《数字地形测量学》课程教学大纲

1、数字地形测量学课程教学大纲一、基本信息课程编号20321185课程中文名称数字地形测量学课程英文名称Digital Topographic Surveying课程类别通识教育（ ）大类基础（ ）专业核心（ ）专业方向（ ）课程性质必修（ ）任选（ ）适用专业测绘工程、地理信息科学、遥感科学与技术总学时64学分4先修课程高等数学，计算思维导论，CAD 基础与应用，测绘地理信息概论,自然地理学，工程制图与识图并修课程线性代数开课单位测绘与城市空间信息学院测绘工程系本课程对毕业要求的贡献支撑毕业要求：1.2、2.2、4.2、3.3、5.1、5.2、6.1二、教学目标（对应毕业要求：1.2、2.2、3

2、.3、4.2、5.1、5.2、6.1）数字地形测量学是测绘工程专业、地理信息科学专业和遥感科学与技术专业开设的一门大类基础课。通过本课程，培养学生掌握扎实的测绘工程专业理论与技术知识，具有利用现代测量方法与手段获取地球空间信息的能力，为后继专业课的学习打下牢固基础。通过本课程理论与实践教学训练，使学生具备下列能力，实现以下课程目标：课程目标1：理解并掌握测量学的基本概念、高斯投影及测量坐标基准理论、测量误差等知识，能够针对特定测量项目选择和建立合适的数学模型，能够对测量工程中的产生的数据进行合理的数学建模及数据处理，获得预期成果。（对应1.2）课程目标2：理解并掌握水准测量、地形测量及施工放样

3、等的多种测量模式及原理，理解并掌握数据处理及地图应用的多种方式和途径，培养学生开发性思维，以及根据具体条件选择及应用相关技术手段的应用能力。（对应2.2）课程目标3：理解并掌握水准测量、小区控制测量、大比例尺地形图测绘（数字测图、模拟测图）及施工放样等技术方案设计原理，能够进行技术方案及技术总结的编写，在方案设计时能够顾及社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素，并能在技术方案设计中体现一定的创新意思。（对应3.3）课程目标4：能够基于专业理论知识（控制测量、数字测图、施工放样、导线平差、水准网平差等）对研究方案进行设计、论证与预测。（对应4.2）课程目标5：掌握常用测绘仪器（如水准仪、经纬

4、仪、全站仪等）的使用方法和技能，能够利用相关仪器完成相应的测量数据采集，并能够利用相关软件（平差软件、数字测图软件等）完成相应的测量数据处理工作，获得相应的测绘成果，同时能准确认识与理解各种仪器的局限性（如精度、测程、分辨率等）及适用范围；（对应5.1）课程目标6：了解并掌握解决测绘工程项目的完整作业流程，能够恰当地选择合适的测绘仪器、软件及相关技术手段来完成相关测绘工程项目的设计、分析与计算，获得所需成果。（对应5.2）课程目标7：熟悉测绘法律法规和测绘行业技术标准与规范，能够基于工程相关背景知识进行合理分析。（对应6.1）课程目标与毕业要求对应关系表毕业要求对应课程目标备注1工程知识1.2

5、能针对一个测量系统或过程建立合适的数学模型，并利用恰当的边界条件求解。课程目标12问题分析2.2 能认识到解决问题有多种方案可选择。课程目标23. 设计/开发解决方案3.3能够在测绘工程解决方案设计中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。课程目标34. 研究4.2能够基于专业理论知识对研究方案进行设计、论证与预测。课程目标45使用现代工具5.1了解专业常用的现代测绘仪器、信息技术工具、测绘软件的使用原理和方法，理解其局限性。 课程目标55.2能够选择恰当的测绘技术与仪器，对城市复杂测绘工程问题进行分析、计算与设计。课程目标66工程与社会6.1熟悉测绘专业相关技术标准、法

6、律法规及管理规定，能够基于工程相关背景知识进行合理分析。课程目标73、 教学内容与要求教学内容对学生的要求学时教学方式支持课程目 标一、 绪论1.测绘科学的任务和作用2.测绘科学的发展历史3.学习数字地形测量学的目的和方法掌握测绘科学的学科分类与特点，掌握测绘科学的任务及其作用，了解测绘科学的发展情况，提出数字地形测量学的教学安排和学习方法与要求。2讲授、讨论课程目标1（二）测量学的基础知识 1.地球的形状和大小 2、椭球定位与参考椭球3、测量坐标系4、用水平面代替水准面的限度5、测量的基本工作和基本原则掌握测量的基准面与基准线，掌握高斯投影及测量坐标基准理论，了解用水平面代替水准面的限度，了

7、解测量的基本工作，掌握测量工作应遵循的基本原则。4讲授、讨论课程目标1（三）角度测量 1、角度测量原理2、光学经纬仪及其构造3、经纬仪的操作方法4、水平角测量5、竖直角测量6、经纬仪的检验和校正7、角度测量误差分析与注意事顶掌握角度的概念与测量原理，掌握光学经纬仪的构造及使用方法，掌握水平角、竖直角的观测、记录计算方法，了解经纬仪的检验和校正方法，了解角度测量误差分析与注意事顶。8讲授、实验、讨论课程目标2课程目标4课程目标5（四）高程测量 1、高程测量概述2、水准测量原理3、水准测量的仪器和工具4、水准测量的方法5、水准仪的检验与校正6、水准测量误差与注意事项7、三角高程测量了解高程测量的方

8、法，掌握水准测量的原理，掌握水准仪的构造及使用方法，掌握四、五等水准测量的观测、记录与计算方法，了解水准仪的检验与校正方法，了解水准测量误差，掌握三角高程测量原理、观测与计算方法。10讲授、实验、讨论课程目标2课程目标4课程目标5（五）距离测量与直线定向 1、钢尺量距2、视距测量3、电磁波测距4、直线定向了解钢尺量距、视距测量和电磁波测距的原理与方法，掌握距离测量成果精度的评定方法，掌握直线定向的有关概念，掌握坐标方位角的推算方法。4讲授、实验、讨论课程目标2课程目标4课程目标5（六）全站仪及其使用1、全站仪概述2、NTS-300R 系列全站仪及其基本操作3、高端全站仪简介了解全站仪的构造及功

9、能，掌握全站仪的基本操作。4讲授、实验、讨论课程目标2课程目标4课程目标5（七）测量误差基本知识1、测量误差概述2、偶然误差的统计规律性3、衡量观测值精度的指标4、误差传播定律5、等精度观测值的最或然值和精度评定6、非等精度观测值的最或然值和精度评定掌握测量产生的原因和种类，掌握系统误差的概念及消减方法，掌握偶然误差的概念及统计规律，掌握误差传播定律，掌握等精度观测值的最或然值和精度评定，掌握非等精度观测值的最或然值和精度评定。6讲授、计算、讨论课程目标1课程目标4（八）小区域控制测量1、控制测量概述2、导线测量3、三角形网测量4、交会测量5、高程控制测量6、GPS控制测量简介7、控制测量的技

10、术设计了解控制测量的有关概念，掌握导线测量的外业工作和近似平差计算，了解三角形网测量的外业和内业计算，掌握交会测量方法，掌握高程控制测量方法，了解GPS控制测量，了解控制测量的技术设计。8讲授、计算、讨论课程目标2课程目标3课程目标6课程目标7（9） 大比例尺模拟法地形图测绘1、地形图测绘概述2、大比例尺地形图图式3、地貌的表示方法4、地形图的分幅与编号5、碎部点平面位置的测量方法6、大比例尺地面模拟法测图掌握地形图上地物、地貌的表示方法，掌握地形图的分幅与编号方法，掌握碎部点平面位置的测量方法，了解大比例尺地面模拟法测图方法。4讲授、实验、讨论课程目标2课程目标3课程目标6课程目标7（十）大

11、比例尺数字地形图测绘 1、大比例尺数字地形图测绘的技术设计2、图根控制测量3、数字测图的外业数据采集4、数字地形图绘图基础5、数字地形图的绘制与编辑6、大比例尺数字地形图测绘的质量控制7、三维立体图测绘简介了解大比例尺数字地形图测绘技术设计书的编写，掌握图根控制测量的方法，了解数字地形图的绘图基础，掌握数字测图的外业数据采集方法，掌握数字测图软件的使用方法，了解三维立体图测绘等数字测图新技术。12讲授、实验、讨论课程目标2课程目标3课程目标6课程目标7（十一）地形图应用1、地形图阅读2、地形图的基本应用3、工程建设中的地形图应用4、数字地形图的应用了解地形图阅读方法，掌握地形图的基本应用和在工

12、程建设中的应用，了解数字地形图的应用。2讲授、讨论课程目标2课程目标3课程目标6四、学时分配表内 容讲授实验上机延续课外学时小计（一）绪论22（二）测量学的基础知识44（三）角度测量628（四）高程测量6410（五）距离测量与直线定向44（六）全站仪及其使用224（七）测量误差基本知识66（八）小区域控制测量88（九）大比例尺模拟法地形图测绘44（十）大比例尺数字地形图测绘82212（十一）地形图的应用22总 计5210264五、主要教学方法数字地形测量学是一门技术性和实践性很强的课程。在学习本课程时，既要掌握理论知识，又要掌握实际操作技能。因此课程包含两大教学环节：一为课堂教学与课堂讨论，二

13、为课间实验和集中教学实习。课堂教学采用板书与辅助多媒体教学结合的手段，并结合具体测绘案例讲解测量基本理论与基本方法及其在测绘工程实践中的应用。1、知识传授通过课堂讲授、课后答疑、做练习、课间实验和集中教学实习进行教学，传授测量的基本理论、基本知识与基本方法。2、能力培养教学中把测绘理论知识与测绘工程实例相结合，提高获取测绘知识的能力；通过启发式教学和实践教学提高对测量知识的理解和综合应用能力；在教学中提出问题，激发学生寻求解决测量问题的兴趣，提高学生分析和解决测量问题的能力；教学中强调系统思维和创新思维的重要性，提高学生的系统分析和创新能力；通过测量新仪器、新技术的学习让学生了解国内外测量技术

14、的研究进展和努力方向。 3、素质提升在实践教学中除传授测绘专业知识和技能外还要对学生进行测量职业道德教育，培养学生吃苦耐劳、尊重数据、重视精度和团结协作的职业素质；测量实习中强调测量规范作为技术依据的作用，强调测量原始数据的重要性，培养学生严谨、求实的科学态度。 六、实践教学内容与要求教学内容对学生的要求支持课程目标(一) 实验一 J6光学经纬仪的认识和使用 【2学时】（1）了解J6光学经纬仪的基本构造、各操作部件的名称及其作用，并熟悉使用方法。（2）掌握J6光学经纬仪的安置、瞄准和读数方法。（3）练习用测回法观测水平角。课程目标5课程目标6(二)实验二 S3微倾式光学水准仪的认识和使用 【2

15、学时】（1）了解S3微倾式光学水准仪的基本构造、各操作部件的名称及其作用，并熟悉使用方法。（2）掌握S3水准仪的安置、瞄准和读数方法。（3）练习普通水准测量的观测、记录和计算方法。课程目标5课程目标6(三)实验三 四等水准测量 【2学时】（1）掌握四等水准测量的观测方法。（2）掌握四等水准测量的记录和计算方法。课程目标5课程目标6(四)实验四 全站仪的认识和使用 【2学时】（1）了解全站仪的基本构造、各操作部件的名称及其作用，并熟悉使用方法。（2）练习全站仪的安置、瞄准和读数方法。（3）练习水平角、竖直角和距离测量方法课程目标5课程目标6(五)实验五 用全站仪采集数据 【2学时】（1）掌握用全

16、站仪采集数据的程序和方法。（2）练习草图的绘制方法。课程目标5课程目标6(六)实验六 南方CASS数字测图软件的使用 【2学时】（1）了解南方CASS数字测图软件的功能和基本操作。（2）练习数字地形图的绘制方法。课程目标5课程目标6七、考核与成绩评定本门课程采用多种考核方法相结合，多方面考核学生的掌握情况。具体方法：总评成绩=平时成绩40%+实验成绩10%+期末考试成绩50%。(1) 期末考试(占 50%)采用闭卷的方式。试卷将考查本课程中的主要知识点，重点考查测绘基本概念、基本知识及基本技能，直接按得分计。试卷各部分试题分布应符合下表要求：课程目标笔试相关试题分数比例平时作业相关内容分数比例

17、课程学分达成度评价方法课程目标12020分目标达成度=0.5*（分目标试题平均分/分目标试题总分）+0.5*（分目标平时成绩）/分目标平时成绩总分课程目标21010课程目标3510课程目标43030课程目标51010课程目标62020课程目标75(2) 平时成绩(占40%)平时成绩主要从平时的出勤、作业、课堂回答问题等多方面进行考核。平时无故缺勤、作业没有按时交、课堂回答问题不正确的都要记入考核项目，按照等级评分。各等级对应分数段如下表：成绩等次优秀良好中等及格不及格成绩90100809079806070059(3) 实验成绩(占10%)实验成绩主要从实验课的出勤、完成实验项目的优劣、实验报告

18、等多方面进行考核，按照等级评分。各等级对应分数段如下表：成绩等次优秀良好中等及格不及格成绩90100809079806070059八、课程目标达成度评价课程目标达成度评价包括两个部分：对整个班级进行分目标和总目标达成度评价,对每个学生进行分目标和总目标达成度进行评价。具体计算方法如下：（1）对整个班级进行评价课程分目标达成度=（分目标试卷平均得分*试卷成绩占比+平时成绩平均分*平时成绩占比）/100。课程总目标达成度=该课程学生总评成绩平均值 / 100。（2）对每个学生进行评价单个学生分目标达成度=(该学生的分目标得分*试卷成绩占比+该学生的平时成绩得分*平时成绩占比) /100。单个学生课程总目标达成度=该学生总评成绩 /100。九、大纲编制说明本课程教学大纲编撰的依据：1.北京建筑大学测绘工程专业 2016版培养方案；2.北京建筑