量概念及控制网的分类2、大地测量的三个主要科学任务及作用3、工程控制测量的三个主要科学任务及作用目的要求:(1)掌握控制测量的概念,对平面控制网和高程控制网有一定的了解(2)了解大地测量在地形测图和大型工程测量及为研究地球形状大小和其他科学问题及空间科学技术和军事之中作用(3)了解工程控制测量在建立用于测绘大比例尺地形图的测图控制网、建立服务于施工放样的施工控制网、建立服务于变形监测的变形监测网中的作用新课重点、难点及采取措施:(1)大地测量在地形图和大型工程测量提供基本控制中的作用(2)工程控制测量在建立各种控制网任务及作用(1)直观展示(2)观看有关视频教具:作业:1.控制测量的概念及控制网的分类。
2.大地测量在地形图和大型工程测量中作用体现。
3.工程控制测量在工程中的应用。
总结:通过本次课程让同学们对控制测量有一个大概的认识和了解,了解控制测量在工程中的应用。
理论(实习)课授课教案周次或序号:第一周20XX年9 月 2 日复习授课要点:*建立平面控制网的常规地面测量方法*建立高程控制网的常规地面测量方法*卫星定位测量授课章节:第一章绪论—第二节建立控制网的基本方法新课内容:1、建立平面控制网的常规地面测量方法:三角测量、导线测量、三边测量法、边角同测法2、建立高程控制网的常规地面测量方法:几何水准测量、三角高程测量法3、卫星定位测量目的要求:(1)掌握建立平面控制网的常规地面测量方法:特别是三角测量和导线测量法(2)了解建立高程控制网的常规地面测量方法:几何水准测量、三角高程测量(3)了解卫星定位测量新课重点、难点及采取措施:(1)三角测量建立平面控制网的原理及优缺点(2)几何水准测量及三角高程测量建立高程控制网的原理及优缺点以讲授为主,分析、提问、答辩相结合的多样化教学方法。
武大控制测量学 第9章 控制测量概算
9.6资用坐标计算
资用坐标的计算方法: 按坐标增量计算---具体计算同近坐标计算(表98),只要将有关元素换成高斯平面上的边长和方 位角即可; 按变形戎格公式计算---当已知三角网中两点坐标时, 按此计算更方便。
• •
小数位 项目
等级
一 0.01// 1m 0.001// ---0.001// 0.01// 0.01km 0.001// 0.01// 0.1// 0.1m 0.001// 0.01// 0.01// 0.01// 对数第七位 对数第七位 0.01// 0.01m 0.01// 0.01m
第九章
[本章提要]
控制测量概算
控制测量外业工作获得了大量的外业观测值(如水平方向、边 长和天文方位角等)和必要的测绘资料(如归心投影用纸等),将 这些地面上观测成果化算到高斯平面上,为平差计算作好数据准备 工作是概算工作主要任务。本章主要应用椭球面上的测量计算和高 斯投影的理论知识,以三角网为例介绍控制测量概算的各项内容和 具体做法,使理论与实践得以结合。
3大地方位角化算为坐标方位角的计算
T1,2 A12 1 12
9.5 依控制网几何条件检查观测质量
外业成果质量检查的内容和步骤: ①计算角度条件闭合差并用限差值进行检验,接近限差 值的角度条件只能是个别的; ②按菲列罗公式计算测角中误差,并依本三角网相应等 级规定的测角中误差进行检验;但参与计算测角中误差 的三角形闭合差个数应在20个以上,如果少于此数值, 算出的测角中误差只作参考不作为检核的依据; ③计算正弦条件闭合差并用限差值进行检验,同样接近 限差的正弦条件应是个别的。
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(二) 方位角和坐标条件闭合羞的计算
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(完整word版)控制测量学重点-全部解释
(完整word版)控制测量学重点-全部解释《控制测量学》重点第一章1、控制测量的基本任务是什么?①在设计阶段建立用于测绘大比例尺地形图的测图控制网②在施工阶段建立施工控制网③在工程竣工后的运营阶段,建立以监视建筑物变形为目的的变形观测专用控制网2、控制测量研究的主要内容.①研究建立工程和国家水平控制网和精密水准网的原理和方法②精密仪器的使用③测量成果向椭球面及平面的转换计算④各种网型的平差计算正高:地面点沿实际重力线到大地水准面的距离.正常高:地面点沿正常重力线到似大地水准面的距离。
大地高:地面点沿法线到椭球面的距离。
大地体:由大地水准面包围的形体.大地水准面:把地球总的形状看成是被海水包围的球体,静止的海水面向陆地延伸。
似大地水准面:从地面点沿正常重力线量取正常高所得端点构成的封闭曲面。
参考椭球:形状和大小与大地体相近,并且两者之间的相对位置确定的旋转椭球高程异常:似大地水准面与参考椭球面之间高差垂线偏差:地面上一点的重力向量g与相应椭球面的法线向量n之间的夹角大地水准面差距:从大地水准面沿法线到地球椭球体面距离测量外业工作的基准面、基准线:大地水准面,铅垂线测量计算的基准面、基准线:参考椭球面,法线第二章1、建立水平控制网的方法有哪些?①常规大地测量法:1)三角测量法,2)导线测量法,3)边角网和三边网②天文测量法(推求大地方位角A=α+(L- λ)sinα称为拉普拉斯方程式)③现代定位新技术:1)GPS测量,2)甚长基线干涉测量系统(VLBI),3)惯性测量系统2、各种起算数据获得的方法.起算边长:当侧区内有国家三角网(或其他单位施测的三角网)时,若满足工程测量精度要求,可利用国家三角网边长作为起算边长。
若不满足工程测量精度要求或无已知边长可利用时,可采用电(完整word版)控制测量学重点-全部解释磁波测距仪直接测量三角网某一边或某些边的边长作为起算边长起算坐标:当侧区内有国家三角网(或其他单位施测的三角网)时,则由已有的三角网传递坐标。
控制测量学教学大纲
《控制测量学》教学大纲课程名称(英文):控制测量学(Control Surveying)课程代码:0806A01课程类别:专业主干课程学时:51学时(其中理论教学39学时,实验教学12学时)学分:3学分考核方式:考试适用对象:2009级摄影测量与遥感专科专业一、课程简介控制测量学是大地测量的一个重要分支,是摄影测量与遥感专业的专业主干课之一。
它是碎部、施工、放样和变形监测的基础。
控制测量学是研究控制测量的理论、方法和观测成果处理的一门科学。
控制测量主要是在某一特定区域内建立控制网,确定地面点在某一参考坐标系中的精确位置,为地形图测绘和工程测量建立具有必要精度的控制网。
同时,为研究地球形状和大小、地壳升降和地震预报提供重要资料。
它是经济建设和国防建设中一项重要的基础工作。
本课程授课二学期,每周4学时,总计为51学时,其中理论教学39学时,实验教学12学时。
二、教学目的及要求本课程主要教学目的在于培养使学生掌握控制测量基本知识、基本原理以及外业测量数据的处理方法;掌握高精度角度测量、水准测量、距离测量的操作技能;掌握常规和现代测绘仪器的使用,学会三等以下工程控制网的设计和布设,能利用各种手段完成控制网各观测元素的测定并进行数据处理,为精确测定地面点空间位置提供必要的外业观测元素,并为后续专业课程的学校打下必备的知识和技能基础。
为学习地籍测量、工程测量、测量平差等专业知识和职业技能打下基础;同时注意渗透思想教育,逐步培养学生的辩证思维方法,加强职业道德观念。
三、教学重点及难点教学重点:国家水平控制网的布设方案、控制测量的基准线和基准面、精密水准仪和水准尺的使用方法、精密水准测量的实施、水准测量的概算、三角高程测量、方向观测法、测站平差及成果质量的检验、正形投影的一般条件、高斯平面坐标与大地坐标的换算、地面观测成果的归化计算、我国大地坐标系。
教学难点:平面网的精度估算、精密光学经纬仪的检测、精密水准仪和水准尺的检验、大地主题解算、大地线、地面观测值归算至椭球面、不同坐标系之间的变换。
《控制测量》课程标准
《控制测量》课程标准一、课程说明注:1.课程类型(单一选项):A类(纯理论课)/B类(理论+实践)/C类(纯实践课)2.课程性质(单一选项):必修课/专业选修课/公共选修课3.课程类别(单一选项):公共基础课/专业基础课/专业核心课4.合作者:须是行业企业人员,如果没有,则填无二、课程定位该课程是工程测量技术专业核心课程和专业必修课,同时也是工程测量技术专业其他课程相互联系的纽带。
它是测绘工作者必须要掌握的一门实用技术,是进行所有测绘工作的基础和依据。
通过理论和实践的教学,学生可以掌握在一定区域范围内,按测量任务所要求的精度,建立控制网,测定一系列地面控制点的位臵,并监测这些控制点随时间的变化量的能力。
它以《测量学》和《测量平差》课程的学习为基础,也是进一步学习《工程测量》、《数字化测图》、《地籍测量》等课程的基础。
该课程对工程测量技术专业人才培养目标的实现至关重要。
三、设计思路本课程是工程测量技术专业的一门专业课。
根据测量的原则“先控制、后碎部……”,无论是测绘工作,还是测设工作,都要先进行控制测量。
该课程打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式,转变为以工作任务为中心组织课程内容,将知识的提高与能力和素质的发展相联系,将知识转化为控制测量岗位能力和素质;学生在完成具体控制测量项目的过程中学会完成相应的控制测量工作任务,并构建相关理论知识,发展职业能力和素质。
课程内容突出对学生职业能力的训练,理论知识的选取在引进新技术的同时,兼顾传统布网技术,紧紧围绕工作任务完成的需要来进行,同时又充分考虑了高等职业教育对理论知识学习的需要,并融合了测绘行业职业资格证书对知识、技能和态度的要求。
项目设计以不同控制测量方法的具体工作过程为线索来进行。
教学过程中,坚持以实际项目为导向,单项目教学采用模拟社会生产的基于工作过程的教学模式,并在整个教学过程中贯穿于实例,实现“教—学—做”一体化;同时加强与校外生产单位的紧密合作,实现产、学一体化的内源型人才培养途径,采取工学结合形式,充分开发学习资源,给学生提供丰富的实践机会。
控制测量教学大纲
《控制测量学》课程教学大纲一、课程编号:0404011二、二、课程名称:三、控制测量学(Control Surveying)三、学分、学时:4学分、64学时四、教学对象:测绘工程专业本科五、先修课程:高等数学、数字测图原理与方法、误差理论与测量平差基础、高级程序设计语言六、课程性质、作用、教学目标:课程性质:学科基础必修课程作用:为测绘工程专业的一门主干课程,在专业课程设置中具有重要地位和作用。
教学目标:通过本课程的学习,使学生了解工程控制网建立的原理和方法,掌握现代精密测量仪器的使用和检验,观测数据的处理和计算机在控制测量中的应用等。
同时,通过课间实习、教学实习和课程设计,使学生在外业和内业各方面的实际作业能力、设计能力和计算机应用能力得到进一步的培养和提高。
七、教学内容基本要求:1 绪论了解控制测量的基本任务和主要内容。
2 水平控制网的技术设计了解各种控制网的布设原则和方案,掌握工程水平控制网技术设计的理论和方法。
3.精密测角仪器和水平角观测掌握精密测角仪器的基本构造、使用和检验的方法,以及精密测角的方法;电磁波测距,掌握电磁波测距的基本原理以及光波测距仪的使用和检验方法。
4 高程控制测量掌握精密水准仪的基本构造、使用和检验的方法,以及精6 椭球面上的测量计算了解有关椭球面的基本概念。
7 椭球面元素归算至高斯平面—高斯投影掌握高斯投影的基本原理和投影改正的计算方法,以及工程测量投影面与投影带选择的概念。
8 控制测量概算掌握控制测量概算的内容和方法9 参考椭球定位和不同坐标系之间的换算了解各种椭球坐标系及其换算的概念。
10 工程控制网条件平差掌握各种工程控制网按条件平差的理论和方法。
11 工程控制网间接平差掌握各种工程控制网按间接平差的理论和方法。
12 工程控制网近代平差与数据管理掌握近代平差理论在工程控制网平差中的应用及工程控制网数据库系统设计的概念。
八、实践性环节的内容、要求:(1)精密测角仪器的认识、使用和精密角度测量,掌握精密测角仪器的使用和精密测角的方法;(2)精密测距仪器的认识、使用和精密距离测量,掌握精密测距仪器的使用和精密测距的方法;(3)精密水准仪的认识、使用和精密水准测量,掌握精密水准仪的使用和精密水准测量的方法;九、多媒体教学手段运用的内容、要求及占用学时:全课程使用多媒体教学。
控制测量学课程实验教学大纲
《控制测量学》课程实验教学大纲
课程名称:控制测量学课程负责人:邓明镜
Control surveying
课程分类:专业课课程类型:必修
适用专业:测绘工程专业
课程总学时:64学时课程总学分:4 学分
实验学时: 16学时实验学分: 0.5学分
开课单位:土木建筑学院
一、实验教学的目的、任务与要求
控制测量学是测绘工程专业的重要的专业技术基础课之一,是从事各种测绘工作的基础,因此,本课程的实验目的是使学生掌握控制测量的用途及布设控制网的方法等,通过实验,学生应达到如下要求:
1.掌握控制测量的理论、方法及其应用;
2.掌握各种精密经纬仪、精密水准仪、全站仪等的使用方法;
3.掌握控制测量的内业数据处理方法和流程。
二、实验课程内容(项目)及学时分配
三、教材(讲义、指导书):
教材:《控制测量学实习指导书》,邓明镜编,内部教材,2006年7月
参考书:《控制测量学》,孔祥元等编,武汉大学出版社,2003年7月
四、考核方式
教师根据学生在实习中的表现(30%)、实习成果质量(40%)及实习报告(30%),采用百分制来给学生评定成绩。
五、使用说明
大纲制定人:邓明镜
大纲审定人:刘国栋。
13 控制测量学_
教育部高工专“产学结合”试点专业改革建设项目校级重点课程建设项目校级精品课程建设项目控 制 测 量 学昆明冶金高等专科学校控制测量学课程组目 录第一章 结论1.1控制测量学的基本任务和主要内容 (1)1.2控制测量的基准面和基准线 (3)1.3控制网的布设形式 (4)1.4控制测量作业流程 (8)习题与思考题 (9)第二章 水平控制网的技术设计2.1国家水平控制网的布设原则和方案 (10)2.2工程水平控制网的布设原则和方案 (14)2.3三角锁推算元素的精度估算 (16)2.4导线网的精度估算 (26)2.5工程水平控制网优化设计概念 (33)2.6工程水平控制网技术设计书的编制 (35)2.7选点、建标和埋石 (37)习题与思考题 (43)第三章精密光学经纬仪及水平角观测3.1经纬仪的基本结构 (44)3.2 精密光学经纬仪的构造及使用方法 (46)3.3 经纬仪的几项调校 (60)3.4 精密光学经纬仪的仪器误差及其检验和校正 (65)3.5水平角观测中的主要误差和操作的基本规则 (83)3.6方向观测法 (92)3.7偏心观测与归心改正 (102)习题与思考题 (111)第四章 光电测距仪4.1 电磁波测距基本原理 (113)4.2 相位式光电测距仪的工作原理 (121)4.3 测距误差来源及其影响 (130)4.4 观测结果的化算 (135)4.5 电子全站仪 (140)习题与思考题 (156)第五章 高程控制测量5.1 国家高程基准 (157)5.2 高程控制网的布设 (158)5.3 精密水准仪与水准尺 (161)5.4 精密水准测量的主要误差来源及其影响 (167)5.5 精密水准测量的实施 (173)5.6 跨河精密水准测量 (177)5.7 正常水准面不平行性及其改正数计算 (185)5.8 水准测量的概算 (192)5.9 三角高程测量 (196)习题与思考题 (204)第六章 地球椭球与椭球计算理论6.1地球椭球的基本几何参数及其相互关系 (205)6.2 椭球面上的常用坐标系及其相互关系 (206)6.3 种主要的椭球公式 (209)6.4 将地面观测值归算至椭球面 (213)习题与思考题 (217)第七章地图投影与高斯投影7.1 高斯投影概述 (219)7.2 正形投影的一般条件 (222)7.3 高斯平面直角坐标系与大地坐标系 (223)7.4 椭球面上观测成果归化到高斯平面上计算 (227)7.5 工程测量投影面与投影带选择 (228)习题与思考题 (231)第八章控制测量概算8.1 外业成果的整理与图表的绘制 (235)8.2 成果的归算和改化 (237)习题与思考题 (247)第九章 控制网平差9.1 条件平差原理 (248)9.2 条件方程列立及线性化 (251)9.3 水准网按条件平差算例 (254)9.4 附合导线按条件平差算例 (258)9.5 间接观测平差原理 (264)9.6 误差方程的列立 (269)9.7 水准网按间接平差算例 (273)9.8 边角网坐标平差算例 (277)习题与思考题 (283)第十章 GPS在控制测量中的应用10.1 GPS概述 (288)10.2 GPS定位原理 (293)10.3 GPS控制网的设计 (300)10.4 GPS外业观测 (306)10.5 GPS数据处理 (313)10.6 昆明市连续运行GPS参考站系统 (319)10.7 GPS参考站系统在控制测量中的应用 (329)习题与思考题 (335)第一章 绪论[本章提要]本章概括了控制测量学的定义;控制测量的任务和作用;控制测量的基准面、基准线;控制网的布设形式;控制测量的作业流程。
《控制测量学》-教学大纲(合集5篇)
《控制测量学》-教学大纲(合集5篇)第一篇:《控制测量学》-教学大纲控制测量学基础课程教学大纲课程名称(中文/英文):控制测量学/Control Surveying 学时/学分:30+20/2+2 适用专业:工程测量技术开课单位:城市与环境科学学院第一部分大纲说明一、课程简介1.《控制测量学》是地理科学专业的基础课程。
2.课程目的、任务《控制测量学》是测绘工程专业学生的一门专业基础必修课。
该课程主要讲述了控制网的布网方法,精密控制测量的施测方法,控制测量的内业概算及平差处理等内容。
通过本课程的学习,学生应掌握建立工程测量控制网、国家测量控制网的原理、方法和仪器,包括水平控制网和高程控制网的布设原则、技术设计、精密测角、测距及测高程的方法和仪器,掌握控制测量的内业数据处理过程、方法。
初步具备进行整套工程控制测量工作的能力。
3.课程安排学时34,学分2分,第三学期开始上课,教学方式以课堂教授结合校内测量实习的方式。
二、与相关课程的关系本课程的前修课程为《测量学》、《测量平差基础》。
三、教学方法及教学形式建议本课程的实践性教学环节为8学时,所涉及的仪器设备包括全站仪、精密经纬仪、精密水准仪等,具体实验内容参照《控制测量学》课程实验教学大纲。
教学方法采用讲授、讨论、启发式教学。
教学形式是全班教学,以课堂讲授为主。
多媒体教学与试验教学相结合,要求学生在学习书本知识的同时,注重实践的训练。
四、考核办法考核方式:考试。
考试方式:开卷。
第二部分教学内容和教学要求第一章绪论(2学时)一、教学要求:11.重点掌握控制测量的任务和基本内容;2.了解控制测量的发展概括和未来的发展趋势二、教学内容:1.1 控制测量学的任务及其基本内容; 1.2 控制测量学的基准面和基准线; 1.3 控制网到布设形式; 1.4 控制测量新技术到发展状况;第二章水平控制网的技术设计(2学时)一、教学要求: 1.了解 2.掌握 3.重点掌握二、教学内容:2.1 国家水平控制网的布设原则和方案; 2.2 工程水平控制网的布设原则和方案;2.3 三角锁推算元素到精度估计;2.4 工程测量控制网的优化设计2.5 工程测量水平控制网技术设计书的编制 2.6 选点、建标和埋石第三章精密测角仪器和水平角观测(2学时)一、教学要求: 1.2.3.二、教学内容:3.1 精密测角仪器——经纬仪3.2 经纬仪的视准轴误差、水平轴倾斜误差及垂直轴倾斜误差3.3 精密测角的误差影响 3.4 方向观测法 3.5 分组方向观测法 3.6 偏心观测与归心改正第四章电磁波测距(2学时)一、教学要求:21.了解 2.掌握 3.重点掌握二、教学内容: 4.1 电光调制和电光转换4.2 电磁波测距仪分类4.3 脉冲法测距的基本原理及应用 4.4 相位法测距的基本原理及应用 4.5 干涉法测距的基本原理 4.6 光波测距仪的合作目标 4.7 光波测距仪的检验 4.8 电磁波大大气中的传播 4.9 测距成果的归算4.10 光波测距的误差来源及精度估计 4.11 微波测距概要 4.12 多波测距的理论基础第五章高程控制测量(4学时)一、教学要求: 1.重点掌握 2.了解二、教学内容:第六章 GPS卫星定位技术基础(2学时)一、教学要求: 1.2.3.。
控制测量学课程设计书目录
目录1.概述----------------------------------------------------------------1--21.1任务来源1.2任务要求1.3作业依据1.4完成时间2. 测区状况和条件--------------------------------------------------3--52.1测区已有资料及利用2.2作业区自然地理条件2.3技术人员及仪器设备条件3. 坐标系统的选择和起始数据的确定--------------------------6--93.1平面坐标系统的选择3.2投影面和投影带引起的长度变形分析3.3起始数据的确定4. 平面控制网的布测----------------------------------------------10--174.1平面控制网布设方法选择4.2GPS控制网的布设原则4.3GPS网之主要技术要求4.4GPS图上设计、实地选点及标石埋设4.5GPS卫星定位的数据采集(1)接收机之选择(2)外业观测(3)数据采集注意事项4.6GPS卫星定位数据处理(1)数据处理(2)GPS网平差处理(3)数据处理中的精度要求5. 高程控制网的布测----------------------------------------------18--225.1高程控制网布设方法选择5.2水准网的布设原则5. 3水准网的选线和实地埋石5. 4精度估算5. 5水准观测5. 6水准测量计算6. 加密控制网的布测----------------------------------------------23--296.1加密控制网的布设方案选择6.2一级导线的布测6.2.1一级导线的技术要求6.2.2一级导线的布设形式6.2.3一级导线的选点埋石6.2.4一级导线及三角高程的外业观测6.2.5一级导线及三角高程的成果验算6.3图根控制测设方案7. 经费预算----------------------------------------------------------30--32。
控制测量学 [王岩 主编] 2015年版
控制测量学 [王岩主编] 2015年版《控制测量学》是一本由王岩主编的教材,2015年版。
控制测量学是自动控制和测量技术的基础,涵盖了传感器、信号处理、数据采集、控制系统、机电伺服系统等多个方面的内容。
该教材内容丰富,对学习自动控制和测量技术的学生和从业人员具有重要的参考价值。
首先,该教材对传感器技术进行了全面深入的介绍。
传感器是自动控制和测量技术的核心,是将各种物理量转换为可用于测量和控制系统的电信号的装置。
教材详细讲解了各种常见传感器的工作原理、结构特点以及应用领域,包括温度传感器、压力传感器、流量传感器等。
同时,还介绍了光学传感器、声学传感器等新兴传感器技术,使读者对传感器技术有全面的了解。
其次,教材对信号处理和数据采集技术进行了系统阐述。
信号处理是将传感器采集到的模拟信号转换成数字信号,并完成信号分析和处理的过程。
数据采集则是在数据处理的基础上,将测量到的数据进行采集、存储和传输。
教材通过介绍模拟信号处理器、数字信号处理器、嵌入式系统等相关技术,使读者了解信号处理和数据采集在自动控制和测量技术中的重要作用。
此外,该教材还对控制系统的基本原理和方法进行了详细介绍。
控制系统是实现信号调节和控制的核心部分,其目的是使被控对象在一定的要求内达到预定的目标值。
教材涵盖了PID控制器、状态空间法、自适应控制等多种控制方法的原理和应用。
通过对控制系统的学习,读者可以掌握控制系统的基本结构和设计方法,提高自动控制的能力。
最后,教材还介绍了机电伺服系统的相关知识。
机电伺服系统是自动控制和测量技术中应用广泛的一类系统,包括电动机、伺服系统、步进电机等。
教材对机电伺服系统的原理、特性、调节和控制方法进行了全面深入的介绍,使读者对机电伺服系统的工作原理和调节方法有更深刻的理解。
总的来说,《控制测量学》是一本内容丰富、全面系统的教材,对学习自动控制和测量技术的读者具有重要的参考价值。
其全面介绍了传感器技术、信号处理和数据采集技术、控制系统原理和方法以及机电伺服系统的相关知识。
2005《大地测量和控制测量学》教学大纲
《大地测量和控制测量学》教学大纲课程编码:课程名称:大地测量和控制测量学英文名称:Geodesy and Control surveying开课学期:5学时/学分:80/5(其中实验教学:30学时)课程类型:学科基础必修课开课专业:测绘工程专业选用教材:1、宁津生,《大地测量学》,武测出版社,19992、孔祥元,《控制测量学》,武汉大学出版社,2000主要参考书:1、胡明城,现代大地测量学的理论及其应用,科学出版社,20042、徐绍铨,《GPS原理与应用》,武汉大学出版社,20003、刘大杰、童晓华,《控制测量学》,同济大学,20014、宁津生,《大地测量学》,武测出版社,19995、丘其宪,《大地测量学》,测绘出版社,20036、李征航,徐德宝,《空间大地测量理论基础》,武汉测绘科技大学出版社,19987、李庆海,《卫星大地测量原理》,测绘出版社,19998、周忠漠,《GPS测量原理与应用》,测绘出版社,1999执笔人:于小平一、课程性质、目的与任务《大地测量和控制测量学》课程是学生的学科基础必修课,它是碎部、施工、放样和形变测量的基础。
控制测量学是研究控制测量的理论、方法和观测成果处理的一门科学。
控制测量主要是在某一特定区域内建立控制网,确定地面点在某一参考坐标系中的精确位置,为地形图测绘和工程测量建立具有必要精度的控制网。
同时,为研究地球形状和大小、地壳升降和地震预报提供重要资料。
它是经济建设和国防建设中一项重要的基础工作。
二、教学基本要求通过本课程的学习,要求学生初步掌握如下内容:1.大地测量学的基础知识,水平和高程基准面的有关概念及其参数;2.布设和建立控制网(包括水平和高程控制网)的基本理论与方法,重点在三、四等水平控制网和二等水准网的布设和建立;3.精密光学经纬仪和精密水准仪的使用与检验;4.地面观测值归算至高斯平面上的各项改正;5.高斯投影和相邻带坐标换算;6.控制网的概算;7.了解椭球面上的基本计算和控制测量的最新成果。
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第1章绪论1.1 控制测量学的基本任务和主要内容1.1.1 控制测量学的基本任务和作用1.1.2 控制测量学的主要研究内容1.2 地球重力场的基本知识1.2.1 引力与离心力1.2.2 引力位与离心力位1.3 控制测量的基准面和基准线1.3.1 水准面1.3.2 大地水准面1.3.3 似大地水准面1.3.4 正常椭球和水准椭球,总的地球椭球和参考椭球1.3.5 大地高H、正高H正及正常高H正常1.3.6 垂线偏差1.4 控制测量的现状与发展概况1.4.1 空间测量技术给控制测量学注入了新的活力,使控制测量学进入生机勃勃发展的新时代1.4.2 信息时代的控制测量仪器和测量系统已经形成数字化、智能化和集成化的新的发展态势1.4.3 工程控制网优化设计理论和应用得到长足的发展,测量数据处理和分析理论取得许多新成果第1部分水平测量控制网的技术设计第2章水平控制网的技术设计2.1 国家水平控制网建立的基本原理2.1.1 建立国家水平大地控制网的方法2.1.2 建立国家水平大地控制网的基本原理2.1.3 国家水平大地控制网的布设方案2.2 工程水平控制网建立的基本原理2.2.1 工程测量水平控制网的分类2.2.2 工程测量水平控制网的布设原则2.2.3 工程测量水平控制网的布设方案2.2.4 专用控制网的布设特点2.3 导线网的精确估算2.3.1 精度估算的目的和方法2.3.2 等边直伸导线的精度分析2.3.3 直伸导线的特点2.3.4 单一附合导线的点位误差椭圆2.3.5 导线网的精度估算2.4 工程测量控制网的优化设计2.4.1 工程控制网优化设计的一般概念2.4.2 精密工程测量控制网的质量标准2.4.3 关于机助模拟设计法的一般说明2.5 工程测量水平控制网技术设计书的编制2.6 选点、建标和埋石2.6.1 选点2.6.2 觇标高度的确定2.6.3 觇标的建造2.6.4 中心标石的埋设第2部分控制测量的基本测量技术与方法第3章精密测角仪器和水平角观测3.1 精密测角仪器――经纬仪3.1.1 精密测角仪器3.1.2 精密光学经纬仪及其特点3.1.3 精密电子全站仪及其特点3.2 经纬仪的视准轴误差、水平轴倾斜误差及垂直轴倾斜误差3.2.1 经纬仪的视准轴误差3.2.2 经纬仪的水平轴倾斜误差3.2.3 经纬仪的垂直轴倾斜误差对水平方向观测值的影响3.2.4 经纬仪垂直轴倾斜改正数的计算3.3 精密测角的误差影响3.3.1 外界条件的影响3.3.2 仪器误差的影响3.3.3 照准和读数误差的影响3.3.4 精密测角的一般原则3.4 方向观测法3.4.1 观测方法3.4.2 测站限差3.4.3 测站平差3.5 分组方向观测法3.5.1 观测方法3.5.2 联测精度3.5.3 测站平差3.6 偏心观测与归心改正3.6.1 测站点偏心及测站点归心改正数计算3.6.2 照准点偏心及照准点归心改正计算3.6.3 归心元素的测定方法3.6.4 归心元素测定的精度第4章电磁波测距仪及其距离测量4.1 电光调制和电光转换4.1.1 调制的意义和分类4.1.2 晶体电光调制4.1.3 光电转换4.1.4 光电混频4.2 电磁波测距仪分类4.3 脉冲法测距的基本原理及应用4.3.1 脉冲的几个基本参数4.3.2 脉冲法测距的基本原理4.3.3 脉冲法测距仪基本结构4.3.4 脉冲法测距对光脉冲的要求4.3.5 激光巨脉冲的产生---调Q技术4.3.6 计算系统(距离显示器)4.3.7 Wild DI 300 脉冲式测距仪4.4 相位法测距的基本原理及应用4.4.1 基本原理及基本公式4.4.2 N值得确定4.4.3 几种常用的测尺频率方式4.4.4 内光路的作用4.4.5 差频测相4.4.6 自动数字测相4.4.7 高精度激光测距仪---MekometerME50004.4.8 莱卡全站仪测距新技术4.5 干涉法测距的基本原理4.6 光波测距仪的合作目标4.7 光波测距仪的检验4.7.1 周期误差的测定4.7.2 仪器常熟的测定4.8 电磁波大大气中的传播4.8.1 一般概念4.8.2 电磁波的大气衰减4.8.3 电磁波的传播速度4.8.4 电磁波的波道弯曲4.9 测距成果的归算4.9.1 概述4.9.2 速度改正4.9.3 几何改正4.9.4 投影改正4.10 光波测距的误差来源及精度估计4.10.1 测距误差的主要来源4.10.2 测距精度估计4.11 微波测距概要4.11.1 概述4.11.2 微波测距仪的测相原理4.11.3 微波测距中的地面反射误差及削减方法4.12 多波测距的理论基础第5章高程控制测量5.1 国家高程基准5.1.1 高程基准面5.1.2 水准原点5.2 国家高程控制网建立的基本原理5.2.1 国家高程控制网的布设原则5.2.2 国家水准网的布设方案及精度要求5.2.3 水准路线的设计、选点和埋石5.2.4 水准路线上的重力测量5.2.5 我国国家水准网的布设概况5.3 城市和工程建设高程控制测量5.3.1 水准测量建立城市及工程高程控制网5.3.2 三角高程测量建立城市及工程高程控制网5.4 精密水准测量的仪器---水准仪5.4.1 精密水准仪和水准尺的主要特点5.4.2 莱卡公司数字水准仪DNA03 和条码水准尺5.4.3 补偿式自动安平水准仪5.4.4 普通精密水准仪5.5 精密水准仪和水准尺的检验5.5.1 精密水准仪的检验5.5.2 精密水准标尺的检验5.6 精密水准测量的主要误差来源及其影响5.6.1 视准轴与水准轴不平行的误差5.6.2 水准标尺长度误差的影响5.6.3 仪器和水准标尺(尺台或尺柱)垂直位移的影响5.6.4 大气垂直折光的影响5.6.5 电磁场对水准测量的影响5.6.6 磁场对补偿式自动安平水准仪的影响5.6.7 观测误差的影响5.7 精密水准测量实验5.7.1 精密水准测量作业的一般规定5.7.2 精密水准测量观测5.8 跨河精密水准测量5.8.1 跨河水准测量的特点及跨越场地的布设5.8.2 观测方法5.9 正常水准面不平行性及其改正数计算5.9.1 水准面不平行5.9.2 正高高程系5.9.3 正常高高程系5.9.4 力高和地区力高高程系5.10 水准测量的概算5.10.1 水准标尺每米长度误差的改正数计算5.10.2 正常水准面不平行的改正数计算5.10.3 水准路线闭合差计算5.10.4 高差改正数的计算5.11 三角高程测量5.11.1 三角高程测量的基本公式5.11.2 垂直角的观测方法5.11.3 球气差系数C值和大气折光系数K值的确定5.11.4 三角高程测量的精度5.11.5 垂线偏差对三角高程测量的影响5.11.6 电磁波测距三角高程测量的应用前景第6章GPS卫星定位技术基础6.1 人造卫星轨道理论简介6.2 GPS系统的构成与GPS信号6.2.1 GPS系统的构成6.2.2 GPS信号结构6.2.3 GPS接收机6.2.4 TPS和GPS的集成---莱卡系统1200-超站仪(System 1200-SmartStation)6.3 伪距法定位6.3.1 伪距观测6.3.2 卫星坐标的计算6.3.3 伪距定位的解算6.4 载波相位法相对定位6.4.1 重建载波6.4.2 载波相位观测值6.4.3 周跳的探测与修复6.4.4 整周未知数N0的确定6.4.5 载波相位观测值的线性组合6.4.6 载波相位观测相对定位的求解6.5 GPS定位误差分析6.5.1 卫星轨道误差及卫星钟误差6.5.2 大气折射影响6.5.3 接收系统的误差6.5.4 观测误差6.6 工程GPS测量技术概述6.6.1 GPS网的技术设计6.6.2 GPS网的布网形式6.6.3 GPS网的设计准则6.6.4 GPS网的外业观测6.6.5 关于GPS测量的归心改正6.6.6 外业观测技术注意事项6.6.7 GPS定位数据处理技术要点6.7 GPS动态定位基础6.7.1 动态绝对定位6.7.2 动态相对定位6.7.3 准动态相对定位主要参考书第3部分地球椭球及其数学投影变换的原理与应用第7章椭球面上的测量计算7.1 地球椭球的基本几何参数及其相互关系7.1.1 地球椭球的基本几何参数7.1.2 地球椭球参数间的相互关系7.2 椭球面上的常用坐标系及其相互关系7.2.1 各种坐标系的建立7.2.2 坐标系间的关系7.2.3 站心地平坐标系7.3 椭球面上的几种曲率半径7.3.1 子午圈曲率半径7.3.2 卯酉圈曲率半径7.3.3 主曲率半径的计算7.3.4 任意法截弧的曲率半径7.3.5 平均曲率半径7.3.6 M,N,R的关系7.4 椭球面上的弧长计算7.4.1 子午线弧长计算公式7.4.2 由子午线弧长求大地纬度7.4.3 平行圈弧长公式7.4.4 子午线弧长和平行圈弧长变化的比较7.4.5 椭球面梯形图幅面积的计算7.5 大地线7.5.1 相对法截线7.5.2 大地线的性质7.5.3 大地线的微分方程和克莱劳方程7.6 将地面观测值归算至椭球面7.6.1 将地面观测的水平方向归算至椭球面7.6.2 将地面观测的长度归算至椭球面7.7 大地测量主题解算概述7.7.1 大地主题解算的一般说明7.7.2 勒让德级数式7.7.3 高斯平均引数正算公式7.7.4 高斯平均引数反算公式7.7.5 白塞尔大地主题解算方法7.7.6 用大地线微分方程的数值积分方法来解算大地主题问题第8章椭球面无素归算至高斯平面——高斯投影8.1 地图数学投影变换的基本概念8.1.1 地图数学投影变换的意义和投影方程8.1.2 地图投影的变形8.1.3 地图投影的分类8.2 高斯投影概述8.2.1 控制测量对地图投影的要求8.2.2 高斯投影的基本概念8.2.3 椭球面三角系化算到高斯投影面8.3 正形投影的一般条件8.4 高斯投影坐标正反算公式8.4.1 高斯投影坐标正算公式8.4.2 高斯投影坐标反算公式8.4.3 高斯投影正反算公式的几何解释8.5 高斯投影坐标计算的实用公式及算例8.5.1 适用于查表的高斯坐标计算的实用公式及算例8.5.2 适用于电算的高斯坐标计算的实用公式及算例8.6 平面子午线收敛角公式8.6.1 平面子午线收敛角的定义8.6.2 公式推导8.6.3 实用公式及算例8.7 方向改化公式8.7.1 方向改化近似公式的推导8.7.2 方向改化较精密公式的推导8.7.3 实用公式及算例8.8 距离改化公式8.8.1 s与D的关系8.8.2 长度比和长度变形8.8.3 距离改化公式8.8.4 距离改化的实用公式及算例8.9 高斯投影的邻带坐标转换8.9.1 应用高斯投影正、反算公式间接进行换带计算8.9.2 应用换带表直接进行换带计算8.10 通用横轴墨卡托投影及高斯-克吕格投影概念8.10.1 通用横轴墨卡托投影概念8.10.2 高斯投影族的概念8.11 兰勃脱投影概论8.11.1 兰勃脱投影基本概念8.11.2 兰勃脱投影坐标正、反算公式8.11.3 兰勃脱投影长度比、投影带划分及应用8.12 工程测量投影面与投影带选择的概念8.12.1 工程测量中投影面和投影带选择的基本出发点8.12.2 工程测量中几种可能采用的直角坐标系第9章控制测量概算9.1 概算的准备工作9.1.1 外业成果资料的检查9.1.2 已知数据表和控制网略图的编制9.2 观测成果化至标石中心的计算9.2.1 三角形近似边长及球面角超的计算9.2.2 观测值化至标石中心的计算9.3 观测值化至椭球面上的计算9.3.1 预备计算9.3.2 观测值化至椭球面上的计算9.4 椭球面上的观测值化至高斯平面上的计算9.4.1 方向改化的计算9.4.2 距离改化的计算9.4.3 大地方位角化算为坐标方位角的计算9.5 依控制网几何条件检查观测质量9.5.1 依控制网几何条件检查观测质量的主要内容9.5.2 依几何条件查询闭合差超限的测站9.6 资用坐标计算9.7 三角网概算算例9.7.1 已知数据表和控制网略图的编制9.7.2 观测成果化至标石中心的计算9.7.3 将观测成果归化至椭球面上的计算9.7.4 将椭球面上的观测成果化算到高斯平面上的计算9.7.5 资用坐标计算第4部分常用大地控制测量坐标系及其变换第10章参考椭球定位和不同坐标系之间的换算10.1 地球的运转10.1.1 地球绕太阳公转10.1.2 地球的自传10.2 参考系的定义和类型10.2.1 基本概念10.2.2 大地测量参考系统及大地测量参考框架10.2.3 椭球定位和定向10.3 地心坐标系10.3.1 地心坐标系的建立方法10.3.2 GWS-84世界大地坐标系10.3.3 国际地球参考系统与国际地球参考框架10.4 参心坐标系10.4.1 参心坐标系的建立10.4.2 我国的参心坐标系10.5 坐标系间的换算10.5.1 协议天球坐标系和协议地球坐标系之间的换算10.5.2 不同空间直角坐标系的换算10.5.3 不同大地坐标系间的换算10.5.4 站心坐标系及相应的坐标换算第5部分测量控制网平差计算与数据管理第11章工程制网条件平差11.1 三角网的条件及条件方程式11.1.1 三角网中的角度条件11.1.2 三角网中的正弦条件11.1.3 三角网中条件数目的确定和条件式之间相互替换11.1.4 条件方程式闭合差的限值11.2 侧边网的条件及条件方程式11.2.1 测边网条件类型11.2.2 按角度闭合法组成测边网条件式11.2.3 用面积闭合法组成侧边网图形条件式11.2.4 测边网中独立条件式数目的确定11.3 边角网的条件及条件方程式11.3.1 导线网的条件和条件方程11.3.2 边角连续网的条件及条件方程11.3.3三角-导线混合网条件平差说明11.4 工程水平控制网条件平差算例11.4.1 非独立三角网按平均分配法则的条件平差11.4.2 独立测边网按角度闭合法组成条件方程式的条件平差第12章工程控制网间接平差12.1 三角网坐标平差12.1.1 方向误差方程的建立和组成12.1.2 误差方程式的改化---史赖伯法则12.1.3 三角网坐标平差的精度评定12.2 侧边网与边角网间接平差12.2.1 边长误差方程式12.2.2 角度误差方程式12.2.3 边角网误差方程式12.2.4 边角网坐标平差的精度评定12.3 观测值权的确定和方差估计12.3.1 权的种类及定权公式12.3.2 不同类观测值的方差估记12.3.3 方差估值的假设检验12.4 三角网方向坐标平差算例12.5 测边网间接平差教学程序及算例12.5.1 程序功能12.5.2 变量说明12.5.3 数据准备12.5.4 程序运行与成果输出12.5.5 主要算法和数据结构12.5.6 程序框图12.5.7 测边网电算平差算例12.6 边角网间接平差程序及算例12.6.1 程序功能12.6.2 数据准备12.6.3 变量说明12.6.4 输入输出文件说明12.6.5 主要算法和数据结构12.6.6 程序框图12.6.7 边角网平差算例第13章工程制网近代平差与数据管理13.1 近代测量平差发展现状13.1.1 经典测量平差的发展和研究的重点13.1.2 近代测量平差的发展和重点内容13.2 带有未知数的条件方程式13.2.1 线形网中带有未知数的坐标条件方程式13.2.2 导线网中带有未知数的条件方程式13.3 带有条件的间接平差13.4 工程控制网相关分解平差13.4.1 条件分解解法13.4.2 间接分解解法13.4.3 序贯平差解法13.5 大地控制测量数据处理的数学模型13.5.1 GPS基线向量网在地心空间直角坐标系中平差的数学模型13.5.2 GPS观测值与地面观测值在参心空间坐标系中平差的数学模型13.5.3 GPS观测值与地面观测值在二维坐标系中平差的数学模型13.6 工程控制网数据库系统设计概念13.6.1 分析阶段13.6.2 设计阶段13.6.3 编写与测试13.6.4 运行与维护13.6.5 控制网数据库实例主要参考文献。