地理科学专业课程

第一部分 测量学 （数字测图原理与方法）
教学目的：
• 1. 掌握测量的基本知识和基本理论，具有使用常规测 量仪器的操作技能。
• 2. 学习大比例尺数字测图的原理、方法，掌握全站仪 数字测图的全过程。
• 3. 掌握处理测量数据的基本理论和方法，在工程建设 的规划、设计和施工中能正确使用地形图和测绘资料。
1、《测量学》，顾孝烈、鲍 锋、程效军等，同济大 学出版社。 2、《测量学实验》，顾孝烈、鲍 锋、程效军等，同 济大学出版社。 3、《测量与地图学》，王慧麟等编，南京大学出版社。 4、《新编地图学教程》，蔡孟裔等编，高等教育出版 社。 5、《数字测图原理与方法》，潘正风等编，武汉大学 出版社出版。 （六）教学方法： 课堂讲授，启发式教学，课堂讨论，案例教学，课程
第二章 测量的基本知识
第一节 地球的形状和大小
一、大地水准面 水准面—静止海水面所形成的封闭曲面。
特性 处处与铅垂线正交 是不规则的表面（？），有无穷多 水准面与铅垂线可作为野外测量的基准面和基准线
大地水准面—其中通过平均海水面的那个水准面。
大地体—大地水准面包围的形体
大地水准面和铅垂线是测量的基准面和 基准线
成图软件
计算机
存盘 显示屏
打印机 绘图仪
三、大比例尺地面数字测图的作业模式
1. 全站仪+电子记录簿(如PC-E500等)＋成图软件 2. 全站仪+仪器内存＋成图软件 3. 全站仪+便携式计算机+成图软件 4. 全站仪+掌上电脑+成图软件 5. GPS—RTK接收机＋成图软件（Real Time
Kinematic 实时动态定位技术 ）
1．大地测量学 大地测量学是研究和确定地球的形状、大小、重力场、 整体与局部运动和地表面点的几何位置以及它们的变化的理 论和技术的学科。
2．摄影测量学 摄影测量学是研究摄影影像与被摄物体之间的内在几何 和物理关系，进行分析、处理和解译，以确定被摄物体的形 状、大小和空间位置，并判定其性质的一门学科。
《测量与地图学》课程基本信息
（一）课程名称：测量与地图学 （二）学时学分：54学时（周3学时），3学分 （三）预修课程： （四）使用教材
潘正风、杨正尧、程效军、成枢、王腾军编著： 《数字测图原理与方法》（第1版），武汉大学出版 社，2004年 祝国瑞等编著：《地图设计与编绘》武汉大学出版
（五）教学参考书
（十一）教学重点：
• 测量坐标系，测量误差基本知识，基本测量 方法，控制测量，地形图的基本知识，碎部 测量，大比例尺地面数字测图方法。
• 地图符号与地图的表示方法，地图的数学基 础，制图综合，普通地图，专题地图
（十二）教学难点：
• 误差传播定律，测角、测距原理，控制测量， 等高线和地貌测绘
• 制图综合，地图符号，地图数学基础
20世纪80年代，由于全站仪以及计算机硬件、软件技术的 迅速发展，大比例尺地形图测绘技术由传统的白纸测图向自动 化、数字化方向发展。到80年代后期，出现了以全站仪为主体 的地面数字测图系统。
二、测绘科学技术的地位和作用
•国民经济建设方面 •国防建设方面 •科学研究方面
第二节 数字测图的发展概况
一、白纸测图 传统的地形测量是利用测量仪器对地球表面局部区域内的各 种地物、地貌特征点的空间位置进行测定，以一定的比例尺并 按图示符号将其绘制在图纸上，即通常所称的白纸测图。
二、参考椭球体
由于地表起伏以 及地球内质量分布不 均匀，所以大地水准 面是个复杂的曲面。 无法准确描述和计算 。也难以在其面上处 理测量成果。 因此，用一非常接近大地水准面的数学面--旋转椭球面代替 大地水准面，用旋转椭球体描述地球。代表地球形状和大小的 旋转椭球称为“地球椭球”。 与某个区域如一个国家大地水准面最为密合的椭球称为参 考椭球，其椭球面称为参考椭球面。
源自文库
不足
影响精度的因素多 质量管理难
工序多 劳动强度大
二、数字测图
数字测图实质上是一种全解析机助测图方法，在地形测量发 展过程中这是一次根本性的技术变革。
计
计算机处理
算 机
远距离传输
的
多方共享
存
储
数控绘图仪输出
介
质
电子地图或DTM
软件
大比例尺地面 数字测图
全站仪及其它测量仪器
数字化仪 扫描仪
电子平板（便携机） PC 卡 电子手簿 掌上电脑
3．地图学 地图学是研究模拟和数字地图的基础理论、设计、编绘、 复制的技术方法以及应用的学科。
4．工程测量学
工程测量学是研究工程建设和自然资源开发中，在规划、 勘测设计、施工和运营管理各个阶段进行的控制测量、大比 例尺地形测绘、地籍测绘、施工放样、设备安装、变形监测 及分析与预报等的理论和技术的学科。
5．海洋测绘学
海洋测绘学是以海洋水体和海底为对象，研究海洋定位、 测定海洋大地水准面和平均海面、海底和海面地形、海洋重力、 海洋磁力、海洋环境等自然和社会信息的地理分布及编制各种 海图的理论和技术的学科。
6．地形测量学（普通测量学）
测量学研究地球表面局部地区内测绘工作的基本理论、技 术、方法及应用。由于是在地球表面一个小区域内进行测绘工 作，故可以把这块球面看做平面而不顾及地球曲率的影响。测 量学又称为普通测量学或地形测量学，其主要内容包括角度测 量、距离测量、水准测量、控制测量、地形图测绘及地形图的 应用。
设计
（七）教学手段：多媒体教学 （八）考核方式：闭卷考试，课程设计 （九）学生创新精神与实践能力的培养方法：
通过实验设计、实验结果分析与讨论来提高学生分 析问题、解决问题的能力、培养学生的动手能力、提高学 生解决实际问题的能力。 （十）其它要求：
严格考勤，注重学生课堂表现及课堂参与情况，课 下作业，课程设计等占学生成绩的较大比率（30％，改变 仅由期终考试决定学生该门课程成绩的状态）。
• 4. 掌握施工测设过程中最基本的测量方法，能正确使 用测量仪器进行一般工程的施工放样工作。
第一章 绪 论
第一节 测绘学的任务及作用
一、测绘学的内容和任务 测绘学是研究测定和推算地面的几何位置、地球形状及地 球重力场，据此测量地球表面自然形态和人工设施的几何分 布，并结合某些社会信息和自然信息的地球分布，编制全球 和局部地区各种比例尺的地图和专题地图的理论和技术的学 科，是地球科学的重要组成部分。 测绘学按照研究范围、研究对象及采用技术手段的不同， 分为以下几个分支学科：大地测量学、摄影测量学、地图学 、工程测量学、海洋测绘学。