土木工程测量
作者：张敏，刘方圆，赵峻天 主编
出版时间： 2015年版
丛编项： 普通高等教育"十二五"土木工程类专业规划教材
内容简介
本书根据土木工程类专业的测量学教育培养目标编写。全书分13章，主要内容包括：绪论，测量的基本知识，测量误差基本知识，水准测量和水准仪，角度、距离测量与全站仪，卫星定位与全球定位系统（GPS），控制测量，地形图基本知识，碎步测量，数字地形图的应用，建筑工程施工测量，建筑物变形观测及竣工总平面图编绘，路线测量。
目录
第1章 绪论 1
1.1 测绘学的内容和任务 1
1.2 测绘科学技术的地位和作用 2
第2章 测量的基本知识 4
2.1 地球形状和大小 4
2.1.1 大地水准面 4
2.1.2 参考椭球体 5
2.2 测量常用坐标系和参考椭球
定位 6
2.2.1 测量常用坐标系 6
2.2.2 参考椭球定位 8
2.3 地图投影和高斯平面直角坐标系 9
2.3.1 地图投影 9
2.3.2 高斯平面直角坐标系 12
2.3.3 通用横轴墨卡托投影
（UTM投影） 13
2.4 高程 14
2.4.1 高程概述 14
2.4.2 高程基准 14
2.4.3 相对高程 15
2.5 用水平面代替水准面的限度 15
2.5.1 水准面曲率对水平距离
的影响 16
2.5.2 水准面曲率对水平角的影响 16
2.5.3 水准面曲率对高差的影响 16
2.6 方位角 17
2.6.1 基本方向 17
2.6.2 子午线收敛角与磁偏角 17
2.6.3 方位角 17
2.6.4 方位角之间的相互换算 18
2.6.5 正、反坐标方位角 18
第3章 测量误差基本知识 19
3.1 观测误差的分类 19
3.1.1 测量误差产生的原因 19
3.1.2 测量误差的分类 19
3.1.3 误差处理原则 20
3.1.4 偶然误差的特性 20
3.2 衡量精度的标准 22
3.2.1 中误差 22
3.2.2 相对误差 23
3.2.3 极限误差 24
3.3 算术平均值及观测值的中误差 24
3.3.1 算术平均值 24
3.3.2 观测值的改正值 25
3.3.3 按观测值的改正值计算中
误差 25
3.4 误差传播定律 27
3.4.1 观测值的函数 27
3.4.2 一般函数的中误差 28
3.4.3 误差传播定律应用实例 30
3.5 加权平均值及其精度评定 31
3.5.1 不等精度观测及观测值的权 31
3.5.2 加权平均值 32
3.5.3 加权平均值的中误差 33
3.5.4 单位权中误差的计算 33
3.6 间接平差原理 34
3.6.1 间接平差原理 35
3.6.2 间接平差计算实例 36
第4章 水准测量和水准仪 38
4.1 水准测量原理与方法 38
4.1.1 水准测量原理 38
4.1.2 水准测量方法 39
4.1.3 地球曲率和大气折光的影响 40
4.2 水准仪和水准尺 41
4.2.1 水准仪的基本部件 41
4.2.2 测量望远镜的构造及其成像
和瞄准原理 42
4.2.3 水准器及其灵敏度 43
4.2.4 自动安平水准仪 46
4.2.5 自动安平水准仪的原理 47
4.2.6 补偿器的补偿原理 47
4.2.7 水准尺和尺垫 49
4.2.8 水准仪的使用 50
4.3 电子水准仪 52
4.3.1 概述 52
4.3.2 电子水准仪的一般结构 52
4.3.3 电子水准仪的测量原理 53
4.3.4 条码水准尺 55
4.3.5 电子水准仪的性能及特点 55
4.3.6 电子水准仪的应用 57
4.4 水准测量外业施测 57
4.4.1 普通水准测量 57
4.4.2 国家三、四等水准测量 58
4.4.3 精密水准测量 60
4.4.4 电子水准仪测量方法 63
4.5 水准测量的误差分析 63
4.5.1 仪器误差 63
4.5.2 观测误差 64
4.5.3 外界环境的影响 65
4.6 水准仪的检验与校正 65
4.6.1 水准仪应满足的条件 65
4.6.2 水准仪的检验与校正 66
4.6.3 自动安平水准仪补偿器性能
的检验 74
4.6.4 水准尺的检验 74
4.6.5 电子水准仪的检验 76
第5章 角度、距离测量与全站仪 77
5.1 角度测量原理 77
5.1.1 水平角测量原理 77
5.1.2 角测量原理 78
5.2 经纬仪 78
5.2.1 经纬仪的基本构造及分类 78
5.2.2 光学经纬仪 79
5.2.3 电子经纬仪 83
5.3 角度观测方法 86
5.3.1 经纬仪的安置 86
5.3.2 水平角观测 88
5.3.3 竖直角观测 91
5.4 水平角观测的误差和精度 94
5.4.1 水平角观测的误差 94
5.4.2 水平角观测的精度 102
5.5 经纬仪的检验和校正 102
5.5.1 经纬仪主要轴线间应满足
的条件 102
5.5.2 经纬仪的常规检验和校正 103
5.6 钢尺量距和视距法测距 107
5.6.1 钢尺量距 107
5.6.2 视距法测距 107
5.7 光电测距 109
5.7.1 电磁波测距概述 109
5.7.2 脉冲式光电测距仪 111
5.7.3 相位式光电测距仪 112
5.7.4 全反射棱镜 114
5.7.5 相位式红外测距仪 115
5.7.6 距离测量 116
5.7.7 测距成果的整理 116
5.8 光电测距误差分析 119
5.8.1 比例误差 120
5.8.2 固定误差 120
5.8.3 周期误差 122
5.9 全站仪和自动全站仪 123
5.9.1 全站仪 123
5.9.2 自动全站仪 126
5.10 三角高程测量 126
5.10.1 三角高程测量的基本原理 127
5.10.2 三角高程测量的基本公式 127
5.10.3 三角高程测量的精度 129
第6章 卫星定位与全球定位系统
（GPS） 132
6.1 全球导航卫星系统概述 132
6.1.1 GPS 132
6.1.2 GLONASS 133
6.1.3 GALILEO计划 133
6.1.4 中国“北斗”卫星导航系统 133
6.2 GPS系统的组成及卫星信号 134
6.2.1 空间部分 134
6.2.2 地面监控部分 134
6.2.3 GPS接收机 136
6.2.4 GPS卫星信号 137
6.3 GPS定位的基本原理及其误差
来源 137
6.4 GPS静态定位 139
6.5 GPS动态定位及实时动态
定位（RTK） 139
6.5.1 GPS动态定位 139
6.5.2 RTK的工作原理 140
6.5.3 RTK测量的基本工作方法 141
6.6 GPS控制测量 141
6.6.1 GPS控制网的精度指标 141
6.6.2 GPS控制网的图形设计 142
6.6.3 GPS控制测量的外业工作 143
6.6.4 GPS数据处理 144
第7章 控制测量 146
7.1 控制测量概述 146
7.1.1 平面控制测量 146
7.1.2 高程控制测量 149
7.1.3 控制测量的一般作业步骤 151
7.1.4 平面控制点坐标计算基础 152
7.2 导线测量 154
7.2.1 导线的布设形式 154
7.2.2 导线的观测 155
7.2.3 导线测量的近似平差计算 156
7.2.4 导线测量错误的检查方法 161
7.3 交会测量 162
7.3.1 前方交会 162
7.3.2 后方交会 164
7.3.3 测边交会 165
7.3.4 自由设站 166
7.4 高程控制测量 166
7.4.1 水准测量路线的布设 166
7.4.2 水准测量的观测 167
7.4.3 跨河水准测量 167
7.4.4 水准测量数据处理 168
7.4.5 三角高程测量的应用 172
第8章 地形图基本知识 173
8.1 地形图的内容 173
8.1.1 地图比例尺 174
8.1.2 比例尺精度 175
8.1.3 地形图符号 175
8.1.4 图廓及图廓外注记 176
8.2 地物符号和等高线 178
8.2.1 地物符号 178
8.2.2 等高线 179
8.3 地形图的分幅与编号 182
8.3.1 图形分幅与编号 182
8.3.2 矩形分幅与编号 188
第9章 碎部测量 190
9.1 碎部测图方法 190
9.1.1 传统测图 190
9.1.2 航空摄影测量 191
9.1.3 地面数字测图 192
9.2 测定碎部点的基本方法 193
9.2.1 碎部点的坐标计算 193
9.2.2 碎部点高程的计算 197
9.3 地物和地貌测绘 197
9.3.1 地物测绘的一般原则 197
9.3.2 地物测绘 198
9.3.3 几种典型地貌的测绘 200
9.3.4 等高线的手工勾绘 203
9.3.5 地形图上各要素配合表示
的一般原则 203
第10章 数字地形图的应用 205
10.1 概述 205
10.2 地形图的应用 205
10.2.1 量取图上点的坐标值 205
10.2.2 量测两点间的距离 206
10.2.3 量测直线的坐标方位角 206
10.2.4 确定地面点的高程和两点间
的坡度 206
10.2.5 按一定方向绘制断面图 207
10.2.6 确定汇水面积 207
10.2.7 按限制坡度选线 207
10.2.8 根据等高线整理地面 208
10.3 面积和体积计算 209
10.3.1 面积量算 209
10.3.2 体积计算 210
10.4 格网数字高程模型 212
10.4.1 概述
