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1《数字测图原理与方法》课程教学大纲课程代码：0700488课程负责人：课程中文名称:数字测图原理与方法课程英文名称：PrinciplesandMethodsofDigitalMapping课程类别：必修课程学分数：4课程学时数：72授课对象：测绘工程本课程的前导课程：测绘学概论、高等数学、计算机基础一、教学目的本课程是测绘工程专业的一门核心课程，其性质为专业基础课。通过本课程的学习，使学生了解并掌握测量基础知识、基本理论和基本测量方法，在此基础上掌握大比例尺地面数字测图的原理与方法。二、教学要求熟悉水准仪、测距仪和全站仪等仪器的操作，掌握测量的基本知识和基础理论；测量基本方法和手段，培养学生使用基本的测绘仪器的能力，应用地形图的能力，重点掌握数字测图基本原理和方法。三、课程内容与学时分配课程内容与学时分配表内容学时绪论1测量的基本知识8测量误差基本知识6水准测量和水准仪10角度、距离测量与全站仪12控制测量8碎部测量4计算机地图绘图基础4地形图的数字化3大比例尺数字地形图测绘4数字地形图的应用4地籍图和房产图测绘4地下管线图测绘22路线测量2第一章绪论§1.1测绘学的任务及作用内容:测绘学的内容和任务，测绘科学技术的地位和作用。重点讲授:测绘科学技术的地位和作用。§1.2数字测图的发展概况内容:数字测图的发展概况。重点讲授:数字测图的两个发展阶段。§1.3学习数字测图原理与方法的目的和要求内容:学习数字测图原理与方法的目的和要求重点讲授:学习本课程的目的和要求。第二章测量的基本知识§2.1地球形状和大小内容:大地水准面，参考椭球体。重点讲授:铅垂线方向，水准面，大地水准面，旋转椭球面，参考椭球。§2.2测量常用坐标系和参考椭球定位内容:测量常用坐标系，参考椭球定位。重点讲授:大地坐标系，空间直角坐标系，平面直角坐标系，1980年国家大地坐标系。§2.3地图投影和高斯平面直角坐标系内容:地图投影，高斯平面直角坐标系，通用横轴墨卡托投影(UTM投影)重点讲授:高斯—克吕格投影，高斯平面直角坐标系§2.4高程内容:概述，验潮站，相对高程重点讲授:高程基准面，高程，1985国家高程基准，1956年黄海高程系§2.5用水平面代替水准面的限度内容:水准面曲率对水平距离的影响，水准面曲率对水平角的影响，水准面曲率对高差的影响。重点讲授:水准面曲率对水平距离的影响，水准面曲率对高差的影响。§2.6方位角内容:基本方向，子午线收敛角与磁偏角，方位角，方位角之间的相互换算，正、反坐标方位角。重点讲授:三北方向，子午线收敛角与磁偏角，坐标方位角，正、反坐标方位角。§2.7地形图的基本知识内容:图的比例尺及比例尺精度，地形图符号，图廓及图廓外注记。重点讲授:地物和地貌，地形图，比例尺精度，地形图图式。§2.8地形图的分幅与编号内容:梯形分幅与编号，矩形分幅与编号。3重点讲授:新的国家基本比例尺地形图分幅和编号，矩形分幅与编号。第三章测量误差基本知识§3.1观测误差的分类内容:测量误差产生的原因，测量误差的分类与处理原则，偶然误差的特性。重点讲授:观测条件，系统误差、偶然误差和粗差，偶然误差的特性，正态分布的密度函数。§3.2衡量精度的标准内容:中误差，相对误差，极限误差重点讲授:中误差，相对误差，极限误差§3.3算术平均值及观测值的中误差内容:算术平均值，观测值的改正值，按观测值的改正值计算中误差重点讲授:按观测值的改正值计算中误差§3.4误差传播定律内容:观测值的函数，一般函数的中误差，误差传播定律应用实例重点讲授:一般函数的中误差，§3.5加权平均值及其精度评定内容:不等精度观测及观测值的权，加权平均值，加权平均值的中误差，单位权中误差的计算。重点讲授:权，加权平均值，单位权中误差。§3.6间接平差原理内容:间接平差原理，间接平差计算实例。重点讲授:间接平差原理。第四章水准测量和水准仪§4.1水准测量原理与方法内容:水准测量原理，水准测量方法，地球曲率和大气折光的影响。重点讲授:水准测量原理。§4.2水准仪和水准尺内容:水准仪的基本部件，测量望远镜的构造及其成像和瞄准原理，水准器及其灵敏度，带有光学测微器装置的水准仪，自动安平水准仪，水准尺和尺垫，水准仪的使用，电子水准仪。重点讲授:水准仪的基本部件，水准器及其灵敏度，自动安平水准仪原理，水准仪的使用，电子水准仪。§4.3水准测量外业施测内容:普通水准测量，国家三、四等水准测量，精密水准测量。重点讲授:普通水准测量，国家三、四等水准测量。§4.4水准测量的误差分析内容:仪器误差、观测误差和外界条件的影响重点讲授:仪器误差的影响4§4.5水准仪的检验和校正内容:水准仪应满足的条件，水准仪的检验与校正，自动安平水准仪补偿器性能的检验，水准尺的检验。重点讲授:水准仪应满足的条件，i角的检验与校正。第五章角度、距离测量与全站仪§5.1角度测量原理内容:水平角测量原理，竖直角测量原理。重点讲授:水平角、竖直角及测量原理。§5.2经纬仪内容:经纬仪的基本构造及分类，光学经纬仪，电子经纬仪。重点讲授:经纬仪的基本构造及分类，电子经纬仪。§5.3角度观测方法内容:经纬仪的安置，水平角观测，竖直角观测重点讲授:测回法，方向观测法，竖角（高度角）的计算，竖盘指标差。§5.4水平角观测的误差和精度内容:水平角观测的误差，水平角观测的精度。重点讲授:经纬仪三轴误差，水平角观测的精度。§5.5经纬仪的检验和校正内容:经纬仪主要轴线间应满足的条件，经纬仪的常规检验和校正。重点讲授:经纬仪主要轴线间应满足的条件，经纬仪的常规检验和校正。§5.6距离测量内容:钢尺量距，视距法测距，光电测距。重点讲授:相位式光电测距仪。§5.7光电测距误差分析内容:比例误差，固定误差，周期误差。重点讲授:比例误差，固定误差。§5.8光电测距仪的检验内容:测距仪的检视，发射、接收、照准三轴关系正确性的检验与校正，周期误差的测定，测距常数的测定。重点讲授:测距常数的测定。§5.9全站仪和自动全站仪内容:全站仪，自动全站仪。重点讲授:全站仪的特点及功能。§5.10三角高程测量内容:三角高程测量的基本原理，三角高程测量的基本公式，三角高程测量的误差来源。重点讲授:三角高程测量的基本原理及基本公式。第六章控制测量§6.1控制测量概述5内容:平面控制测量，高程控制测量，控制测量的一般作业步骤，平面控制点坐标计算基础。重点讲授:坐标方位角的推算，平面坐标的正、反算。§6.2导线测量内容:导线的布设形式，导线的观测，导线测量的近似平差计算，导线测量错误的检查方法，导线测量的精度。重点讲授:导线测量的近似平差计算，导线测量的精度。§6.3交会测量内容:前方交会，后方交会，测边交会，自由设站。重点讲授:前方交会，自由设站。§6.4三角网测量内容:单三角锁的计算，中心多边形的计算，大地四边形的计算。重点讲授:单三角锁的计算。§6.5高程控制测量内容:水准测量路线的布设，水准测量的观测，跨河水准测量，水准测量数据处理，三角高程测量的应用。重点讲授:水准测量路线的布设，水准测量数据处理。§6.6全球定位系统（GPS）在控制测量中的应用内容:GPS系统的组成，GPS定位的基本原理，GPS测量误差，GPS控制网的布设形式，GPS控制网的外业观测。重点讲授:GPS系统的组成，GPS定位的基本原理。第七章碎部测量§7.1碎部测图的方法内容:大平板仪测图，经纬仪测图，地面数字测图。重点讲授:经纬仪测图，地面数字测图。§7.2测定碎部点的基本方法内容:碎部点的坐标计算，碎部点高程的计算。重点讲授:碎部点的坐标计算。§7.3地物测绘内容:地物测绘的一般原则，地物符号，地物测绘。重点讲授:地物测绘的一般原则，地物符号。§7.4地貌测绘内容:等高线表示地貌，等高线的特性，几种典型地貌的测绘，等高线的手工勾绘。重点讲授:等高线及等高线的特性，等高线的手工勾绘。第八章计算机绘图基础§8.1基本图形显示内容:坐标系，坐标变换，二维图形裁剪。重点讲授:坐标系，二维图形裁剪。6§8.2地形图地物符号的自动绘制内容:独立符号的自动绘制，线状符号的自动绘制，面状符号的自动绘制。重点讲授:线状符号的自动绘制。§8.3曲线光滑的数学方法内容:单值张力样条函数，参数方程表示的张力样条函数。重点讲授:单值张力样条函数。§8.4等高线的自动绘制内容:距离加权平均法求网格点高程，三角形网的连接，等高线点的寻找，在网格上等高线点的追踪，三角形网上等高线点的追踪，等高线的光滑。重点讲授:三角形网的连接，等高线点的寻找，三角形网上等高线点的追踪。第九章地形图的数字化§9.1地形图手扶跟踪数字化内容:跟踪数字化仪，数字化仪坐标转换成地形图测量坐标，手扶跟踪地形图数字化方法，利用数字化仪在地形图上量算面积。重点讲授:数字化仪坐标转换成地形图测量坐标。§9.2数字图象概念与栅格数据的运算内容:数字图像的数学表示，栅格数据的运算，矢量数据和栅格数据重点讲授:数字图像的数学表示，栅格数据的运算。§9.3地形图的扫描屏幕数字化内容:扫描数字化仪，坐标变换，线状栅格数据的细化，栅格数据自动跟踪矢量化，人机交互方式矢量化。重点讲授:坐标变换，线状栅格数据的细化。第十章大比例尺数字地形图测绘§10.1大比例尺测图的技术设计内容:大比例尺测图的技术设计。重点讲授:技术设计书的编写。§10.2图根控制测量和测站点测定内容:图根控制测量，测站点的测定，全站仪的半测回观测法。重点讲授:图根控制测量，测站点的测定。§10.3野外采集数据内容:野外数据采集模式，数据记录内容和格式，地形图要素分类和代码，连接线代码，图形信息码的输入，工作草图。重点讲授:数据记录内容和格式，地形图要素分类和代码，连接线代码。§10.4数字地形图编辑和输出内容:数据的图幅分幅和图形文件生成，等高线文件，图形的修改，注记，图廓生成，绘制地形图。重点讲授:数据的图幅分幅和图形文件生成。§10.5大比例尺数字地形图质量控制7内容:大比例尺数字地形图的基本要求，大比例尺数字地形图的质量要求，大比例尺数字地形图平面和高程精度的检查和质量评定，大比例尺数字地形图的检查验收重点讲授:大比例尺数字地形图的质量要求，大比例尺数字地形图平面和高程精度的检查和质量评定。§10.6地形图数据库内容:数据库概念，数据模型，地形图数据，城市地图数据库的数据分层。重点讲授:地形图数据，城市地图数据库的数据分层。第十一章数字地形图的应用§11.1概述内容:传统地形图与数字地形图的比较。重点讲授:数字地形图的特点。§11.2纸质地形图的应用内容:量取图上点的坐标值，量测两点间的距离，量测直线的坐标方位角，确定地面点的高程和两点间的坡度，按一定方向绘制断面图，确定汇水面积，按限制坡度选线，根据等高线整理地面。重点讲授:确定地面点的高程和两点间的坡度，按一定方向绘制断面图，根据等高线整理地面。§11.3面积和体积计算内容:面积量算，体积计算。重点讲授:坐标解析法量算面积的精度，等高线法、断面法和方格法计算体积。§11.4格网数字高程模型内容:数字高程模型及其特点，格网DEM生成，数字高程模型的应用。重点讲授:数字高程模型及其特点，数字高程模型的应用。§11.5地面模型透视图内容:三维图形的投影变换，透视投影的特点，透视投影的原理，DEM三维图形显示。重点讲授:透视投影的原理，DEM三维图形显示。第十二章地籍图和房产图测绘§12.1概述内容:地籍与房产平面控制测量，地籍界址点和房产用地界址点的精度。重点讲授:地籍界址点和房产用地界址点的精度。§12.2地籍调查内容:地籍调查的目的和内容，初始地籍调查，变更地籍调查。重点讲授:初始地籍调查，变更地籍调查。§12.3地籍图测绘内容:地籍图测绘，宗地图绘制。重点讲授:地籍图测绘。§12.4房产调查内容:房屋调查，房屋用地调查。8重点讲授:房屋调查。§12.5房产图测绘内容:房产分幅图的内容与要求，房产分幅图测绘，房产分丘图，房产分层分户图，房屋建筑面积和用地面积量算。重点讲授:房产分幅图的内容与要求，房屋建筑面积和用地面积量算。第十三章地下管线图测