土木工程测量本科.docx
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土木工程测量本科
《土木工程测量》教学大纲（本科）
一、课程的性质、目的与任务
测是学是研究确定地面点位和高程，将地球表面信息测绘成图的一门科学，是土木工程类等诸专业的专业基础课，它的目的与任务是：
（1）学生通过本课程学习，对测量诸种坐标的概念有正确的理解；
（2）能正确使用常规测量仪器；
（3）了解小地区大比例尺地形图测绘的全过程，掌握其基本方法；
（4）能正确应用地形图及其它测量成果；
（5）根据测量误差理论能正确地提出有关测量工作的要求和判断测量成果的精度；
（6）了解精密测量仪器及工程测量的新技术和新方法。
二、课程的内容与考核要求
1、测量基本概念
了解地球的形状和大小、测量工作基本概念；理解地面点位的确定原理；理解测量坐标系原理。
2、水准测量
理解水准测量原理；了解水准仪的构造、使用和检验校正；掌握水准测量方法及成果整理。
3、角度测量
理解角度测量原理；了解经纬仪构造、使用和检验校正；掌握水平角和垂直角观测；掌握角度观测成果处理方法。
4、距离测量
了解卷尺量距、视距测量、光电测距方法；掌握距离测量的成果处理方法；了解全球定位系统（GPS）测距原理；熟悉方位角和象限角。
5、测量误差基本知识
了解测量误差分类与特性；熟悉评定精度标准；掌握观测值精度评定方法；理解掌握误差传播定律的应用。
6、控制测量
了解平面控制网定位与定向；掌握导线测量；了解交会定点；熟悉高程控制测量。
7、地形图测绘
了解地形图基本知识；熟悉地物平而图测绘；熟悉等高线地形图测绘。
8、地形图应用
熟悉地形图应用的基本知识；掌握建筑设计的地形图应用；掌握城市规划中的地形图应用；了解地理信息系统（GIS）基本原理。
9、建筑工程测量
了解建筑工程控制测量；掌握施工放样测量；了解建筑安装测量；熟悉建筑工程变形测量。
三、学时分配建议
章节
教学内容
自学
面授
实验
1
测量基本概念
5
2
2
水准测量
5
2
3
3
角度测量
5
2
4
4
距离测量
4
2
1
5
测量误差基本知识
5
1
6
控制测量
6
3
7
地形图测绘
5
2
8
地形图应用
4
2
9
建筑工程测量
房地产测绘（房地产）
5
2
2
总学时
70
44
18
8
四、实验要求与学时分配
测量实验是课堂教学期间某一章节内容讲授之后安排的室外实践性教学，是加深学生直观概念的必要途径。
共有12项实验，其中4项选修。
每项实验数和小组人数可根据具体情况灵活安排，但应保证每人都能练习观测、记录等工作，使观测成果在限差之内。
检查是否超限是实验中必不可少的步骤。
序号
实验
项目
学
时
性
质
类
型
基本教学要求
实验对象
分组
1
水准仪
的认识
与使用
1
操
作
必
修
了解DS3水准仪的基本构造，及其主要部件名称、性能和作用。
练习水准仪的安置瞄准、读数。
建工、房产土师、交建环工、城规
一组
4~5人
2
普通水
准测量
2
操
作
必
修
掌握普通水准测量施测、记录计算、闭合差调整及高程计算的方法。
建工、房产
土师、交建
环工、城规
一组
4~5人
3
四等水
准测量
2
操
作
选
修
掌握用双面水准尺进行四等水准测量观测、记录计算，熟悉四等水准测量的主要技术指标，掌握测站及水准路线的检验方法。
建工、房产
土师、交建
环工、城规
一组
4~5人
4
水准仪
的检验
与校正
2
操
作
选
修
熟悉水准仪的主要轴线及它们之间应满足的几何关系，掌握DS3追准仪检核方法。
建工、房产
土师、交建
环工、城规
一组
4~5人
5
DJ6光
学经纬
仪使用
1
操
作
必
修
了解DJ6光学经纬仪的基本构造及主要部件的名称与作用，掌握经纬仪的操作方法及水平度盘读数的配置方法。
建工、房产
土师、交建
环工、城规
一组
4~5人
6
测回法
观测水
平角
1
操
作
必
修
掌握测回法观测水平角的观测程序，记录和计算方法。
建工、房产
土师、交建
环工、城规
一组
4~5人
7
全圆方
向法观
测水平
角
垂直角
观测
距离测量
2
1
操
作
必
修
掌握方向法观测水平角的操作顺序及记录、计算方法，掌握垂直角观测、记录、计算方法。
掌握钢尺量的一般方法及成果处理方法
建工、房产
土师、交建
环工、城规
一组
4~5人
8
经纬仪
的检验
与校正
2
操
作
选
修
了解主要轴线之间应满足的几何关系。
掌握DJ6光学经纬仪检验，校正的基本方法。
建工、房产
土师、交建
环工、城规
一组
4~5人
9
小平板
仪与经
纬仪联
合测图
2
操
作
选
修
掌握选择地形点的要领，掌握小平板仪与经纬仪联合测图的方法步骤或经纬仪测图方法。
建工、房产
土师、交建
环工、城规
一组
4~5人
10
测设已知水平角、水平距离和高程
2
操
作
必
修
掌握使用经纬仪和钢尺测设的基本方法和步骤。
建工、房产
土师、交建
环工、城规
一组
4~5人
11
圆曲线
测设
2
操
作
选
修
掌握测设圆曲线主点方法。
掌握用偏角法，切线支距法测设圆曲线。
建工、房产
土师、交建
环工、城规
一组
4~5人
12
现代新仪器的认识与使用
2
演
示
选
修
了解光电测距或GPS测量仪器的构造及使用方法。
建工、房产
土师、交建
环工、城规
一组
4~5人
五、教材与参考书
l、顾孝烈等《测量学》（第三版）上海：
同济大学出版社2006.8
2、史美生等《土木工程测量与房地产测绘》北京：
中国物价出版社1999
注：
授课内容和实验时间安排可根据不同情况进行适当调整。
土木工程测量自学进程
顺序
授课日期（自学进程）
时数
每课内容摘要
习题或实验
备注
1
第1周
2
第1章测绘工作概述
测量学的内容与任务、发展，地球的形状和大小，地面点位的确定，测量工作的程序及基本内容。
本章思考题
与练习题
2
2
水准面的曲率对观测量的影响，测量的度量单位。
第2章水准测量
高程测量概述，水准测量原理，水准仪和水准尺，水准测量的方法及成果整理。
本章思考题
与练习题
3
第2周
2
实验一：
水准仪的使用
4
2
自动安平水准仪，精密水准仪和水准尺水准仪的检验和校正，水准测量的误差分析及注意事项，测量仪器的维护，水准测量的误差分析。
本章思考题
与练习题
5
第3周
2
实验二：
工程水准测量
6
2
第3章角度测量
水平角和垂直角观测原理，光学经纬仪的构造及度盘读数，水平角、垂直角观测。
本章思考题
与练习题
7
第4周
2
实验三：
四等水准测量
8
2
电子经纬仪，激光准直经纬仪，经纬仪的检验和校正，水平角观测的误差分析。
本章思考题
与练习题
9
第5周
2
实验四：
水准仪的检验与校正
10
2
第4章距离测量
卷尺量距、视距测量。
本章思考题
与练习题
11
第6周
2
实验五：
光学经纬仪的的使用
12
2
光电测距，三角高程测量
本章思考题
与练习题
13
第7周
2
实验六：
测回法水平角观测
14
2
第5章电子全站仪测量
电子全站仪概述，电子全站仪的特殊部件及其功能，电子全站仪的使用。
本章思考题
与练习题
15
第8周
2
实验七：
全圆方向法水平角观测（DJ6）
16
2
第6章测量误差基本知识
测量误差概念，评定精度的标准，观测值的算术平均值及改正值。
本章思考题
与练习题
17
第9周
2
实验八：
垂直角观测和竖盘指标差检校经纬仪的检验及校正
18
2
观测值的精度评定误差传播定律及其应用
本章思考题
与练习题
19
第10周
2
实验九：
钢尺量距和钢尺检定
20
2
第7章小地区控制测量
控制测量概述，平面平面控制网的定位和定向，导线测量和导线计算。
本章思考题
与练习题
21
第11周
2
实验十：
建筑物轴线测设和高程测设视距测量
22
2
交会定点的计算，三、四等水准测量，GPS测定点位。
23
第12周
2
实验十一：
罗盘仪使用、经纬仪（大、小平板）测绘法测绘地形图
24
2
第8章地形测量
地形图基本知识，测图前准备工作，地物平面图测绘，等高线地形图测绘，数字地形测量。
本章思考题
与练习题
25
第13周
2
实验十二：
全站仪数字测图（选）
26
2
第9章地形图应用
地形图应用概述，地形图应用的基本内容和方法，面积测量和计算，工程建设中的地形图应用，数字地形图的应用。
27
第14周
2
第10章建筑工程施工测量
建筑工程测量概述，施工测量的基本工作，建筑施工控制测量，建筑施工测量，
28
2
地下管线工程测量，建筑工程变形观测
29
第15周
2
第11章道路工程测量
道路工程测量概述，道路中线测量，道路圆曲线测设。
30
2
道路缓和曲线测设，路线纵、横断面测量，道路施工测量，GPS在道路工程测量中的应用。
31
第16周
2
第12章桥梁和地下工程测量
桥梁工程测量概述，桥梁控制测量，桥梁施工测量，桥梁变形测量。
32
2
地下建筑工程测量概述，地下工程地面控制测量。
33
第17周
2
隧道联系测量，隧道施工测量，地下建筑工程竣工测量。
34
第18周
2
机动
35
第19周
2
复习
合计
19周
70
44
24
注：
计划根据学员自学情况可适当调整。
《土木工程测量》练习题
第一章测量学概述
一、单项选择题：
1、在测量工作中通常采用的坐标系有（）。
A、大地坐标、高斯平面直角坐标和独立直角坐标
B、地理坐标、高斯平面直角坐标和独立坐标
C、天文地理坐标、大地地理坐标、独立平面直角坐标
D、地理坐标、高斯平面直角坐标和独立平面直角坐标
2、地面点的绝对高程是指（）
A、地面点到水准面的垂直距离
B、地面点到大地水准面的垂直距离
C、地面点到国家水准原点的垂直距离
D、两个水准面之间的垂直距离
3、小地区测量时需要考虑地球曲率对（）。
A、距离测量影响B、高程测量影响
C、角度测量影响D、A、B、C三者的影响
二、填空题：
1、在地球上某点的经度为东经112º21ˊ，则它所在高斯投影带6º和3º中的中央子午线经度分别为＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
2、测量基本工作是距离测量、＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿。
3、在地球上某点的精度为东经115°31´，则它所在高斯投影带6°和3°带中的中央子午线经度分别为______________和_____________。
三、名词解释：
1、铅垂线2、大地水准面3、参考椭球体面4、绝对高程5、相对高程
四、问答题：
1、测量上的基准线和基准面是什么？
2、用水平面代替水准面对水平距离、水平角和高差有何影响？
3、测量工作的基本内容是什么？
测量工作的基本原则是什么？
4、两点之间高差的确切含义是什么
第二章水准测量
一、单项选择题：
1、微倾式水准仪测量高差时需满足的主要条件是（）
A、圆水准轴垂直于竖轴B、十字丝横丝垂直于竖轴
C、水准管轴平行于视准轴D、水准管的灵敏度要高
2、地面点的绝对高程是指（）
A、地面点到水准面的垂直距离
B、地面点到大地水准面的垂直距离
C、地面点到国家水准原点的垂直距离
D、两个水准面之间的垂直距离
二、填空题：
1、水准测量中的测站检核，常采用两次仪器高法和___________。
2、水准测量时，前后视距相等能够消除___________和___________的影响。
三、问答题：
1、何谓水准仪的i角，在测量中如何消除i角对高差观测值的影响？
2、水准测量的原理是什么？
3、两点之间高差的确切含义是什么？
4、用水准测量的方法来测定两点之间的高差，在测站观测时要求前后视距相等的目的是什么？
5、什么叫大地水准面？
它在测量中起何作用？
测绘中的点位计算与绘图能否投影到大地水准面上进行？
四、计算题
1、进行水准测量时，设A为后视，B为前视点，后视水准尺读数a＝1.124m，前视水准尺读数b＝1.428m，问A、B两点的高差hAB为多少？
设已知A点的高程为20.016m，问B点的高程为多少？
2、进行水准仪的水准管轴平行于视准轴的检验和校正时，仪器首先放在相距80m的A,B两桩中间，用两次仪器高测得A,B的高差h1=±0.204m，然后将仪器移至B点近旁，测得A尺读数a2＝1.695m和B尺读数b2＝1.466m。
试问：
（1）根据检验结果，是否需要校正？
（2）如何进行校正？
3、某工地布设一条闭合水准路线，数据见下表，试计算点1，2，3的最后高程值。
（算至毫米）
1
BM03
2
点名
测站数
高差（m）
改正后高差（m）
高程（m）
BM0
8
10
5
9
+5.637
-1.236
-2.456
-1.921
35.448
1
2
3
BM0
第三章角度测量
一、单项选择题：
1、经纬仪水平度盘刻划不均匀误差的消除方法是（）。
A、每个方向多读几次取中数B、盘左盘右观测值取中数
C、计算误差量进行改正D、每测回将水平度盘位置变换180º/n
2、用经纬仪观测竖直角时，消除竖盘指标差的方法是（）。
A、计算误差量进行改正B、盘左盘右观测取中数
C、每个方向多读几次取中数D、每测回将水平度盘位置变换1800/n
二、填空题：
1、角度测量要求经纬仪视准轴在一垂直面内旋转，因此，视准轴必须垂直于横轴，横轴必须______________，竖轴必须铅垂。
3、水平角观测时，采用盘左盘右取中数的方法，能够消除视准轴不垂直于横轴，＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿等误差。
三、名词解释：
1、水平角2、垂直角3、竖盘指标差
四、问答题：
1、在经纬仪测量水平角时，为何采用盘左盘右取中数的观测方法？
2、经纬仪观测水平角时，为什么要对中和整平？
3、何谓垂直角？
为什么只瞄准一个目标即可测得垂直角？
五、计算题：
1、整理表1用测回法观测水平角的记录。
表1
测站
竖盘位置
目标
水平度盘读数
半测回角值
一测回角值
各测回平均角值
º´"
º´"
º´"
º´"
第一测回
0
左
1
2
00006
784854
右
1
2
1800036
2584906
第二测回
O
左
1
2
900012
1684906
右
1
2
2700030
3484912
2、计算下表竖直角观测记录
测
站
目
标
竖盘
位置
竖盘读数
半测回竖直角
指标差
一测回竖直角
º´"
º´"
º´"
º´"
O
1
左
721818
右
2874200
2
左
963248
右
2632730
注：
竖盘为顺时针注记
第四章距离测量
一、单项选择题：
1、测量两段不同长度的直线距离，其绝对误差相等，那么（）。
A、两直线测量的精度相同B、较短直线的测量精度高
C、较长直线的测量精度高
二、问答题：
1、光电测距的基本原理是什么？
光电测距成果整理时，要进行哪些改正？
2、钢尺精密量距应考虑哪几项改正？
三、计算题：
1、怎样衡量距离丈量的精度？
设丈量了AB,CD两段距离：
AB的往测长度为246.68m，返测长度为246.61m；CD的往测长度为435.88m。
返测长度为435.98m；问哪一段的量距精度较高？
2、某钢尺在拉力为98N，温度为0℃时，对标准长度为20.010m的两点进行丈量，得
结果为20.000m。
今用它在相同拉力，而温度t=20℃时丈量A、B两点间的距离，量得值为120.000m。
已知A、B间高差为1.45m，求A、B的水平距离。
（钢尺膨胀系数
/m.℃）尺长方程式为：
第六章测量误差基本知识
一、问答题：
1、产生测量误差的原因有哪些？
偶然误差有哪些特性？
2、何谓标准差、中误差、极限误差和相对误差？
各适用于何种场合？
二、计算题：
1、在一个平面三角形中，观测其中两个水平角
，其测角中误差为±20″，计算第三个角度
及其中误差。
2、量得一圆形地物的直径为64.780m±5mm，求圆周长度s及其中误差。
第七章控制测量
一、填空题：
1、导线布设形式有闭合导线、＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。
2、闭合导线与附和导线在内业计算上的不同之处是______________和______________。
二、名词解释：
1、方位角2、象限角3、子午线收敛角4、坐标方位角5、控制测量
三、问答题：
1、地面上某条直线的方位角与象限角有何区别？
试说明在不同象限内坐标方位角与象限角的关系。
2、何谓直线定向？
直线方向的表示方法有哪几种？
3、导线的布设有哪几种形式?
各适用于什么场合?
四、计算题：
1、已知A点至B点的真方位角为179º53ˊ，A点的子午线收敛角为+1º05ˊ。
试求A点至B点的坐标方位角。
2、、如下图所示，已知AB坐标方位角：
水平角：
，
，
，
。
试求坐标方位角
。
B
δγ
D
C
βα
A
第八章地形测量
一、单项选择题：
1：
1000地形图的图幅规格为50cm×50cm，则该图代表的实地面积为（）。
A、0.25平方公里B、1平方公里
C、0.0625平方公里D、0.05平方公里
2、1：
500地形图的图幅规格为50×50cm，则该图代表的实地面积为（）。
A、0.25平方公里B、1平方公里
C、0.0625平方公里D、0.05平方公里
二、填空题：
1、倾斜平面的等高线是一组等高距相等，___________相等而且互相___________的直线。
2、地形图是既用特定符号表示地物，又用＿＿＿表示地貌的图。
3、地形图比例尺的表示方法有数字比例尺和＿＿＿＿＿＿＿＿。
三、名词解释：
1、比例尺精度2、基本等高距3、等高线平距4、地形图
四、问答题：
1、何谓比例尺?
何谓比例尺精度?
了解比例尺精度有何作用?
2、地物符号中的比例符号，非比例符号和半比例符号各用在什么情况之下?
五、计算题：
1、已知某1/1000地形图上的等高距为1米，图上量得相邻两条等高线之间的距离d=23mm，试求相应的地面坡度。
第九章地形图应用
一、问答题：
1、地形图有哪些主要用途？
2、纸质地形图与数字地形图有哪些区别？
3、在工农业建设和土地管理等工作中，哪些工作需要进行面积测量？
第十章建筑工程施工测量
一、问答题：
1、施工放样与测绘地形图有什么根本的区别？
放样工作与测图工作有何区别？
2、测设基本工作包括哪些内容？
3、测设平面点位有哪几种方法？
各适用于什么场合？
4、施工测量控制网的作用是什么？
它的布设形式如何？
各适用于什么情况？
5、建筑基线有哪些常见的布设形式？
如何测设？
基线点最少不得少于几个？
为什么？
建筑基线适用于何种情况？
6、与测图控制网比较，施工控制网有何特点？
建筑场地施工控制网主要有哪几种形式？
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