控制測量（簡體書）

職業教育工程測量技術專業“十二五”規劃教材控制測量主編賀英魁副主編李玲參編陳春紅崔書珍周宏達鄧軍機 械 工 業 出 版 社本書共11個部分，包括緒論、控制網的佈設、精密角度測量、精密距離測量、精密水準測量、大地測量坐標與大地測量基準、地球投影、觀測數據的改化計算、觀測質量的檢核、精密導線測量、控制網技術設計。全書融理論教學和實踐技能訓練於一體，重在能力培養，應用性強。為方便教學，本書配有電子課件，凡選用本書作為授課教材的老師均可登錄www.cmpedu.com，以教師身份免費註冊下載。編輯諮詢電話：01088379934。本書可作為高職高專院校工程測量技術專業及相關專業教材，也可作為成人教育控制測量培訓教材和從事控制測量工作的技術人員學習控制測量技術、提高控制測量工作能力的參考書。

“控制測量”課程，主要是培養學生在國家已確定的參考橢球面上，用傳統的三角測量、導線測量和精密水準測量的技術方法，為工程建設建立工程控製網的能力。主要內容以三角測量為主線，包括精密經緯儀及角度測量、精密水準測量和精密導線測量、參考橢球、高斯投影、觀測數據改化計算、控製網計算和控製網設計。
二十世紀六七十年代，出現了測距儀、全站儀和GPS測量方法，對傳統的測量技術形成了嚴峻的挑戰。目前，高等級控製網一般用GPS測量方法建立，低等級控製網一般用精密導線測量方法建立，因此三角測量方法被逐步淘汰。
GPS衛星全球定位系統是由美國國防部建立的，於20世紀80年代提供民用。GPS測量具有精度高、速度快、操作簡單、相鄰點無需通視、提供三維坐標、可全球建網等特點。在使用時，首先測得的是地麵點在美國WGS-84坐標系中的坐標，而我國使用的是北京54、西安80或地方坐標系。因此，無論測量工程規模多麼小，都涉及美國WGS-84坐標係與當地坐標系的轉換問題。所以，GPS測量對測量人員在“大地測量學”方面的知識水平提出了更高的要求。
由於以上原因，各本科院校均取消了“控制測量”課程，代之以“大地測量學基礎”課程。這樣做的結果，雖然使學生GPS測量的基礎知識得到了提高，但對於目前廣泛應用的精密導線測量和精密水準測量的動手能力培養並未相應提高。鑑於此，編寫一本既能為GPS測量技術打下堅實基礎，又能培養學生精密導線測量和精密水準測量動手能力的高職課本，已是高職院校測量專業教學的迫切需要。本書就是在這樣的形勢下組織編寫的。
本書在原“控制測量”的課程教學基礎上，加強了大地測量坐標系、大地測量基準、地球投影、觀測數據改化計算、全站儀使用操作、控製網平差軟件使用操作等內容，刪除了三角測量內容，是適應現代高職測量教學新形勢，肩負精密導線測量、精密水準測量能力培養和為GPS測量技術打基礎的雙重任務的高職教材。為了方便教學，本書安排了適量的例題和習題，並附有習題參考答案。
本書由賀英魁任主編，李玲任副主編。全書編寫分工如下：緒論由賀英魁編寫，單元1、單元4由李玲編寫，單元2、單元3由陳春紅編寫，單元5、單元6由崔書珍編寫，單元7、單元8、單元9由周宏達編寫，附錄和單元10由鄧軍編寫。全書由賀英魁統稿。
由於編寫時間倉促，不足之處在所難免，懇請讀者批評指正。

前言

緒論

0.1.1 工程測量工作的任務

0.1.2 控制測量的作用

0.1.3 控制測量的作業程序

0.1.4 我國控制測量的發展狀況

0.1.5 控制測量的方法

0.1.6 控制測量的特點

0.1.7 學習本課程的目的

單元1 控制網的佈設

1.1 國家控制網的佈設

1.1.1 國家三角網

1.1.2 國家水準網

1.1.3 國家GPS網

1.2 工程控制網的佈設

1.2.1 工程控制網的分類

1.2.2 工測平面控制網

1.2.3 工測高程控制網

1.2.4 工程GPS網

1.3 控制網的實地選點和造標、埋石

1.3.1 對導線點點位的基本要求

1.3.2 踏勘

1.3.3 實地選點

1.3.4 覘標的建造

1.3.5 中心標石的埋設

單元小結

複習題

單元2 精密角度測量

2.1 經緯儀的三軸誤差

2.1.1 視准軸誤差

2.1.2 水平軸傾斜誤差

2.1.3 垂直軸傾斜誤差

2.2 水平角觀測誤差的來源及其影響

2.2.1 外界因素的影響

2.2.2 儀器誤差的影響

2.2.3 照準和讀數誤差的影響

2.2.4 精密測角的基本原則

2.3 測角方法與測站平差

2.3.1 測回法

2.3.2 方向觀測

2.3.3 測站觀測成果的限差和超限處理

2.3.4 測站平差

2.4 歸心改正及歸心元素的測定

2.4.1 歸心改正與歸心元素

2.4.2 歸心元素的測定方法

2.5 垂直角觀測

2.5.1 垂直度盤

2.5.2 垂直角和指標差的計算公式

2.5.3 垂直角的觀測方法

單元小結

複習題

單元3 精密距離測量

3.1 電磁波與測距儀分類

3.1.1 電磁波的基本概念

3.1.2 電磁波譜與測距儀分類

3.1.3 電磁波測距的基本原理

3.2 距離改正

3.2.1 氣象改正

3.2.2 儀器常數改正

3.2.3 傾斜改正

3.3 全站儀誤差分析

3.3.1 測距誤差

3.3.2 測角誤差

單元小結

複習題

單元4 精密水準測量

4.1 精密水準儀與精密水準尺及其檢驗

4.1.1 精密水準儀概述

4.1.2 精密水準儀的構造

4.1.3 精密水準標尺

4.1.4 精密水準儀和精密水準標尺的檢驗

4.2 精密水準測量的主要誤差來源及其影響

4.2.1 儀器誤差

4.2.2 外界因素引起的誤差

4.2.3 觀測誤差

4.2.4 精密水準測量的原則

4.3 水準測量的作業方法

4.3.1 水準測量的施測

4.3.2 超限成果的處理

4.3.3 外業資料檢查和整理

4.4 三角高程測量

4.4.1 高差計算公式

4.4.2 確定C值的方法

4.4.3 高差計算

4.4.4 電磁波測距時的高差計算公式

單元小結

複習題

單元5 大地測量坐標系與大地測量基準

5.1 大地水準面

5.1.1 引力與離心力

5.1.2 水準面的概念和特性

5.2 參考橢圓體面

5.2.1 旋轉橢圓體面

5.2.2 參考橢圓體面及常用元素間的關係

5.2.3 總地球橢球面

5.2.4 橢圓體面上的基本面與基本線

5.2.5 橢圓體面上一個點處的幾種曲率半徑

5.2.6 子午線弧長和平行圈弧長

5.3 大地測量坐標系

5.3.1 空間直角坐標系與大地坐標系

5.3.2 天文坐標系

5.3.3 高程系統

5.4 大地測量基準

5.4.1 大地測量基準與大地測量坐標系的關係

5.4.2 大地測量基準的建立

5.4.3 現代大地測量基準

5.4.4 常用大地測量基準及參數

5.4.5 大地測量基準的轉換

單元小結

複習題

單元6 地球投影

6.1 高斯投影的概念

6.1.1 投影的意義和作用

6.1.2 高斯投影的幾何概念

6.1.3 投影變形的概念

6.1.4 高斯投影的分帶

6.2 高斯投影坐標計算

6.2.1 高斯投影坐標計算的意義

6.2.2 高斯投影坐標正算

6.2.3 高斯投影坐標反算

6.3 高斯投影換帶計算

6.3.1 換帶計算的意義

6.3.2 換帶計算的方法

6.4 橫軸墨卡托投影

6.4.1 墨卡托投影的概念

6.4.2 通用橫軸墨卡托投影

6.4.3 通用橫軸墨卡托投影與高斯投影的比較

單元小結

複習題

單元7 觀測數據的改化計算

7.1 角度改化計算

7.1.1 地面上的觀測角度化算到參考橢圓體面上

7.1.2 參考橢圓體面上的角度化算到高斯投影平面上

7.1.3 方位角化算

7.2 距離改化計算

7.2.1 地面上的觀測距離化算為參考橢圓體面上的大地線長度

7.2.2 參考橢圓體面上的大地線長度化算為高斯平面上大地線投影曲線的弦線長度

7.3 高差改化計算

7.3.1 正常位水準面不平行性的改正

7.3.2 水準路（環）線閉合差的改正

7.3.3 概略高程計算

7.4 地方坐標系的建立

7.4.1 有關投影變形的基本概念

7.4.2 工區控制網的精度要求

7.4.3 工程測量投影面和投影帶的選擇

7.4.4 工程測量中幾種可能採用的局部坐標系統

7.4.5 建立地方坐標系算例

單元小結

複習題

單元8 觀測質量的檢核

8.1 三角網觀測質量檢核

8.1.1 三角形閉合差的計算

8.1.2 測角中誤差的計算

8.1.3 方位角條件閉合差及其限差的計算

8.1.4 極條件閉合差及其限差的計算

8.1.5 基線條件閉合差及其限差的計算

8.1.6 算例

8.2 導線網觀測質量檢核

8.2.1 水平角觀測的測角中誤差的計算

8.2.2 測邊中誤差的計算

8.2.3 導線全長相對閉合差的計算

8.3 水準網觀測質量檢核

8.3.1 測段往返測高差不符值及其限值的計算

8.3.2 路線高差閉合差及其限差的計算

8.3.3 m△和mW的計算

8.3.4 三角高程測量觀測質量檢核計算

單元小結

複習題

單元9 精密導線測量

9.1 單導線的誤差理論

9.1.1 導線邊方位角中誤差

9.1.2 支導線終點位置誤差

9.1.3 方位附合導線終點位置誤差

9.1.4 方位坐標附合導線中點位置誤差

9.2 導線網的精度分析

9.2.1 用等權代替法估算導線網的點位精度

9.2.2 已知點或結點間的導線容許長度

9.3 精密導線的佈設

9.3.1 工區導線的佈設規格和佈設形式

9.3.2 支導線的有利形狀

9.3.3 導線的長度和測量精度

9.4 導線測量的施測

9.4.1 儀器的選擇與檢驗

9.4.2 野外選點與標石埋設

9.4.3 水平角觀測

9.4.4 垂直角觀測

9.4.5 邊長觀測

9.5 導線測量概算

9.5.1 角度歸心改正和高差計算

9.5.2 平面化算和各類差值檢驗

9.6 平差軟件介紹與導線網算例

9.6.1 南方平差易PA2005的界面

9.6.2 導線網平差算例

9.6.3 平差報告的生成與輸出

9.6.4 工具

9.7 控制網技術總結

9.7.1 概況

9.7.2 作業的技術依據

9.7.3 已有測繪資料的利用

9.7.4 坐標系統的採用

9.7.5 控制網的佈設、觀測、數據處理

單元小結

複習題

單元10 控制網技術設計

10.1 控制網的精度估算

10.1.1 精度估算的意義

10.1.2 三角網精度估算

10.1.3 水準網精度估算

10.2 控制網的佈設形式

10.2.1 三角網的佈設形式

10.2.2 導線網的佈設形式

10.2.3 水準網的佈設形式

10.3 控制網的精度和密度

10.3.1 導線網

10.3.2 三角網

10.4 技術設計書的編寫

10.4.1 設計的意義

10.4.2 設計的方法和內容

10.4.3 設計提綱

10.4.4 設計示例

單元小結

複習題

附錄

附錄A點之記

附錄B標石埋設

參考文獻