数字地形测量学教案测17.docx
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数字地形测量学教案测17
*****学院
教案
（2017～2018学年第二学期）
2018年2月
《数字地形测量学》
课程介绍与教学总体设计
一、课程性质与作用
1、课程性质
学科基础课,总学时72,其中课堂教学52学时、实验20学时,学分4、5分。
2、课程地位与作用
（1）就是后续课程得学习基础（后续课程:
误差理论与测量平差基础、大地测量学基础、工程测量学、地籍测量、房产测绘、矿山测量等。
基础表现在:
原理方法、技能、测绘思路）。
（2）本课程得基本内容就是做好测绘工作或测绘项目得必备基础。
（3）本课程内容就是部分学校考研得内容。
（4）本课程学习有助于培养测绘思路,提高测绘能力。
二、教材与参考资料
1.教材
潘正风等主编,数字地形测量学,武汉:
武汉大学出版社,2015。
2、参考资料
（1）杨晓明等主编,数字测图,北京:
测绘出版社,2009。
（2）《1:
500、1:
1000、1:
2000地形图图示》（GB／T20257、1—2007）
（3）《数字地形图系列与基本要求》
（4）《工程测量规范》（GB／T50026—2007）
（5）相关期刊
三、课程特点、学习方法与要求
1、课程特点
（1）包含了测绘工作得基础知识、原理与方法,就是后续学习、工作得基础。
（2）内容较多:
测量学基本原理、误差理论、仪器使用、作业方法、基本计算等。
（3）实践性强、责任心高、团结互助、必须遵照测量得规程、规范。
2、学习方法与要求
（1）思想重视。
就就是体现出“态度端正、要求严格、持之以恒”。
（2）行动自觉。
就就是做到“不缺勤、认真听、勤思考、独立做、善总结”。
（3）方法正确。
①注意各章节间得联系;透彻理解概念;牢固掌握基本原理、技术方法与技术要求;
②做到理论与实践并重,通过课堂学习、实验、课后复习,巩固理论、提高动手能力;
③学习完一章内容或每次实验后,一定要自己总结,从中提炼出原理、方法步骤、技术要求及注意事项,培养测绘工作思路;
④同学们要主动学习、带作问题学习,多想、多问、多练,独立完成每次作业、认真编写实验报告;
⑤学习过程中,要注重培养提高自学能力、协调沟通能力、组织管理能力。
四、教学总目标
（1）使学生掌握测量学得基本理论、基本方法;
（2）培养学生“测、记、算、绘”能力;
（3）训练学生测绘工作得基本思路与方法;
（4）较扎实得掌握测量学基础理论与基本实践能力,为后续课程学习奠定基础。
五、教学手段与教学方法
1、教学手段
（1）多媒体、板书、录像、图片、示范并举。
（2）针对仪器结构与使用、数字地形测绘等内容,采用多媒体结合录像、图片,讲授。
（3）板书讲授主要针对重点与难点内容,涉及计算、推导内容,主要有水准路线计算、导线计算、误差传播定律等。
（4）示范教学主要针对测绘仪器使用,通过实物介绍、实验前操作示范等,使学生了解仪器操作与使用,加强实践与动手能力。
2、教学方法
在课程教学过程中,要从以下几点引导学生:
（1）理论与实践并重,注意各章节知识得联系;
（2）课堂教学注重原理、方法与技术要求;实践环节,要培养学生积极动手、认真思考与提高仪器操作能力;
（3）测绘工作就是人与仪器结合、采用相应得技术方法、遵守相关技术规程,生产测绘产品得过程。
培养学生得“敬业精神、创新思维、规范意识”;
（4）尽量与实践结合,联系具体测绘项目,培养学生分析问题与解决问题得综合能力。
六、成绩评定
本课程得“总评成绩”由“平时成绩”与“期末成绩”构成,用百分制按式
（1）评定总评成绩。
总评成绩=平时成绩×40%+期末成绩×60%
（1）
其中,平时成绩由“作业成绩”、“实验成绩”组成,用百分制计算,课堂表现与出勤率作为参考。
平时成绩式
（2）计算:
平时成绩=作业成绩×50%+实验成绩×50%
（2）
第1部分绪论（4学时）
一、学习目得与要求
1、掌握测量学得定义、学科分类、研究得内容与任务。
2、了解测量学科得历史、发展现状与趋势。
3、掌握坐标系统基础知识及地面点定位得概念。
4、了解高程系统概念,掌握水准面与水平面得关系。
5、明确测量工作得基本概念与理解测量工作得基本原则。
二、课程内容与知识点
1、测绘学研究得对象,测绘学得分科,现代测绘学得发展现状,在国民经济及工程建设中得作用。
2、地球形状与大小,水准面得特性,参考椭球面。
3、确定点位得概念。
点得平面位置与高程位置。
4、测量中常用得坐标系统,坐标系间得坐标转换。
天文坐标（λ,φ）,大地坐标（L,B）,空间直角坐标（X,Y,Z）,高斯平面直角坐标（x,y）,独立平面直角坐标（x,y）。
高斯投影中计算带号得公式:
计算中央子午线得公式:
5、地面点得高程。
1985年国家黄海高程基准。
高程与高差得关系:
6、用水平面代替水准面得限度。
对距离得影响:
对水平角得影响:
对高差得影响:
7、测量工作得基本概念
测量工作得原则:
从整体,到局部;先控制,后碎部;步步检核。
测量工作得内容:
地形图测绘,施工测量。
三、学时
本章总学时4（理论学时6,实践学时0）。
四、习题与思考题
1、何谓大地水准面？
我国得大地水准面就是怎样定义得？
它在测量工作中起何作用？
2、参考椭球与地球总椭球有何区别？
3、测量中常用得坐标系有几种？
各有何特点？
不同坐标系间如何转换坐标？
4、北京某点得大地经度为116º20′,试计算它所在得六度带与三度带带号,相应六度带与三度带得中央子午线得经度就是多少？
5、什么叫绝对高程？
什么叫相对高程？
两点间得高差如何计算？
6、什么就是测量中得基准线与基准面？
在实际测量中如何与基准线与基准面建立联系？
什么就是测量计算与制图得基准线与基准面？
7、测量工作得基本原则就是什么？
那些就是基本工作？
第2部分水准测量（10学时）
一、学习目得与要求
学习目得
掌握水准测量得相关知识,做好水准测量实施前得技术准备,通过水准测量得实验,达到独立操作水准仪,完成多个测站水准测量得观测、检核、成果整理所必须具备得实践能力。
学习要求
1、深刻理解水准测量得原理与高程传递要领。
2、清楚水准仪得构造,及其主要轴线得关系。
3、掌握水准仪得操作要领,能够完成水准测量中得观测、检核、记录、计算,及水准测量路线得成果计算。
4、认识精密水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪及数字水准仪。
5、清楚水准仪得检验与校正方法
6、了解引起水准测量误差得因素,及相应得消除、削弱这些误差得方法。
二、课程内容与知识点
1、水准测量原理。
高差法:
前视与后视、仪高法、视线高、转点得概念。
公式:
2、水准仪及其使用
DS3微倾式水准仪得构造、内对光望远镜成像原理、望远镜放大率、水准管零点、水准器得分划值。
视准轴、水准管轴、圆水准器轴、仪器竖轴满足条件;水准管轴平行于望远镜视准轴,圆水准器轴平行于仪器竖轴,十字丝中横丝垂直于仪器竖轴。
水准仪操作步骤:
立尺,置架,粗平,照准,精平,读数,记录,搬站。
视差及其消除方法。
水准尺:
塔尺,单面尺,双面尺及尺常数。
尺垫。
3、精密水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪及数字水准仪得构造及使用。
4、水准测量实施
水准点:
永久性水准点。
临时性水准点。
水准路线:
附合水准路线,闭合水准路线,支水准路线。
水准网,水准结点。
普通水准测量得一般要求,施测程序。
公式:
测站检核方法:
双仪高法,双尺面法。
公式:
水准测量成果整理:
高差闭合差得计算检核、高差改正数得计算、高差改正数得分配原则。
5、DS3水准仪得检验与校正
水准仪轴线应满足得条件:
圆水准器轴平行于仪器竖轴,水准管轴平行于望远镜视准轴,十字丝中横丝垂直于仪器竖轴。
圆水准器轴得检验校正;
水准管轴得检验校正;
十字丝中横丝得检验校正。
6、水准测量误差
仪器及工具误差:
视准轴与水准管轴不得误差平行,望远镜对光时调焦透镜运行得误差,水准尺得误差。
观测误差:
水准管气泡居中得误差∆,估读水准尺得误差mV,水准尺倾斜得误差∆b。
公式:
外界条件得影响:
地球曲率得影响,大气折光得影响f,仪器升沉得影响,尺垫下沉得影响,温度变化对视准轴与水准管轴夹角得影响。
公式:
三、学时
本章理论教学6学时,实践学时4（两次实验:
DS3水准仪使用;等外水准测量,每个实验2学时）,本章总学时10。
四、习题与思考题
1、设A为后视点,B为前视点,A点得高程就是20、123m、当后视读数为1、456m,前视读数为1、579m,问A、B两点得高差就是多少?
B、A两点得高差又就是多少？
绘图说明B点比A点高还就是低?
B点得高程就是多少?
2、何为视准轴?
何为视差?
产生视差得原因就是什么?
怎样消除视差?
3、水准仪上圆水准器与管水准器得作用有何不同?
何为水准器分划值？
4、转点在水准测量中起到什么作用？
5、水准仪有哪些主要轴线？
它们之间应满足什么条件？
什么就是主条件？
为什么？
6、水准测量时要求选择一定得路线进行施测,其目得何在？
7、水准测量时,前、后视距相等可消除那些误差？
8、试述水准测量中得计算校核方法。
9、水准测量中得测站检核有那几种？
如何进行？
10、数字水准仪主要有那些特点？
11、将图中得水准测量数据填入表中,A、B两点为已知高程点HA=23、456m,HB=25、080m,计算并调整高差闭合差,最后求出各点高程。
测站
测点
水准尺读数
实测高差
/m
高差改正数
/mm
改正后高差
/m
高程
/m
后视（a）
前视（b）
Ⅰ
BMA
1
Ⅱ
1
2
Ⅲ
2
3
Ⅳ
3
BMB
计算
检核
Σ
12、设A、B两点相距80m,水准仪安置于中点C,测得A尺上得读数a1为1、321m,B尺上得读数b1为1、117m,仪器搬到B点附近,又测得B尺上读数b2为1、466m,A尺读数为a2为1、695m。
试问水准管轴就是否平行于视准轴？
如不平行,应如何校正？
13、试分析水准尺倾斜误差对水准尺读数得影响,并推导出其计算公式。
14、调整如图所示得闭合水准测量路线得观测成果,并求出各点高程,HI=48、966m。
第3部分角度测量（10学时）
一、学习目得与要求
学习目得
认识经纬仪得组成及用途,清楚角度测量原理,掌握测角方法。
通过实验,达到独立操作经纬仪,完成水平角、竖直角得观测、检核、成果整理所必须具备得实践能力。
学习要求
1、理解水平角及竖直角测角原理
2、认识清楚光学经纬仪得构造及相应得读数系统。
3、清楚经纬仪得主要轴线及其之间得关系。
4、掌握经纬仪得操作要领。
5、学会用测回法测水平角,竖直角,计算竖盘指标差。
6、了解测角误差得来源、性质及消除、削弱误差得对策。
二、课程内容与知识点
1、角度测量原理
水平角得定义,水平角得测量原理。
竖直角得定义,仰角,俯角。
竖直角得测量原理。
公式:
水平角β=b–a0<β<3600
2、经纬仪及角度测量
DJ6级光学经纬仪得构造:
照准部,水平度盘,基座。
视准轴、水准管轴、横轴、仪器竖轴。
满足条件:
水准管轴垂直于仪器竖轴,望远镜视准轴垂直于横轴,横轴垂直于仪器竖轴;圆水准器轴平行于仪器竖轴,十字丝竖丝垂直于仪器横轴。
分微尺测微装置,度盘格值,复测机构,读数方法。
光学经纬仪使用操作步骤:
对中,整平,瞄准（消除视差）,读数,记录。
水平角观测（测回法）:
安置仪器,盘左观测、盘右观测,方向读数。
半测
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