测量学

第1章绪论 

1.1测量工作的任务 1 

1.2地球的形状和大小 2 

1.3测量坐标系 4 

1.4高程系统 7 

1.5标准方向与方位角 7 

1.5.1标准方向 8 

1.5.2直线方向的表示方法 8 

1.5.3坐标方位角的推算 10 

1.6用水平面代替水准面的限度 11 

1.6.1水准面曲率对水平距离的影响 11 

1.6.2水准面曲率对高差的影响 12 

1.6.3水准面曲率对水平角的影响 12 

1.7测量工作概述 12 

思政案例新中国测绘科技发展成就见证大国自信 13 

思考题与习题 13 

第2章水准测量 

2.1水准测量原理 14 

2.2光学水准仪和水准尺 15 

2.2.1水准仪的基本构造 15 

2.2.2水准尺和尺垫 18 

2.2.3水准仪的使用 19 

2.3水准测量实施方法 20 

2.3.1水准点与水准路线 20 

2.3.2水准测量方法 22 

2.3.3水准测量成果整理 25 

2.4精密水准仪和水准尺 27 

2.4.1精密水准仪 28 

2.4.2精密水准尺与读数方法 29 

2.5数字水准仪 30 

2.5.1数字水准仪基本原理 31 

2.5.2数字水准仪的技术操作 32 

2.5.3数字水准仪的注意事项 33 

2.6水准仪的检验和校正 34 

2.6.1圆水准器的检验与校正 34 

2.6.2十字丝横丝的检验与校正 35 

2.6.3水准管轴平行于视准轴的检验与校正 35 

2.6.4水准仪补偿器的检验 36 

2.6.5注意事项 37 

2.7水准测量误差分析 37 

2.7.1仪器误差 37 

2.7.2观测误差 37 

2.7.3外界条件的影响 38 

思政案例“国测一大队”的先进事迹 39 

思考题与习题 39 

第3章角度与距离测量 

3.1角度测量原理 41 

3.1.1水平角测量原理 41 

3.1.2竖直角观测原理 42 

3.2角度测量的仪器和基本操作 42 

3.2.1经纬仪 43 

3.2.2全站仪 44 

3.2.3全站仪的基本操作 46 

3.3水平角测量 48 

3.3.1测回法 48 

3.3.2方向观测法 50 

3.4竖直角测量 51 

3.4.1竖盘测角结构 51 

3.4.2竖直角计算 52 

3.4.3竖盘指标差 53 

3.4.4竖直角观测 54 

3.5距离测量 54 

3.5.1钢尺量距 54 

3.5.2视距测量 55 

3.5.3电磁波测距 57 

3.5.4全站仪距离测量 59 

3.5.5手持式测距仪简介 61 

3.6全站仪的检验与校正 61 

3.6.1照准部水准管轴的检校 62 

3.6.2十字丝竖丝的检校 62 

3.6.3视准轴的检校 62 

3.6.4横轴的检校 63 

3.6.5竖盘指标差的检校 64 

3.6.6光学对中器的检校 64 

3.7角度测量的误差分析 65 

3.7.1仪器误差 65 

3.7.2观测误差 66 

3.7.3外界条件的影响 67 

3.8距离测量误差 67 

思政案例不畏限险勇测珠峰（一） 68 

思考题与习题 68 

第4章全站仪测量 

4.1概述 70 

4.2全站仪的望远镜和补偿器 71 

4.3全站仪电子测角原理 74 

4.4菜单功能总图及设置 76 

4.5全站仪坐标测量原理及常规测量操作 79 

4.6坐标放样和后方交会测量 84 

4.7悬高测量 86 

思政案例不畏限险勇测珠峰（二） 88 

思考题与习题 88 

第5章全球导航卫星系统（GNSS）测量 

5.1全球导航卫星系统介绍 89 

5.1.1全球定位系统GPS 89 

5.1.2格洛纳斯卫星导航系统GLONASS 91 

5.1.3北斗卫星导航系统BDS 91 

5.1.4伽利略卫星导航系统Galileo 93 

5.1.5卫星导航定位技术的应用 93 

5.2GPS定位测量的基本原理 95 

5.2.1GPS定位原理 95 

5.2.2GPS卫星信号 97 

5.2.3GPS测距码伪距定位测量 98 

5.2.4GPS载波相位测量 99 

5.3GPS静态相对定位原理 100 

5.4GPS动态相对定位原理 102 

5.4.1实时动态定位的基本概念 102 

5.4.2RTK定位原理 102 

5.4.3网络RTK定位原理 103 

思政案例新时代“北斗精神”托起“航天强国梦” 105 

思考题与习题 105 

第6章测量误差基本知识 

6.1测量误差概述 106 

6.1.1测量误差的来源 107 

6.1.2测量误差的分类及处理方法 107 

6.1.3偶然误差的特性 108 

6.2衡量测量精度的指标 109 

6.2.1中误差 110 

6.2.2相对误差 110 

6.2.3极限误差和容许误差 111 

6.3测量误差传播定律 111 

6.3.1线性函数 111 

6.3.2非线性函数 112 

6.4算术平均值及其中误差 113 

6.4.1算术平均值 113 

6.4.2观测值的改正数 113 

6.4.3由观测值的改正数计算中误差 114 

6.4.4等精度观测算术平均值中误差 114 

6.5非等精度观测值的精度评定 115 

6.5.1观测值的权 115 

6.5.2观测值的加权平均值及其中误差 116