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第1章 绪 论 10

1.1 土木工程测量学的任务 10

1.1.1 测量学概述及分类 10

1.1.2 土木工程测量的任务及其作用 11

1.2 地面点位的表示 11

1.2.1 地球的形状和大小 12

1.2.2 地面点的高程 13

1.2.3 地面点的坐标 14

1.3 用水平面代替水准面对测量工作的影响 18

1.3.1 用水平面代替水准面对距离测量的影响 18

1.3.2 用水平面代替水准面对高程测量的影响 19

1.3.3 用水平面代替水准面对水平角测量的影响 20

1.4 测量工作的基本内容和原则 20

1.4.1 测量工作的基本内容 21

1.4.2 测量工作的基本原则 22

习题与思考题 22

第2章 水准测量 23

2.1 水准测量的基本原理 23

2.2 水准仪及其操作 24

2.2.1 水准仪的构造 24

2.2.2 水准尺和尺垫 28

2.2.3 水准仪的使用 29

2.3 普通水准测量的外业 30

2.3.1 水准点和水准路线 30

2.3.2 水准测量外业工作 32

2.3.3 水准测量检核 33

2.4 水准测量成果计算 34

2.4.1 高差闭合差的计算与校核 34

2.4.2 高差闭合差的调整和各测段的高差的改正 35

2.4.3 各待测点高差的计算 36

2.4.4 各待测点高程的计算 36

2.5 水准仪的检验与校正 37

2.5.1 水准仪的轴线及其应满足的几何条件 37

2.5.2 微倾式水准仪的检校 38

2.5.3 自动安平水准仪的检验与校正 40

2.6 水准测量误差分析及其消减方法 41

2.6.1 仪器误差 41

2.6.2 观测误差 41

2.6.3 外界条件引起的影响 42

补充知识 42

思考题与练习题 43

第3章 角度测量 45

3.1 角度原理 45

3.1.1 水平角测量原理 45

3.1.2 竖直角测量原理 46

3.2 全站仪测角原理 46

1 增量式测量 46

2 绝对式测量 47

3.3 角度测量的仪器和工具 48

3.3.1 全站仪 48

3.3.2 棱镜 49

3.4 全站仪的安置和基本操作 50

3.4.1 全站仪的安置 50

3.4.2 全站仪的基本操作简介 52

3.5 水平角的测量方法 58

3.5.1 测回法 58

3.5.2 方向观测法（全圆测回法） 59

3.6 竖直角的测量方法 61

3.6.1 竖盘结构 61

3.6.2 竖直角计算 61

3.6.3 竖盘指标差 62

3.6.4 竖直角观测方法 63

3.7 全站仪的检验与校正 63

3.7.1 全站仪的轴线及其应满足的几何条件 63

3.7.2 全站仪轴线关系的检验 64

3.8 角度测量的误差及注意事项 66

3.8.1 角度测量的误差 66

3.8.2 水平角观测注意事项 69

习题与思考题 70

第4章 距离测量 72

4.1 钢尺量距 72

4.1.1 量距工具 72

4.1.2 钢尺量距的一般方法 73

4.1.3 钢尺量距的误差分析及注意事项 74

4.2 视距测量 75

4.2.1 视距测量的基本原理 75

4.2.2 视距测量的观测与计算 77

4.2.3 视距测量误差及注意事项 78

4.3 光电测距 78

4.3.1 光电测距简介 78

4.3.2 光电测距的原理 79

4.3.3 光电测距仪及其使用 80

4.4 直线定向 81

4.4.1 标准方向的种类 81

4.4.2 直线方向的表示方法 81

4.4.3 三种方位角之间的关系 82

4.4.4 正、反坐标方位角 83

4.4.5 直线的象限角 84

4.4.6 坐标方位角的推算 84

习题与思考题 86

第5章 测量误差的基本理论 87

5.1 测量误差 87

5.1.1 测量误差的定义 87

5.1.2 测量误差的来源 87

5.1.3 测量误差的分类 87

5.1.4 偶然误差的特性 88

5.2 评定精度的指标 90

5.2.1中误差 90

5.2.2 极限误差 91

5.2.3 相对误差 92

5.3 误差传播定律 92

5.3.1 线性函数的误差传播定律 93

5.3.2 非线性函数的误差传播定律 94

习题与思考题 94

第6章 控制测量 95

6.1 控制测量概述 95

6.1.1 基本概念 95

6.1.2 平面控制测量 95

6.1.3 控制测量的步骤 98

6.2 坐标正反算 98

6.2.1 坐标正算 98

6.2.2 坐标反算 99

6.3 导线测量 100

6.3.1 导线测量的主要技术要求 100

6.3.2 导线测量的外业工作 100

6.3.3 导线测量的内业计算 102

6.4 交会定点测量 105

6.4.1 前方交会 105

6.4.2 后方交会 107

6.5 高程控制测量 109

6.5.1 三、四等水准测量 109

6.5.2 三角高程测量 111

6.6 全球导航卫星系统（GNSS)测量 112

6.6.1 GNSS测量基本原理 113

6.6.2 伪距定位和相对定位 114

6.6.3 GNSS定位误差源 115

习题与思考题 116

第7章 大比例尺地形图的测绘与应用 117

7.1 地形图的基本知识 117

7.1.1 地形图的比例尺 117

7.1.2 大比例尺地形图图式 118

7.1.3 地物符号 118

7.1.4 地貌符号 119

7.1.3 大比例尺地形图的分幅、编号和图廓外注记 123

7.2 大比例尺地形图测绘 124

7.2 1 图根控制测量和测前准备工作 124

1 图根测量 124

2 测图前的准备工作 125

3 测站点的增补 126

7.2.2 碎部点的选择和测定 126

1 碎部点的选择 126

2 碎部点的测定 127

7.2.3 地面数字测图 127

7.2.4 无人机倾斜摄影测图 128

7.2.5 三维激光扫描测图 128

1 系统组成 128

2 系统分类 129

7.2.6 地形图的拼接与检查 129

1 地形图的拼接 129

2 地形图的检查 129

3 地形测图全部工作结束后应提交的资料 130

7.3 大比例尺地形图的应用 130

7.3.1 地形图的识读 130

7.3.2 地形图的基本应用 131

7.3.3 地形图在工程建设中的应用 133

习题与思考题 138

第8章 测设的基本工作 139

8.1 已知水平角、水平距离和高程的测设 139

8.1.1 已知水平角测设 139

8.1.2 已知水平距离测设 140

8.1.3 已知高程测设 141

8.2 点的平面位置测设方法 141

8.2.1 直角坐标法 142

8.2.2 极坐标法 142

8.2.3 角度交会法 143

8.2.4 距离交会法 144

8.2.5 全站仪坐标测设法 144

8.2.6 GNSS RTK坐标测设法 144

8.3 已知坡度线测设 145

1 水平视线法 145

2 倾斜视线法 146

习题与思考题 147

第9章 建筑施工测量 148

9.1 建筑施工测量概述 148

9.1.1 施工测量的目的与内容 148

9.1.2 施工测量的特点 148

9.1.3 建筑施工测量的基本原则和要求 148

9.2 建筑施工控制测量 149

9.2.1 施工平面控制测量 149

9.2.2 施工高程控制测量 153

9.3 民用建筑施工测量 153

1）准备资料，如总平面图、建筑物的相关设计与说明等。 153

3）现场放样，检测及调整等。 153

9.3.1 施工测量前的准备工作 154

9.3.2 民用建筑物的定位 154

9.3.3 民用建筑物的放线 156

1）设置轴线控制桩 156

2）设置龙门板 157

9.3.4 建筑物基础施工测量 158

9.3.5 建筑物墙体施工测量 159

9.3.6 建筑物轴线投测与标高传递 160

1）吊线法 160

2）全站仪投测法 160

3）激光铅垂仪投测法 161

9.4 工业厂房施工测量 163

9.4.1 厂房控制网的测设 163

9.4.2 厂房柱列轴线与柱基础施工测量 163

9.4.3 厂房预制构件安装测量 164

9.5 建筑物的变形监测 167

9.5.1 概述 167

9.5.2 建筑物沉降观测 169

9.5.3 建筑物位移观测 172

9.5.4 建筑物倾斜观测 173

9.5.5 建筑物裂缝观测 175

9.6 竣工测量 175

1 室外测量 175

2 竣工总平面图的编绘 176

习题与思考题 176

第10章 道路、桥梁和隧道施工测量 178

10.1 线路工程测量的任务与内容 178

1 勘察选线 178

2 勘测设计 178

3 施工建设 178

4 运营管理 178

10.2 线路初测 178

1 导线测量 178

2 水准测量 179

3 地形测量 179

10.3 线路定测 179

10.3.1 中线测量 179

10.3.2 圆曲线测设 185

10.3.3 缓和曲线测设 189

10.3.4 线路纵、横断面测量 193

10.4 线路施工测量 198

10.4.1 线路中线复测 198

10.4.2 施工控制桩的测设 199

10.4.3 竖曲线测设 199

10.4.4 路基边桩与边坡测设 201

10.5 桥梁工程测量 203

10.5.1 桥梁控制测量 204

10.5.2 桥梁轴线和墩台施工测量 205

10.5.3 桥梁施工中的检测 208

10.6 隧道工程测量 209

10.6.1 地面控制测量 209

10.6.2 地下控制测量 210

10.6.3 隧道施工测量 213

10.6.4 隧道贯通误差测定与调整 214

10.6.5 隧道施工期的变形监测 216

10.6.6 隧道竣工测量 216

思考题与练习题 216

参考文献 218