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《工程测量》课程教学大纲

一、课程简介

（一）课程中文简介

《工程测量》为土木工程(留学生)专业的专业拓展课程之一。本课程主要讲授测量学的基本概念、基本原理和基本方法,内容涉及测量坐标系和高程、地形图基本知识，测量误差及数据处理基本知识，角度、距离和高差观测的基本方法及水准仪、经纬仪等测量仪器的使用，控制测量的基本原理和数据处理，大比例尺地形图的成图基础及其测绘过程，及大比例尺地形图产品的应用和专题地图制作等。通过本课程的学习，使学生了解水准测量、角度测量、距离测量、控制测量、碎部测量等方面的基本知识和方法，学会水准仪、经纬仪等常规测量仪器的原理与操作方法，掌握基本的测量计算方法，培养学生地形图测绘、判读和应用等方面的基本能力。学生能掌握测绘相关基本知识、仪器操作及使用等外业观测及内业数据处理原理和方法，最终能够完成大比例尺地形图的测绘及其应用和专题地图生产等，为其土木工程专业课程学习和工作提供必要的测量学知识背景。

（二）课程英文简介

Engineering surveyis one of the professional development courses of Civil Engineering(international students). The course mainly introduces the basic concepts,principles and methods of surveying and covers the basicknowledge of surveying coordinate system, elevation and topographic map, surveyerror and data processing, basic method of angle, distance and elevationdifference observation and the use of leveling instrument and transit, basicprinciple and data processing of control survey, mapping basis and surveyingprocess of large-scale topographic map, and large-scale topographic mapproducts application and thematic map generation. Through study ofthe course, students can understand the basic knowledge and methods ofleveling, angle measurement, distance measurement, control measurement anddetail survey, learn the principles and operation methods of conventionalmeasuring instruments such as level and theodolite, master the basicmeasurement calculation methods, cultivate students' basic abilities intopographic map mapping, interpretation and application. The students canmaster basic knowledge of Surveying and mapping, outdoor instrument operationand use in field observation, indoor data processing principles and methods,and finally complete the mapping and application of large-scale topographic mapand thematic map production, which will provide necessarysurveying knowledge background for their study and work of civil engineeringcourses.

二、课程目标

《工程测量》为土木工程(留学生)专业的一门专业拓展课程。本专业培养面向未来、适应科技进步和国家经济发展和工程建设的需要，要求通过课程学习，培养学生地形图测绘、判读和应用等方面的基本能力，培养严谨细致认真的测绘作风，团队协作、创新和科学探索精神，良好的职业素养和终身学习的能力。通过本课程的学习，经过5年左右的实践锻炼，能够成为项目负责人或技术骨干，组织管理人员与团队协同工作并发挥有效作用，解决土木工程领域的复杂工程问题。

课程教学目标包括：

1、学生掌握测量坐标系统、高程系统等测量学的基本概念和基础理论；

2、学生掌握基本观测量值（角度、距离、高差）的测量原理、使用的仪器设备和观测方法；

3、学生掌握简单的小地区平面控制测量和高程控制测量布网形式、数据获取与处理的理论与方法。

4、学生掌握常规地形图测绘方法、成图方法。

三、课程教学内容

第一章  绪论

教学目的与要求：

通过本章的学习，要求学生掌握测量学的基本概念、主要内容；了解测绘科学与技术的学科地位及分支，了解测绘学的发展史。

教学重点与难点：

重点：测量学的基本概念：测定和测设、大地水准面、测量直角坐标系、高程系统、测量工作的基本原则。

难点：测量学的主要内容：测量直角坐标系与数学坐标系的异同及原因。

第一节 测量学的任务及其分支

一、掌握测量学的概念及其主要分支；

二、了解测量学的发展历史，对国民经济的发展和国防建设的意义。

第二节 地面点位的确定

一、了解地球的形状和大小；

二、掌握地面点位置的表示方法。

第三节 测量工作概述

一、掌握测量的基本工作；

二、掌握测量工作的基本原则。

第二章  距离测量和直线定向

教学目的与要求：

通过本章的学习，要求学生了解距离测量的一般方法，掌握钢尺量距的一般方法和电磁波测距的基本原理，掌握直线定向、方位角、象限角的定义。

教学重点与难点：

重点：直线定向、方位角、象限角

难点：正反方位角定义

第一节 距离测量

一、掌握平距与斜距的概念，了解距离测量的一般方法；

二、掌握钢尺量距的一般方法和电磁波测距的基本原理。

第二节  直线定向

一、掌握直线定向、方位角、象限角的定义；

二、理解三北方向。

第三章  水准测量

教学目的与要求：

通过本章的学习，要求学生掌握水准测量原理与方法；了解光学水准仪、电子水准仪。

教学重点与难点：

重点：水准测量的原理与方法；水准仪的操作；水准测量的测站检核和路线检核；水准测量的内业计算。

难点：水准测量的测站检核，水准测量的内业计算。

第一节 水准测量的原理

一、掌握水准测量的原理。

第二节  水准测量的仪器与工具

一、了解水准仪的分类；了解DS3光学微倾式水准仪的基本构造；

二、了解水准仪的主要轴线及其几何关系。

第三节 水准仪的使用

一、掌握DS3水准仪的操作方法和程序。

第四节 水准测量的外业

一、掌握一测站水准测量及连续水准测量的操作流程；

二、掌握水准测量测站检核的方法与相关计算。

第五节 水准测量的内业

1. 一、掌握水准路线的布设形式及高差闭合差的计算；

2. 二、理解并掌握水准测量的内业计算。

第五节 数字水准仪

1. 一、了解数字水准仪的工作原理和特点；

第四章 经纬仪测量

教学目的与要求：

通过本章的学习，要求学生掌握角度测量原理与方法，了解水平角观测误差。掌握三角高程测量，掌握视距测量。

教学重点与难点：

重点：角度测量的原理、角度观测方法、三角高程测量、视距测量；

难点：水平角观测误差、视距测量。

第一节  水平角测量原理

一、掌握水平角测量原理和方法。

第二节  经纬仪的构造与读数

一、了解经纬仪的分类；了解就DJ6光学经纬仪的基本构造；

二、了解DJ6经纬仪的主要轴线和几何条件；掌握分微尺读数装置及读数方法。

第三节  水平角观测

一、掌握经纬仪的安置；

二、掌握水平角观测方法和计算，竖盘指标差。

第四节  水平角测量误差

一、掌握水平角观测的几种主要误差。

第五节  竖直角观测

一、掌握竖直角测量原理，了解竖盘装置的构造；

二、掌握竖直角的观测和计算，掌握竖盘指标差的概念、计算。

第六节  三角高程测量

一、掌握三角高程测量的基本原理。

第七节  视距测量

1. 一、掌握视距测量原理和公式；

2. 二、掌握视距测量方法和步骤。

第八节  全站仪测量系统

1. 一、了解全站仪的基本构造，熟悉其基本功能及相应操作。

第三章  测量误差基本知识

教学目的与要求：

通过本章的学习，要求学生掌握观测误差的分类，理解衡量精度的指标，理解观测值的中误差、算术平均值及其中误差，了解误差传播定律。

教学重点与难点：

重点：观测条件和偶然误差的特性、衡量精度的标准

难点：观测值的中误差、算术平均值及其中误差

第一节  概述

一、了解测量误差产生的原因；

二、掌握测量误差的分类；

三、掌握偶然误差的特性；

第二节  衡量精度的指标

一、掌握和理解中误差的含义；

二、掌握相对误差和极限误差的含义。

第三节  误差传播定律

一、了解观测值的函数关系，了解一般函数的误差传播定律。

第四节  算数平均值及其中误差

一、掌握算术平均值及其中误差的计算方法；

第五章  小地区控制测量

通过本章的学习，要求学生掌握平面、高程控制测量相关概念、定义；掌握导线测量的布设及计算；掌握水准测量的路线布设和计算方法；了解交会测量。

教学重点与难点：

重点：导线测量；水准测量路线的计算

难点：导线测量的近似平差计算

第一节  概述

一、掌握平面控制测量通常所采用的方法以及平面控制网的布设；

二、掌握高程控制测量方法和高程控制网的建立。

第二节  经纬仪导线测量

一、掌握导线布设的几种形式；

二、掌握导线的观测中的转折角和导线边的作业程序；

第三节  经纬仪导线计算

一、掌握坐标正算、坐标反算、方位角推算；

二、掌握导线测量的内业计算。

第四节  交会法

一、掌握交会法的布设形式和观测方法；

二、了解交会法平面控制测量的数据处理方法。

第五节  高程控制测量

一、掌握水准网的布设原则、布设形式和水准测量的精度要求；

二、掌握四等水准观测的顺序和方法以及测站上的计算和校核；

三、掌握水准测量路线计算的目的和一般步骤。

第五节  GPS技术在控制测量中的应用

一、了解GPS技术在控制测量中的应用。

第七章  大比例尺地形图的测绘

教学目的与要求：

1．通过本章的学习，要求学生掌握地形图的基本知识，了解地形图的测绘方法，理解并掌握经纬仪极坐标测图原理与方法。

教学重点与难点：

重点：地形图的基本知识、经纬仪极坐标测图原理与方法

难点：经纬仪极坐标测图原理与方法

第一节 地形图的基本知识

一、掌握地图、地图比例尺的定义；

二、了解地物分类、地物符号和地形图符号的定位

第二节 地物符号地貌与等高线

一、掌握等高线的概念；

二、掌握等高距和等高线的种类。

第三节 常规测图方法

一、了解常规大比例尺地形图的测图方法；

二、掌握经纬仪极坐标测图原理与方法。

第四节  数字化测图技术介绍

一、了解数字测图的工作过程与作业模式；

二、了解南方CASS软件。

第五节  航空摄影测量简介

一、了解航空摄影测量的工作过程；

第八章  地形图的读法和应用

教学目的与要求：

通过本章的学习，要求学生了解纸质地形图的基本应用，数字地形图的应用；高斯投影原理，高斯投影的特点，投影分带；掌握高斯平面直角坐标系的建立。

教学重点与难点：

重点：地形图的基本应用、高斯平面直角坐标系的建立

难点：国家统一坐标

第一节  高斯平面直角坐标系

一、了解高斯投影原理，高斯投影的特点，投影分带；掌握高斯平面直角坐标系的建立；

二、掌握在地形图中量取图上点的坐标值、量测两点间直线的坐标方位角和距离、确定地面点的高程和两点间的坡度、面积量算等的基本应用；了解在工程设计中利用地形图绘制断面图、计算体积、确定汇水面积、进行坡度选线等应用。

第二节  地形图的分幅与编号

一、了解梯形分幅与编号；了解矩形分幅与编号。

第三节  地形图的判读与应用

一、了解地形图的基本内容；

二、了解地形图的识读。

第九章  测设的基本工作

教学目的与要求：

通过本章的学习，要求学生掌握施工放样的概念，掌握距离、水平角和高程等基本要素测设的基本方法；掌握坐标法测设点位，了解其他放样方法。

教学重点与难点：

重点：施工放样、坐标法放样

难点：放样要素的计算

第一节  水平距离、水平角和设计高程的测设

一、掌握距离放样的方法和流程；

二、掌握角度放样的方法和流程；

三、掌握高程放样的方法和流程。

第二节  点的平面位置的测设

一、掌握点的位置放样的方法和流程；

第三节  设计坡度线的测设方法

一、了解设计坡度线的测设方法。

四、实验（实践）环节及要求

1.水准仪的认识与使用

了解水准仪基本构造、部件名称；掌握四等水准测量的基本操作方法。

2.全站仪的认识与使用

了解全站仪基本构造、部件名称；掌握全站仪测角、量距的基本操作方法。

3.全站仪导线测量

综合运用测回法测角和全站仪测距的方法，培养导线外业观测和内业计算等技能；加深对控制测量的了解，掌握平面控制网建立的方法。

4.数字测图野外数据采集

了解数字测图数据采集的作业过程；掌握用全站仪进行大比例尺地面数字测图数据采集的作业方法。

五、学时分配表

六、课程教学基本要求

1.课堂授课

教学方法实施课堂教学与实验教学相结合，即以讲授法为主，结合讨论与课堂报告形式进行教学，要求学生通过文献检索等方式进行自学；教学手段采用板书与多媒体相结合方式。

2.实验

以现有的测量仪器在规定的测量场地内完成实验教学的目的；以班级为单位进行具体的实验分组。

3.作业

作业的布置应使学生能巩固课堂所学知识，利用课堂所学知识解决身边的相关问题，以使学生掌握自我解决问题的能力。

七、建议教材及主要参考资料

1.建议教材

[1] 柴华彬.测绘专业英语.北京：测绘出版社出版时间，2015年09月.

2.主要参考资料

[1] 高井祥等.测量学（第五版）.徐州：中国矿业大学出版社，2016．

[2] 潘正风等.数字地形测量学（第二版）[M]. 武汉：武汉大学出版社，2019

[3] 高井祥等.数字地形测量学（第二版）[M]. 徐州：中国矿业大学出版社，2018

[4] 潘正风等.数字测图原理与方法实验与习题（第二版）[M]. 武汉：武汉大学出版社，2017

[5]《城市测绘基本技术要求》. 中华人民共和国国家标准,GB/T 35637-2017

[6]《工程测绘基本技术要求》. 中华人民共和国国家标准,GB/T 35641-2017

[7]《1:500 1:10001:2 000外业数字测图规程》. 中华人民共和国国家标准,GB/T14912-2017

[8]《国家基本比例尺地图图式第1部分：1：500 1：1000 1：2000地形图图式》. 中华人民共和国国家标准,GB/T 20257.1-2017

[9]《国家三、四等水准测量规范》. 中华人民共和国国家标准,GB/T 12898-2009

3．网址

https://mooc1.chaoxing.com/course/80809763.html

八、课程成绩考核

课程成绩考核包括平时考核和期末考核。平时考核包括：出勤、课堂讨论等。期末考核采取闭卷笔试形式。平时考核成绩占总成绩的30%，期末考核成绩占总成绩的70%。具体考核内容及所占比例，详见下表。

（一）考核内容

（二）评分标准（考试之外环节）

（三）考核环节权重

撰稿人：陈允芳

审核人：周锋

批准人：朱红春