大地測量學(xué)基礎(chǔ)課程 測量平差程序設(shè)計教學(xué)大綱

大地測量學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)大綱課程編號：04020052課程名稱：大地測量學(xué)基礎(chǔ)學(xué)分：3.5總學(xué)時：64實驗學(xué)時：16課內(nèi)上機學(xué)時：先修課程要求：本課程必須先修高等數(shù)學(xué)，工程數(shù)學(xué)，數(shù)字化測圖原理與方法，測量平差。適應(yīng)專業(yè)：測繪工程專業(yè)。參考教材：孔祥元，梅是義主編，《控制測量學(xué)》（第二版），武漢大學(xué)出版社。2003孔祥元，郭際明，劉宗泉主編，《大地測量學(xué)基礎(chǔ)》，武漢大學(xué)出版社。2002一、課程在培養(yǎng)方案中的地位、目的和任務(wù)控制測量學(xué)是研究精確測定和描繪地面控制點空間位置及其變化的學(xué)科，是地球科學(xué)的重要分支，是測繪科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科，也是應(yīng)用學(xué)科，是高等學(xué)校測繪工程專業(yè)一門必修的主干專業(yè)基礎(chǔ)課程，在測繪專業(yè)的課程設(shè)置和專業(yè)教育中占有重要的地位和作用。它主要以各種工程建設(shè)、城鎮(zhèn)建設(shè)和土地規(guī)劃與管理等為服務(wù)對象。課程教學(xué)的主要內(nèi)容是研究建立和維持高科技水平的工程和國家水平控制網(wǎng)及精密水準(zhǔn)網(wǎng)的原理和方法、研究獲得高精度測量成果的儀器及其使用方法、研究測量數(shù)據(jù)獲取、處理及管理的理論和方法。二、課程的基本要求理論與實踐的緊密結(jié)合是《控制測量學(xué)》課程的基本特點，通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生在掌握坐標(biāo)系建立、控制網(wǎng)布設(shè)、施工作業(yè)組織、數(shù)據(jù)處理的基本理論、基本知識的前提下，還應(yīng)具備較強的動手能力，即野外數(shù)據(jù)采集、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的綜合能力。具體應(yīng)達到以下要求：1）系統(tǒng)掌握各等級水平控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)的布設(shè)原理、方法及觀測手段與方法；2）理解精密光學(xué)、電子測量儀器的基本原理與操作；3）系統(tǒng)掌握各等級水平控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理的基本原理和方法；4）理解國家和工程控制網(wǎng)坐標(biāo)系建立、坐標(biāo)間的相互轉(zhuǎn)換的基本概念及應(yīng)用；5）掌握計算機在控制測量中的應(yīng)用方法及大地測量數(shù)據(jù)庫的建立。三、課程的基本內(nèi)容以及重點、難點（一）測量控制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計1測量平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)的布設(shè)原則與方案設(shè)計；2平面控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計的基本理論與方法；3控制網(wǎng)布設(shè)的方法與應(yīng)用。4、測繪技術(shù)設(shè)計書的編寫。該部分是控制測量學(xué)的基礎(chǔ)理論部分,重點：掌握基本概念，測繪技術(shù)設(shè)計書的編寫。難點：優(yōu)化設(shè)計的實施。（二）精密測角儀器和水平角觀測1精密測角儀器的構(gòu)造、特點及使用；2儀器的檢驗；3水平角觀測的基本方法及測站數(shù)據(jù)處理；4水平角觀測的誤差來源與采取的措施；5偏心觀測和歸心改正。重點：讀數(shù)方法、三軸誤差檢驗及儀器選擇。難點：儀器檢驗、歸心計算及怎么樣根據(jù)控制網(wǎng)類別不同、等級不同，合理選用精密測量儀器，采用合理的觀測方法達到所要求的控制網(wǎng)精度。（三）電磁波測距1電磁波測距概述；2電磁波測距的基本原理和基本公式；3電磁波測距儀的合作目標(biāo)；4電磁波測距儀的使用；5電磁波測距儀的檢驗；6測距成果的處理；7電磁波測距的誤差分析。8多功能自動化測量系統(tǒng)簡述。重點：儀器工作原理、操作使用、成果處理。難點：氣象改正計算，儀器工作原理。（四）高程控制測量1水準(zhǔn)路線的布設(shè)及選點、埋石；2精密水準(zhǔn)測量儀器(S1)和水準(zhǔn)尺的基本構(gòu)造特點及使用；3精密水準(zhǔn)測量儀器(S1)和水準(zhǔn)尺的檢驗；4精密水準(zhǔn)測量的誤差來源與采取的措施；5精密水準(zhǔn)測量的實施；6高程系統(tǒng)；7跨河水準(zhǔn)測量；8水準(zhǔn)測量外業(yè)成果整理和概算；9三角高程測量。重點：精密水準(zhǔn)測量儀器的使用、檢驗；水準(zhǔn)測量野外實施；成果概算。難點：精密水準(zhǔn)的實施；正常水準(zhǔn)面不平行改正計算。上述（二）、（三）（四）三個部分是控制測量學(xué)的基本方法與應(yīng)用部分，是課程核心內(nèi)容之一。（五）GPS技術(shù)在控制測量中的應(yīng)用概述1GPS技術(shù)在控制測量中的應(yīng)用概述該部分是控制測量學(xué)的提高。重點：GPS布網(wǎng)（六）橢球面上測量計算1地球橢球的數(shù)學(xué)性質(zhì)；2橢球面上的常用坐標(biāo)系及其相互關(guān)系；3橢球面上半徑和弧長計算；4地面觀測值的歸算；5橢球面上三角形解算；6大地測量主題解算。重點：地球橢球的數(shù)學(xué)性質(zhì)，坐標(biāo)系的建立；橢球面上的基本公式和計算。難點：地面觀測值歸算至橢球面計算和大地主題解算。（七）高斯投影1高斯投影概述；2高斯投影坐標(biāo)的正反算；3方向與距離改化計算公式；4高斯投影的鄰帶換算；5UTM、蘭勃脫投影；6工程坐標(biāo)系的建立。重點：高斯投影的基本理論和應(yīng)用，坐標(biāo)正反算，距離和方向改化計算，工程坐標(biāo)系的建立。難點：高斯投影的基本理論，工程坐標(biāo)系的建立。上述兩部分屬于控制測量學(xué)基本理論部分，是本課程核心內(nèi)容之一。（八）控制測量概算（九）大地坐標(biāo)系的建立和坐標(biāo)換算1橢球的定位和定向；2地球參心、地心坐標(biāo)系；3不同坐標(biāo)系的換算。重點：坐標(biāo)系的建立和換算。難點：坐標(biāo)換算。（十）測量控制網(wǎng)平差計算（重點在于實踐）1測量平差方法概述及選用；2測量平差數(shù)學(xué)模型建立及測量控制網(wǎng)的平差計算;3計算機在控制測量中的具體應(yīng)用和常用的測量平差軟件。該部分是控制測量學(xué)的實踐應(yīng)用部分。重點：平差模型建立及計算機應(yīng)用。難點：數(shù)學(xué)模型建立及測量平差軟件的編寫和使用。（十一）工程控制網(wǎng)的近代平差和數(shù)據(jù)管理1近代平差的發(fā)展概述；2近代平差方法；3控制測量數(shù)據(jù)庫的建立及應(yīng)用。重點：工程數(shù)據(jù)庫的建立。難點：三維平差和工程數(shù)據(jù)庫的設(shè)計。四、實驗要求本課程課堂教學(xué)由理論教學(xué)和實驗教學(xué)兩部分組成，課程結(jié)束后有1周的課程設(shè)計，4周的外業(yè)綜合性教學(xué)實習(xí)。1實驗教學(xué)實驗一：精密經(jīng)緯儀的使用和角度測量。實驗二：精密經(jīng)緯儀水平軸不垂直于垂直軸之差的測定。實驗三：全站儀的認識使用。實驗四：精密導(dǎo)線測量。實驗五：精密水準(zhǔn)測量。實驗六：控制網(wǎng)平差計算（上機）。2課程設(shè)計要求學(xué)生借助課外參考資料和網(wǎng)絡(luò)查閱文獻，進行一周的課程設(shè)計，內(nèi)容為控制網(wǎng)圖上選點、布網(wǎng)、優(yōu)化設(shè)計，編寫技術(shù)設(shè)計書，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)與動手能力。3教學(xué)（或生產(chǎn)）實習(xí)（4周）綜合性教學(xué)（或生產(chǎn)）實習(xí)在課程結(jié)束后集中進行，要求學(xué)生全面應(yīng)用控制測量學(xué)所學(xué)知識，利用實習(xí)場地，依據(jù)實習(xí)目的和要求在教師指導(dǎo)下分組獨立完成全部實習(xí)內(nèi)容。通過實踐性教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生在實際工作中獨立分析問題、解決問題的能力。五、課程學(xué)時分配章節(jié)內(nèi)容學(xué)時其中實驗（上機學(xué)時）備注第一章測量控制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計4第二章精密測角儀器和水平角觀測104第三章電磁波測距104第四章高程控制測量82第五章GPS技術(shù)在控制測量中的應(yīng)用62第六章橢球面上測量計算4第七章高斯投影6第八章控制測量概算2第九章大地坐標(biāo)系的建立和坐標(biāo)換算4第十章測量控制網(wǎng)平差計算84（上機）第十一章工程控制網(wǎng)的近代平差和數(shù)據(jù)管理2合計6416六、考核方式開卷；考核成績所占比例:平時30%、考試70%。時間110分鐘。七、制訂執(zhí)筆者：審核者：批準(zhǔn)者：

測量平差程序設(shè)計教學(xué)大綱課程編號：04020672課程名稱：測量平差程序設(shè)計學(xué)分：3總學(xué)時：48課內(nèi)上機學(xué)時：16課外上機學(xué)時：32先修課程要求：計算機文化基礎(chǔ)、編程語言、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、測量平差基礎(chǔ)、測量學(xué)基礎(chǔ)、GPS原理與應(yīng)用適應(yīng)專業(yè)：測繪工程參考教材：1《VisualBASIC程序設(shè)計教程》清華大學(xué)出版社。2馬明棟等，面向?qū)ο蟮臏y量程序設(shè)計，教育科學(xué)出版社，2000。3李洪濤、許國昌等，GPS應(yīng)用程序設(shè)計，科學(xué)出版社，2000。4誤差理論與測量平差基礎(chǔ)，武漢大學(xué)出版社，2003。一、課程在培養(yǎng)方案中的地位、目的和任務(wù)該課程是測繪工程專業(yè)的計算機應(yīng)用技術(shù)的核心課程，也是本專業(yè)學(xué)科基礎(chǔ)課。目的是使學(xué)生掌握基本的程序設(shè)計技能，并把程序設(shè)計充分應(yīng)用到測繪專業(yè)上，掌握利用計算機技術(shù)來解決常用的測量計算與平差計算等工作。二、課程的基本要求本課程學(xué)習(xí)，要求計算機技術(shù)與測繪專業(yè)相結(jié)合，重點掌握實際的編程開發(fā)。通過學(xué)習(xí)要求學(xué)生能夠利用VisualBasic編程語言編寫常用的測量應(yīng)用程序設(shè)計與平差計算程序設(shè)計。三、課程的基本內(nèi)容以及重點難點課程以VB測量程序設(shè)計主線，在闡述程序設(shè)計的基本步驟、技巧以及測量數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)上，對常用的測量應(yīng)用程序與平差計算的程序設(shè)計方法作詳細介紹。測量數(shù)據(jù)處理的模型與數(shù)據(jù)的組織是本課程的難點。測量平差程序設(shè)計的基本步驟、技巧是該課的重點內(nèi)容。課程基本內(nèi)容有：1程序設(shè)計基礎(chǔ)：VB語言基礎(chǔ)、程序設(shè)計的基本步驟、設(shè)計技巧、編程風(fēng)格與規(guī)范。2．常用測量程序設(shè)計：矩陣運算；角度轉(zhuǎn)換、方位角計算、坐標(biāo)增量計算；幾種交會方式程序設(shè)計；高斯投影正、反算；不同坐標(biāo)系的坐標(biāo)換算。3．測量平差程序設(shè)計：軟件開發(fā)的基本步驟（簡單介紹軟件工程）；導(dǎo)線網(wǎng)間接平差程序設(shè)計，分需求分析、系統(tǒng)設(shè)計、編碼、測試四個步驟講述，其中需求分析的內(nèi)容包括：間接平差數(shù)據(jù)處理模型、控制網(wǎng)平差的基本步驟、數(shù)據(jù)描述與分層數(shù)據(jù)流圖；設(shè)計包括總體框架設(shè)計、模塊設(shè)計、數(shù)據(jù)文件格式定義、數(shù)據(jù)的組織、坐標(biāo)概算算法設(shè)計等相關(guān)算法設(shè)計。章節(jié)內(nèi)容學(xué)時其中實驗（上機學(xué)時）備注1VisualBasic集成環(huán)境、基本控件介紹及簡單的VB程序設(shè)計422數(shù)據(jù)類型、常量、變量及表達式