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1、教学课题第一章 绪 论课 型理论教学课 时2课时授课方法传统方法教学，板书讲授教学内容测绘学的基本概念；测绘学的分支及应用；测绘学的发展简单史。教学重点测绘学的基本概念。教学难点如何使学生准确理解测绘学的基本概念。详细教学内容第一节 测绘学的任务和作用一、测绘学的任务定义测绘学研究地球的形状、大小和地球表面上各种物体的几何形状及其空间位置的科学，为人们了解自然和改造自然服务。测绘学的基本内容是测绘和测设两部分。测绘是利用测量仪器工具对研究的对象进行测量，经数据处理得到一系列数据资料，或把地球表面的地貌、地物绘制成图，供经济建设、规划设计、科学研究和国防建设使用。测设是把图纸上规划设计好的建(构
2、)筑物的位置标定在实地上，作为施工的依据。二、测绘学的分类测绘学按照研究范围和对象的不同，可分为：1.大地测量学 常规大地测量学和卫星大地测量学2.普通测量学 3.摄影测量学 航空摄影测量学和地面摄影测量学4.工程测量学 普通工程测量学和精密安装工程测量学5.海洋测绘学6.地理信息系统 数字地球等7.制图学等三、测绘科学的应用测绘科学应用很广泛。在国民经济建设和发展规划中，测绘信息是最重要的基础信息之一。规划(如土地规划、城市开发规划) 地形图和地籍图工程建设 从勘测设计阶段到施工、竣工阶段国防建设和现代军事地震预测预报海底资源勘测地质勘探地下电缆埋设灾情监视与调查宇宙空间技术国家的各级管理工
3、作、日常生活等。第二节 测绘学发展概况一、古代测绘的发展测绘科学同其它科学一样，随着生产需要而发生和发展。教材P2 （自学）简单讲解。二、现代测绘科学的发展着重讲解20世纪80年代后的发展。最小二乘法理论详细教学内容横圆柱投影学航空摄影测量学说20世纪50年代前后，电子学、信息论、相干光理论、电子计算机、空间科学技术等迅速发展，它们又推动了测绘科学的发展。1947年研究利用光波测距，到60年代中期电磁波测距仪问世。电子经纬仪的出现是地面测量技术的一项显著进步。全站仪的普及应用。测量机器人已开始用到工程测量的许多方面。全球定位系统(Global Positioning System，简写为GPS
4、)用于大地测量学、工程测量等许多测绘领域，定位精度可达毫米级，甚至0.1毫米级，高程精度可达5毫米甚至更高的精度。航空摄影广泛用于大面积大比例尺成图，近景摄影用于变形观测等工程测量领域。计算机技术的飞速发展，使测绘工作变成自动化、数字化，而且使测量成果应用的更加广阔。三、新中国测绘科学的发展50年代初期就创办了测绘院校，一些工程型院校创办了测量专业。1956年成立国家测绘局，以及成立测绘研究、业务部门，测绘工作各方面都取得了巨大成绩，与技术先进国家的差距愈来愈小。测绘仪器制造从无到有，已能自制航空摄影机、红外摄影机、立体测图仪等；生产不同类型的电磁波测距仪、经纬仪、水准仪、自动安平水准仪、电子
5、经纬仪、全站仪等，以及组装GPS接收机。我国的所有重大工程建设项目的测量工作都是由我们自己的测绘工程技术人员承担。测绘理论研究在许多方面处于世界领先水平。本章小结本章主要是对此门课程的一个引入，使学生对本门学科有一总体把握，通过对测绘学基本概念的内涵、外延进行介绍，使学生了解测绘工作的作用，进而明确学习本门课程的作用及意义。本章作业测量学的研究对象是什么？目前测量学主要有哪些独立学科？地形测量学的任务是什么？简要分析测绘工作在我国经济建设中的重要作用有哪些？本章学习方法本章应重点学习测量学的基本概念，从整体上对本门课程有所了解，重在对测量学基本概念的内涵及外延的准确理解。教学课题第二章 测量学
6、基本知识课 型理论教学课 时6课时授课方法传统方法教学，板书讲授教学内容测绘学的任务和作用；地球的形状和大小及地面点位的确定方法；直线定向和地面点坐标测算原理；地形图测绘原理及图的比例尺；测绘工作的基本原则与作业过程。教学重点测绘学的任务和作用；直线定向和地面点坐标测算原理；地形图测绘原理及图的比例尺；测绘工作的基本原则与作业过程。教学难点如何使学生掌握直线定向和地面点坐标测算原理。详细教学内容第一节 地球的形状、大小及地面点位的确定一、地球的形状和大小基本概念地球的自然表面人们把海水面所包围的地球形体看作地球的形状。铅垂线重力的方向线。铅垂线是测绘工作的基准线。水准面静止的水面。水准面是一个
7、重力场的等位面。水平面与水准面相切的平面。大地水准面在无数多个水准面中，与平均海水面吻合并向大陆、岛屿内延伸而形成的闭合曲面，称为。大地水准面是测量工作的基准面。（特点：不规则曲面，无法在这曲面上进行测量数据处理）大地体由大地水准面所包围的地球形体。参考椭球面以一个椭园绕其短轴旋转而成的，并作为地球的参考形状和大小几何形体的外表面 (图23)为确定大地水准面与参考椭球面的相对关系，可在适当地点选择一点P，设想把椭球体和大地体相切，切点P位于P点的铅垂线方向上，这时，椭球面上P的法线与该点对大地水准面的铅垂线相重合，并使椭球的短轴与地球自转轴平行。这项确定椭球体与大地体之间相互关系并固定下来的工
8、作，称为参考椭球体的定位，P点则称为大地原点。我国目前所采用的参考椭球体为1980年国家大地测量参考系，其原点在陕西省泾阳县永乐镇，称为国家大地原点。由于参考椭球体的扁率很小，在普通测量中可把地球作为圆球看待，其半径为 R=(a+a+b)36371km详细教学内容二、确定地面点位的方法测量工作的基本任务是确定地面点的空间位置，需用三个量（x,y,H）来表示。绝对高程地面点到大地水准面的铅垂距离，称为该点的，或称海拔。图27中的HA和HC即为A点和C点的绝对高程。水准原点的建立：我国在青岛目前，我国采用“1985年高程基准”，青岛水准原点的高程为72260m，全国各地的高程都以它为基准进行测算。
9、但1987年以前使用的是1956年高程基准，水准原点高程为72.289m。利用旧的高程测量成果时，要注意高程基准的统一和换算。当个别地区引用绝对高程有困难时，可采用假定高程系统，即采用任意假定的水准面为起算高程的基准面。假定高程地面点到某一假定水准面的铅垂距离，称为。例如，A点的假定高程为，C点的假定高程为。高差两个地面点间的高程差称为。地面点A与C之间的高差hCA为hCA=HA-HC=-由此可见两点间的高差与高程起算面无关。详细教学内容地面点在投影面上的坐标详细教学内容第二节 直线定向和地面点坐标测算原理及公式一、直线定向直线定向在测量工作中确定一直线与基准方向的关系。基准方向测量工作中，常
10、采用的基准方向有：真子午线方向、磁子午线方向和坐标纵轴方向。1真子午线方向真子午线方向过地球表面某点的真子午线的切线方向。可用天文测量方法或用陀螺经纬仪测定。2磁子午线方向磁子午线方向是磁针自由静止时其轴线所指的方向，可用罗盘仪测定。3坐标纵轴方向平行于高斯投影平面直角坐标系x坐标轴的方向称为坐标纵轴方向。若采用假定坐标系，则用假定坐标纵轴方向为基准方向。基准方向间的关系1磁偏角磁偏角是指过一点的磁子午线方向与过该点真子午线的方向所夹角。2子午线收敛角子午线收敛角过地面上各点的子午线均向南、北两极收敛，两子午线方向不平行而存在一个角，若其中一子午线为中央子午线，则该投影带内其它各子午线与中央子
11、午线的夹角。定向用的角度方位角和象限角1方位角方位角从基准方向线北端起，顺时针方向量至某直线的角度，角值由0360。磁方位角真方位角坐标方位角(也称方向角)2象限角象限角是指直线与基准方向线所夹的锐角，用R表示。用象限角定向时，要注明角度的大小和它所在的象限；3正反方位角测绘工作中的直线具有方向性，通常以前进方向为正方向。BA=AB+180详细教学内容二、地面点坐标测算原理x3=x2+ S2.3cos2.3y3=y2+ S2.3sin2.3假如在图2-15中已知1、2两点坐标(x1，y1)、(x2，y2)，则可计算出两点水平距离S1.2及该边方位角1.2详细教学内容第三节 地球表面曲率对测绘工
12、作的影响一、水准面的曲率对水平距离的影响 或 一般取取R=6371km结论：在半径为10km的范围内(面积约300km2)，以水平面代替水准面所产生的距离误差可以忽略不计。二、水准面曲率对高差的影响结论：地球曲率对高差的影响，即使在很短的距离也必须加以考虑三、水准面曲率对水平角度的影响结论：对于面积在100km2以内的多边形，地球曲率对水平角的影响只有在最精密的测量中才需考虑，一般的测量中是不必考虑的。第四节 地形图的测绘原理及图的比例尺一、地形图的测绘原理地球表面复杂多样的形态可分为地物和地貌两大类。地形图凡是图上既表示出地物，又表示地貌，并经过综合取舍，按比例缩小后用规定的符号和一定的表示
13、方法描绘在图纸上的正形投影图。测图面积较小时，投影面为平面，可直接将地形测绘到图纸上。地形图依成图方法，可分为线划图、影像地图。所谓线划图是用线划描绘的图(见附图)，采用彩色像片以其色彩影像来表示的地图为影像地图。地形图按其内容划分，可有一般的地形图、专题图(如森林分布图)、铁路公路沿线的带状地形图等。详细教学内容一、地形图测绘原理先在地面上适当位置测定A、B两点的坐标，依其坐标值将其展绘到图纸上。再据此测定1、2、3点的位置，依此类推，在逐个控制点上测绘其它地物。至于地貌的测绘，可依据已知点的高程测定一系列高度变化处的高程，最后绘出用等高线表示的地貌，根据上图进行讲解。二、地形图的比例尺图上
14、一段直线的长度与地面上相应线段的实际水平长度之比，称为图的比例尺。比例尺的表示方法分为数字比例尺和图示比例尺。数字比例尺数字比例尺一般取分子为1，分母为整数的分数形式表示。设图上一段直线长度为s，相应实地的水平长度为S，则图比例为图示比例尺最常见的图示比例尺为直线比例尺。图2-25为l500的直线比例尺，取2cm为基本单位，从直线比例尺上直接读得基本单位的110，估读到1100。印刷在图纸下方的图示比例尺方便应用，且可以抵消在图上量取长度时图纸伸缩的影响。 比例尺精度一般认为，人们用肉眼能分辨的图上最小距离为0.1mm，因此用手工绘图或在图上度量时，就只能达到图上0.1mm的准确程度。故称相当于图上0.1mm的实地水平距离为比例尺精度。详细教学内容比例尺精度的概念，对测图和用图有实际意义。例如在l1000测图时，实地量距只需准确到0.1m，否则量得再精细，在图上也无法表示出来，而白浪费了气力。又如某项工程建设，要求在图上能反映出实地5cm的精度，则测图时所选图的比例尺就不能小于1500。比例尺精度的意义在于：已知测图比例尺，确定测量准确程度；根据要求的实地精度，决定测图比例尺。第五节 测绘工作概述施测过程体现了在布局上“由整体到局部”；精度上“由高级到低
