控制测量

前言

绪论1

0.1.1工程测量工作的任务1

0.1.2控制测量的作用1

0.1.3控制测量的作业程序2

0.1.4我国控制测量的发展状况2

0.1.5控制测量的方法3

0.1.6控制测量的特点4

0.1.7学习本课程的目的5

单元1控制网的布设6

1.1国家控制网的布设6

1.1.1国家三角网6

1.1.2国家水准网8

1.1.3国家GPS网10

1.2工程控制网的布设11

1.2.1工程控制网的分类11

1.2.2工测平面控制网11

1.2.3工测高程控制网13

1.2.4工程GPS网15

1.3控制网的实地选点和造标、埋石15

1.3.1对导线点点位的基本要求15

1.3.2踏勘16

1.3.3实地选点16

1.3.4觇标的建造18

1.3.5中心标石的埋设19

单元小结21

复习题21

单元2精密角度测量22

2.1经纬仪的三轴误差22

2.1.1视准轴误差22

2.1.2水平轴倾斜误差23

2.1.3垂直轴倾斜误差25

2.2水平角观测误差的来源及其影响26

2.2.1外界因素的影响26

2.2.2仪器误差的影响29

2.2.3照准和读数误差的影响30

2.2.4精密测角的基本原则30

2.3测角方法与测站平差31

2.3.1测回法31

2.3.2方向观测32

2.3.3测站观测成果的限差和超限

处理34

2.3.4测站平差35

2.4归心改正及归心元素的测定37

2.4.1归心改正与归心元素37

2.4.2归心元素的测定方法39

2.5垂直角观测41

2.5.1垂直度盘41

2.5.2垂直角和指标差的计算公式43

2.5.3垂直角的观测方法43

单元小结45

复习题45

单元3精密距离测量48

3.1电磁波与测距仪分类48

3.1.1电磁波的基本概念48

3.1.2电磁波谱与测距仪分类48

3.1.3电磁波测距的基本原理49

3.2距离改正53

3.2.1气象改正53

3.2.2仪器常数改正54

3.2.3倾斜改正55

3.3全站仪误差分析55

3.3.1测距误差56

3.3.2测角误差58

单元小结58

复习题58

单元4精密水准测量59

4.1精密水准仪与精密水准尺及其检验59

4.1.1精密水准仪概述59

4.1.2精密水准仪的构造60

4.1.3精密水准标尺65

4.1.4精密水准仪和精密水准标尺的

检验65

4.2精密水准测量的主要误差来源及其

影响73

4.2.1仪器误差73

4.2.2外界因素引起的误差74

4.2.3观测误差75

4.2.4精密水准测量的原则76

4.3水准测量的作业方法77

4.3.1水准测量的施测77

4.3.2超限成果的处理80

4.3.3外业资料检查和整理80

4.4三角高程测量81

4.4.1高差计算公式81

4.4.2确定C值的方法84

4.4.3高差计算85

4.4.4电磁波测距时的高差计算公式85

单元小结86

复习题86

控 制 测 量目录单元5大地测量坐标系与大地测量

基准88

5.1大地水准面88

5.1.1引力与离心力88

5.1.2水准面的概念和特性89

5.2参考椭圆体面90

5.2.1旋转椭圆体面90

5.2.2参考椭圆体面及常用元素间的

关系91

5.2.3总地球椭球面91

5.2.4椭圆体面上的基本面与基本线92

5.2.5椭圆体面上一个点处的几种曲率

半径94

5.2.6子午线弧长和平行圈弧长95

5.3大地测量坐标系96

5.3.1空间直角坐标系与大地坐标系96

5.3.2天文坐标系97

5.3.3高程系统98

5.4大地测量基准101

5.4.1大地测量基准与大地测量坐标

系的关系101

5.4.2大地测量基准的建立101

5.4.3现代大地测量基准102

5.4.4常用大地测量基准及参数103

5.4.5大地测量基准的转换106

单元小结114

复习题114

单元6地球投影115

6.1高斯投影的概念115

6.1.1投影的意义和作用115

6.1.2高斯投影的几何概念116

6.1.3投影变形的概念116

6.1.4高斯投影的分带117

6.2高斯投影坐标计算118

6.2.1高斯投影坐标计算的意义118

6.2.2高斯投影坐标正算119

6.2.3高斯投影坐标反算120

6.3高斯投影换带计算122

6.3.1换带计算的意义122

6.3.2换带计算的方法123

6.4横轴墨卡托投影125

6.4.1墨卡托投影的概念125

6.4.2通用横轴墨卡托投影125

6.4.3通用横轴墨卡托投影与高斯

投影的比较126

单元小结127

复习题127

单元7观测数据的改化计算128

7.1角度改化计算128

7.1.1地面上的观测角度化算到参考

椭圆体面上128

7.1.2参考椭圆体面上的角度化算到

高斯投影平面上130

7.1.3方位角化算133

7.2距离改化计算134

7.2.1地面上的观测距离化算为参考

椭圆体面上的大地线长度134

7.2.2参考椭圆体面上的大地线长度化

算为高斯平面上大地线投影

曲线的弦线长度135

7.3高差改化计算137

7.3.1正常位水准面不平行性的改正137

7.3.2水准路（环）线闭合差的改正138

7.3.3概略高程计算140

7.4地方坐标系的建立140

7.4.1有关投影变形的基本概念140

7.4.2工区控制网的精度要求141

7.4.3工程测量投影面和投影带的

选择142

7.4.4工程测量中几种可能采用的

局部坐标系统143

7.4.5建立地方坐标系算例145

单元小结146

复习题146

单元8观测质量的检核148

8.1三角网观测质量检核148

8.1.1三角形闭合差的计算149

8.1.2测角中误差的计算149

8.1.3方位角条件闭合差及其限差的

计算149

8.1.4极条件闭合差及其限差的计算150

8.1.5基线条件闭合差及其限差的

计算151

8.1.6算例152

8.2导线网观测质量检核153

8.2.1水平角观测的测角中误差的

计算154

8.2.2测边中误差的计算154

8.2.3导线全长相对闭合差的计算154

8.3水准网观测质量检核155

8.3.1测段往返测高差不符值及

其限值的计算155

8.3.2路线高差闭合差及其限差的

计算156

8.3.3mΔ和mW的计算157

8.3.4三角高程测量观测质量检核

计算157

单元小结159

复习题159

单元9精密导线测量161

9.1单导线的误差理论162

9.1.1导线边方位角中误差162

9.1.2支导线终点位置误差164

9.1.3方位附合导线终点位置误差165

9.1.4方位坐标附合导线中点位置

误差166

9.2导线网的精度分析167

9.2.1用等权代替法估算导线网的

点位精度167

9.2.2已知点或结点间的导线容许

长度170

9.3精密导线的布设172

9.3.1工区导线的布设规格和布设

形式172

9.3.2支导线的有利形状173

9.3.3导线的长度和测量精度173

9.4导线测量的施测175

9.4.1仪器的选择与检验175

9.4.2野外选点与标石埋设176

9.4.3水平角观测176

9.4.4垂直角观测177

9.4.5边长观测178

9.5导线测量概算179

9.5.1角度归心改正和高差计算179

9.5.2平面化算和各类差值检验179

9.6平差软件介绍与导线网算例180

9.6.1南方平差易PA2005的界面180

9.6.2导线网平差算例181

9.6.3平差报告的生成与输出183

9.6.4工具183

9.7控制网技术总结184

9.7.1概况184

9.7.2作业的技术依据185

9.7.3已有测绘资料的利用185

9.7.4坐标系统的采用185

9.7.5控制网的布设、观测、数据

处理185

单元小结185

复习题186

单元10控制网技术设计187

10.1控制网的精度估算187

10.1.1精度估算的意义187

10.1.2三角网精度估算189

10.1.3水准网精度估算194

10.2控制网的布设形式197

10.2.1三角网的布设形式197

10.2.2导线网的布设形式198

10.2.3水准网的布设形式199

10.3控制网的精度和密度200

10.3.1导线网200

10.3.2三角网202

10.4技术设计书的编写203

10.4.1设计的意义203

10.4.2设计的方法和内容204

10.4.3设计提纲205

10.4.4设计示例207

单元小结212

复习题212

附录213

附录A点之记213

附录B标石埋设214

参考文献217

本书共11个部分，包括绪论、控制网的布设、精密角度测量、精密距离测量、精密水准测量、大地测量坐标与大地测量基准、地球投影、观测数据的改化计算、观测质量的检核、精密导线测量、控制网技术设计。全书融理论教学和实践技能训练于一体，重在能力培养，应用性强。
为方便教学，本书配有电子课件，凡选用本书作为授课教材的老师均可登录www.cmpedu.com，以教师身份免费注册下载。编辑咨询电话：01088379934。
本书可作为高职高专院校工程测量技术专业及相关专业教材，也可作为成人教育控制测量培训教材和从事控制测量工作的技术人员学习控制测量技术、提高控制测量工作能力的参考书。