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第一篇 总论1

第1章 测量与制图1

1.1 测量1

1.2 测量的用途1

1.3 地球椭球2

1.4 大地测量4

1.5 平面测量4

1.6 测量作业5

1.7 定义摘要5

1.8 测量单位6

1.10 地图投影7

1.9 测绘原图7

1.11 地图8

1.12 测量精度9

1.13 测量原理9

1.14 测量实践9

第2章 测量结果与平差11

2.1 引言11

2.2 观测值和模型11

2.3 函数性模型和随机性模型12

2.4 观测值和误差13

2.5 粗差和错误13

2.6 系统误差14

2.8 消除系统误差举例15

2.7 系统误差、改正数和残差15

2.9 随机误差16

2.10 概率函数17

2.11 正态分布或高斯分布19

2.12 期望20

2.13 方差、协方差和相关系数21

2.14 协方差、余因子和权矩阵22

2.15 抽样23

2.16 样本统计量的位置特征值25

2.17 样本统计量的离散特征值25

2.18 准确度和精密度27

2.19 误差椭圆28

2.20 误差传播29

2.21 估计33

2.22 最小二乘平差34

2.23 结束语35

2.24 习题36

第3章 外业和内业38

3.1 概述38

3.2 测量的计划和设计38

3.3 技术规定39

3.4 现状图和控制点40

3.5 仪器装备和作业方法的选择40

3.6 计算方法和数据表示方法的选择41

3.7 角度与距离的关系41

3.8 定义44

3.9 信号45

3.10 仪器的维护和操作45

3.11 仪器校正47

3.12 外业资料48

3.13 手簿49

3.14 记簿50

3.15 记录数据的其它方式50

3.16 计算51

3.17 检查51

3.18 有效数字52

3.19 计算设备54

3.20 习题56

第二篇 基础测量58

第4章 距离测量58

4.1 距离58

4.2 步测59

4.3 哩程记录器、里程表和其它量距方法59

4.4 视距测量59

4.5 钢尺量距60

4.6 电子测距(EDM)60

4.7 测距方法的选择60

4.8 卷尺61

4.9 钢尺量距附件63

4.10 在平坦地面上进行距离丈量64

4.11 倾斜地面的水平距离丈量66

4.13 倾斜改正68

4.12 斜距丈量68

4.14 θ和h的精度要求70

4.15 距离丈量的系统误差71

4.16 钢尺长度不符合标准72

4.17 钢尺不水平72

4.18 温度变化72

4.19 拉力变化72

4.20 垂曲改正73

4.21 标准拉力75

4.22 丈量时的定线误差75

4.24 钢尺量距系统误差小结76

4.23 丈量时钢尺不直76

4.25 合并改正77

4.26 钢尺量距中的偶然误差77

4.27 钢尺量距中的误差传播78

4.28 钢尺量距中的粗差79

4.29 电子测距80

4.30 光电测距仪的基本原理82

4.31 微波测距仪原理85

4.32 电子测距仪的系统误差85

4.33 大气状态对波速的影响86

4.34 电子测距的仪器系统误差88

4.35 光电测距的非线性影响89

4.36 微波测距仪的地面反射误差90

4.37 电子测距仪所测斜距的归算91

4.38 长边的倾斜改正93

4.39 用对向观测的垂直角进行倾斜改正94

4.40 用高差进行长边归算96

4.41 弦弧改正98

4.42 光程差改正99

4.43 电子测距可能达到的精度99

4.44 习题100

4.45 野外实习102

5.1 定义105

5.2 地球曲率和大气折光105

第5章 垂直距离测量：高程测量105

5.3 测量方法106

5.4 几何水准测量107

5.5 三角高程测量107

5.6 气压高程测量111

5.7 水准仪的种类112

5.8 望远镜113

5.9 物镜113

5.10 调焦114

5.11 十字丝115

5.12 目镜116

5.13 望远镜的性能117

5.14 管水准器117

5.15 管水准器的灵敏度118

5.16 放大率和灵敏度之间的关系119

5.17 定镜水准仪119

5.18 微倾水准仪120

5.19 自动安平水准仪122

5.20 大地测量水准仪123

5.21 罗克手持水准仪123

5.22 阿布雷手持水准测斜仪125

5.23 水准标尺125

5.24 直读标尺126

5.25 视距标尺128

5.26 游标128

5.27 觇板129

5.28 觇板标尺130

5.29 标尺水准器130

5.30 精密水准标尺130

5.31 尺台132

5.32 光学测微器133

5.33 工程水准仪的安置134

5.34 标尺读数134

5.35 微差水准测量136

5.36 水准点136

5.37 定义137

5.38 水准测量的步骤137

5.39 前、后视距离平衡138

5.40 微差水准测量的记簿139

5.41 水准测量中常见的错误140

5.42 水准测量中的误差140

5.43 水准测量的误差传播143

5.44 双标尺双转点水准测量145

5.45 对向观测水准测量146

5.46 三丝法精密水准测量146

5.47 视准差改正148

5.48 大地水准测量150

5.49 正高改正152

5.50 中间水准点的平差152

5.51 不同水准路线的高程平差153

5.52 水准网平差156

5.53 断面水准测量157

5.54 断面水准测量手簿158

5.55 绘制断面图159

5.56 水准仪的校正160

5.57 定镜水准仪轴系理想的关系160

5.58 定镜水准仪的校正160

6.2 子午线160

5.59 自动安平水准仪的校正162

5.60 习题163

5.61 野外实习167

第6章 角度测量和方向测量169

6.1 点的位置169

6.5 磁子午线171

6.3 真子午线171

6.4 坐标网纵线171

6.6 角度和方向172

6.7 象限角172

6.8 方位角172

6.9 内角173

6.10 外角174

6.11 右折角174

6.12 角度和方向的测量方法174

6.13 罗盘175

6.15 等磁偏线图177

6.16 磁偏角的变化177

6.14 磁偏角177

6.17 磁偏角改正179

6.19 罗盘的用法180

6.20 误差来源；罗盘校正180

6.21 经纬仪(Theodolite and transit)182

6.22 工程经纬仪(Engineer’s transit)182

6.23 管水准器186

6.24 望远镜186

6.25 度盘187

6.26 游标188

6.18 局部引力189

6.27 游标偏心和度盘偏心189

6.28 具有三个安平螺旋的经纬仪189

6.30 经纬仪(Theodolites)190

6.29 经纬仪各轴之间的几何关系190

6.31 数字经纬仪198

6.32 工程经纬仪的用途199

6.33 工程经纬仪的整置200

6.34 三个安平螺旋经纬仪的整置201

6.35 用工程经纬仪测量水平角202

6.36 用复测经纬仪测量水平角204

6.37 水平角测设204

6.38 常见的错误204

6.39 用复测法测量水平角205

6.40 用方向经纬仪测定角度和方向208

6.42 用复测法进行角度测设209

6.41 用方向经纬仪以复测法测角209

6.43 垂直角测量210

6.44 双定心法观测垂直角212

6.45 指标差212

6.46 经纬仪的精确置平214

6.47 经纬仪作业：延长直线214

6.48 通过障碍的直线延长215

6.49 施测两点间的直线216

6.50 工程经纬仪的校正：理想关系217

6.51 仪器校正218

6.52 特殊校正221

6.53 方向经纬仪和复测经纬仪的校正221

6.55 仪器误差222

6.54 角度和方向的测定误差：概述222

6.56 人差226

6.57 天然误差227

6.58 角度测量的误差传播227

6.59 六分仪234

6.60 用六分仪测角235

6.61 习题235

6.62 野外实习237

7.2 视距法239

7.3 视距丝和视距标尺239

7.4 视距原理239

7.1 概述239

第7章 视距仪和视距测量239

7.5 视距加常数241

7.6 视距乘常数241

7.7 倾斜视线241

7.8 近似视距公式242

7.9 视距计算243

7.10 视距间隔的观测244

7.11 比曼(Beaman)视距弧244

7.12 高差246

7.13 视距测量的用途247

7.14 视距间接高程测量248

7.15 视距测量的误差249

7.16 视距测量的误差传播250

7.17 自动归算视距仪252

7.18 横基尺253

7.19 平板照准仪255

7.20 平板仪外业原图260

7.21 平板仪的架设和定向260

7.22 误差来源262

7.23 平板照准仪的应用262

7.24 习题262

8.4 导线点266

8.3 导线测量小组的仪器装备266

8.2 导线测量作业组266

8.1 概述266

第8章 导线测量266

第三篇 测量作业266

8.5 导线测量的目的267

8.6 导线的种类267

8.7 外角导线268

8.8 内角导线272

8.9 右折角导线275

8.10 方位角导线277

8.11 罗盘仪导线278

8.12 视距导线280

8.13 平板仪导线283

8.14 参考导线点284

8.15 导线计算285

8.16 附合导线的计算287

8.17 闭合导线的计算289

8.18 导线平差290

8.19 用闭合差边长配赋法进行导线平差291

8.20 平差后的距离和方位角293

8.21 直角坐标计算294

8.22 坐标变换299

8.23 导线精度和误差传播299

8.24 遗漏的观测量306

8.25 土地面积的计算：概述309

8.26 测定面积的方法310

8.27 根据三角形计算面积310

8.28 根据坐标计算面积311

8.29 根据双经线间距和纵坐标增量计算面积312

8.30 不规则或弯曲地界的土地面积的计算314

8.31 等间隔支距法：梯形法则315

8.32 等间隔支距法：辛普森三分之一法则316

8.33 弓形面积317

8.34 土地划分319

8.35 按指定方向作直线分割面积319

8.36 过一已知点作直线分割出所需面积320

8.37 沿给定方向作直线分割出所求面积320

8.38 幅射测量324

8.39 三维导线测量325

8.40 习题327

8.41 野外实习332

9.1 用前方交会测定点的位置335

9.2 前方交会的基线解法335

第9章 交会法335

9.3 按已知方位角解算交会点336

9.4 有多余观测数据的前方交会339

9.5 后方交会340

9.6 后方交会计算340

9.7 有多余观测数据的后方交会343

9.8 平板仪前方交会343

9.10 平板的定向和后方交会344

9.11 试凑法344

9.9 平板仪后方交会344

9.12 透明纸法346

9.13 习题347

9.14 野外实习348

第10章 三角测量与三边测量350

10.1 引言350

10.2 平面控制系统的精度350

10.3 三角测量的图形351

10.4 图形选择354

10.5 三角测量的步骤354

10.6 选点355

10.7 三角测量的边、角条件355

10.8 角条件355

10.9 边条件356

10.10 三角测量的误差传播359

10.11 三角测量的图形强度361

10.12 觇标与仪器支架365

10.13 三角点标志366

10.14 基线366

10.15 用电子测距仪测量基线367

10.16 用钢卷尺丈量基线367

10.18 方向测量和角度测量370

10.19 三角测量的计算372

10.20 归心改正373

10.21 球面角超374

10.22 三角测量平差376

10.23 点位坐标计算377

10.17 海平面归算379

10.25 三边测量380

10.26 三边测量的平差381

10.27 边角网测量383

10.28 习题384

10.29 野外实习386

10.24 图解三角测量389

第11章 天文测量简介389

11.1 概述389

11.2 天球389

11.3 地球上测站点的位置391

11.4 赤经赤道坐标系391

11.5 时角赤道坐标系392

11.6 赤道坐标系的比较393

11.7 测量用天文表394

11.8 地平圈球面坐标系394

11.9 纬度、高度和赤纬之间的关系395

11.10 地平坐标系与时角赤道坐标系相结合396

11.11 PZS三角形之解算396

11.12 大距时天体的方位角和时角398

11.13 拱极星任意位置的方位角399

11.14 星体高度399

11.15 太阳日和恒星日400

11.16 民用(平太阳)时401

11.18 时差402

11.17 视(真)太阳时402

11.19 恒星时403

11.20 经度与时间的关系404

11.21 标准时405

11.22 方位角、经、纬度和时间：概述406

11.23 角度测量407

11.24 观测太阳407

11.25 半径改正408

11.26 观测太阳的步骤409

11.27 视差改正411

11.28 折光差改正411

11.30 太阳的赤纬412

11.29 综合改正数412

11.31 太阳中天法测定纬度413

11.32 直接观测太阳测定方位角415

11.33 太阳中天法测定时间421

11.34 太阳中天法测定经度422

11.35 任意时刻太阳高度法测定时间和经度422

11.36 观测星体：概述424

11.37 北极星425

11.38 北极星中天法测定纬度427

11.39 北极星大距法测定方位角429

11.40 北极星任意时角法测定方位角432

11.41 观测其它星体433

11.43 观测其它星体测定时间435

11.42 观测其它星体测定纬度435

11.44 测定经度438

11.45 观测其它星体测定方位角438

11.46 陀螺仪测定方位角438

11.47 习题440

11.48 野外实习442

第12章 现代定位系统444

12.1 引言444

12.2 电子定位系统444

12.3 惯性定位系统452

12.4 惯性定位系统的应用458

12.5 多普勒定位系统459

12.6 习题468