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绪章绪论
测绘学是研究测定和推算地面点的几何位置、地球形状及地球重力场，据此测量地球表面自然形态和人工设施的几何分布，并结合某些社会信息和自然信息的分布状况，编制全球和局部地区各种比例尺的地图和专题地图的理论和技术的学科。从测绘学的定义可知，地形测量学是测绘学研究的重要内容。
地形测量学是测绘工程专业的专业基础课。地形测量学讲述如何将地球表面局部地区的地物、地貌测绘成地形图（包括平面图）的理论、技术和方法。地形测量，是对地球表面的地物、地貌在水平面上的投影位置和高程进行测定，并按一定比例缩小，用符号和注记绘制成地形图的工作。地形测量学在教科书名称中有的称为测量学或普通测量学。
地形测量特别是大比例尺地形测量只是在地球表面一个小区域内进行测绘工作，在确定平面位置时可以把这块地球表面看作平面而不顾及地球曲率的影响。
地形测量包括控制测量和碎部测量。地形测量学的主要内容有：根据国家大地控制网，建立测图控制网，测定一定数量的平面和高程控制点，计算控制点的平面坐标和高程，供碎部测量使用；在控制测量的基础上，利用各种测量方法测定各种地物、地貌特征点的平面位置和高程，确定地形要素的名称、数量和质量特征，用地形符号绘制各种比例尺地形图；利用地形图进行量算和空间分析，为工程建设规划设计提供资料；应用测量误差理论分析测量误差来源和积累，建立测量质量检查和验收体系；掌握地形测量使用的测量仪器（目前有水准仪、全站仪、全球导航卫星系统接收机等）的原理、操作和维护。
碎部测量有两种基本方法：地面测绘地形图方法和航空摄影测量测绘地形图方法。20世纪80年代前，地面测绘地形图方法有平板仪测图法、经纬仪测图法等。航空摄影测量测绘地形图采用模拟法和解析法摄影测量。随着科学技术的发展，数字化测图方法取代了原来的图解测图方法，采用地面数字测图方法和数字摄影测量方法测绘地形图。本教材主要介绍大比例尺数字地形测量地面测绘的理论、方法、技术和应用。
地形测量对国民经济的发展和国防建设有重要的作用，地形测量常常被人们认为是经济建设和国防建设的基础工程，地形图是基本的空间地理信息。在国民经济和社会发展规划中地形测量信息是重要的基础信息，各种规划及地籍管理，首先要有地形图和地籍图。在国防建设中，地形图是战略部署的重要资料之一，是现代大规模诸多兵种协同作战的重要保障。
地形测量学是测绘工程专业中重要的课程之一，在专业课程设置里占据着重要的地位，在测绘工程专业教学中起着基础作用，同时也为测绘工程专业的深入学习和研究起到了奠基的作用。 -
●0.1地形测量学的内容
地形测量学的概念及其主要内容
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第一章测量坐标系和高程以及定位方法
本章主要内容为测量坐标系和高程以及定位方法学习，主要包括：地球椭球体和测量坐标系、地图投影和高斯平面直角坐标系、高程系统和高程基准、方位角、用水平面代替水准面的限度、点的定位方法几部分内容。
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●1.1地球椭球体和测量坐标系
地球椭球体和相关测量坐标系的分类。
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●1.2地图投影和高斯平面直角坐标系
常见地图投影与高斯平面直角坐标系相关知识点。
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●1.3高程系统和高程基准
介绍常见高程系统与国家高程基准。
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●1.4方位角
本节主要介绍方位角的定义、分类及相互关系。
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●1.5用水平面代替水准面的限度
在实际测量工作中，在一定的测量精度要求和测区面积不大的情况下，往往以水平面直接代替水准面，因此,应当了解地球曲率对水平距离、水平角、高差的影响，从而决定在多大面积范围内能容许用水平面代替水准面。
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●1.6点的定位方法
本节主要介绍点的相关定位方法。根据测量元素可分为：距离测量定位、角度测量定位、测距测角定位。点的定位方法根据点是固定的还是运动的可分为：静态定位、动态定位或移动定位。
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第二章地形图基本知识
本章主要介绍什么是地形图、地物符号、地貌与等高线以及地形图的分幅与编号
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●2.1地形图的内容
介绍地图相关的概念，如地图、地物、地貌、地形等，及各种地图的分类、地形图的主要内容等
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●2.2地物符号
介绍地物符号的分类及各种图示表达
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●2.3地貌与等高线
介绍各种地形类别、等高线的概念、原理及分类等
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●2.4地形图的分幅与编号
讲解地形图梯形分幅和矩形幅的原理与编号
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第三章测量误差基本知识
本章介绍观测误差的分类、衡量精度的标准、算术平均值及观测值的中误差
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●3.1观测误差的分类和衡量观测精度的指标
介绍了误差产生的原因及误差的分类、偶然误差的特性和衡量精度的指标。
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●3.2算术平均值及观测值的中误差
介绍了如何求取最或是值、观测值改正数、以及利用改正值计算中误差来衡量其精度。
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第四章测量基本方法和使用的仪器
本章主要介绍了水准测量、角度和距离测量方法以及相关仪器，误差分析和仪器的检验校正，并介绍了三角高程测量和卫星定位系统的相关知识。
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●4.1水准测量方法与水准仪
本章节主要讲解了水准测量的原理、地球曲率和大气折光对测量结果的影响、水准仪的仪器介绍和水准测量的基本作业方法。
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●4.2水准测量的误差分析和水准仪的检验校正
本章节讲解了影响水准测量结果的各种误差来源以及消除或减弱这些误差的方法，还有水准仪的检校方法。
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●4.3角度测量方法和经纬仪
本章节讲解了水平角和竖直角的概念和测量原理，经纬仪的分类，以及如何利用经纬仪进行角度观测。
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●4.4距离测量方法和光电测距仪
本章节讲解了距离测量的三种方法：钢尺量距、视距法测距和光电测距
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●4.5水平角测量和光电测距误差分析
本章节讲解了水平角观测和光电测距的误差来源及消除或减弱这些误差的方法
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●4.6全站仪测量和全站仪的检验
本章节讲解了全站仪的基本结构、功能和检校方法。
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●4.7三角高程测量
本章节讲解了三角高程测量的基本原理和影响精度的因素。
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●4.8卫星定位系统
本章节主要介绍了卫星定位系统的组成和全球四大卫星定位系统。
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第五章控制测量
主要讲解平面控制测量的基本方法、控制网建立、坐标计算等，并详细介绍导线测量和交会测量方法
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●5.1平面控制测量概述
自测量基本原则引入，重点讲解平面控制测量的方法体系、基本网形等
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●5.2平面控制测量的一般作业步骤
介绍平面控制测量的实施步骤
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●5.3平面控制点坐标计算基础
讲解如何推算坐标方位角以及坐标的正算与反算。
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●5.4导线的布设与观测
讲解如何布设导线以及对所布设的导线进行观测的步骤。
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●5.5导线测量的内业计算
讲解各类形式导线的平差计算方法
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●5.6交会测量
主要介绍了交会测量的方法
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●5.7高程控制测量概述
讲解高程控制测量的等级划分、方法体系
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●5.8水准测量路线的布设
介绍水准测量路线的类型及布设形式
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●5.9三、四等水准测量
讲解三、四等水准测量的外业数据采集、记录计算及校核等
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●5.10水准测量路线的计算
系统讲解水准路线的内业数据处理、计算待定点高程的方法
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●5.11电磁波测距高程导线
讲解电磁波测距高程导线的布设、观测与计算
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●5.12精密三角高程测量
讲解精密三角高程测量的基本原理、测量步骤
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●5.13跨河水准测量
讲解跨河水准测量的基本方法、路线布设和观测方法
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第六章大比例尺数字地形图成图基础及其测绘
本章主要介绍了大比例尺地形图的外业测量方法、内业成图和验收，还介绍了三维激光扫描技术的相关知识。
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●6.1大比例尺地形图测量方法
讲解图解测图原理，测图前准备工作，及经纬仪测图法，并比较它与地面数字测图之区别
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●6.2图形的计算机显示
讲解图形显示的坐标系，坐标变换和图形的裁剪等内容
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●6.3地物符号和等高线的自动绘制
讲解比例符号、半比例符号、独立符号等各种地符号的绘制方法，以及等高线自动追踪的算法原理和平滑绘制的自动绘制过程。
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●6.4栅格数据和数字图像概念
介绍栅格数据和数字图像的概念，相互转换及数字图像的数学表示
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●6.5地形图的野外测量
本章主要讲解图根控制点的精度要求，控制测量方法及主要技术要求、全站仪测定碎部点的基本原理、地物地貌的测绘原则和方法，最后还介绍了三种常用的地形数据采集模式。
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●6.6地形图的内业成图和检查验收
介绍数字地形图数据的图幅分幅和图形文件的生成过程、地形图文件的生成及图形的编辑修改、成果验收的精度指标和方法。
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●6.7三维激光扫描测绘技术
介绍地面三维激光扫描原理及在等高线地形测量中的应用
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第七章大比例尺地形图的应用
本章主要内容为大比例尺地形图的应用，包括地形图的基本量算和工程应用、数字高程模型的建立与应用、数字高程模型的可视化、城市基础地理信息系统几个部分
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●7.1地形图的基本量算和工程应用
讲解地形图在工程建设中的各种应用
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第八章大比例尺专题图测绘
大比例尺测图除测绘地形图以外，还包括地籍图、房产图和地下管线图等专题图的测绘，它们的基本测绘方法是相同的，并要求具有统一的平面坐标系统、高程系统和图幅分幅方法。
土地是人类立足的场所、生存的条件和使人类劳动过程得以全部实现的基础。地籍是指国家为一定的目的，记载土地的位置、界址、数量、质量、权属和用途等基本状况的簿册。地籍管理是指国家为研究土地的权属、自然、经济状况和建立地籍图、册而实行的一系列工作措施体系。地籍测量是服务于地籍管理的一种专业测量，它是为了满足地籍管理中对确定宗地的权属界线、位置、形状、数量等地籍要素的需要而进行的测量和面积计算工作。地籍测量的重要成果之一是地籍图。因此地籍图测绘在地籍测量乃至地籍管理中都起着至关重要的作用。
房屋是土地上的附着物，土地是房屋的载体，房产和地产是密切不可分割的，因此把建有房屋的土地连同房屋一起称为房地产。房地产管理首先是产籍管理，产籍由地籍发展而来，以房屋和土地并重、以房产和地产一体为特征。产籍管理的资料主要来源于地籍测量和房产测量。由于地籍测量和房产测量虽有前后阶段的区别，但终究不可分割，所以可合称为房地产测量。
房地产测量是服务于房地产产权产籍管理的一门应用技术，是确定房地产自然状况、人工建筑状况与权属、使用状况的专业测量。实施测量时以房地产的权属调查为依据，以权属单元（宗地或丘）为基础，用测量手段以测定土地界址、房屋建筑的平面位置、形状和面积为重点。
地籍测量的主要内容包括地籍调查、地籍平面控制测量、土地界址点测定、地籍图绘制和土地面积计算等。房产测量的主要内容包括房产调查、房产平面控制测量、房产界址点测定、房产图绘制和房屋面积计算等。地下管线测量的主要内容包括新建地下管线的施工测量(规划放线)、新埋设管线的竣工测量和已有管线探查测量等。 -
●8.1地籍调查与地籍图测绘
地籍测量的主要内容包括地籍调查、地籍平面控制测量、土地界址点测定、地籍图绘制和土地面积计算等。房产测量的主要内容包括房产调查、房产平面控制测量、房产界址点测定、房产图绘制和房屋面积计算等。地下管线测量的主要内容包括新建地下管线的施工测量(规划放线)、新埋设管线的竣工测量和已有管线探查测量等。
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●8.2房产调查与房产图测绘
房屋是土地上的附着物，土地是房屋的载体，房产和地产是密切不可分割的，因此把建有房屋的土地连同房屋一起称为房地产。房地产管理首先是产籍管理，产籍由地籍发展而来，以房屋和土地并重、以房产和地产一体为特征。产籍管理的资料主要来源于地籍测量和房产测量。由于地籍测量和房产测量虽有前后阶段的区别，但终究不可分割，所以可合称为房地产测量。
房地产测量是服务于房地产产权产籍管理的一门应用技术，是确定房地产自然状况、人工建筑状况与权属、使用状况的专业测量。实施测量时以房地产的权属调查为依据，以权属单元（宗地或丘）为基础，用测量手段以测定土地界址、房屋建筑的平面位置、形状和面积为重点。 -
●8.3地下管线图测绘
地下管线是城市基础设施的重要组成部分. 城市地下管线包括电力、电信、给水、下水、 燃气、 特种管线等六大类, 它们有如人体内的“神经”和“血管”, 担负着传送信息和输送能量的工作, 是城市赖以生存和运转的物质基础. 其空间地理位置及属性是城规划建设管理的重要信息。