数字测图原理与方法教学大纲(测绘工程)37918.docx

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1、数字测图原理与方法课程教学大纲课程代码： 0700488课程负责人： 课程中文名名称: 数字测测图原理理与方法法课程英文名名称：PPrinncippless annd MMethhodss off Diigittal Mapppinng 课程类别：必修课程学分数数：4课程学时数数：722授课对象：测绘工工程本课程的前前导课程程：测绘绘学概论论、高等等数学、计计算机基基础一、 教学目的本课程是测测绘工程程专业的的一门核核心课程程，其性性质为专专业基础础课。通通过本课课程的学学习，使使学生了了解并掌掌握测量量基础知知识、基基本理论论和基本本测量方方法，在在此基础础上掌握握大比例例尺地面面数字测测图

2、的原原理与方方法。二、 教学要求熟悉水准仪仪、测距距仪和全全站仪等等仪器的的操作，掌掌握测量量的基本本知识和和基础理理论；测测量基本本方法和和手段，培培养学生生使用基基本的测测绘仪器器的能力力，应用用地形图图的能力力，重点点掌握数数字测图图基本原原理和方方法。三、 课程内容与与学时分分配课程内容与与学时分分配表内 容学时绪论1测量的基本本知识8测量误差基基本知识识6水准测量和和水准仪仪10角度、距离离测量与与全站仪仪12控制测量8碎部测量4计算机地图图绘图基基础4地形图的数数字化3大比例尺数数字地形形图测绘绘4数字地形图图的应用用4地籍图和房房产图测测绘4地下管线图图测绘2路线测量2第一章 绪

3、绪论 1.1 测测绘学的的任务及及作用内容: 测测绘学的的内容和和任务，测测绘科学学技术的的地位和和作用。重点讲授: 测绘绘科学技技术的地地位和作作用。 1.2 数数字测图图的发展展概况内容: 数数字测图图的发展展概况。重点讲授: 数字字测图的的两个发发展阶段段。 1.3 学学习数字字测图原原理与方方法的目目的和要要求内容: 学学习数字字测图原原理与方方法的目目的和要要求重点讲授: 学习习本课程程的目的的和要求求。第二章 测测量的基基本知识识 2.1 地球形形状和大大小内容: 大大地水准准面，参参考椭球球体。重点讲授: 铅垂垂线方向向，水准准面，大大地水准准面，旋旋转椭球球面，参参考椭球球。2

4、.2 测量常常用坐标标系和参参考椭球球定位内容: 测测量常用用坐标系系，参考考椭球定定位。重点讲授: 大地地坐标系系，空间间直角坐坐标系，平面直角坐标系，1980年国家大地坐标系。2.3 地图投投影和高高斯平面面直角坐坐标系内容: 地地图投影影，高斯斯平面直直角坐标标系，通通用横轴轴墨卡托托投影(UTMM投影)重点讲授: 高斯斯克吕格格投影，高高斯平面面直角坐坐标系2.4 高程内容: 概概述，验验潮站，相相对高程程重点讲授: 高程程基准面面，高程程，19985国国家高程程基准，119566年黄海海高程系系2.5 用水平平面代替替水准面面的限度度内容: 水水准面曲曲率对水水平距离离的影响响，水准

5、准面曲率率对水平平角的影影响，水水准面曲曲率对高高差的影影响。重点讲授: 水准准面曲率率对水平平距离的的影响，水水准面曲曲率对高高差的影影响。2.6 方位角角内容: 基基本方向向，子午午线收敛敛角与磁磁偏角，方方位角，方方位角之之间的相相互换算算，正、反反坐标方方位角。重点讲授:三北方方向，子子午线收收敛角与与磁偏角角，坐标标方位角角，正、反反坐标方方位角。2.7 地形图图的基本本知识内容: 图图的比例例尺及比比例尺精精度，地地形图符符号，图图廓及图图廓外注注记。重点讲授: 地物物和地貌貌，地形形图，比比例尺精精度，地地形图图图式。2.8 地形图图的分幅幅与编号号内容: 梯梯形分幅幅与编号号，

6、矩形形分幅与与编号。重点讲授: 新的的国家基基本比例例尺地形形图分幅幅和编号号，矩形形分幅与与编号。第三章 测测量误差差基本知知识 3.1 观测误误差的分分类内容: 测测量误差差产生的的原因，测测量误差差的分类类与处理理原则，偶偶然误差差的特性性。重点讲授: 观测测条件，系系统误差差、偶然然误差和和粗差，偶偶然误差差的特性性，正态态分布的的密度函函数。3.2 衡量精精度的标标准内容: 中中误差，相相对误差差，极限限误差重点讲授: 中误误差，相相对误差差，极限限误差3.3 算术平平均值及及观测值值的中误误差内容: 算算术平均均值，观观测值的的改正值值，按观观测值的的改正值值计算中中误差重点讲授:

7、 按观观测值的的改正值值计算中中误差3.4 误差传传播定律律内容: 观观测值的的函数，一一般函数数的中误误差，误误差传播播定律应应用实例例重点讲授: 一般般函数的的中误差差，3.5 加权平平均值及及其精度度评定内容: 不不等精度度观测及及观测值值的权，加加权平均均值，加加权平均均值的中中误差，单单位权中中误差的的计算。重点讲授: 权，加加权平均均值，单单位权中中误差。3.6 间接平平差原理理内容: 间间接平差差原理，间间接平差差计算实实例。重点讲授: 间接接平差原原理。第四章 水水准测量量和水准准仪 4.1 水准测测量原理理与方法法内容: 水水准测量量原理，水水准测量量方法，地地球曲率率和大气

8、气折光的的影响。重点讲授: 水准准测量原原理。4.2 水准仪仪和水准准尺内容: 水水准仪的的基本部部件，测测量望远远镜的构构造及其其成像和和瞄准原原理，水水准器及及其灵敏敏度，带带有光学学测微器器装置的的水准仪仪，自动动安平水水准仪，水准尺和尺垫，水准仪的使用，电子水准仪。重点讲授: 水准准仪的基基本部件件，水准准器及其其灵敏度度，自动动安平水水准仪原原理，水水准仪的的使用，电电子水准准仪。4.3 水准测测量外业业施测内容: 普普通水准准测量，国国家三、四四等水准准测量，精精密水准准测量。重点讲授: 普通通水准测测量，国国家三、四四等水准准测量。4.4 水准测测量的误误差分析析内容: 仪仪器误

9、差差、观测测误差和和外界条条件的影影响重点讲授: 仪器器误差的的影响4.5 水准仪仪的检验验和校正正内容: 水水准仪应应满足的的条件，水水准仪的的检验与与校正，自动安平水准仪补偿器性能的检验，水准尺的检验。重点讲授: 水准准仪应满满足的条条件，ii角的检检验与校校正。第五章 角角度、距距离测量量与全站站仪 5.1 角度测测量原理理内容: 水水平角测测量原理理，竖直直角测量量原理。重点讲授: 水平平角、竖竖直角及及测量原原理。5.2 经纬仪仪内容: 经经纬仪的的基本构构造及分分类，光光学经纬纬仪，电电子经纬纬仪。重点讲授: 经纬仪仪的基本本构造及及分类，电电子经纬纬仪。5.3 角度观观测方法法内

10、容: 经经纬仪的的安置，水水平角观观测，竖竖直角观观测重点讲授: 测回法法，方向向观测法法，竖角角（高度度角）的的计算，竖竖盘指标标差。5.4 水平角角观测的的误差和和精度内容: 水水平角观观测的误误差，水水平角观观测的精精度。重点讲授: 经纬纬仪三轴轴误差，水水平角观观测的精精度。5.5 经纬仪仪的检验验和校正正内容: 经经纬仪主主要轴线线间应满满足的条条件，经经纬仪的的常规检检验和校校正。重点讲授: 经纬仪仪主要轴轴线间应应满足的的条件，经纬仪的常规检验和校正。5.6 距离测测量内容: 钢钢尺量距距，视距距法测距距，光电电测距。重点讲授: 相位式式光电测测距仪。5.7 光电测测距误差差分析

11、内容: 比比例误差差，固定定误差，周周期误差差。重点讲授: 比例例误差，固定误差。5.8 光电测测距仪的的检验内容: 测测距仪的的检视，发发射、接接收、照照准三轴轴关系正正确性的的检验与与校正，周周期误差差的测定定，测距距常数的的测定。重点讲授: 测距距常数的的测定。5.9 全站仪仪和自动动全站仪仪内容: 全全站仪，自动全站仪。重点讲授: 全站站仪的特特点及功功能。5.100 三角角高程测测量内容: 三三角高程程测量的的基本原原理，三三角高程程测量的的基本公公式，三三角高程程测量的的误差来来源。重点讲授: 三角角高程测测量的基基本原理理及基本本公式。第六章 控制测测量 6.1 控制测测量概述述

12、内容: 平平面控制制测量，高高程控制制测量，控控制测量量的一般般作业步步骤，平平面控制制点坐标标计算基基础。重点讲授: 坐标标方位角角的推算算，平面面坐标的的正、反反算。6.2 导线测测量内容: 导导线的布布设形式式，导线线的观测测，导线线测量的的近似平平差计算算，导线线测量错错误的检检查方法法，导线线测量的的精度。重点讲授: 导线线测量的的近似平平差计算算，导线线测量的的精度。6.3 交会测测量内容: 前前方交会会，后方方交会，测测边交会会，自由由设站。重点讲授: 前方方交会，自自由设站站。6.4 三角网网测量内容: 单单三角锁锁的计算算，中心心多边形形的计算算，大地地四边形形的计算算。重点

13、讲授: 单三角角锁的计计算。6.5 高程控控制测量量内容: 水水准测量量路线的的布设，水水准测量量的观测测，跨河河水准测测量，水水准测量量数据处处理，三三角高程程测量的的应用。重点讲授: 水准准测量路路线的布布设，水水准测量量数据处处理。6.6 全球定定位系统统（GPPS）在在控制测测量中的的应用内容: GGPS系系统的组组成，GGPS定定位的基基本原理理，GPPS测量量误差，GGPS控控制网的的布设形形式，GGPS控控制网的的外业观观测。重点讲授: GPPS系统统的组成成，GPPS定位位的基本本原理。第七章 碎碎部测量量 7.1 碎部测测图的方方法内容: 大大平板仪仪测图，经经纬仪测测图，地

14、地面数字字测图。重点讲授: 经纬纬仪测图图，地面面数字测测图。7.2 测定碎碎部点的的基本方方法内容: 碎碎部点的的坐标计计算，碎碎部点高高程的计计算。重点讲授: 碎部部点的坐坐标计算算。 7.3地物物测绘内容: 地地物测绘绘的一般般原则，地地物符号号，地物物测绘。重点讲授: 地物物测绘的的一般原原则，地地物符号号。 7.4地貌貌测绘内容: 等等高线表表示地貌貌，等高高线的特特性，几几种典型型地貌的的测绘，等等高线的的手工勾勾绘。重点讲授: 等高高线及等等高线的的特性，等高线的手工勾绘。第八章 计计算机绘绘图基础础 8.1 基基本图形形显示内容: 坐坐标系，坐坐标变换换，二维维图形裁裁剪。重点

15、讲授: 坐标标系，二二维图形形裁剪。 8.2 地地形图地地物符号号的自动动绘制内容: 独独立符号号的自动动绘制，线线状符号号的自动动绘制，面面状符号号的自动动绘制。重点讲授: 线状状符号的的自动绘绘制。 8.3 曲曲线光滑滑的数学学方法内容: 单单值张力力样条函函数，参参数方程程表示的的张力样样条函数数。重点讲授: 单值张张力样条条函数。 8.4 等等高线的的自动绘绘制内容: 距距离加权权平均法法求网格格点高程程，三角角形网的的连接，等等高线点点的寻找找，在网网格上等等高线点点的追踪踪，三角角形网上上等高线线点的追追踪，等等高线的的光滑。重点讲授: 三角角形网的的连接，等等高线点点的寻找找，三

16、角角形网上上等高线线点的追追踪。第九章 地地形图的的数字化化 9.1 地地形图手手扶跟踪踪数字化化内容: 跟跟踪数字字化仪，数数字化仪仪坐标转转换成地地形图测测量坐标标，手扶扶跟踪地地形图数数字化方方法，利利用数字字化仪在在地形图图上量算算面积。重点讲授: 数字字化仪坐坐标转换换成地形形图测量量坐标。 9.2 数数字图象象概念与与栅格数数据的运运算内容: 数数字图像像的数学学表示，栅栅格数据据的运算算，矢量量数据和和栅格数数据重点讲授: 数字字图像的的数学表表示，栅栅格数据据的运算算。9.3 地形图图的扫描描屏幕数数字化内容: 扫扫描数字字化仪，坐坐标变换换，线状状栅格数数据的细细化，栅栅格数

17、据据自动跟跟踪矢量量化，人人机交互互方式矢矢量化。重点讲授: 坐标标变换，线线状栅格格数据的的细化。第十章 大大比例尺尺数字地地形图测测绘 100.1 大比例例尺测图图的技术术设计内容: 大大比例尺尺测图的的技术设设计。重点讲授: 技术术设计书书的编写写。 100.2 图根控控制测量量和测站站点测定定内容: 图图根控制制测量，测测站点的的测定，全全站仪的的半测回回观测法法。重点讲授: 图根根控制测测量，测测站点的的测定。 100.3 野外采采集数据据内容: 野野外数据据采集模模式，数数据记录录内容和和格式，地地形图要要素分类类和代码码，连接接线代码码，图形形信息码码的输入入，工作作草图。重点讲

18、授: 数据据记录内内容和格格式，地地形图要要素分类类和代码码，连接接线代码码。 100.4 数字地地形图编编辑和输输出内容: 数数据的图图幅分幅幅和图形形文件生生成，等等高线文文件，图图形的修修改，注注记，图图廓生成成，绘制制地形图图。重点讲授: 数据据的图幅幅分幅和和图形文文件生成成。 100.5 大比例例尺数字字地形图图质量控控制内容: 大大比例尺尺数字地地形图的的基本要要求，大大比例尺尺数字地地形图的的质量要要求，大大比例尺尺数字地地形图平平面和高高程精度度的检查查和质量量评定，大比例尺数字地形图的检查验收重点讲授: 大比比例尺数数字地形形图的质质量要求求，大比比例尺数数字地形形图平面面

19、和高程程精度的的检查和和质量评评定。10.66 地形形图数据据库内容: 数数据库概概念，数数据模型型，地形形图数据据，城市市地图数数据库的的数据分分层。重点讲授: 地形形图数据据，城市市地图数数据库的的数据分分层。第十一章 数字地地形图的的应用 11.11概述内容: 传传统地形形图与数数字地形形图的比比较。重点讲授: 数字字地形图图的特点点。11.22纸质地地形图的的应用内容: 量量取图上上点的坐坐标值，量量测两点点间的距距离，量量测直线线的坐标标方位角角，确定定地面点点的高程程和两点点间的坡坡度，按按一定方方向绘制制断面图图，确定定汇水面面积，按限制制坡度选选线，根根据等高高线整理理地面。重

20、点讲授: 确定定地面点点的高程程和两点点间的坡坡度，按按一定方方向绘制制断面图图，根据据等高线线整理地地面。11.33 面积积和体积积计算内容: 面面积量算算，体积积计算。重点讲授: 坐标标解析法法量算面面积的精精度，等等高线法法、断面面法和方方格法计计算体积积。11.44 格网网数字高高程模型型内容: 数数字高程程模型及及其特点点，格网网DEMM生成，数数字高程程模型的的应用。重点讲授: 数字字高程模模型及其其特点，数数字高程程模型的的应用。11.55 地面面模型透透视图内容: 三三维图形形的投影影变换，透透视投影影的特点点，透视视投影的的原理，DDEM三三维图形形显示。重点讲授: 透视视投

21、影的的原理，DDEM三三维图形形显示。第十二章 地籍图图和房产产图测绘绘 12.11 概述述内容: 地地籍与房房产平面面控制测测量，地地籍界址址点和房房产用地地界址点点的精度度。重点讲授: 地籍籍界址点点和房产产用地界界址点的的精度。12.22 地籍籍调查内容: 地地籍调查查的目的的和内容容，初始始地籍调调查，变变更地籍籍调查。重点讲授: 初始始地籍调调查，变变更地籍籍调查。12.33 地籍籍图测绘绘内容: 地地籍图测测绘，宗宗地图绘绘制。重点讲授: 地籍籍图测绘绘。12.44 房产产调查内容: 房房屋调查查，房屋屋用地调调查。重点讲授: 房屋屋调查。12.55 房产产图测绘绘内容: 房房产分

22、幅幅图的内内容与要要求，房房产分幅幅图测绘绘，房产产分丘图图，房产产分层分分户图，房房屋建筑筑面积和和用地面面积量算算。重点讲授: 房产产分幅图图的内容容与要求求，房屋屋建筑面面积和用用地面积积量算。第十三章 地下管管线图测测绘 13.11 地地下管线线探测内容: 地地下管线线概述，地地下管线线探查的的任务和和内容，地地下管线线探测的的方法，地地下管线线探测的的精度要要求和质质量检验验。重点讲授: 地下下管线探探测的方方法，地地下管线线探测的的精度要要求和质质量检验验。13.22 地地下管线线物理探探查内容: 地地下管线线物理探探查概述述，地下下管线物物探方法法简介，地地下金属属管线探探测仪简

23、简介。重点讲授: 电磁磁法、直直流电法法、磁法法和地震震波法。13.33 地地下管线线测量内容: 地地下管线线测量概概述，地地下管线线点测量量取点，地地下管线线图测绘绘。重点讲授: 地下下管线图图测绘。第十四章 路线测测量 14.11带状地地形图测测绘内容: 带带状地形形图的分分幅与坐坐标格网网绘制，带带状地形形图的测测绘内容容，带状状地形图图的测绘绘方法。重点讲授: 带状状地形图图的测绘绘内容和和方法。14.22路线中中线测量量内容: 交交点测设设，曲线线测设，曲线坐标计算。重点讲授: 曲线线坐标计计算。14.33 断面面图测量量内容: 路路线纵断断面测量量，路线线横断面面测量，电子全站仪纵

24、、横断面测量。重点讲授: 电子子全站仪仪纵、横横断面测测量。14.44 断面面图绘制制内容: 纵纵断面图图的绘制制，横断断面图的的绘制。重点讲授: 纵断断面图的的绘制。四、 教材与参考考书教 材：1 潘潘正风,杨正尧尧,程效效军,成成 枢枢,王腾腾军编著著.数字测测图原理理与方法法. 武汉汉：武汉汉大学出出版社, 200042 杨正正尧编著著.数字测测图原理理与方法法 实验与与习题. 武汉汉：武汉汉大学出出版社, 20004参考书：1 武武汉测绘绘科技大大学测测量学编编写组编编著.测量学学(第三版版). 北京: 测绘出出版社, 199962 潘正风风等编著著.大比例例尺数字字测图.北京: 测绘出出版社,199963 徐徐庆荣等等编著.计算机机地图制制图原理理.武汉: 武汉测测绘科技技大学出出版社, 19992五、 作业和考核核方式 考试试，按平平时成绩绩40%(实验验10%、作业业20%、平时时考核110%)，考试试成绩660%计计算学期期总评成成绩。16