内蒙古工业大学教案和讲稿编写说明.docx
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内蒙古工业大学教案和讲稿编写说明
内蒙古工业大学
教案
2006/2007学年1学期
学院：
建筑工程学院
系别：
道路交通
课程名称：
工程测量D
授课对象：
给排水05-1、2
主讲教师：
赵利生
职称：
副教授
课程学时：
30
内蒙古工业大学教案（课程）
教案编写时间：
2006.08.06
课程名称
工程测量D
课程代码
060303104
总学时：
30学时
讲课：
20学时
上机：
0学时
实验：
10学时
其他：
0学时
学时
30
课程类别
公共课（）基础课（）专业课（）
技术基础课（√）专业选修课（）公共选修课（）
授课对象
给排水05-1,2（本科）
教材：
《测量学》，合肥工业大学主编，中国建筑工业出版社，1999年第四版
主要参考资料：
[1]《土木工程测量》，覃辉主编，同济大学出版社，2004年第一版
[2]《测量学》，武汉测绘科技大学主编，测绘出版社,1993年第三版
教学目的、要求：
《工程测量》是土木工程及其相关专业的一门技术基础课，适用于城镇建设、房屋建筑工程、给排水工程、道路桥梁工程、城市规划等相关专业，设置本课程的目的是：
通过课堂教学、实验和实习、考试等环节，使学生能全面系统地掌握工程测量的基本理论、基本知识和基本技能，在工程建设的勘测、设计、施工各阶段掌握应有的专业测量能力。
课程和实习结束后，学生应能够完成外业测量准备工作；用水准仪测量高程；用光学经纬仪测量角度；用视距法进行地形测量；操作、使用、维护常规测绘仪器；操作和使用全站仪；记录和计算测量成果；实施大比例尺地形图的测量工作。
教学重点、难点：
1．重点：
地面点位确定；仪器使用及测量的三项基本工作；方位角概念；观测值及函数的误差计算；控制测量概念及导线测量；地物地貌的表示方法和地形图测绘；利用地形图解决工程问题。
2．难点：
高斯-克吕格坐标；竖直角计算；精密量距中三项改正数计算；定向角间的换算关系；误差传播定率；坐标反算及正算；等高线特性及碎部点选择；平整土地测量。
内蒙古工业大学教案（课次）
第1次课2学时
授课题目：
第一章绪论
教学目的、要求：
了解工程测量的总体概貌，测量的基本知识和内容，为后续各章的深入学习铺平道路，提供主菜单。
要求掌握测量坐标及相关定义和概念，认识定位元素和定位方法在测定点位中的重要性和必要性。
教学重点、难点：
重点是：
测量学的定义和任务，大地水准面、地球椭球体、地理坐标、平面直角坐标、高斯-克吕格坐标、高程，测量的定位元素和原则，地球曲率对定位元素的因响。
难点是：
高斯-克吕格坐标系。
教学组织（含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）：
§1.1测量学的任务及其作用（20分钟）
一、测量学定义：
研究与地球有关的空间信息的采集、处理、显示、管理、利用的科学与技术，是地球科学的重要组成部分。
二、测量学的任务：
1测绘地物和地貌（地形）2．测设
三、测量学的作用：
广泛用于工农业生产和国防建设
§1.2地面点位的确定（45分钟）
一、地球的形状和大小
铅垂线，水平面，水准面（形状、特性），大地水准面（图视），（思考：
理论上的大地水准面实际上是否存在？
）大地体，地球椭球体；参考椭球体。
1980年国家大地坐标系。
二、确定地面点位的方法
1．地面点的高程：
绝对高程；相对高程；高差（思考：
同一水平面上各点高程是否相等？
）
2．地面点在投影面上的坐标：
地理坐标
高斯平面直角坐标，动化：
高斯投影。
平面直角坐标，（使用范围，为何与数学坐标有区别？
）
§1.3测量三要素（5分钟）
§1.3用水平面代替水准面的限度（10分钟）
1．对距离的影响（10到20公里可以忽略）
2．对高差的影响：
很大Δh=
3．对角度的影响：
忽略不计
§1.4测量工作概述（10分钟）
由高级到低级，由整体到局部，先控制后碎部。
（真正的涵义在测量实习后才能体会到）
作业布置：
本章2.5.7.8题
主要参考资料：
[1]《土木工程测量》，覃辉主编，同济大学出版社，2004年第一版
[2]《测量学》，武汉测绘科技大学主编，测绘出版社,1993年第三版
课后自我总结分析：
内蒙古工业大学教案（课次）
第2次课2学时
授课题目：
第二章水准测量1
教学目的、要求：
目的：
掌握水准测量的相关知识点，能独立进行普通水准测量。
要求：
了解水准测量的原理和高程传递。
掌握水准仪的操作要领。
教学重点、难点：
重点：
水准测量原理，水准器的作用与水准管分划值，仪器的操作
难点：
水准仪的构造
教学组织（含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）：
§2-1．水准测量原理（１0分钟）
后视减前视读数等于后视点到前视点的高差。
（原理图）测量方式：
高差法，视线高法
§2-2．水准测量的仪器和工具（录像演示:
水准仪的构造）（30分钟）
一、水准仪：
水准仪为何有两个水准器？
用一个可以吗？
普通水准仪即将被自动安平水准仪或电子水准仪取代。
二、水准尺：
双面尺的检核作用，塔尺是不能用于等级水准测量的。
§2-3．水准仪的使用（动化演示:
水准仪的操作）（10分钟）
一、初平气泡移动方向与左手大拇指运动方向一致
二、照准强调视差的问题，定义，产生原因，消除方法。
三、精平左半气泡移动方向与右手大拇指运动方向一致
四、读数毫米是估读
§2-4．水准测量的外业（20分钟）
一、水准点和水准路线
1．水准点：
BM，永久性，临时性
2．水准路线：
闭合，附合，（哪一种更可靠？
）支水准，（往返测）
二、水准测量的外业观测（动化演示:
水准测量）
1．常规的水准测量必须四个人配合才能完成，而现代水准测量只需一人就能完成．
2．外业测量：
观测和记录，记录检核公式：
Σa-Σb=Σh=H终—H始（只能检核记录）
3．测站检核：
双面尺法（直水准尺），变更仪器高法（塔尺）
§2-5．水准测量的内业（20分钟）
一、闭合水准路线：
fh=∑hVi=-
ni或Vi=-
li
二、附合水准路线：
fh=∑h-（H终-H始）Vi=-
ni或Vi=-
li
水准测量的误差和线路长度或测站数成正比；而改正数的总和必须与闭合差大小相等符号相反。
作业布置：
2-8,10题
主要参考资料：
[1]《土木工程测量》，覃辉主编，同济大学出版社，2004年第一版
[2]《测量学》，武汉测绘科技大学主编，测绘出版社,1993年第三版
课后自我总结分析：
内蒙古工业大学教案（课次）
第３次课2学时
授课题目：
第三章角度测量
教学目的、要求：
目的：
了解经纬仪三大组成部分及其用途，通过实验能够独立观测水平角和竖直角
要求：
了解测角原理和度盘读数方法；掌握经纬仪的操作要领。
教学重点、难点：
重点：
测角原理及读数方法。
难点：
经纬仪构造与使用。
教学组织（含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）：
§3-1．水平角测量原理（10分钟）
水平角定义，（讨论题）地面上点的高度对水平角有影响吗？
§3-2．DJ6级光学经纬仪（观摩经纬仪）（１５分钟）
一、经纬仪概述：
系列代号的涵义；三代经纬仪各自的特点
二、DJ6光学经纬仪的构造：
三大部分。
三、DJ6级光学经纬仪的读数方法：
1．分微尺测微器（老式）问最小读数到多少？
2．单平板玻璃测微器（新式）
§3-3．DJ2级光学经纬仪：
（5分钟）
§3-4．水平角观测（３０分钟）
一、安置仪器：
录像:
：
经纬仪的操作
1．对中：
目的方式：
垂球，光学，激光；光学对点器的使用方法（四步法）
2．整平：
目的
讨论：
1．测角时先有点还是先安仪器后有点？
２．强调人类的一切活动都是有目的的，任意测的角是无用的．
二、水平角观测
测回法：
适合于两个方向之间的水平角观测，操作程序分四步；（图）
*盘左盘右同一方向值互差180度；*右側目标读数减左侧目标读数，不够减加360度；*当测回数在两个或以上时，各测回瞄准起始方向应变换180/n。
§3-5．竖直角观测：
（25分钟）测回法
1．竖直角测量原理：
定义，取值范围，正负。
2．经纬仪竖盘构造：
旧式，新式。
3．竖直角的计算公式：
两种构造，两种计算公式。
4．指标差的概念：
5．
竖直角的观测与计算：
6．竖盘自动归零装置：
简介
7．§3-6．电子经纬仪简介（5分钟）：
录像:
：
电子经纬仪
作业布置：
主要参考资料：
[1]《土木工程测量》，覃辉主编，同济大学出版社，2004年第一版
[2]《测量学》，武汉测绘科技大学主编，测绘出版社,1993年第三版
课后自我总结分析：
内蒙古工业大学教案（课次）
第４次课2学时
授课题目：
第四章距离测量与直线定向
教学目的、要求：
目的：
了解距离丈量的原理、步骤、方法和工具，通过定向角，将直线纳入坐标系统。
要求：
掌握钢尺丈量的操作要领和三项改正数的计算、方位角之间的关系及推算。
教学重点、难点：
重点：
距离丈量及精度计算。
方位角及其相互关系。
难点：
三项改正数计算。
定向角之间的换算关系。
教学组织（含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）：
4-1钢尺量距的一般方法：
（15分钟）
主要是距离丈量的方法及精度计算。
（相对误差的概念）动画片：
钢尺量距方法
（讨论：
往返丈量的差值为零，就等于没有误差吗？
）
4-2钢尺量距的精密方法：
（25分钟）
1．精密量距的主要工具：
２．尺段测量：
钉尺段桩；尺段丈量；尺段桩顶高差测定。
３．成果整理：
尺段计算：
尺长改正：
（某一特定温度下的）温度改正：
超过检定温度的改正，高差改正：
（永远为负）全长计算：
（钢尺的尺长方程式）
4-4光电测距仪简介：
（10分钟）测距原理（相位法）及测距仪的使用。
4-5直线定向（30分钟）
一、标准方向的种类：
１．真子午线方向：
（truemeridiandirection）收敛角（何种情况下收敛角为零？
）
２．磁子午线方向：
（magneticmeridiandirection）磁偏角的概念
３．坐标纵轴方向（ordinatesaxisdirection）特点是处处与Ｘ轴平行。
二．方位角和象限角
１．方位角：
方位角的换算δ东偏为正，西偏为负。
γ东偏为正，西偏为负.磁坐偏角。
的概念。
正反方位角12=21180，方位角的推算．
２．象限角：
锐角，方位角和象限角之间的换算关系。
4-6用罗盘仪测定磁方位角（10分钟）
动画片：
罗盘仪的构造与使用
作业布置：
４-１，３，４，５，10，11，12题
主要参考资料：
[1]《土木工程测量》，覃辉主编，同济大学出版社，2004年第一版
[2]《测量学》，武汉测绘科技大学主编，测绘出版社,1993年第三版
课后自我总结分析：
内蒙古工业大学教案（课次）
第5次课2学时
授课题目：
第五章测量误差的基本知识
教学目的、要求：
目的：
了解误差的来源、种类、分布、性质，掌握处理误差的原则和方法。
要求：
了解系统误差、偶然误差的特性和相应的处理方法。
掌握算术平均值的原理及计算方法。
能计算观测值及函数的中误差。
教学重点、难点：
重点：
误差的定义、特性、影响及其处理方法，中误差的定义，误差的传播
难点：
中误差定义公式的应用。
函数的中误差
教学组织（含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）：
§5-1测量误差概述（20分钟）
一、系统误差（systemerror）：
特性。
消除方法。
二、偶然误差（accidenterror）：
特性、消除方法。
§5-2算术平均值（15分钟）
1．
强调真值是永远不可得到的。
似真值特性［V］＝０
5-3衡量精度的指标（20分钟）
１．中误差
（真值已知时）
（仅有似真值时）中误差不等于真误差，而是一个具有代表性的东西，代表了约７０％的真误差的取值范围。
２．容许误差：
用两倍中误差来衡量外业观测结果能否采用的标准。
３．相对误差：
无名量，用分子为一的分数表示．只用于衡量距离而不能用于角度，因角度测量的误差和角度本身的大小无关。
相关问题提问
§5-4 观测值函数中误差（35分钟）
一、线性函数（70分钟）：
M2=（
m1）2＋（
m2）2＋…＋（
mn）2
需要注意：
1.公式中的观测值必须是互相独立的。
2.注意倍数函数和和差函数的关系。
用大量的例题来说明
算术平均值中误差：
当观测次数逐渐增加，M越来越小，但不是线性减少，也就是说速度越来越慢。
所以当观测次数增加到一定程度，应考虑采取其他方法来提高M的精度。
二、一般函数：
（20分钟）
mz=
可以解决所有函数。
例题。
作业布置：
5-3，4，5，6，8题
主要参考资料：
[1]《土木工程测量》，覃辉主编，同济大学出版社，2004年第一版
[2]《测量学》，武汉测绘科技大学主编，测绘出版社,1993年第三版
课后自我总结分析：
内蒙古工业大学教案（课次）
第6次课2学时
授课题目：
第六章 小地区控制测量1
教学目的、要求：
目的：
是在整个测区范围内建立一批精度相当，密度适当，具有统一坐标和高程，地面上有其确定位置的控制点。
要求：
了解控制测量的种类及使用范围，掌握导线测量的外业和内业计算。
教学重点、难点：
重点：
导线的内业计算。
难点：
坐标增量闭合差的调整及坐标反算。
教学组织（含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）：
第六章：
小地区控制测量
§6-1：
控制测量概述（10分钟）
国家平面控制网（三角网，导线），高程控制网（水准网，三角高程）城市控制网，图根控制测量。
§6-2 导线测量（80分钟）
一、导线测量概述：
（10分钟）闭合导线；附合导线和支导线；主要讲述图根导线。
说明联系测量的作用。
二、导线测量的外业工作（20分钟）：
1．踏勘选点２．测角３．量距（具体测量在前几章已经讲述）
三、导线测量的内业计算（50分钟）
１.闭合导线:
角度闭合差的计算调整；方位角推算；坐标增量计算；坐标增量闭合差的计算和调整；坐标计算。
学生用计算器进行计算。
要点：
角度闭合差及坐标增量闭合差的调整原则
２.符合导线：
除了角度闭合差的计算调整坐标增量闭合差的计算不同外，其他均相同．
左角反符号，右角同符号按角度个数平均分配
３.坐标反算:
根据两点坐标反算方位角和边长。
（计算器反出的是象限角）
4.导线错误的查找方法:
边长错误和角度错误
作业布置：
主要参考资料：
[1]《土木工程测量》，覃辉主编，同济大学出版社，2004年第一版
[2]《测量学》，武汉测绘科技大学主编，测绘出版社,1993年第三版
课后自我总结分析：
内蒙古工业大学教案（课次）
第7次课2学时
授课题目：
第六章 小地区控制测量2第七章 地形图的基本知识１
教学目的、要求：
目的：
了解三角高程测量原理，了解地物在地形图上的表示方法。
要求：
掌握三角高程测量的方法。
了解GPS技术，掌握比例尺及地形图分幅的方法。
教学重点、难点：
重点：
地形图比例尺精度。
难点：
梯形分幅。
教学组织（含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）：
导线的计算总结10分钟
§6-6三角高程测量（10分钟）
三角高程测量的计算公式 hab=Dtanα+i-v 当D大于300米时，还应考虑地球曲率和大气折光的影响，其综合影响为:
f=c-γ=0.43*D2/R 即：
hab=Dtanα+i-v+f
如果进行对向观测,则可以消除球气差的影响
§6-7GPS及其应用（45分钟）
一、我国GPS测量的常用坐标系
1.WGS-84（WorldGeodeticSystem）
2.1954北京坐标系
3.1980西安坐标系
二、GPS系统的组成
GPS系统由空间星座（空间部分）、地面支持系统（地面监控部分）和GPS接收机（用户部分）。
GPS定位测量原理（伪距法）
三、GPS用户设备：
接收机
四、GPS定位原理
伪距法，载波相位法，差分GPS，RTK
四、GPS技术在工程测量中的应用：
地球动力学，测绘，导航，差分，军事及其它应用，如用于天气预报等。
录像：
GPS在工程中的应用。
§7-1地形图的比例尺（25分钟）
一、比例尺的种类：
数字，图示。
地形图比例尺小说明了什么？
二、比例尺的精度：
定义；用途：
１．根据比例尺精度和工程限差要求，可以确定测图采用的比例尺．２．确定测量地物时精确到什么程度。
作业布置：
6-6，7题
主要参考资料：
[1]《土木工程测量》，覃辉主编，同济大学出版社，2004年第一版
[2]《测量学》，武汉测绘科技大学主编，测绘出版社,1993年第三版
课后自我总结分析：
内蒙古工业大学教案（课次）
第8次课2学时
授课题目：
第七章 地形图的基本知识
教学目的、要求：
目的：
使学生了解地貌在地形图上的表示方法。
通过测图可以增长识图和用图的能力。
要求：
掌握等高线原理，
教学重点、难点：
重点：
等高线原理，视距测量。
难点：
地貌的判读。
教学组织（含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）：
§7-2地形图的分幅与编号（20分钟）
梯形分幅，正方形分幅：
1：
5000和1：
2000图纸大小和实地代表的长度。
§7-3地形图图外注记（20分钟）
一、图名、图号和接图表
二、图廓和坐标格网 （平面直角格网和地理坐标格网）
三、三北方向
四、坡度比例尺
§7-4地物符号（10分钟）
问：
（在小比例尺地形图上，黄河和长江也是用线性符号表示的。
）
§7-5地貌符号——等高线（35分钟）
一、等高线的概念（强调等高线是沿着地表走的）
二、等高距和等高线平距
三、典型地貌的等高线（如何区别山脊和山谷的等高线？
）
四、等高线的分类
五、等高线的特性
§7-6地籍图的基本知识（5分钟）
主要说明土地及其附属物的权属、位置、质量、数量和现状，是国家土地管理的基础性资料。
作业布置：
7-2,6,7题
主要参考资料：
[1]《土木工程测量》，覃辉主编，同济大学出版社，2004年第一版
[2]《测量学》，武汉测绘科技大学主编，测绘出版社,1993年第三版
课后自我总结分析：
通过录像，使学生较形象地搞清楚等高线表示地貌的原理。
内蒙古工业大学教案（课次）
第9次课2学时
授课题目：
第八章：
大比例尺地形图的测绘
教学目的、要求：
目的：
通过学习测图原理可以增长识图和用图的能力。
要求：
掌握测点方法，学会地形碎部测量跑点。
教学重点、难点：
重点：
地形图测绘的过程及方法。
难点：
等高线的勾绘。
教学组织（含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）：
§8-1测图前的准备工作（10分钟）
一、图纸准备（聚肢薄膜）
二、绘制坐标格网（现在已经很少人工绘制）
三、展绘控制点
§8-2视距测量（15分钟）
一、视距测量原理：
或
（在实际测量时如何简化计算？
）
二、视距测量的观测与计算
三、视距测量的误差及注意事项
观看动画：
视距测量方法强调视距测量的精度较低，一般在1/200—1/300之间。
§8-3小平板仪的构造与使用：
（15分钟）大平板仪、小平板仪及电子平板仪。
一、平板仪及其使用：
二、平板仪的构造：
大平板仪、小平板仪及电子平板仪。
三、平板仪的安置：
对中，整平和定向。
（每项工作的要求）
（强调平板仪一般只用与测图,而测图不一定用平板仪，碎部测量的方法是很多的。
）
§8-4碎部测量的方法：
（30分钟）
一、碎部点的选择：
主要强调地貌特征点的选择
二、经纬仪测绘法
三、小平板仪与经纬仪联合测图
虽然碎部测量的方法多种多样，但目的都是相同的，就是要把碎部点的位置测定出来，强调以上方法在大多数生产部门中已经被淘汰，目前测图的方法主要采用数字化（全站仪和GPS）测绘。
§8-5地形图的绘制（15分钟）
一、地物描绘：
四种符号
二、等高线勾绘：
主要介绍目估法勾绘等高线，按照高差比等于水平距离比的原理勾绘。
目前生产部门用计算机自动勾绘。
§8-6全站仪简介（5分钟）：
录像：
全站仪简介
作业布置：
8-2，3，4题
主要参考资料：
[1]《土木工程测量》，覃辉主编，同济大学出版社，2004年第一版
[2]《测量学》，武汉测绘科技大学主编，测绘出版社,1993年第三版
课后自我总结分析：
内蒙古工业大学教案（课次）
第10次课2学时
授课题目：
第九章：
地形图的应用
教学目的、要求：
目的：
在了解测图的基础上，进一步掌握识图和用图知识，从地形图上获得所需数据资料。
要求：
识别地形图的基本内容，掌握用图的基本量测方法。
教学重点、难点：
重点：
地形图应用的基本内容。
难点：
平整土地测量
教学组织（含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）：
§9-1地形图的识读：
（10分钟）
一、图外注记识读
二、地物识读：
根据书中给出的地形图，进行分析，由图外到图内，由地物到地形。
三、地貌识读：
看完例图后，头脑中应该建立了该地区的大体模型。
§9-2地形图应用的基本内容：
（20分钟）
一、求图上某点的坐标和高程：
在大比例尺图上主要是求平面直角坐标。
二、确定图上直线的长度、坐标方位角及坡度：
（10分钟）
解析法计算方位角和数学中的计算有和区别？
§9-3图形面积的量算：
（10分钟）方格网法，平行线法，解析法，求积仪法。
§9-4按一定方向绘制纵断面图（10分钟）：
没有规定的比例尺，只是讲原理和绘制方法。
§9-5在地形图上按限制的坡度选定最短线路（10分钟）问：
为何在公路中要限制坡度？
§9-6在地形图上确定汇水面积：
（10分钟）公路建设设计中选择涵洞及桥梁的位置及大小。
§9-7地形图在平整土地中的应用：
（80分钟）
平整土地计算土方的方法很多，但对于大型场地，常用方格网法
一、要求平整成水平面
1.在地形图上绘方格网
2.计算设计高程:
公式的含义？
为什么？
计算的设计高程值和哪些点的高程接近？
如何绘制设计等高线？
3.计算填挖高度
二、要求按设计等高线整理成倾斜面
实际工作中平整成水平面的情况很少，在大多数情况下都要平整成倾斜场地，（问：
为什么？
）而为了经济合理，又要求填挖平衡。
（增加内容：
例题：
平整成一定坡度的倾斜面
作业布置：
8-2，3，4题
主要参考资料：
[1]《土木工程测量》，覃辉主编，同济大学出版社，2004年第一版
[2]《测量学》，武汉测绘科技大学主编，测绘出版社,1993年第三版
课后自我总结分析：
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