工程测量与地形图测绘教案

1、PAGE PAGE 246Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET. 工程测量与地形图测绘教案（90h）主讲人：朴世一序言一、课程性性质与作作用工程测量量是黑黑龙江生生态工程程职业学学院的建建筑工程程技术、工程监监理、园园林工程程、林业业技术等等专业的的专业技技能课。本本课程为为上述专专业提供供 “地形图图测绘”和“施工放放样”的基本本知识、基基本方法法、基本本能力，也也为学生生毕业后后从事测测量工作作打下职职业基础础。测量知识和和技能是是各种基基础工程程建设从从业人员员所必备备的基本本专业素素养和

2、专专业工作作能力之之一。无无论是我我院学生生毕业后后融入社社会专门门从事测测量工作作，还是是从事规规划设计计、市政政建设、工工程施工工、工程程监理、林林业勘察察设计等等相关工工作，都都需要掌掌握基本本的测量量技能。所所以，本本课程将将对上述述专业学学生的职职业能力力的培养养和职业业素养的的养成能能够起到到重要的的技术支支撑作用用。二、课程培培养目标标 通通过本课课程的学学习，使学生生掌握测测量基本本知识、基基本方法法和基本技技能，能能够熟练练使用测测量仪器器和测量量设备，运用科学学规范的的测量方方法，达达到顺利利完成各各种常规规测量工工作任务务的水平平。培养学生具具备独立立进行地地形图测测绘和

3、进进行基本本测设工工作的能能力，培培养学生生养成爱爱岗敬业业、勤奋奋进取、善善于思考考、肯钻钻业务的的职业素素养。三、课程任任务1、了解“测量技技术”在本专专业职业业能力形形成中的的地位和和作用；2、熟悉测测量工作作项目和和测量工工作任务务的实施施与完成成过程；3、掌握测测量学的的相关术术语、测测量原理理、测量量误差知知识；4、掌握“、D、h、”四要素素的测量量方法；5、掌握测测量数据据的记录录与整理理、测量量成果的的计算与与检核、如如何提高高测量精精度等应应用型知知识；6、熟练掌掌握水准准仪、经经纬仪、钢钢尺、罗罗盘仪等等常规测测量仪器器的操作作与使用用方法；7、了解和和熟悉全全站仪等等电子

4、仪仪器的使使用方法法；8、掌握工工程施工工放样的的基本方方法； 9、熟悉专专业测量量的基本本方法；10、通过过实训，能能够独立立进行大大比例尺尺地形图图测绘。四、教学设设计1、教学目目标设计计了解测量技技术发展展的前沿沿，熟悉悉测量坐坐标系和和测量工工作过程程，熟悉悉地形图图读图及及应用的的技术，掌掌握工程程测定、测测设的基基本方法法和数据据处理以以及测量量成果的的计算方方法，熟熟练掌握握常规测测量仪器器的操作作技能和和“测量要要素”的测定定、测设设方法，能能够独立立进行和和完成大大比例尺尺地形图图测绘。2、教学环环节设计计本课程包含含课堂课课教学、实实训教学学、实习习教学、学学生成绩绩考核、

5、课课外学习习生活五五个教学学主环，共共90课时时。前三三个环节节的课时时比例为为40:220:330，后后两个环环节不占占课时。其其中，课课堂课教教学与实实训教学学交互进进行，实实习教学学则集中中安排，采采用任务务驱动的的方式 。课堂课教学学环节：共40课时时。它是是指导测测量技能能操作的的必需环环节。包包括测量量概念、原原理、方方法知识识、计算算知识等等部分的的教学内内容。对对课堂课课教学环环节，应应该分课课型进行行设计。除除了逻辑辑严密和和抽象性性强，需需要记笔笔记，适适合集中中讲解的的教学内内容之外外，凡是是能够在在实验室室或实训训、实习习场所安安排开的的教学内内容尽量量不安排排在课堂堂

6、课教学学环节中中。根据据测量课课的教学学内容和和教学特特点，将将课堂课课分为理理论原理理型（主主讲“为什么么” ）；应用知知识型（主主讲“怎样做做” ）； 概念念、构造造型（主主讲“是什么么” ）；计算型型（案例例训练）；课堂练练习型（难难点突破破，重点点巩固）五个课型。课堂课教学学项目：第一章 测测量学基基础知识识（6课时）；第二章 水水准测量量（4课课时）；第三章 角角度测量量（4课课时）；第四章 距距离测量量与直线线定向（6课时）；第五章 小小区域控控制测量量（8课时）；第六章 大大比例尺尺地形图图测绘（44课时）；第七章 地地形图应应用（22课时）；第八章 施施工测量量（6课时）。实训

7、课教学学环节：共20课时时。它是是掌握测测量仪器器的操作作方法、检检校方法法和巩固固和训练练测量方方法运用用的重要要环节。包包括：水水准仪、经经纬仪、全全站仪等等仪器的的使用和和操作的的实践，水水准仪、经经纬仪的的检验校校正的习习作实践践；高程程测量、水水平角测测量、竖竖直角测测量、距距离丈量量、方位位角测量量、视距距测量、测测量基本本要素的的测设等等实训课课程。它它是培养养学生单单项测量量工作能能力的实实践性教教学内容容。具体实训项项目： 水准仪仪的认知知和使用用练习（22课时）； 四点闭闭合路线线普通水水准测量量（2课课时）； 水准仪仪的检验验和校正正、四等等水准测测量练习习（2课课时）；

8、 经纬仪仪的认知和和使用练练习（22课时）； 水平角角测量（测测回法、方方向观测测法）（22课时）； 竖直角角测量、经纬仪的检验和校正（2课时）； 钢尺量量距和磁磁方位角角的测定定（2课课时）； 视距测测量（22课时）；全站仪的的使用和和操作（22课时）； 测量基基本要素素的测设设（2课课时）。实习课教学学环节：共30课时时。安排排1:5500比比例尺的的地形图图测绘（分分测区进进行）。它是综合运运用已学学测量知知识和测测量仪器器的操作作技能，经经历一次次完整的的地形图图测绘过过程，体体验实际际测量工工作，拿拿出任务务化测量量成果的的实践性性教学环环节。学学生经过过这种实实习，不不仅深化化和巩

9、固固已学知知识，进进一步熟熟练掌握握测量仪仪器及其其操作技技能，而而且将以以往所学学知识和和技能贯贯穿统一一和协调调，为形形成一定定的职业业工作能能力奠定定基础。在在设计和和安排实实习时，我我们采用用上级所所倡导的的任务驱驱动、项项目导向向的教学学设计。学生成绩考考核环节节：在期末学生生成绩的的考核中中采取平平时成绩绩占300%（作作业100%，出出勤100%，平平时测验验10%），期期末笔试试成绩和和实践课课的考核核成绩按按学时比比例分配配的方法法（300%和440%）。课外学习生生活的安安排：主要包括布布置课后后作业和和课前预预习的任任务；给给学生事事先分配配问题，供供学生课课外研究究后、

10、携携答案将将问题带带入课内内讨论；成立课课余测量量小组开开展学习习活动；测量实实验室有有计划地地给学生生开放等等办法。课课外学习习指导利利用网络络教学环环境进行行。3、教学顺顺序和课课时安排排第一章 测测量学基基础知识识（6课时。均均为课堂堂课）；第二章章 水准准测量（110课时时。其中中实践课课6课时时）；第第三章 角度测测量（110课时时。其中中实践课课6课时时）；第第四章 距离测测量与直直线定向向（100课时。其其中实践践课4课课时）；第五章章 全站站仪的使使用（22课时。均均为实训训）；第第六章 小区域域控制测测量（88课时）；第七章章 大比比例尺地地形图测测绘（44课时）；第八章章

11、地形形图测绘绘实践（330课时时）；第第九章 地形图图应用（22课时）；第十章章 施工工测量（8课时。其其中实践践课2课课时）。五、课程教教学内容容的选取取因为本课程程是专业业技术基基础课，由多个个专业所所共有，所所以在选选取教学学内容时时，应注意意共性内内容与个个性内容容的衔接和协协调，在在保留必必要的课程基本本体系和和层次逻逻辑关系系的基础础上，针针对不同同专业的的学生的职业素素养和职职业能力力的培养需需要，对对所选教教材的教教学内容容作重新新组合，并并进行适当当的增减减取舍。本课程的主主干教学学内容如如下： 测量学学基础知知识模块块包括：测测量学的的概念、分分类、发发展；测量工工作及其其

12、实施过过程；测量基基准线、面面和测量量坐标系系；测量误误差和测测量数据据的处理方方法。减：测量学学的任务务和作用用；测量量工作及及其实施施过程；误差传传播定律律；等精精度直接接平差原原理。增：平差的的概念；测量数数据处理理方法。顺序调整：将第五五章测量量误差的的基本知知识调至至第一章章；测量量工作及及其实施施过程调调至第五五章。 测量的的基本方方法模块块包括： 水准测测量；角角度测量量；距离离测量；视距测测量；方方位角测测量；全全站仪测测量。减：望远镜镜的构造造（保留留视准轴轴概念和和十字丝丝分划板板）；水水准仪、经经纬仪等等仪器的的工作原原理；经经纬仪观观测误差差的计算算；电磁磁波测距距原理

13、；三种方方位角之之间关系系。增：水准成成果计算算案例；坐标方方位角推推算案例例；提高高水准测测量精度度的措施施；提高高角度测测量精度度的措施施。 地形图图的测绘绘和应用用模块包括： 控制测测量常用用方法；导线控控制测量量；高程程控制测测量；大大比例尺尺地形图图测绘；地形图图的应用用。减：地形图图的分幅幅与编号号（保留留梯形图图、矩形形图的概概念）增：独立坐坐标系的的设置和和地面点点坐标的的确定方方法；测测量工作作及其实实施过程程；导线线坐标的的计算案案例；等等高线的的勾绘案案例。 专业测测量模块块包括：建筑筑施工测测量；线线路施工工测量；地籍测测量等。以上三个测测量项目目，按专专业需求求选择其

14、其中一个个。六、教学方方法、教教学手段段的运用用1、教学方方法的运运用分课课型进行行。课堂课：常常用的教教学方法法有讲述述法、观观察实验验法、实实物演示示法、视视听演示示法、比比较分析析法、分分析推理理法、例例证法、反反证法、归归纳法、启启发讨论论法、诱诱导探究究法、问问题解答答法、阅阅读教学学法、自自学指导导法、实实例计算算法、案案例分析析法、实实况再现现法、过过程模拟拟法等。比比如：测测量理论论原理型课课（如地地面点的的确定、水水准测量量原理）宜宜采用诱诱导探究究法、分分析推理理法、启启发讨论论法等；测量应应用知识识型课（如如测量方方法）宜宜采用讲讲述法、比比较分析析法、问问题解答答法等；

15、演示操操作型课课（如测测量仪器器的认知知和使用用）宜采采用实物物演示法法、视听听演示法法、问题题解答方方法等；计算型型课（如如测量成成果的计计算）利利用案例例数据，宜宜采用实实例计算算法；过过程观察察型课（如如测量工工作过程程）宜采采用实况况再现法法、过程程模拟法法、视听听演示法法等；概概念构造造型课（如如经纬仪仪的构造造、轴线线关系及及视准轴轴的概念念、视差差的概念念等）宜宜采用实实物演示示法、视视听演示示法、观观察实验验法等。实训课：采采用项目目完成法法。实习课：采采用多项项目任务务完成法法。2、教学手手段尽可可能采用用现代信信息技术术。课程全程教教学课件件；测量量工作过过程展示示录像；全

16、站仪仪使用教教学光盘盘；高斯斯投影教教学模型型；水准准仪轴线线关系演演示教具具、经纬纬仪读数数练习演演示教具具、经纬纬仪轴线线关系演演示教具具、经纬纬仪竖直直度盘制制式演示示教具、导导线全长长闭合差差演示教教具等。附：推荐书书目 11、本课课的教材材建议采采用高职职高专系系列教材材“工程测测量”，王金金玲主编编，武汉汉大学出出版社，220044年1月月第一版版，20006年年1月第第三次印印刷。书书号ISSBN 7-3307-042262-2，单单价199.800元。2、教学参参考书“建筑工工程测量量”，李生生平主编编，高等等教育出出版社，IISBNN 7-04-01007711-6“工程测测

17、量”，岳建建平主编编，科学学出版社社，ISSBN 78“土木工工程测量量”，朱爱爱民等主主编，机机械工业业出版社社，ISSBN 7-1111-156678-1“测量学学”，姬玉华华等主编编，哈工工大出版版社，IISBNN 7-56003-20334-1“测量学学”，武汉汉测绘科科大编写写组，测测绘出版版社，IISBNN 7-50330-004188-5 = 6 * GB2 “测绘绘学概论论”，宁津生生等编著著，武汉大大学出版版社，IISBNN 9778-77-3007-00613398-2 “控制制测量学学”，孔祥元元等主编编，武汉汉大学出出版社，上册ISBN 7-

18、307-03467-0/P.30，下册ISBN 7-307-03468-9/P.31 “交通通土木工工程测量量”，张坤宜宜主编，武武汉大学学出编社社，ISSBN 7-3307-040011-5/UU.7 “测绘绘工程学学”，林文介介主编，华华南理工工大学出出版社，ISBN 7-5623-1957-X “工程程测量”，胡伍伍生主编编，人民民交通出出版社，ISBN 978-7-114-06464-7 “测量量学”，李建建华主编编，上海海交通大大学出版版社，IISBNN 978-7-3133-048835-6 “测量量学”，赵建建三等主主编，电电力出版版社，IISBNN 978-7-50883-72

19、990-77 “测量量员”，王红红英主编编，机械械工业出出版社，ISBN 978-7-111-20735-1 “测量量学实验验及应用用”，孙国国芳主编编，哈工工大出版版社，IISBNN 7-56003-20447-3 “测量量实习教教程”，程效效军编著著，同济济大学出出版社，ISBN 7-5608-2963-5 “工程程测量实实训指导导书及实实训报告告”，张宝宝成编著著，ISSBN 978-7-1144-064448-7 “测绘绘工程监监理学”，武汉汉大学出出版社，孔孔祥元主主编，IISBNN 978-7-3077-061123-1 “大地地测量学学基础”，武汉大大学出版版社，孔孔祥元等等编著

20、，ISBN 978-7-307-04837-9 “数字字化测图图教程”，刘福福臻主编编，西南南交大出出版社，ISBN 978-7-81104-863-6 “变形监测新新方法及及其应用用”，何秀秀凤著，科科学出版版社，IISBNN 978-7-03-00188894-6第一章 测量基基础知识识本章概述述本章内容是是学习工工程测量量的具体体工作方方法和技技术手段段的知识识铺垫。通过本章的的学习要要明确测测量学的研究对对象，掌握测测量基本本概念术术语、测测量坐标标系的构构成和地地面点位位置的确确定方法法，了解解测量误误差知识识，掌握握测量精精度的概概念。本章内容分分为三个个单元（共共6课时时）：第一

21、单元 测量学学概述第二单元 测量基基准面和和测量坐坐标系第三单元 测量误误差知识识第一节 测量学学概述本节教学学内容分分析本节是本课课程的开场场白。主主要是为为了使学学生对测测量学的的概念、测测量学的的形成和和发展有有一个概概括的了了解和把把握，即即解决“什么是是测量学学？”“测量量学是做做什么的的？”“为什什么要学学测量学学？”等问题题。本节内容为为学生学学好后续课课程提供供清晰的视野和和学习思路路。教学目标标一、能力目目标1、能解释释“测量”是做什什么的，学这门门课有什什么意义义；2、能够区区别测定定与测设设；3、能把握握住工程程测量与与其他测测量的区区别与相相关性。二、知识目目标1、知道

22、测测量学、测测定、测测设的概概念；2、知道工工程测量量与大地地测量的的异同点点；3、知道地地面点位位置的确确定对测测量工作作的意义义。三、情感目目标1、培养学学生“学测量量是一件件很有趣趣的事，而而且能够够学好”的情感感；2、体验科科学来源源于生活活，反过过来又指指导生活活的道理理。教学重点点1、测量学学的概念念；2、确定地地面点位位置的重重要意义义。教学难点点确定地面点点的位置置的重要要意义。课型 理论原理理型。教学方法法诱导探究法法、比较较分析法法、启发发讨论法法。教学用具具课件：单单元学习习目标；城区地地形图；山地地地形图；单元小结结。录像资料：距离、水水平角、高高差测量量的现场场录像。

23、课时安排排 1课时。教学过程程投影 本节课课的学习习目标1.1 学学习目标标1、掌握概念术1、掌握概念术语：测量学、测定、测设、地形（地貌、地物）、特征点。2、掌握测定与测设的区别、工程测量与其他测量的区别；3、掌握地面点位置的确定对测量工作的意义。一、导入新新课设问 1、在中学学课程中中“长度”是如何何测量的的？“角度”是如何何测量的的？2、地面物物体，如如建筑群群怎样画画在图纸纸上让人人看明白白？3、在地面面上测长长和测角角存在什什么问题题？归纳导入入1、测量建建筑物的的大小、形状以及建筑物之间的间距，按照一定的比例尺绘制在图纸上。其测量的基本要素是长度和角度。2、在地面面上测量量长度或或

24、角度，有有以下特特点：测量范范围大；地面不不平，且且具有曲曲面性质质；视线决决定方向向二、新课教教学（一）测量量学概念念测量学是一一门研究究地球形形状和大大小以及及确定地地面点位位的科学学。探讨 为什么么研究地地球形状状和大小小？（提提示：地地面上两两点之间间距离有有几种） 知道几几种地面面点位置置的表示示方法？（提示示：空间间坐标，地地理坐标标） 在军事事、工程程或生活活中确定定地面点点的位置置有何重重要意义义？（二）测量量学的两两个重要要内容1、测定测定是指使使用测量量仪器和和工具，运运用科学学的测量量方法，通通过测量量和计算算得到地地面点的的测量数数据，将将地球表表面的地地形、地地物按比

25、比例尺缩绘成成地形图图，供科科学研究究、国防防和工程程建设规规划设计计使用。也称地形测量。探讨 什么是是地形？如何在在图上表表示？ 什么是是地物或或地貌？如何在在图上表表示？ 什么是是地形图图？有什什么应用用价值？投影 地形图图2、测设测设是将工工程规划划图上设设计好的的构筑物物的平面面位置和和高程，用用测量仪仪器和测测量方法法，在地地面上标标定出来来，作为为工程施施工的依依据。也也称施工工测量。地面点图纸(数据地面点图纸(数据)测 设测 定（三）测量量学分类类1、地形测测量学研究如何将将地球表表面局部部地区的的地物、地地貌按一一定的比比例尺测测绘成地地形图的的理论、技技术和方方法的测测量学。

26、特特点：小小区域，忽略曲率，地形图。2、大地测测量学研究地球形形状、大大小、地地球重力力场的测测定和如如何按大大地坐标标系建立立国家统统一的点点位控制制网的测测量学。特点：大区域，计曲率，国土控制网。3、工程测测量学研究工程建建设在勘勘测设计计、施工工放样、竣竣工验收收和工程程监测各各阶段中中进行测测量工作作的理论论、技术和和方法的的科学。特点：地形测量学的理论和方法在工程建设中的应用。（四）测量量技术的的发展光学测量仪仪器电子测测量仪器器航测、遥遥感GPSS定位技技术数字化化测图地理信信息系统统（五）地面面点相对对位置的的测定和和测量三三要素1、点间距距离水水平距DD决定定图形大大小2、线间

27、关关系水平角角决定定图形形形状3、点间相相对高度度高差差h决决定高程程 测量三三要素：水平距距离D，水水平角，高差差h。三、本节课课的单元小小结作业及预预习一、作业1、什么是是测量学学？工程程测量学学研究什什么？2、测定与与测设有有何区别别？3、什么是是测量三三要素？它对确确定地面面点的位位置有何何意义？1.1 单单元小结结测量学分类测量学分类地形测量学：小区域地物、地貌，忽略曲率，地形图大地测量学：地球形状、大小，重力场，计曲率，国土控制网工程测量学：工程勘测设计，施工放样，竣工验收，变形监测摄影测量学：航测，遥感测定测量学概念测设地面点图纸（数据）测量三要素水平距离D 图形大小水平角 图形

28、形状高差h 点位高程确定地面点坐标的基本数据二、预习1、熟悉术术语：铅铅垂线、水水平面、大大地水准准面、法法线、参参考椭球球面、高高程、大大地坐标标、中央央子午线线。2、测量中中采用那那些坐标标系？3、高斯平平面直角角坐标系系是怎么么来的？坐标系系纵轴如如何建立立？第二节 测测量基准准面和测测量坐标标系本节教学学内容分分析本节是地面面点确定定方法的的引申。主主要是为为了使学学生对测测量坐标标系及其其应用有有了解和和认识。即即解决“有哪些些坐标系系？”“这些些坐标系系是如何何建立的的？有什么么应用特特点？”“坐标标系的建建立与绘绘制地形形图有何何关联？”等问题题。本节内容将将对学生生以后学习地地

29、形图测测绘提供供知识铺铺垫。教学目标标一、能力目目标1、培养学学生分析析地面点点确定方方法的思思维能力力；2、能够正正确地使使用术语语：铅垂线线、水平平面、大大地水准准面、大大地坐标标、极坐坐标、直直角坐标标、绝对对高程、相相对高程程、高斯斯投影、中中央子午午线等；3、能够将将测量坐坐标系和和地面点点的确定定工作联联系起来来。二、知识目目标1、知道地地球形体体和测量量基准线线、基准准面以及及这样规规定的理理由；2、知道测测量高程程系、大大地坐标标系、平平面坐标标系及其其坐标的的含义和和相互关关系，坐坐标系的的建立对对测量工工作的作作用；3、知道独独立平面面直角坐坐标系的的建立、坐坐标系的的特点

30、以以及对地地形图测测绘的影影响。三、情感目目标1、培养学学生喜欢欢测量课课的情感感；2、品尝科科学分析析和思考考的乐趣趣。教学重点点1、掌握术术语：大大地水准准面、大大地坐标标、绝对对高程、相相对高程程、高斯斯平面、独独立平面面、坐标标x轴方向、极坐标标、直角角坐标等等术语；2、掌握高高程系、高高斯平面面直角坐坐标系、独独立平面面直角坐坐标系的的构成及及其应用用特点。教学难点点1、高斯平平面直角角坐标系系的形成成机理；2、坐标系系的建立立与绘制制地形图图有何关关联。课型 理论原理理型。教学方法法诱导探究法法，比较较分析法法，讲述述法。教学用具具课件：1、单元学习目标；2、三种曲面示意图；3、高

31、程系示意图；4、大地坐标示意图；5、高斯投影带示意图；6、高斯平面直角坐标系示意图；7、独立平面坐标系示意图；8、单元小结。教具：高斯斯投影演演示仪课时安排排 3课时。教学过程程投影 本节课课的学习习目标1.2学习习目标1、掌握术语：铅垂线、水平面、大地水准面、参考椭球面、大地坐标、绝对高程、相对高程、中央子午线、坐标纵轴方向、极坐标、直角坐标等；1、掌握术语：铅垂线、水平面、大地水准面、参考椭球面、大地坐标、绝对高程、相对高程、中央子午线、坐标纵轴方向、极坐标、直角坐标等；2、掌握高程系、大地坐标系、高斯平面直角坐标系、独立平面直角坐标系的构成和相互关系，各坐标系的应用特点；3、知道坐标系对

32、地面点位确定的重要意义；4、了解水平面代替水准面的限度一、导入新新课前课总结结 在上一节课课中我们们知道了了什么是是测量学学？通过过测量要解解决什么么问题？（向学学生提问问）我们们发现所所有的测测量问题题都围绕着着一个中中心，这这个中心心就是如如何确定定地面点点的位置置，即地地面点三三维坐标标的确定定问题。我我们知道道，要确确定点的的坐标，必必然会联联系到坐坐标系的的问题。设问1、在生活活中人们们是对某某一地点点的X,Y,ZZ坐标值值感兴趣趣？还是对对地球表表面上各各地点之之间相对对位置感感兴趣？2、在地面面上想确确定两地地之间的的距离和和方向关关系，这这个坐标标系是不不是应该该建立在在地球表

33、表面上？3、地球表表面是怎怎么样的的？地球球是什么么形状？它多大大？归纳导入入 地球的的自然表表面是凹凹凸不平平的，它它的最高高处（珠珠峰-海海拔88848.13mm）和最最低处（马里亚纳海沟-深11022m）相差19870m，所以不能在地表上直接建立坐标系。为了科学地描述地面坐标我们必须引入测量基准面，这个基准面最好为规则的几何图形且能够找到。二、新课教教学（一）测量量基准面面投影 三种曲曲面示意意图1、铅垂线线（重力力方向）地球引力和和离心力的合合力。可可用悬挂挂垂球的的吊线方方向表示示。2、水平面面与某一铅垂垂线相垂垂直的平平面。3、水准面面处处与重力力方向垂垂直的连连续曲面面。任何何静

34、止的的水面都都是水准准面。4、大地水水准面与不受风浪浪和潮汐汐影响的的静止海海水面（平平均海水水面）相相吻合的的水准面面。即平平均海水水面向陆陆地内部部延伸形形成的封封闭曲面面。由大地水准准面围成成的地球球形体称称为大地地体。特点：大地地水准面面是微微微起伏的的不规则则近似椭椭圆曲面面。5、参考椭椭球面与大地体非非常接近近的椭球球体（旋旋转椭球球体）的的表面。特点：参考考椭球面面是光滑滑的规则则的椭圆圆曲面。它它的长半半轴为663788.1440kmm，短半轴轴为63356.7555km,扁率为为1:2298.257 (a-b/aa)。可可以列出出椭球方方程。当测量精度度要求不不高时，可可按R

35、=63771kmm的圆球球对待。探讨 1、用测量量仪器能能否找到到水准面面？参考考椭球面面能不能能找到？2、在参考考椭球面面上求算算点的坐坐标是否否方便？在大地地水准面面上求算算点的坐坐标是否否也方便便？结论 大地水水准面是是测量工工作的基基准面，参参考椭球球面是测量量计算的的基准面面。拓展知识识 大地原原点在地面上选选择一点点P，使使椭球体体与大地地体相切于PP，切点PP位于P点点的铅垂垂线上。这时时，在切点PP上椭球球面的法法线与大大地水准准面的铅铅垂线相相重合，且且使椭球球体的短短轴与地地球自转转轴平行行。这这种确定定椭球体体与大地地体之间间相互关关系并固固定下来来的工作作称为参参考椭球

36、球体的定定位， P点则则称为大大地原点点。我国大地原原点定在在陕西省省泾阳县县永乐镇镇，建立立了全国国统一坐坐标系，称称为“19880年国国家大地地坐标系系”（二）地面面点位的的确定在测量工作作中，我我们一般般用三维维坐标，包括：地面点在测量基准面上的投影位置（X,Y米或L,B度）和该点离基准面的高度（H米）来确定。拓展知识识 正投影影（垂直直投影或或等角投投影）将地面上的的点、线线、图形形，沿法线线（或铅铅垂线）方方向投影影到测量量基准面面上，且且图形相相似、角角度不变变的投影影。（三）高程程系投影 高程系系示意图图1、高程（1）绝对对高程HH 地面面点到大大地水准准面的铅铅垂距离离。也称称

37、海拔高高度。（2）相对对高程HH 地面面点到假假定水准准面的铅铅垂距离离。（3）两者者关系 在地面上上A、BB两点之之间的高高差hAB，无无论按绝绝对高程程计算还还是按假假定高程程计算，其其结果相相同。即即：hAB = HB-HA = H B-H A2、高程传传递 HB = HA +hAB 或 H B= H A+ hABB讨论 1、大地水水准面是是唯一的的，假定定水准面面却是无无数个；2、当我们们无法知知道大地地水准面面的确切切位置时时，可以以设置假假定水准准面来测测算地面面点的相相对高程程，这不不影响测测量成果果的使用用价值。 我国的的高程系系统（1）19956黄黄海高程程系统（2）1998

38、5国国家高程程系统其中，我国国的水准准原点建建在青岛岛市观象象山。在19885年国国家高程程系统中中，其高高程为772.2260mm；而19556年黄黄海高程程系统中中的高程程为722.2889m。（四）大地地坐标系系（地理理坐标）投影 大地坐坐标系示示意图在参考椭球球面上，以以法线作作为垂直直坐标轴轴，以本本初子午午面作为为纵坐标标轴，以以赤道面面作为横横坐标轴轴的曲面面坐标系系。坐标以以海拔高高H(mm)，大大地经度度L( )和大大地纬度度B( )表示示。应用特点：地球上上统一的的坐标系系；点位位坐标唯唯一且表表达便利利；坐标标测算不不方便。设问1、用大地地坐标测测算地面面上两地地之间距距

39、离或方方位存在在什么问问题？2、用大地地坐标可可否绘出出平面地地图来？（解释释平面坐坐标的特特点）3、如何将将球面坐坐标系上上的点转转化为平平面坐标标？且做做到点位位一一对对应？（讲讲述点位位投影的的可能方方法）（五）高斯斯平面直直角坐标标系投影 高斯分分带示意意图1、高斯分分带6带的划划分：从从经度00开始，将将整个地地球自西西向东分分成600个带，66为一带带，带号号用1，22，3，60表示。每个带的中央子午线的经度：中央子子午线经经度；NN投影影带的带带号3带的划划分：从从东经开开始，将将整个地地球自西西向东分分成1220个带带，3为一带带，带号号用1，22，3，60，120表示。每个带

40、的中央子午线的经度：2、高斯投投影演示 用高斯斯投影仪仪演示高高斯分带带投影的的过程解说 将地球球椭球面面上的点点按分带带正投影影的方法法投影到到同轴同同半径的的椭圆柱体体上，再再把该椭椭圆柱体体沿过两两极的母母线剪开开，展开开成平面面，就可可得到高高斯投影影平面。3、高斯平平面直角角坐标系系的建立立投影 高斯平平面直角角坐标系系示意图图在高斯投影影平面内内，以中中央子午午线为纵纵坐标轴，命名名为X轴轴，指北为正正；赤道道线的投投影为横横坐标轴，命名名为Y轴轴，指东东为正； X轴轴和Y轴轴互为垂垂直，其其交点为为坐标原原点，象限按顺顺时针排排列。4、应用特特点（1）适用用于测区区范围较较大，不

41、不能将测测区当作作平面处处理的情情况。 （2）在高高斯坐标标系中，图图形离中中央子午午线愈远远，其投影变形形愈大。 （3）在高高斯坐标标系上，图图形的长长度变形形较大，角变形很小，具有图形相似的特点。 5、我国高高斯平面面直角坐坐标的表表示。解说 我国位位于北半半球，XX坐标均均为正值值，Y坐坐标有正正有负。因因此规定定将坐标标纵轴向向西平移移5000km，即即中央子子午线的的Y坐标标为5000kmm。（1）先将将点的横坐坐标原值值Y加上上5000km；（2）再在在Y之前前标以22位数的的带号。 优化训练练1、某地的的大地经经度为111639，它所所在6带的代代号和中中央子午午线的经经度是多多

42、少？（20带，东经117）2、国家投投影坐标标为（5510000m，220 63776800m），则则其所在在的6带的带带号为多多少？在在带号内内的坐标标原值为为多少？(200带，5110000m，13776800m)3、某点位位于东经经1111以东911.2334kmm 。试试求该点点所在66带的带带号、中中央子午午线的经经度以及及横坐标。（19带，东经111，591.234km）拓展知识识 在高斯斯平面直直角坐标标系上点点位（XX，Y）的确定在地面上测测距、测测角归算至至平均高高程面归算至至参考椭椭球面归算至至高斯投投影面在高斯斯平面上上进行评评差计算算建立坐标标系并计算坐标标。（六）独立

43、立平面直直角坐标标系投影 独立平平面直角角坐标系系示意图图1、投影方方法通过测区中中心点在大地地水准面面上（或或假定水水准面）的的铅垂投投影点做做一个切切平面，在在该切平平面上将将所有测测点进行行铅垂投投影。2、坐标系系的建立立在切平面内内，将测测区西南南角上的的点选为为坐标原原点。以南北北方向线线为纵坐坐标轴，命命名为XX轴，指北为为正；以以东西方方向线为为横坐标标轴，命命名为YY轴，指指东为正正； XX轴和YY轴互为为垂直，象象限按顺顺时针排排列。3、应用特特点（1）距离离、角度度、图形形的变形形随测区区面积的的增大而而迅速增增大；（2）近似似性：以以水平面面代替水水准面，适适用于半半径小

44、于于10kkm的测测区；（3）同一一性：象象限按顺顺时针排排序，其其函 数计计算方法法与笛卡卡儿坐标标系完全全相同；（4）独立立性：坐坐标系的的原点和和X轴方方向可按按需要设设定；（5）X轴轴的定位位方便，测区内所有坐标均为正值。测量上的平平面直角角坐标 数学上上的平面面直角坐坐标坐标系 “独立”之含义义： 可以不参参与国家家统一坐坐标系； 可以以采用假假定高程程系统； X坐标标轴可以以沿测区边边缘平行行设置，不一一定指向向正北。 拓展知知识1、测量工工作中用用水平面面代替水水准面的的限度对水平角、距距离的影影响：在测区面积积约3220kmm2之内，可可忽略不不计。对高程的影影响：即使距距离很

45、短短（1000m）也要顾顾及地球球曲率的的影响。距距离为2200mm时，高高差的误误差达到到3mm。2、独立平平面直角角坐标系系与地形形图测绘的关联联（1）直角角坐标法法用于控制点点测绘。选点布设设控制网网（三角角锁或多多边锁）测、D、H测算设起点坐标推算其它点坐标选比例尺在图纸上建立坐标系（坐标格网）在图纸上依坐标值展绘控制点。（2）极坐坐标法用于碎部点点测绘。选一控制点点以控制制边作为为基本方方向测碎部部点的、D来来确定点点位在图纸纸上刺点点关联点点连线地形图图。三、本节课课的单元小结结作业及预预习一、作业1、水平面面、水准准面、大大地水准准面有何何差异？2、为什么么选择大大地水准准面和铅

46、铅垂线作作为测量量工作的的基准面面和基准准线？3、何谓绝绝对高程程？何谓谓相对高高程？两两者有何何关系？4、已知HHA=6400.6332m，HHB=7300.2339m，求求hABB和hBAA。5、大地坐坐标和高高斯平面面坐标有有何不同同？6、独立平平面直角角坐标系系是如何何构成的的？它有有何特点点？二、预习1、如何理理解“测量的的关键是是精度和和效率”这句话话的含义义？2、熟悉术术语：真真值，算算术平均均值，系系统误差差，偶然然误差，测测量精度度，中误误差，等等精度平平差等。1.2单元元小结地球形体地球形体自然表面（自然体）大地水准面（大地体）：平均海水面，延伸包裹，封闭曲面参考椭球面（椭

47、球体）：与大地体接近，旋转椭球体表面测量基准线、面铅垂线、大地水准面：测量工作的基准法线、参考椭球面：测量计算的基准点位确定极坐标法用于碎部测量直角坐标法用于控制测量测量坐标系曲面坐标天文坐标：基准为大地水准面，坐标（，）大地坐标：基准为参考椭球面，坐标（L，B）高程系绝对高程：到大地水准面的铅垂距离相对高程：到假定水准面的铅垂距离平面坐标高斯平面直角坐标系独立平面直角坐标系纵坐标轴横坐标轴原点象限顺序构成坐标特点构成坐标特点纵坐标轴横坐标轴原点象限顺序第三节 测量误误差与数数据处理理本节教学学内容分分析本节是测量量误差和和测量精度度问题的的基础性知知识。主主要是为为了使学学生对测测量误差差、

48、测量精精度、测测量数据据的概念念及处理方方法有一一个基本本的理解和掌握。即，解决问题题：“有哪些些测量误误差？怎么产产生的？” 、“怎样评评价和处处置误差差的影响响？” 、“怎样标记记和计算算测量数数据？”等问题。本节内容将将对学生生以后学学习具体体测量方法法及成果果计算提提供概念念支持教学目标标一、能力目目标1、能正确确使用概概念：中中误差，相对误差，容许误差，改正数，最或是值；2、能正确确地评定定基本观测测值的测量精精度和进进行精度度计算；3、能科学学地标记记测量数数据和进进行数值值计算。二、知识目目标1、知道测测量误差差的类型型、来源源、特性性；2、知道测测量精度度的概念念及其对对测量的

49、的意义；3、知道衡衡量测量量精度的的指标类类型，计计算方法法；4、知道测测量数据据的记录、计计算与合合理取位位的方法法。三、情感目目标1、培养认认真、严严谨的学学习态度度；2、养成理理论联系系实际，学学而致用用的学习习习惯。教学重点点1、掌握概概念：系系统误差差，偶然然误差，中中误差，相相对误差差，容许许误差；2、掌握数数据记录录、计算算与合理理取位的的方法。教学难点点1、中误差差的含义义和计算算；2、数值计计算中的的合理取取位。课型 理论原理理型。教学方法法讲述法，例例证法，启启发讨论论法，实实例计算算法，问问题解答答法等。教学用具具课件： 单元学学习目标标； 误差差分布表表和误差差分布图图

50、；单元小小结课时安排排 2课课时。教学过程程投影 本节课课的学习习目标1.3学习习目标1、掌握概念：系统误差，偶然误差，精度，中误差，相对误差，容许误差；1、掌握概念：系统误差，偶然误差，精度，中误差，相对误差，容许误差；2、掌握测量误差的类型、来源、特性；3、掌握中误差的计算方法；4、了解最或是值、改正数及平差的含义；5、掌握测量数据的记录、计算与合理取位的方法。一、导入新新课在上一节课课中我们们学习了了测量坐坐标系，知知道了地地面点是是如何确确定的？（向学学生提问问坐标系系的构成成和特点点）。我我们发现现测量也也是一种种数据的的科学，即即关系到到测得准准不准、准准到什么么程度的的问题。我我

51、们知道道任何测测量都会会产生误误差，其其误差大大小将决决定测量量数据的的可靠性性和测量量成果的的质量和和可信度度。由此此可见，测测量又是是精度和和效率的的科学。因此，我们要学习和掌握测量误差知识和测量数据的处理方法。二、新课教教学（一）测量量误差1、什么是是误差？讨论 观测一一个平面面三角形形的三个个内角，其其观测值值之和是是17995930，问：该测量量的角度度误差是是多少？ 对一个个书桌长长度连着着测三次次的结果果为600.4ccm、58.6cmm、61.0cmm，问：该测量量的长度度误差是是多少？结论 当观测测对象存存在真值值（理论论值）时时，误差差=观测测值真真值，即即=L-X ； 当

52、观测测对象不不存在真真值时，误误差=观观测值最或是是值，即即=L-x 。2、误差来来源（1）仪器器误差 如尺尺长误差差；（2）观测测误差 如读读数误差差；（3）外界界条件影影响 如温度度、风力力等。3、误差类类型讨论 用钢尺尺测量距距离，发发现该尺尺的刻度度值总是是比标准准尺，每每1m少了了0.001m。用用该尺55次测量量的结果果分别为为30.04mm，29.95mm，29.97mm，30.06mm，29.98mm问： 5次丈丈量的结结果不一一样，这这说明什什么问题题？ 该尺比比标准尺尺每1mm少0.001m又又说明什什么问题题？ 按标准准尺计,该段距距离应为为多少？结论 误差有有随机性性，

53、可用用平均的的办法减减少影响；误差有有规律性性，可用用公式改改正；按标准准尺计，该该段距离离应取：(1+0.01)(300.044+299.955+299.977+300.066+299.988)4 = 300.3mm（1）系统统误差在相同的测测量条件件下，对对某一量量进行系系列观测测，若误误差出现现的大小小、符号号均相同同或按一一定的规规律发生生变化，这种性质的误差称为系统误差。主要是测量仪器带来的误差。误差特性：有规律律性和积积累性，可可用校正正仪器或或计算改改正的方方法予以以消除。（2）偶然然误差在相同的测测量条件件下，对对某一量量进行系系列观测测，若误误差出现现的大小小可大可可小、符符

54、号可正正可负，具具有随机机性变化化，这种种性质的的误差称称为偶然然误差。误差特性： 随机性性：误差差无规律律，无积积累性； 有界性性：误差差的绝对对值被限限定在某某一范围围； 集中性性：绝对对值较小小的误差差出现的的概率比比绝对值值较大的的误差出出现的概概率大； 对称性性：在多多次观测测中，绝绝对值相相等的正正负误差差出现的的概率相相等； 抵偿性性：随观观测次数数的增加加，偶然误差的的算术平平均值趋趋于零。例证在相同的观观测条件件下，对对某一个个三角形形的内角角值进行行了3558次观观测。其其观测误误差：i = (aii+bii+cii)-1180取误差区间间间隔为为0.220，将3358个个

55、误差按按其符号号和大小小排列，并并绘制误误差分布布直方图图。见误误差分布布表和误误差分布布直方图图。投影 误差分分布表和和误差分分布直方方图O频数误差分布直方图O频数误差分布直方图误差所在范范围正误差个数数负误差个数数总数0.00.224645910.20.444140810.40.663333660.60.882123440.81.001617331.01.221313261.21.4456111.41.662461.6以以上000177181358（二）测量量精度1、精度的的概念在一定的观观测条件件下，对对某一个个量进行行多次观观测，对对应着一一个确定定的误差差分布。若若观测值值非常集集中

56、，小小误差出出现的次次数多，则则精度高高；反之之，则精精度低。因因此，把把误差分分布的密密集或离离散程度度称为精精度。精度可以用用误差分分布曲线线来反映映其高低低。曲线线陡，则则精度高高；曲线线平缓，则则精度低低。2、衡量精精度的指指标（1）中误误差当已知真值值时，观观测值的的中误差差：设在等精度度观测条条件下，对对某未知知量进行行了n次次观测，测测得观测测值为1，2，n ,相应应的真误误差为1，2，n ,则该该组观测测值的中中误差定定义为 ， 练习 设某段段距离的的真值为为49.9822m 。现现用钢尺尺丈量66次，其其观测值值分别为为49.9877m，49.9755m，49.9811m，4

57、9.9788m，49.9877m，49.9844m 。试试求该观观测值的的中误差差？解：由公式式=-X ，计算算得误差差为+55mm，-7mmm，-1mmm，-4mmm，+5mmm，+2mmm，代代入，解解得m=4.55mm 。 设，甲甲、乙两两组分别别对某一一三角形形进行了了10次次观测，求求得三角角形内角角之和的的真误差差为甲：+3，-22，-44，+22，0，-44，+33，+22，-33-1乙：0，-1，-77，+22，+11，+11，+88，0，-33-1试求甲、乙乙两组观观测值的的中误差差，并比比较其精精度高低低。答：m甲=2.77 ,m已=3.66 ,甲的的精度比比乙的精精度高。

58、当未知真值值时，观观测值的的中误差差： ， ， 练习 当上例例距离测测量中不不知道真真值时，试试求其观观测值的的中误差差。和公式 ，得得各观测测值的改改正数i为-5mm，+7mmm，+1mmm，+4mmm，-5mmm，-2mmm，则则： 最或是是值：。也就是说，时，算术平均值等于未知量的真值。在实际测量中，观测次数是总是有限的。所以，将多次观测值的算术平均值作为未知量的最或是值。 平差：指对一一系列带带有偶然然误差的的观测值值，采取取合理的的方法消消除它们们之间的的不符值值，求出出未知量量的最可可靠值的的误差处处理方法法。合理方法：。即，观观测值加加改正数数使得测测量数据据等于最最或是值值或接

59、近近真值。例 对对一三角角形的内内角进行行三次观观测。观观测数据据如下：观测1：角角A，6000040；角BB，4000020；角CC，7995918观测2：角角A，5595920；角BB，4000004；角CC，8000012观测3：角角A，6600018；角BB，3995936；角CC，7995854试求算改正正数，进进行平差差。解：角平均值，LA = 600009， LB = 395950，LC = 795939真误差， = (LA + LB + LC )-1800= 11795938-1880= -22改正数，vv1 = +7，v2 = +7，v3 = +8；(v = + 22)最或是

60、值，xA = LA +v1 =600009+ 7= 600016xB = LB +vv2 =3395950+ 77= 3395957xC = LC +vv3 =7795939+ 88= 7795947检核，XX = 600016+ 3395957+ 7795947=1880（2）相对对误差在距离测量量中，观观测值中中误差的的绝对值值与测量量成果（多多次观测测的距离离平均值值）之比比，并化化成1/N形式式表示的的，称为为相对误误差。 ，练习 分别丈丈量1000m和和2000m的两两段距离离，其中中误差mm均为0.004m。问问：该两两段距离离的相对对误差为为多少？那一段段距离的的测量精精度相对对