数字测图原理与方法教学大纲(测绘工程)

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： 课程中文名称: 数字测图原理与方法课程英文名称：Principles and Methods of Digital Mapping 课程类别：必修课程学分数：4课程学时数：72授课对象：测绘工程本课程的前导课程：测绘学概论、高等数学、计算机基础一、 教学目的本课程是测绘工程专业的一门核心课程，其性质为专业基础课。通过本课程的学习，使学生了解并掌握测量基础知识、基本理论和基本测量方法，在此基础上掌握大比例尺地面数字测图的原理与方法。二、 教学要求熟悉水准仪、测距仪和全站仪等仪器的操作，掌握测量的基本知识和基础理论；测量基本方法

2、和手段，培养学生使用基本的测绘仪器的能力，应用地形图的能力，重点掌握数字测图基本原理和方法。三、 课程内容与学时分配课程内容与学时分配表内 容学时绪论1测量的基本知识8测量误差基本知识6水准测量和水准仪10角度、距离测量与全站仪12控制测量8碎部测量4计算机地图绘图基础4地形图的数字化3大比例尺数字地形图测绘4数字地形图的应用4地籍图和房产图测绘4地下管线图测绘2路线测量2第一章 绪论 §1.1 测绘学的任务及作用内容: 测绘学的内容和任务，测绘科学技术的地位和作用。重点讲授: 测绘科学技术的地位和作用。 §1.2 数字测图的发展概况内容: 数字测图的发展概况。重点讲授:

3、数字测图的两个发展阶段。 §1.3 学习数字测图原理与方法的目的和要求内容: 学习数字测图原理与方法的目的和要求重点讲授: 学习本课程的目的和要求。第二章 测量的基本知识 §2.1 地球形状和大小内容: 大地水准面，参考椭球体。重点讲授: 铅垂线方向，水准面，大地水准面，旋转椭球面，参考椭球。§2.2 测量常用坐标系和参考椭球定位内容: 测量常用坐标系，参考椭球定位。重点讲授: 大地坐标系，空间直角坐标系，平面直角坐标系，1980年国家大地坐标系。§2.3 地图投影和高斯平面直角坐标系内容: 地图投影，高斯平面直角坐标系，通用横轴墨卡托投影(UTM投影)

4、重点讲授: 高斯克吕格投影，高斯平面直角坐标系§2.4 高程内容: 概述，验潮站，相对高程重点讲授: 高程基准面，高程，1985国家高程基准，1956年黄海高程系§2.5 用水平面代替水准面的限度内容: 水准面曲率对水平距离的影响，水准面曲率对水平角的影响，水准面曲率对高差的影响。重点讲授: 水准面曲率对水平距离的影响，水准面曲率对高差的影响。§2.6 方位角内容: 基本方向，子午线收敛角与磁偏角，方位角，方位角之间的相互换算，正、反坐标方位角。重点讲授:三北方向，子午线收敛角与磁偏角，坐标方位角，正、反坐标方位角。§2.7 地形图的基本知识内容: 图的

5、比例尺及比例尺精度，地形图符号，图廓及图廓外注记。重点讲授: 地物和地貌，地形图，比例尺精度，地形图图式。§2.8 地形图的分幅与编号内容: 梯形分幅与编号，矩形分幅与编号。重点讲授: 新的国家基本比例尺地形图分幅和编号，矩形分幅与编号。第三章 测量误差基本知识 §3.1 观测误差的分类内容: 测量误差产生的原因，测量误差的分类与处理原则，偶然误差的特性。重点讲授: 观测条件，系统误差、偶然误差和粗差，偶然误差的特性，正态分布的密度函数。§3.2 衡量精度的标准内容: 中误差，相对误差，极限误差重点讲授: 中误差，相对误差，极限误差§3.3 算术平均值及

6、观测值的中误差内容: 算术平均值，观测值的改正值，按观测值的改正值计算中误差重点讲授: 按观测值的改正值计算中误差§3.4 误差传播定律内容: 观测值的函数，一般函数的中误差，误差传播定律应用实例重点讲授: 一般函数的中误差，§3.5 加权平均值及其精度评定内容: 不等精度观测及观测值的权，加权平均值，加权平均值的中误差，单位权中误差的计算。重点讲授: 权，加权平均值，单位权中误差。§3.6 间接平差原理内容: 间接平差原理，间接平差计算实例。重点讲授: 间接平差原理。第四章 水准测量和水准仪 §4.1 水准测量原理与方法内容: 水准测量原理，水准测量方

7、法，地球曲率和大气折光的影响。重点讲授: 水准测量原理。§4.2 水准仪和水准尺内容: 水准仪的基本部件，测量望远镜的构造及其成像和瞄准原理，水准器及其灵敏度，带有光学测微器装置的水准仪，自动安平水准仪，水准尺和尺垫，水准仪的使用，电子水准仪。重点讲授: 水准仪的基本部件，水准器及其灵敏度，自动安平水准仪原理，水准仪的使用，电子水准仪。§4.3 水准测量外业施测内容: 普通水准测量，国家三、四等水准测量，精密水准测量。重点讲授: 普通水准测量，国家三、四等水准测量。§4.4 水准测量的误差分析内容: 仪器误差、观测误差和外界条件的影响重点讲授: 仪器误差的影响&#

8、167;4.5 水准仪的检验和校正内容: 水准仪应满足的条件，水准仪的检验与校正，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: 水准仪应满足的条件，i角的检验与校正。第五章 角度、距离测量与全站仪 §5.1 角度测量原理内容: 水平角测量原理，竖直角测量原理。重点讲授: 水平角、竖直角及测量原理。§5.2 经纬仪内容: 经纬仪的基本构造及分类，光学经纬仪，电子经纬仪。重点讲授: 经纬仪的基本构造及分类，电子经纬仪。§5.3 角度观测方法内容: 经纬仪的安置，水平角观测，竖直角观测重点讲授: 测回法，方向观测法，竖角（高度角）的计算，竖盘指标差。

9、7;5.4 水平角观测的误差和精度内容: 水平角观测的误差，水平角观测的精度。重点讲授: 经纬仪三轴误差，水平角观测的精度。§5.5 经纬仪的检验和校正内容: 经纬仪主要轴线间应满足的条件，经纬仪的常规检验和校正。重点讲授: 经纬仪主要轴线间应满足的条件，经纬仪的常规检验和校正。§5.6 距离测量内容: 钢尺量距，视距法测距，光电测距。重点讲授: 相位式光电测距仪。§5.7 光电测距误差分析内容: 比例误差，固定误差，周期误差。重点讲授: 比例误差，固定误差。§5.8 光电测距仪的检验内容: 测距仪的检视，发射、接收、照准三轴关系正确性的检验与校正，周期

10、误差的测定，测距常数的测定。重点讲授: 测距常数的测定。§5.9 全站仪和自动全站仪内容: 全站仪，自动全站仪。重点讲授: 全站仪的特点及功能。§5.10 三角高程测量内容: 三角高程测量的基本原理，三角高程测量的基本公式，三角高程测量的误差来源。重点讲授: 三角高程测量的基本原理及基本公式。第六章 控制测量 §6.1 控制测量概述内容: 平面控制测量，高程控制测量，控制测量的一般作业步骤，平面控制点坐标计算基础。重点讲授: 坐标方位角的推算，平面坐标的正、反算。§6.2 导线测量内容: 导线的布设形式，导线的观测，导线测量的近似平差计算，导线测量错误的

11、检查方法，导线测量的精度。重点讲授: 导线测量的近似平差计算，导线测量的精度。§6.3 交会测量内容: 前方交会，后方交会，测边交会，自由设站。重点讲授: 前方交会，自由设站。§6.4 三角网测量内容: 单三角锁的计算，中心多边形的计算，大地四边形的计算。重点讲授: 单三角锁的计算。§6.5 高程控制测量内容: 水准测量路线的布设，水准测量的观测，跨河水准测量，水准测量数据处理，三角高程测量的应用。重点讲授: 水准测量路线的布设，水准测量数据处理。§6.6 全球定位系统（GPS）在控制测量中的应用内容: GPS系统的组成，GPS定位的基本原理，GPS测量

12、误差，GPS控制网的布设形式，GPS控制网的外业观测。重点讲授: GPS系统的组成，GPS定位的基本原理。第七章 碎部测量 §7.1 碎部测图的方法内容: 大平板仪测图，经纬仪测图，地面数字测图。重点讲授: 经纬仪测图，地面数字测图。§7.2 测定碎部点的基本方法内容: 碎部点的坐标计算，碎部点高程的计算。重点讲授: 碎部点的坐标计算。 §7.3地物测绘内容: 地物测绘的一般原则，地物符号，地物测绘。重点讲授: 地物测绘的一般原则，地物符号。 §7.4地貌测绘内容: 等高线表示地貌，等高线的特性，几种典型地貌的测绘，等高线的手工勾绘。重点讲授: 等高线及

13、等高线的特性，等高线的手工勾绘。第八章 计算机绘图基础 §8.1 基本图形显示内容: 坐标系，坐标变换，二维图形裁剪。重点讲授: 坐标系，二维图形裁剪。 §8.2 地形图地物符号的自动绘制内容: 独立符号的自动绘制，线状符号的自动绘制，面状符号的自动绘制。重点讲授: 线状符号的自动绘制。 §8.3 曲线光滑的数学方法内容: 单值张力样条函数，参数方程表示的张力样条函数。重点讲授: 单值张力样条函数。 §8.4 等高线的自动绘制内容: 距离加权平均法求网格点高程，三角形网的连接，等高线点的寻找，在网格上等高线点的追踪，三角形网上等高线点的追踪，等高线的光滑

14、。重点讲授: 三角形网的连接，等高线点的寻找，三角形网上等高线点的追踪。第九章 地形图的数字化 §9.1 地形图手扶跟踪数字化内容: 跟踪数字化仪，数字化仪坐标转换成地形图测量坐标，手扶跟踪地形图数字化方法，利用数字化仪在地形图上量算面积。重点讲授: 数字化仪坐标转换成地形图测量坐标。 §9.2 数字图象概念与栅格数据的运算内容: 数字图像的数学表示，栅格数据的运算，矢量数据和栅格数据重点讲授: 数字图像的数学表示，栅格数据的运算。§9.3 地形图的扫描屏幕数字化内容: 扫描数字化仪，坐标变换，线状栅格数据的细化，栅格数据自动跟踪矢量化，人机交互方式矢量化。重点讲

15、授: 坐标变换，线状栅格数据的细化。第十章 大比例尺数字地形图测绘 §10.1 大比例尺测图的技术设计内容: 大比例尺测图的技术设计。重点讲授: 技术设计书的编写。 §10.2 图根控制测量和测站点测定内容: 图根控制测量，测站点的测定，全站仪的半测回观测法。重点讲授: 图根控制测量，测站点的测定。 §10.3 野外采集数据内容: 野外数据采集模式，数据记录内容和格式，地形图要素分类和代码，连接线代码，图形信息码的输入，工作草图。重点讲授: 数据记录内容和格式，地形图要素分类和代码，连接线代码。 §10.4 数字地形图编辑和输出内容: 数据的图幅分幅和图

16、形文件生成，等高线文件，图形的修改，注记，图廓生成，绘制地形图。重点讲授: 数据的图幅分幅和图形文件生成。 §10.5 大比例尺数字地形图质量控制内容: 大比例尺数字地形图的基本要求，大比例尺数字地形图的质量要求，大比例尺数字地形图平面和高程精度的检查和质量评定，大比例尺数字地形图的检查验收重点讲授: 大比例尺数字地形图的质量要求，大比例尺数字地形图平面和高程精度的检查和质量评定。§10.6 地形图数据库内容: 数据库概念，数据模型，地形图数据，城市地图数据库的数据分层。重点讲授: 地形图数据，城市地图数据库的数据分层。第十一章 数字地形图的应用 §11.1概述内

17、容: 传统地形图与数字地形图的比较。重点讲授: 数字地形图的特点。§11.2纸质地形图的应用内容: 量取图上点的坐标值，量测两点间的距离，量测直线的坐标方位角，确定地面点的高程和两点间的坡度，按一定方向绘制断面图，确定汇水面积，按限制坡度选线，根据等高线整理地面。重点讲授: 确定地面点的高程和两点间的坡度，按一定方向绘制断面图，根据等高线整理地面。§11.3 面积和体积计算内容: 面积量算，体积计算。重点讲授: 坐标解析法量算面积的精度，等高线法、断面法和方格法计算体积。§11.4 格网数字高程模型内容: 数字高程模型及其特点，格网DEM生成，数字高程模型的应用。

18、重点讲授: 数字高程模型及其特点，数字高程模型的应用。§11.5 地面模型透视图内容: 三维图形的投影变换，透视投影的特点，透视投影的原理，DEM三维图形显示。重点讲授: 透视投影的原理，DEM三维图形显示。第十二章 地籍图和房产图测绘 §12.1 概述内容: 地籍与房产平面控制测量，地籍界址点和房产用地界址点的精度。重点讲授: 地籍界址点和房产用地界址点的精度。§12.2 地籍调查内容: 地籍调查的目的和内容，初始地籍调查，变更地籍调查。重点讲授: 初始地籍调查，变更地籍调查。§12.3 地籍图测绘内容: 地籍图测绘，宗地图绘制。重点讲授: 地籍图测绘

19、。§12.4 房产调查内容: 房屋调查，房屋用地调查。重点讲授: 房屋调查。§12.5 房产图测绘内容: 房产分幅图的内容与要求，房产分幅图测绘，房产分丘图，房产分层分户图，房屋建筑面积和用地面积量算。重点讲授: 房产分幅图的内容与要求，房屋建筑面积和用地面积量算。第十三章 地下管线图测绘 §13.1 地下管线探测内容: 地下管线概述，地下管线探查的任务和内容，地下管线探测的方法，地下管线探测的精度要求和质量检验。重点讲授: 地下管线探测的方法，地下管线探测的精度要求和质量检验。§13.2 地下管线物理探查内容: 地下管线物理探查概述，地下管线物探方法简介，地下金属管线