數(shù)字測圖原理與方法教學(xué)大綱(測繪工程)

1、數(shù)字測圖原理與方法課程教學(xué)大綱課程代碼： 0700488課程負(fù)責(zé)人： 課程中文名稱: 數(shù)字測圖原理與方法課程英文名稱：Principles and Methods of Digital Mapping 課程類別：必修課程學(xué)分?jǐn)?shù)：4課程學(xué)時數(shù)：72授課對象：測繪工程本課程的前導(dǎo)課程：測繪學(xué)概論、高等數(shù)學(xué)、計算機基礎(chǔ)一、 教學(xué)目的本課程是測繪工程專業(yè)的一門核心課程，其性質(zhì)為專業(yè)基礎(chǔ)課。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解并掌握測量基礎(chǔ)知識、基本理論和基本測量方法，在此基礎(chǔ)上掌握大比例尺地面數(shù)字測圖的原理與方法。二、 教學(xué)要求熟悉水準(zhǔn)儀、測距儀和全站儀等儀器的操作，掌握測量的基本知識和基礎(chǔ)理論；測量基本方法

2、和手段，培養(yǎng)學(xué)生使用基本的測繪儀器的能力，應(yīng)用地形圖的能力，重點掌握數(shù)字測圖基本原理和方法。三、 課程內(nèi)容與學(xué)時分配課程內(nèi)容與學(xué)時分配表內(nèi) 容學(xué)時緒論1測量的基本知識8測量誤差基本知識6水準(zhǔn)測量和水準(zhǔn)儀10角度、距離測量與全站儀12控制測量8碎部測量4計算機地圖繪圖基礎(chǔ)4地形圖的數(shù)字化3大比例尺數(shù)字地形圖測繪4數(shù)字地形圖的應(yīng)用4地籍圖和房產(chǎn)圖測繪4地下管線圖測繪2路線測量2第一章 緒論 §1.1 測繪學(xué)的任務(wù)及作用內(nèi)容: 測繪學(xué)的內(nèi)容和任務(wù)，測繪科學(xué)技術(shù)的地位和作用。重點講授: 測繪科學(xué)技術(shù)的地位和作用。 §1.2 數(shù)字測圖的發(fā)展概況內(nèi)容: 數(shù)字測圖的發(fā)展概況。重點講授:

3、數(shù)字測圖的兩個發(fā)展階段。 §1.3 學(xué)習(xí)數(shù)字測圖原理與方法的目的和要求內(nèi)容: 學(xué)習(xí)數(shù)字測圖原理與方法的目的和要求重點講授: 學(xué)習(xí)本課程的目的和要求。第二章 測量的基本知識 §2.1 地球形狀和大小內(nèi)容: 大地水準(zhǔn)面，參考橢球體。重點講授: 鉛垂線方向，水準(zhǔn)面，大地水準(zhǔn)面，旋轉(zhuǎn)橢球面，參考橢球。§2.2 測量常用坐標(biāo)系和參考橢球定位內(nèi)容: 測量常用坐標(biāo)系，參考橢球定位。重點講授: 大地坐標(biāo)系，空間直角坐標(biāo)系，平面直角坐標(biāo)系，1980年國家大地坐標(biāo)系。§2.3 地圖投影和高斯平面直角坐標(biāo)系內(nèi)容: 地圖投影，高斯平面直角坐標(biāo)系，通用橫軸墨卡托投影(UTM投影)

4、重點講授: 高斯克呂格投影，高斯平面直角坐標(biāo)系§2.4 高程內(nèi)容: 概述，驗潮站，相對高程重點講授: 高程基準(zhǔn)面，高程，1985國家高程基準(zhǔn)，1956年黃海高程系§2.5 用水平面代替水準(zhǔn)面的限度內(nèi)容: 水準(zhǔn)面曲率對水平距離的影響，水準(zhǔn)面曲率對水平角的影響，水準(zhǔn)面曲率對高差的影響。重點講授: 水準(zhǔn)面曲率對水平距離的影響，水準(zhǔn)面曲率對高差的影響。§2.6 方位角內(nèi)容: 基本方向，子午線收斂角與磁偏角，方位角，方位角之間的相互換算，正、反坐標(biāo)方位角。重點講授:三北方向，子午線收斂角與磁偏角，坐標(biāo)方位角，正、反坐標(biāo)方位角。§2.7 地形圖的基本知識內(nèi)容: 圖的

5、比例尺及比例尺精度，地形圖符號，圖廓及圖廓外注記。重點講授: 地物和地貌，地形圖，比例尺精度，地形圖圖式。§2.8 地形圖的分幅與編號內(nèi)容: 梯形分幅與編號，矩形分幅與編號。重點講授: 新的國家基本比例尺地形圖分幅和編號，矩形分幅與編號。第三章 測量誤差基本知識 §3.1 觀測誤差的分類內(nèi)容: 測量誤差產(chǎn)生的原因，測量誤差的分類與處理原則，偶然誤差的特性。重點講授: 觀測條件，系統(tǒng)誤差、偶然誤差和粗差，偶然誤差的特性，正態(tài)分布的密度函數(shù)。§3.2 衡量精度的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容: 中誤差，相對誤差，極限誤差重點講授: 中誤差，相對誤差，極限誤差§3.3 算術(shù)平均值及

6、觀測值的中誤差內(nèi)容: 算術(shù)平均值，觀測值的改正值，按觀測值的改正值計算中誤差重點講授: 按觀測值的改正值計算中誤差§3.4 誤差傳播定律內(nèi)容: 觀測值的函數(shù)，一般函數(shù)的中誤差，誤差傳播定律應(yīng)用實例重點講授: 一般函數(shù)的中誤差，§3.5 加權(quán)平均值及其精度評定內(nèi)容: 不等精度觀測及觀測值的權(quán)，加權(quán)平均值，加權(quán)平均值的中誤差，單位權(quán)中誤差的計算。重點講授: 權(quán)，加權(quán)平均值，單位權(quán)中誤差。§3.6 間接平差原理內(nèi)容: 間接平差原理，間接平差計算實例。重點講授: 間接平差原理。第四章 水準(zhǔn)測量和水準(zhǔn)儀 §4.1 水準(zhǔn)測量原理與方法內(nèi)容: 水準(zhǔn)測量原理，水準(zhǔn)測量方

7、法，地球曲率和大氣折光的影響。重點講授: 水準(zhǔn)測量原理。§4.2 水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺內(nèi)容: 水準(zhǔn)儀的基本部件，測量望遠(yuǎn)鏡的構(gòu)造及其成像和瞄準(zhǔn)原理，水準(zhǔn)器及其靈敏度，帶有光學(xué)測微器裝置的水準(zhǔn)儀，自動安平水準(zhǔn)儀，水準(zhǔn)尺和尺墊，水準(zhǔn)儀的使用，電子水準(zhǔn)儀。重點講授: 水準(zhǔn)儀的基本部件，水準(zhǔn)器及其靈敏度，自動安平水準(zhǔn)儀原理，水準(zhǔn)儀的使用，電子水準(zhǔn)儀。§4.3 水準(zhǔn)測量外業(yè)施測內(nèi)容: 普通水準(zhǔn)測量，國家三、四等水準(zhǔn)測量，精密水準(zhǔn)測量。重點講授: 普通水準(zhǔn)測量，國家三、四等水準(zhǔn)測量。§4.4 水準(zhǔn)測量的誤差分析內(nèi)容: 儀器誤差、觀測誤差和外界條件的影響重點講授: 儀器誤差的影響&#

8、167;4.5 水準(zhǔn)儀的檢驗和校正內(nèi)容: 水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足的條件，水準(zhǔn)儀的檢驗與校正，自動安平水準(zhǔn)儀補償器性能的檢驗，水準(zhǔn)尺的檢驗。重點講授: 水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足的條件，i角的檢驗與校正。第五章 角度、距離測量與全站儀 §5.1 角度測量原理內(nèi)容: 水平角測量原理，豎直角測量原理。重點講授: 水平角、豎直角及測量原理。§5.2 經(jīng)緯儀內(nèi)容: 經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造及分類，光學(xué)經(jīng)緯儀，電子經(jīng)緯儀。重點講授: 經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造及分類，電子經(jīng)緯儀。§5.3 角度觀測方法內(nèi)容: 經(jīng)緯儀的安置，水平角觀測，豎直角觀測重點講授: 測回法，方向觀測法，豎角（高度角）的計算，豎盤指標(biāo)差。

9、7;5.4 水平角觀測的誤差和精度內(nèi)容: 水平角觀測的誤差，水平角觀測的精度。重點講授: 經(jīng)緯儀三軸誤差，水平角觀測的精度。§5.5 經(jīng)緯儀的檢驗和校正內(nèi)容: 經(jīng)緯儀主要軸線間應(yīng)滿足的條件，經(jīng)緯儀的常規(guī)檢驗和校正。重點講授: 經(jīng)緯儀主要軸線間應(yīng)滿足的條件，經(jīng)緯儀的常規(guī)檢驗和校正。§5.6 距離測量內(nèi)容: 鋼尺量距，視距法測距，光電測距。重點講授: 相位式光電測距儀。§5.7 光電測距誤差分析內(nèi)容: 比例誤差，固定誤差，周期誤差。重點講授: 比例誤差，固定誤差。§5.8 光電測距儀的檢驗內(nèi)容: 測距儀的檢視，發(fā)射、接收、照準(zhǔn)三軸關(guān)系正確性的檢驗與校正，周期

10、誤差的測定，測距常數(shù)的測定。重點講授: 測距常數(shù)的測定。§5.9 全站儀和自動全站儀內(nèi)容: 全站儀，自動全站儀。重點講授: 全站儀的特點及功能。§5.10 三角高程測量內(nèi)容: 三角高程測量的基本原理，三角高程測量的基本公式，三角高程測量的誤差來源。重點講授: 三角高程測量的基本原理及基本公式。第六章 控制測量 §6.1 控制測量概述內(nèi)容: 平面控制測量，高程控制測量，控制測量的一般作業(yè)步驟，平面控制點坐標(biāo)計算基礎(chǔ)。重點講授: 坐標(biāo)方位角的推算，平面坐標(biāo)的正、反算。§6.2 導(dǎo)線測量內(nèi)容: 導(dǎo)線的布設(shè)形式，導(dǎo)線的觀測，導(dǎo)線測量的近似平差計算，導(dǎo)線測量錯誤的

11、檢查方法，導(dǎo)線測量的精度。重點講授: 導(dǎo)線測量的近似平差計算，導(dǎo)線測量的精度。§6.3 交會測量內(nèi)容: 前方交會，后方交會，測邊交會，自由設(shè)站。重點講授: 前方交會，自由設(shè)站。§6.4 三角網(wǎng)測量內(nèi)容: 單三角鎖的計算，中心多邊形的計算，大地四邊形的計算。重點講授: 單三角鎖的計算。§6.5 高程控制測量內(nèi)容: 水準(zhǔn)測量路線的布設(shè)，水準(zhǔn)測量的觀測，跨河水準(zhǔn)測量，水準(zhǔn)測量數(shù)據(jù)處理，三角高程測量的應(yīng)用。重點講授: 水準(zhǔn)測量路線的布設(shè)，水準(zhǔn)測量數(shù)據(jù)處理。§6.6 全球定位系統(tǒng)（GPS）在控制測量中的應(yīng)用內(nèi)容: GPS系統(tǒng)的組成，GPS定位的基本原理，GPS測量

12、誤差，GPS控制網(wǎng)的布設(shè)形式，GPS控制網(wǎng)的外業(yè)觀測。重點講授: GPS系統(tǒng)的組成，GPS定位的基本原理。第七章 碎部測量 §7.1 碎部測圖的方法內(nèi)容: 大平板儀測圖，經(jīng)緯儀測圖，地面數(shù)字測圖。重點講授: 經(jīng)緯儀測圖，地面數(shù)字測圖。§7.2 測定碎部點的基本方法內(nèi)容: 碎部點的坐標(biāo)計算，碎部點高程的計算。重點講授: 碎部點的坐標(biāo)計算。 §7.3地物測繪內(nèi)容: 地物測繪的一般原則，地物符號，地物測繪。重點講授: 地物測繪的一般原則，地物符號。 §7.4地貌測繪內(nèi)容: 等高線表示地貌，等高線的特性，幾種典型地貌的測繪，等高線的手工勾繪。重點講授: 等高線及

13、等高線的特性，等高線的手工勾繪。第八章 計算機繪圖基礎(chǔ) §8.1 基本圖形顯示內(nèi)容: 坐標(biāo)系，坐標(biāo)變換，二維圖形裁剪。重點講授: 坐標(biāo)系，二維圖形裁剪。 §8.2 地形圖地物符號的自動繪制內(nèi)容: 獨立符號的自動繪制，線狀符號的自動繪制，面狀符號的自動繪制。重點講授: 線狀符號的自動繪制。 §8.3 曲線光滑的數(shù)學(xué)方法內(nèi)容: 單值張力樣條函數(shù)，參數(shù)方程表示的張力樣條函數(shù)。重點講授: 單值張力樣條函數(shù)。 §8.4 等高線的自動繪制內(nèi)容: 距離加權(quán)平均法求網(wǎng)格點高程，三角形網(wǎng)的連接，等高線點的尋找，在網(wǎng)格上等高線點的追蹤，三角形網(wǎng)上等高線點的追蹤，等高線的光滑

14、。重點講授: 三角形網(wǎng)的連接，等高線點的尋找，三角形網(wǎng)上等高線點的追蹤。第九章 地形圖的數(shù)字化 §9.1 地形圖手扶跟蹤數(shù)字化內(nèi)容: 跟蹤數(shù)字化儀，數(shù)字化儀坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成地形圖測量坐標(biāo)，手扶跟蹤地形圖數(shù)字化方法，利用數(shù)字化儀在地形圖上量算面積。重點講授: 數(shù)字化儀坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成地形圖測量坐標(biāo)。 §9.2 數(shù)字圖象概念與柵格數(shù)據(jù)的運算內(nèi)容: 數(shù)字圖像的數(shù)學(xué)表示，柵格數(shù)據(jù)的運算，矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)重點講授: 數(shù)字圖像的數(shù)學(xué)表示，柵格數(shù)據(jù)的運算。§9.3 地形圖的掃描屏幕數(shù)字化內(nèi)容: 掃描數(shù)字化儀，坐標(biāo)變換，線狀柵格數(shù)據(jù)的細(xì)化，柵格數(shù)據(jù)自動跟蹤矢量化，人機交互方式矢量化。重點講

15、授: 坐標(biāo)變換，線狀柵格數(shù)據(jù)的細(xì)化。第十章 大比例尺數(shù)字地形圖測繪 §10.1 大比例尺測圖的技術(shù)設(shè)計內(nèi)容: 大比例尺測圖的技術(shù)設(shè)計。重點講授: 技術(shù)設(shè)計書的編寫。 §10.2 圖根控制測量和測站點測定內(nèi)容: 圖根控制測量，測站點的測定，全站儀的半測回觀測法。重點講授: 圖根控制測量，測站點的測定。 §10.3 野外采集數(shù)據(jù)內(nèi)容: 野外數(shù)據(jù)采集模式，數(shù)據(jù)記錄內(nèi)容和格式，地形圖要素分類和代碼，連接線代碼，圖形信息碼的輸入，工作草圖。重點講授: 數(shù)據(jù)記錄內(nèi)容和格式，地形圖要素分類和代碼，連接線代碼。 §10.4 數(shù)字地形圖編輯和輸出內(nèi)容: 數(shù)據(jù)的圖幅分幅和圖

16、形文件生成，等高線文件，圖形的修改，注記，圖廓生成，繪制地形圖。重點講授: 數(shù)據(jù)的圖幅分幅和圖形文件生成。 §10.5 大比例尺數(shù)字地形圖質(zhì)量控制內(nèi)容: 大比例尺數(shù)字地形圖的基本要求，大比例尺數(shù)字地形圖的質(zhì)量要求，大比例尺數(shù)字地形圖平面和高程精度的檢查和質(zhì)量評定，大比例尺數(shù)字地形圖的檢查驗收重點講授: 大比例尺數(shù)字地形圖的質(zhì)量要求，大比例尺數(shù)字地形圖平面和高程精度的檢查和質(zhì)量評定。§10.6 地形圖數(shù)據(jù)庫內(nèi)容: 數(shù)據(jù)庫概念，數(shù)據(jù)模型，地形圖數(shù)據(jù)，城市地圖數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)分層。重點講授: 地形圖數(shù)據(jù)，城市地圖數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)分層。第十一章 數(shù)字地形圖的應(yīng)用 §11.1概述內(nèi)

17、容: 傳統(tǒng)地形圖與數(shù)字地形圖的比較。重點講授: 數(shù)字地形圖的特點。§11.2紙質(zhì)地形圖的應(yīng)用內(nèi)容: 量取圖上點的坐標(biāo)值，量測兩點間的距離，量測直線的坐標(biāo)方位角，確定地面點的高程和兩點間的坡度，按一定方向繪制斷面圖，確定匯水面積，按限制坡度選線，根據(jù)等高線整理地面。重點講授: 確定地面點的高程和兩點間的坡度，按一定方向繪制斷面圖，根據(jù)等高線整理地面。§11.3 面積和體積計算內(nèi)容: 面積量算，體積計算。重點講授: 坐標(biāo)解析法量算面積的精度，等高線法、斷面法和方格法計算體積。§11.4 格網(wǎng)數(shù)字高程模型內(nèi)容: 數(shù)字高程模型及其特點，格網(wǎng)DEM生成，數(shù)字高程模型的應(yīng)用。

18、重點講授: 數(shù)字高程模型及其特點，數(shù)字高程模型的應(yīng)用。§11.5 地面模型透視圖內(nèi)容: 三維圖形的投影變換，透視投影的特點，透視投影的原理，DEM三維圖形顯示。重點講授: 透視投影的原理，DEM三維圖形顯示。第十二章 地籍圖和房產(chǎn)圖測繪 §12.1 概述內(nèi)容: 地籍與房產(chǎn)平面控制測量，地籍界址點和房產(chǎn)用地界址點的精度。重點講授: 地籍界址點和房產(chǎn)用地界址點的精度。§12.2 地籍調(diào)查內(nèi)容: 地籍調(diào)查的目的和內(nèi)容，初始地籍調(diào)查，變更地籍調(diào)查。重點講授: 初始地籍調(diào)查，變更地籍調(diào)查。§12.3 地籍圖測繪內(nèi)容: 地籍圖測繪，宗地圖繪制。重點講授: 地籍圖測繪

19、。§12.4 房產(chǎn)調(diào)查內(nèi)容: 房屋調(diào)查，房屋用地調(diào)查。重點講授: 房屋調(diào)查。§12.5 房產(chǎn)圖測繪內(nèi)容: 房產(chǎn)分幅圖的內(nèi)容與要求，房產(chǎn)分幅圖測繪，房產(chǎn)分丘圖，房產(chǎn)分層分戶圖，房屋建筑面積和用地面積量算。重點講授: 房產(chǎn)分幅圖的內(nèi)容與要求，房屋建筑面積和用地面積量算。第十三章 地下管線圖測繪 §13.1 地下管線探測內(nèi)容: 地下管線概述，地下管線探查的任務(wù)和內(nèi)容，地下管線探測的方法，地下管線探測的精度要求和質(zhì)量檢驗。重點講授: 地下管線探測的方法，地下管線探測的精度要求和質(zhì)量檢驗。§13.2 地下管線物理探查內(nèi)容: 地下管線物理探查概述，地下管線物探方法簡介，地下金屬管線