大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)大綱課程編號(hào)：04020052課程名稱：大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)學(xué)分：3.5總學(xué)時(shí)：64實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：16課內(nèi)上機(jī)學(xué)時(shí)：先修課程要求：本課程必須先修高等數(shù)學(xué)，工程數(shù)學(xué)，數(shù)字化測(cè)圖原理與方法，測(cè)量平差。適應(yīng)專業(yè)：測(cè)繪工程專業(yè)。參考教材：孔祥元，梅是義主編，《控制測(cè)量學(xué)》（第二版），武漢大學(xué)出版社。2003孔祥元，郭際明，劉宗泉主編，《大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)》，武漢大學(xué)出版社。2002一、課程在培養(yǎng)方案中的地位、目的和任務(wù)控制測(cè)量學(xué)是研究精確測(cè)定和描繪地面控制點(diǎn)空間位置及其變化的學(xué)科，是地球科學(xué)的重要分支，是測(cè)繪科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科，也是應(yīng)用學(xué)科，是高等學(xué)校測(cè)繪工程專業(yè)一門必修的主干專業(yè)基礎(chǔ)課程，在測(cè)繪專業(yè)的課程設(shè)置和專業(yè)教育中占有重要的地位和作用。它主要以各種工程建設(shè)、城鎮(zhèn)建設(shè)和土地規(guī)劃與管理等為服務(wù)對(duì)象。課程教學(xué)的主要內(nèi)容是研究建立和維持高科技水平的工程和國(guó)家水平控制網(wǎng)及精密水準(zhǔn)網(wǎng)的原理和方法、研究獲得高精度測(cè)量成果的儀器及其使用方法、研究測(cè)量數(shù)據(jù)獲取、處理及管理的理論和方法。二、課程的基本要求理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合是《控制測(cè)量學(xué)》課程的基本特點(diǎn)，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生在掌握坐標(biāo)系建立、控制網(wǎng)布設(shè)、施工作業(yè)組織、數(shù)據(jù)處理的基本理論、基本知識(shí)的前提下，還應(yīng)具備較強(qiáng)的動(dòng)手能力，即野外數(shù)據(jù)采集、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的綜合能力。具體應(yīng)達(dá)到以下要求：1）系統(tǒng)掌握各等級(jí)水平控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)的布設(shè)原理、方法及觀測(cè)手段與方法；2）理解精密光學(xué)、電子測(cè)量?jī)x器的基本原理與操作；3）系統(tǒng)掌握各等級(jí)水平控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理的基本原理和方法；4）理解國(guó)家和工程控制網(wǎng)坐標(biāo)系建立、坐標(biāo)間的相互轉(zhuǎn)換的基本概念及應(yīng)用；5）掌握計(jì)算機(jī)在控制測(cè)量中的應(yīng)用方法及大地測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)的建立。三、課程的基本內(nèi)容以及重點(diǎn)、難點(diǎn)（一）測(cè)量控制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)1測(cè)量平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)的布設(shè)原則與方案設(shè)計(jì)；2平面控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本理論與方法；3控制網(wǎng)布設(shè)的方法與應(yīng)用。4、測(cè)繪技術(shù)設(shè)計(jì)書的編寫。該部分是控制測(cè)量學(xué)的基礎(chǔ)理論部分,重點(diǎn)：掌握基本概念，測(cè)繪技術(shù)設(shè)計(jì)書的編寫。難點(diǎn)：優(yōu)化設(shè)計(jì)的實(shí)施。（二）精密測(cè)角儀器和水平角觀測(cè)1精密測(cè)角儀器的構(gòu)造、特點(diǎn)及使用；2儀器的檢驗(yàn)；3水平角觀測(cè)的基本方法及測(cè)站數(shù)據(jù)處理；4水平角觀測(cè)的誤差來(lái)源與采取的措施；5偏心觀測(cè)和歸心改正。重點(diǎn)：讀數(shù)方法、三軸誤差檢驗(yàn)及儀器選擇。難點(diǎn)：儀器檢驗(yàn)、歸心計(jì)算及怎么樣根據(jù)控制網(wǎng)類別不同、等級(jí)不同，合理選用精密測(cè)量?jī)x器，采用合理的觀測(cè)方法達(dá)到所要求的控制網(wǎng)精度。（三）電磁波測(cè)距1電磁波測(cè)距概述；2電磁波測(cè)距的基本原理和基本公式；3電磁波測(cè)距儀的合作目標(biāo)；4電磁波測(cè)距儀的使用；5電磁波測(cè)距儀的檢驗(yàn)；6測(cè)距成果的處理；7電磁波測(cè)距的誤差分析。8多功能自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)簡(jiǎn)述。重點(diǎn)：儀器工作原理、操作使用、成果處理。難點(diǎn)：氣象改正計(jì)算，儀器工作原理。（四）高程控制測(cè)量1水準(zhǔn)路線的布設(shè)及選點(diǎn)、埋石；2精密水準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器(S1)和水準(zhǔn)尺的基本構(gòu)造特點(diǎn)及使用；3精密水準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器(S1)和水準(zhǔn)尺的檢驗(yàn)；4精密水準(zhǔn)測(cè)量的誤差來(lái)源與采取的措施；5精密水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)施；6高程系統(tǒng)；7跨河水準(zhǔn)測(cè)量；8水準(zhǔn)測(cè)量外業(yè)成果整理和概算；9三角高程測(cè)量。重點(diǎn)：精密水準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器的使用、檢驗(yàn)；水準(zhǔn)測(cè)量野外實(shí)施；成果概算。難點(diǎn)：精密水準(zhǔn)的實(shí)施；正常水準(zhǔn)面不平行改正計(jì)算。上述（二）、（三）（四）三個(gè)部分是控制測(cè)量學(xué)的基本方法與應(yīng)用部分，是課程核心內(nèi)容之一。（五）GPS技術(shù)在控制測(cè)量中的應(yīng)用概述1GPS技術(shù)在控制測(cè)量中的應(yīng)用概述該部分是控制測(cè)量學(xué)的提高。重點(diǎn)：GPS布網(wǎng)（六）橢球面上測(cè)量計(jì)算1地球橢球的數(shù)學(xué)性質(zhì)；2橢球面上的常用坐標(biāo)系及其相互關(guān)系；3橢球面上半徑和弧長(zhǎng)計(jì)算；4地面觀測(cè)值的歸算；5橢球面上三角形解算；6大地測(cè)量主題解算。重點(diǎn)：地球橢球的數(shù)學(xué)性質(zhì)，坐標(biāo)系的建立；橢球面上的基本公式和計(jì)算。難點(diǎn)：地面觀測(cè)值歸算至橢球面計(jì)算和大地主題解算。（七）高斯投影1高斯投影概述；2高斯投影坐標(biāo)的正反算；3方向與距離改化計(jì)算公式；4高斯投影的鄰帶換算；5UTM、蘭勃脫投影；6工程坐標(biāo)系的建立。重點(diǎn)：高斯投影的基本理論和應(yīng)用，坐標(biāo)正反算，距離和方向改化計(jì)算，工程坐標(biāo)系的建立。難點(diǎn)：高斯投影的基本理論，工程坐標(biāo)系的建立。上述兩部分屬于控制測(cè)量學(xué)基本理論部分，是本課程核心內(nèi)容之一。（八）控制測(cè)量概算（九）大地坐標(biāo)系的建立和坐標(biāo)換算1橢球的定位和定向；2地球參心、地心坐標(biāo)系；3不同坐標(biāo)系的換算。重點(diǎn)：坐標(biāo)系的建立和換算。難點(diǎn)：坐標(biāo)換算。（十）測(cè)量控制網(wǎng)平差計(jì)算（重點(diǎn)在于實(shí)踐）1測(cè)量平差方法概述及選用；2測(cè)量平差數(shù)學(xué)模型建立及測(cè)量控制網(wǎng)的平差計(jì)算;3計(jì)算機(jī)在控制測(cè)量中的具體應(yīng)用和常用的測(cè)量平差軟件。該部分是控制測(cè)量學(xué)的實(shí)踐應(yīng)用部分。重點(diǎn)：平差模型建立及計(jì)算機(jī)應(yīng)用。難點(diǎn)：數(shù)學(xué)模型建立及測(cè)量平差軟件的編寫和使用。（十一）工程控制網(wǎng)的近代平差和數(shù)據(jù)管理1近代平差的發(fā)展概述；2近代平差方法；3控制測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)的建立及應(yīng)用。重點(diǎn)：工程數(shù)據(jù)庫(kù)的建立。難點(diǎn)：三維平差和工程數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)。四、實(shí)驗(yàn)要求本課程課堂教學(xué)由理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩部分組成，課程結(jié)束后有1周的課程設(shè)計(jì)，4周的外業(yè)綜合性教學(xué)實(shí)習(xí)。1實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)一：精密經(jīng)緯儀的使用和角度測(cè)量。實(shí)驗(yàn)二：精密經(jīng)緯儀水平軸不垂直于垂直軸之差的測(cè)定。實(shí)驗(yàn)三：全站儀的認(rèn)識(shí)使用。實(shí)驗(yàn)四：精密導(dǎo)線測(cè)量。實(shí)驗(yàn)五：精密水準(zhǔn)測(cè)量。實(shí)驗(yàn)六：控制網(wǎng)平差計(jì)算（上機(jī)）。2課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生借助課外參考資料和網(wǎng)絡(luò)查閱文獻(xiàn)，進(jìn)行一周的課程設(shè)計(jì)，內(nèi)容為控制網(wǎng)圖上選點(diǎn)、布網(wǎng)、優(yōu)化設(shè)計(jì)，編寫技術(shù)設(shè)計(jì)書，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)與動(dòng)手能力。3教學(xué)（或生產(chǎn)）實(shí)習(xí)（4周）綜合性教學(xué)（或生產(chǎn)）實(shí)習(xí)在課程結(jié)束后集中進(jìn)行，要求學(xué)生全面應(yīng)用控制測(cè)量學(xué)所學(xué)知識(shí)，利用實(shí)習(xí)場(chǎng)地，依據(jù)實(shí)習(xí)目的和要求在教師指導(dǎo)下分組獨(dú)立完成全部實(shí)習(xí)內(nèi)容。通過(guò)實(shí)踐性教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際工作中獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。五、課程學(xué)時(shí)分配章節(jié)內(nèi)容學(xué)時(shí)其中實(shí)驗(yàn)（上機(jī)學(xué)時(shí)）備注第一章測(cè)量控制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)4第二章精密測(cè)角儀器和水平角觀測(cè)104第三章電磁波測(cè)距104第四章高程控制測(cè)量82第五章GPS技術(shù)在控制測(cè)量中的應(yīng)用62第六章橢球面上測(cè)量計(jì)算4第七章高斯投影6第八章控制測(cè)量概算2第九章大地坐標(biāo)系的建立和坐標(biāo)換算4第十章測(cè)量控制網(wǎng)平差計(jì)算84（上機(jī)）第十一章工程控制網(wǎng)的近代平差和數(shù)據(jù)管理2合計(jì)6416六、考核方式開卷；考核成績(jī)所占比例:平時(shí)30%、考試70%。時(shí)間110分鐘。七、制訂執(zhí)筆者：審核者：批準(zhǔn)者：

測(cè)量平差程序設(shè)計(jì)教學(xué)大綱課程編號(hào)：04020672課程名稱：測(cè)量平差程序設(shè)計(jì)學(xué)分：3總學(xué)時(shí)：48課內(nèi)上機(jī)學(xué)時(shí)：16課外上機(jī)學(xué)時(shí)：32先修課程要求：計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)、編程語(yǔ)言、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、測(cè)量平差基礎(chǔ)、測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)、GPS原理與應(yīng)用適應(yīng)專業(yè)：測(cè)繪工程參考教材：1《VisualBASIC程序設(shè)計(jì)教程》清華大學(xué)出版社。2馬明棟等，面向?qū)ο蟮臏y(cè)量程序設(shè)計(jì)，教育科學(xué)出版社，2000。3李洪濤、許國(guó)昌等，GPS應(yīng)用程序設(shè)計(jì)，科學(xué)出版社，2000。4誤差理論與測(cè)量平差基礎(chǔ)，武漢大學(xué)出版社，2003。一、課程在培養(yǎng)方案中的地位、目的和任務(wù)該課程是測(cè)繪工程專業(yè)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的核心課程，也是本專業(yè)學(xué)科基礎(chǔ)課。目的是使學(xué)生掌握基本的程序設(shè)計(jì)技能，并把程序設(shè)計(jì)充分應(yīng)用到測(cè)繪專業(yè)上，掌握利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)解決常用的測(cè)量計(jì)算與平差計(jì)算等工作。二、課程的基本要求本課程學(xué)習(xí)，要求計(jì)算機(jī)技術(shù)與測(cè)繪專業(yè)相結(jié)合，重點(diǎn)掌握實(shí)際的編程開發(fā)。通過(guò)學(xué)習(xí)要求學(xué)生能夠利用VisualBasic編程語(yǔ)言編寫常用的測(cè)量應(yīng)用程序設(shè)計(jì)與平差計(jì)算程序設(shè)計(jì)。三、課程的基本內(nèi)容以及重點(diǎn)難點(diǎn)課程以VB測(cè)量程序設(shè)計(jì)主線，在闡述程序設(shè)計(jì)的基本步驟、技巧以及測(cè)量數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)上，對(duì)常用的測(cè)量應(yīng)用程序與平差計(jì)算的程序設(shè)計(jì)方法作詳細(xì)介紹。測(cè)量數(shù)據(jù)處理的模型與數(shù)據(jù)的組織是本課程的難點(diǎn)。測(cè)量平差程序設(shè)計(jì)的基本步驟、技巧是該課的重點(diǎn)內(nèi)容。課程基本內(nèi)容有：1程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)：VB語(yǔ)言基礎(chǔ)、程序設(shè)計(jì)的基本步驟、設(shè)計(jì)技巧、編程風(fēng)格與規(guī)范。2．常用測(cè)量程序設(shè)計(jì)：矩陣運(yùn)算；角度轉(zhuǎn)換、方位角計(jì)算、坐標(biāo)增量計(jì)算；幾種交會(huì)方式程序設(shè)計(jì)；高斯投影正、反算；不同坐標(biāo)系的坐標(biāo)換算。3．測(cè)量平差程序設(shè)計(jì)：軟件開發(fā)的基本步驟（簡(jiǎn)單介紹軟件工程）；導(dǎo)線網(wǎng)間接平差程序設(shè)計(jì)，分需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試四個(gè)步驟講述，其中需求分析的內(nèi)容包括：間接平差數(shù)據(jù)處理模型、控制網(wǎng)平差的基本步驟、數(shù)據(jù)描述與分層數(shù)據(jù)流圖；設(shè)計(jì)包括總體框架設(shè)計(jì)、模塊設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)文件格式定義、數(shù)據(jù)的組織、坐標(biāo)概算算法設(shè)計(jì)等相關(guān)算法設(shè)計(jì)。章節(jié)內(nèi)容學(xué)時(shí)其中實(shí)驗(yàn)（上機(jī)學(xué)時(shí)）備注1VisualBasic集成環(huán)境、基本控件介紹及簡(jiǎn)單的VB程序設(shè)計(jì)422數(shù)據(jù)類型、常量、變量及表達(dá)式