1、測量學課程教學大綱課程英文名稱：General Surveying and Mapping課程編號：133116030 課程類別：專業課課程性質：必修課學 分：4.5 學 時：72（其中：講課學時：60 實驗學時：12 上機學時:0 ）適用專業： 地理信息科學開課部門：環資學院 一、課程教學目的和課程性質測量學傳統意義上是研究定位確定地面點位在某一參照系中的位置的科學；在當前信息社會，測量學是研究與地球有關的基礎空間信息的采集、處理、顯示、管理和利用的科學與技術。從目前對地理信息系統學科和現代測繪學科兩者的定義、科學目標、研究內容、應用領域等等方面，不能說完全相同，至少有很多相似之處，特別是地

2、圖制圖與地理信息工程（測繪科學與技術）同地圖學與地理信息系統（地理學）兩者幾乎一樣 ，因此，國內外均有學者建議把兩者用“Geomatics”一詞加以概括。數據在地理信息系統建設中有至關重要的作用，我校地理信息科學專業將“空間數據采集與處理”作為專業方向之一。本課程是地理信息科學專業學生的學科基礎必修課程。通過本課程的教學，主要使學生掌握測量學的基本概念、角度測量、直線丈量與定向、高程測量、測量誤差基礎、圖根控制的建立、地形圖的基本知識和大比例尺地形圖的測繪等，為將來進一步學習其它專業課打下堅實的基礎。二、本課程與相關課程的關系先修地理信息系統基礎，后修數字化測圖、攝影測量學、工程測量學等。三、

3、課程的主要內容及基本要求（一）理論學時部分第一單元 緒論（4學時）知 識 點1、測量學在地理信息科學專業中的地位與作用；2、確定地面點位的方法和基本要素；用平面代替水準面的限度；3、測量工作的原則和程序。重 點 大地水準面；大地體；旋轉橢球面；旋轉橢球體；天文坐標；大地坐標；高程；絕對高程（海拔）；相對高程（假定高程）；水準原點；測定和測設的區別；測量工作的基準線和基準面；確定地面點位的三個基本要素（測量的三項基本工作）；測量坐標系；高斯平面直角坐標的縱軸、橫軸如何投影形成；進行分帶投影的原因；測量工作的基本原則；水平面代替水準面對水平距離、水平角、高差測量的影響。難 點 測量坐標系的建立。基

4、本要求 1、確定地面點位的方法和基本要素 （1）識記：水準面、大地水準面、大地體、旋轉橢球體、高程、絕對高程、相對高程、高差、地理坐標、平面直角坐標、高斯直角坐標、測定地面點位的基本要素。 （2）領會：高差的概念、測量平面直角坐標系與數學直角坐標系的區別、高斯平面直角坐標系中坐標軸的含義。 2、用平面代替水準面的限度 （1）領會地球曲率對水平距離的影響。 （2）領會地球曲率對高程的影響。 3、測量工作的原則和程序 （1）識記并領會測量工作的原則與程序。 第二單元 角度測量（8學時）知 識 點 1、經緯儀的構造和使用。 2、水平角測量的原理和實施。 3、豎直角測量的原理和實施。 4、經緯儀的檢驗

5、和校正。 5、角度測量誤差及注意事項。重 點 1、概念：水平角、視準軸、視差、經緯儀對中、盤左 測回法、方向觀測法、測回、半測回歸零差、兩倍照準誤差、豎直角、豎盤指標差 2、經緯儀主要由哪三部分構成？ 3、經緯儀有哪四條主要軸線，在測水平角時它們應滿足什么條件？ 4、用經緯儀測角怎樣減弱各種誤差的影響？ 5、如何得出不同注記形式豎盤的豎角計算公式？ 6、通過對盤左盤右所測的角度取平均值的做法能消除哪些儀器誤差？難 點 1、測回法與方向法進行水平角觀測的操作程序和計算。 2、如何識別豎盤的注記形式。 3、豎直角的觀測與計算。 4、經緯儀的主要軸線及其應滿足的關系。基本要求 1、光學經緯儀的構造和

6、使用 （1）識記：經緯儀各組成部分的名稱和用途。 （2）識記：經緯儀對中、整平、讀數等基本操作。 2、水平角測量的原理和實施 （1）領會：水平角測量的目的和作用。 （2）識記：水平角的概念。 （3）簡單應用：測回法與方向法進行水平角觀測的操作程序和計算。 3、豎直角測量的原理和實施 （1）領會：豎直角測量的目的和作用。 （2）識記：豎直角的概念。 （3）簡單應用：如何識別豎盤的注記形式。 （4）識記：豎盤指標差的概念及計算。 （5）簡單應用：豎直角的觀測與計算。 4、經緯儀的檢驗和校正 （1）識記：經緯儀的主要軸線及其應滿足的關系。 5、角度測量誤差及注意事項 （1）識記：角度測量的主要誤差來

7、源。 （2）簡單應用：角度測量的注意事項。第三單元 距離測量與直線定向（6學時）知 識 點 1、鋼尺量距的一般方法。 2、視距測量的原理與實施。 3、光電測距的原理與實施。 4、距離丈量誤差與注意事項。 5、有關直線定向的基本概念。 6、坐標方位角的推算。重 點 1、概念直線定線、直線定向、真方位角、磁方位角、坐標方位角、正坐標方位角、反坐標方位角 2、確定直線的方向可選用哪三種方向作為標準方向？ 3、常見的方位角有哪些？它們之間有什么關系？ 4、光電測距的基本原理 5、坐標方位角的推算難 點 光電測距的基本原理；坐標方位角的推算。基本要求 1、鋼尺量距的精密方法 （1）識記：鋼尺量距的精密方

8、法的實施。 （2）簡單應用：鋼尺量距的精密方法的成果整理。 2、視距測量的原理與實施 （1）領會：視距測量的基本原理。 （2）簡單應用：通過視距測量的公式求兩點間的水平距離與高差。 3、光電測距的原理與實施。 （1）領會：光電測距的基本原理。 4、距離丈量誤差與注意事項 （1）識記：距離丈量的主要誤差來源。 （2）簡單應用：距離丈量的主要注意事項。 5、有關直線定向的基本概念 （1）領會：直線定向。 （2）識記：標準方向的種類、表示直線方向的方法。 （3）簡單應用：幾種方位角之間的關系。 6、 坐標方位角的推算 （1）綜合應用：根據已知邊的坐標方位角和轉角推算未知邊的坐標方位角。第四單元 高程

9、測量（10學時）知 識 點 1、水準測量的原理。 2、水準儀的基本組成與使用。 3、水準測量的內業計算。 4、水準儀應滿足的條件及其檢驗與校正。 5、水準測量的實施。 6、水準測量的誤差及注意事項。重 點 1、概念：測站、測段、水準路線 2、單一水準路線可布設成哪三種形式？ 3、怎樣對三、四等水準測量的結果進行檢核？ 4、什么是水準路線高差閉合差？如何分配？ 5、水準測量的主要誤差來源有哪些？怎樣減小或削弱這些誤差？ 6、進行三角高程測量應注意哪些問題？難 點 水準測量的內業計算基本要求 1、水準測量的原理 （1）領會：水準測量的基本思想。 （2）識記：后視讀數、前視讀數、視線高。 2、水準儀

10、及其使用 （1）識記：視準軸、水準管軸。 （2）領會：水準儀的構成及各組成部分的作用。 （3）簡單應用：水準儀的使用。 3、 水準測量的內業計算 （1）簡單應用：水準路線高差閉合差的計算、水準路線高差閉合差容許值的計算。 （2）綜合應用：高差閉合差的分配與高程計算。 4、水準儀應滿足的條件及其檢驗與校正 （1）簡單應用：水準儀應該滿足的條件。 5、水準測量的實施。 （1）水準路線的布設。 （2）綜合應用：四等水準測量的實施。 6、水準測量的誤差及注意事項。 （1）綜合應用：水準測量誤差的三大來源及減弱其影響的方法。第五單元 測量誤差理論基礎（8學時）知 識 點 1、測量誤差的三大來源、分類。

11、2、偶然誤差的統計特性。 3、衡量精度的標準。 4、誤差傳播定律及其應用。 5、等精度觀測值的算術平均值及精度評定。重 點 1、概念：觀測條件、系統誤差、偶然誤差、真誤差、中誤差、極限（容許）誤差、相對誤差 2、測量誤差的產生，概括起來有哪三方面的影響？ 3、什么是等精度觀測？什么是非等精度觀測？ 4、系統誤差具有什么性質？如何盡量減小或消除系統誤差？ 5、偶然誤差具有什么統計特性？用什么方法來研究偶然誤差？難 點 1、根據實際要求確定觀測精度和觀測方法。 2、由改正數計算觀測值的中誤差公式及其應用。基本要求 1、測量誤差的三大來源、分類 （1）領會：誤差的三大來源 （2）識記：觀測條件、等精

12、度觀測、非等精度觀測、系統誤差、偶然誤差。 2、偶然誤差的統計特性 （1）識記：偶然誤差的統計特性。 （2）領會：研究偶然誤差的方法。 3、衡量精度的標準 （1）識記：精度、方差、中誤差、極限誤差（容許誤差）、相對誤差。 （2）領會：中誤差的概念。 （3）綜合應用：中誤差的計算。 4、誤差傳播定律及其應用 （1）領會：誤差傳播定律。 （2）簡單應用：應用誤差傳播定律推算水準測量、距離測量、水平角測量的精度。 （3）綜合應用：根據實際要求確定觀測精度和觀測方法。 5、等精度觀測值的算術平均值及精度評定 （1）識記：算術平均值。 （2)簡單應用：算術平均值的中誤差計算公式。 (3)綜合應用：由改正

13、數計算觀測值的中誤差公式及其應用。第六單元 工程控制測量（12學時）知 識 點 1、控制測量、控制網、國家基本控制網、小地區控制網、圖根控制等概念。 2、導線測量的外業工作。 3、導線測量的內業計算。 4、全站儀的測角原理與使用 5、交會定點 6、衛星定位重 點 1、概念：坐標正算、坐標反算 2、導線的布設形式有哪些？其外業工作主要包括哪些？ 3、什么是控制點？控制點的選擇應注意哪些問題（以圖根導線測量為例）？ 4、什么是閉合導線的角度閉合差？如何分配？ 5、什么是附合導線的方位角條件閉合差？如何分配？ 6、什么是坐標增量閉合差？如何分配？ 7、什么是導線全長相對閉合差？ 8、什么是后方交會的

14、危險圓？ 9、GPS定位的基本原理是什么？ 10、GPS的基本組成部分是哪些？ 11、測地型GPS接收機是怎么實現高精度定位的？ 12、我國的北斗導航系統預計在什么時候全面建成？和GPS相比，北斗導航系統有什么優勢？難 點 1、導線測量的外業觀測。 2、導線測量的內業計算。基本要求 1、控制測量、控制網、國家基本控制網、小地區控制網、圖根控制等概念 （1）識記：控制測量、控制網、國家基本控制網、小地區控制網、圖根控制等概念。 2、導線測量的外業工作 （1）識記：導線測量的作用、分類。 （2) 領會：導線測量外業工作的內容和要求 3、導線測量的內業計算 （1）識記：坐標正算、坐標反算。 （2）簡

15、單應用：坐標計算的基本公式。 （3）綜合應用：附合導線、閉合導線的計算 4、全站儀的測角原理與使用 （1）綜合應用：用全站儀進行導線測量 5、交會定點 （1）識記：前方交會、側方交會、后方交會、距離交會。 （2）簡單應用：后方交會的危險圓。 6、衛星定位 （1）識記：GPS定位的原理、GPS系統的基本組成。 （2）綜合應用：測地型GPS接收機如何實現高精度定位。 （3）一般應用：北斗導航系統的特點與優勢。第七單元 地形圖的測繪和應用（8學時）知 識 點 1、概念。 2、展繪控制點的方法與要求。 3、經緯儀測繪法進行碎部測量。 4、根據碎部點勾繪等高線。 5、地形圖的拼接、檢查、整飾與清繪 6、

16、地形圖的應用。重 點 1、地物符號有哪幾種？ 2、地貌特征線是指什么？ 3、什么是等高距？什么是等高線平距？ 4、等高線平距與地面坡度有什么關系？ 5、等高線的基本特性有哪些？ 6、地圖的分幅和編號方法有哪兩種？1：100萬的地圖如何統一編號？ 7、根據國家基本比例尺地形圖分幅與編號（GB/T13989-92），地形圖編號由哪幾部分組成，各自有什么含義？ 8、碎部測量時選擇碎部點應注意什么？ 9、什么是比例尺精度？它有什么用途？ 10、測圖前如何展繪控制點？如何檢查控制點的展繪是否合乎要求？ 11、地形圖的應用包括哪些方面？難 點 1、比例尺的精度及其用途。 2、等高線表示地貌的原理、等高距、

17、等高線平距。 3、等高線的特性。 4、經緯儀測繪法進行碎部測量的基本原理與計算公式。 5、根據碎部點勾繪等高線的原理與方法。基本要求 1、概念 （1）識記：地物、地貌、地形、比例尺、地物符號的分類、典型地貌的等高線、等高線的分類。 （2）領會：比例尺的精度及其用途、等高線表示地貌的原理、等高距、等高線平距、等高線的特性、地形圖的分幅與編號方法。 2、展繪控制點的方法與要求 （1）識記：展繪控制點的方法。 （2) 識記：檢核控制點的展繪是否合乎要求。 3、 經緯儀測繪法進行碎部測量 （1）識記：碎部點的選擇。 （2）領會：經緯儀測繪法進行碎部測量的基本原理與計算公式。 （3）綜合應用：經緯儀測繪

18、法進行碎部測量的操作。 4、根據碎部點勾繪等高線 （1）領會：根據碎部點勾繪等高線的原理與方法。 5、地形圖的拼接、檢查、整飾與清繪 （1）簡單應用：地形圖的拼接、檢查、整飾與清繪 6、地形圖的應用 （1）領會：利用地形圖求點的坐標與高程。 （2）領會：利用地形圖畫縱斷面圖、求匯水面積。 （3）綜合應用：利用地形圖進行土方量的計算。 學時分配知識單元理論學時第1單元 緒論4第2單元 角度測量8第3單元 距離測量與直線定向6第4單元 高程測量10第5單元 測量誤差理論基礎8第6單元 工程控制測量12第7單元 地形圖的測繪和應用8期末復習4合計60（二）實驗學時部分實驗教學環節作用及目的測量學是一

19、門實踐性很強的課程，通過實驗教學，可以培養學生的專業技能，提高其動手能力和團隊合作能力。在專業技能方面，要求學生掌握經緯儀的使用和水平角、豎直角的觀測；掌握水準儀的使用、水準路線的布設和四等水準測量的外業觀測與內業計算；掌握全站儀的使用、導線測量的外業觀測與內業計算。實驗教學環節培養學生能力標準 在實驗教學過程中應著重培養學生的實踐動手能力，主要是使用經緯儀、全站儀、水準儀等測繪儀器采集符合要求的測量數據的外業觀測能力和處理測量數據的內業計算能力。此外，測量學實驗全部在野外以小組為單位進行，通過實驗，也可以培養學生吃苦耐勞的精神和團隊合作的能力。實驗項目、內容、學時分配及實驗類型1、必開實驗序

20、號實驗項目實驗內容學時實驗類型(演示、驗證、綜合、設計研究)組數每組學生人數1經緯儀的認識和水平角測量經緯儀認識、安置和水平角測量2驗證2-32全站儀的使用全站儀的設置、測角與測距2驗證4-53四等水準測量水準儀認識、四等水準測量4綜合4-54圖根導線測量經緯儀視距法導線測量4綜合4-52、選開實驗序號實驗項目實驗內容學時實驗類型(演示、驗證、綜合、設計研究)組數每組學生人數1碎部測量地物、地貌點采集及上點繪圖4綜合4-53、主要儀器設備經緯儀、全站儀、水準儀、水準尺、測釬、三腳架、鋼尺、皮尺等四、教學方法與手段1、堅持理論聯系實際的教學方法。測量學的實踐性很強，在老師講解、儀器演示和視頻教學的基礎上，一定要讓學生多操作，培養學生的實際動手能力。2、堅持傳統教學手段與現代教學手段相結合，教學內容安排要突出重點和難點，積極應用多媒體教學技術，盡可能把抽象的理論具體化，使復雜的理論變得簡單、直觀，力求化難為易，努力提高學生的學習興趣。3、注重應用啟發式教學、開展課堂討論等教學方法，引導學生積極思考問題、分析問題，拓展學生的思維。4、注重課后練習，大力培養學生動腦、動手、獨立解決問題的能力，提高學生的計算能力。5、測量學雖然是一門學科基礎課，但相關儀器和方法發展仍比較迅速，教師應關注相關最新資訊并及