大地测量学基础课程 测量平差程序设计教学大纲

大地测量学基础课程教学大纲课程编号：04020052课程名称：大地测量学基础学分：3.5总学时：64实验学时：16课内上机学时：先修课程要求：本课程必须先修高等数学，工程数学，数字化测图原理与方法，测量平差。适应专业：测绘工程专业。参考教材：孔祥元，梅是义主编，《控制测量学》（第二版），武汉大学出版社。2003孔祥元，郭际明，刘宗泉主编，《大地测量学基础》，武汉大学出版社。2002一、课程在培养方案中的地位、目的和任务控制测量学是研究精确测定和描绘地面控制点空间位置及其变化的学科，是地球科学的重要分支，是测绘科学的基础学科，也是应用学科，是高等学校测绘工程专业一门必修的主干专业基础课程，在测绘专业的课程设置和专业教育中占有重要的地位和作用。它主要以各种工程建设、城镇建设和土地规划与管理等为服务对象。课程教学的主要内容是研究建立和维持高科技水平的工程和国家水平控制网及精密水准网的原理和方法、研究获得高精度测量成果的仪器及其使用方法、研究测量数据获取、处理及管理的理论和方法。二、课程的基本要求理论与实践的紧密结合是《控制测量学》课程的基本特点，通过本课程的学习，要求学生在掌握坐标系建立、控制网布设、施工作业组织、数据处理的基本理论、基本知识的前提下，还应具备较强的动手能力，即野外数据采集、内业数据处理的综合能力。具体应达到以下要求：1）系统掌握各等级水平控制网和高程控制网的布设原理、方法及观测手段与方法；2）理解精密光学、电子测量仪器的基本原理与操作；3）系统掌握各等级水平控制网和高程控制网数据处理的基本原理和方法；4）理解国家和工程控制网坐标系建立、坐标间的相互转换的基本概念及应用；5）掌握计算机在控制测量中的应用方法及大地测量数据库的建立。三、课程的基本内容以及重点、难点（一）测量控制网技术设计1测量平面控制网和高程控制网的布设原则与方案设计；2平面控制网优化设计的基本理论与方法；3控制网布设的方法与应用。4、测绘技术设计书的编写。该部分是控制测量学的基础理论部分,重点：掌握基本概念，测绘技术设计书的编写。难点：优化设计的实施。（二）精密测角仪器和水平角观测1精密测角仪器的构造、特点及使用；2仪器的检验；3水平角观测的基本方法及测站数据处理；4水平角观测的误差来源与采取的措施；5偏心观测和归心改正。重点：读数方法、三轴误差检验及仪器选择。难点：仪器检验、归心计算及怎么样根据控制网类别不同、等级不同，合理选用精密测量仪器，采用合理的观测方法达到所要求的控制网精度。（三）电磁波测距1电磁波测距概述；2电磁波测距的基本原理和基本公式；3电磁波测距仪的合作目标；4电磁波测距仪的使用；5电磁波测距仪的检验；6测距成果的处理；7电磁波测距的误差分析。8多功能自动化测量系统简述。重点：仪器工作原理、操作使用、成果处理。难点：气象改正计算，仪器工作原理。（四）高程控制测量1水准路线的布设及选点、埋石；2精密水准测量仪器(S1)和水准尺的基本构造特点及使用；3精密水准测量仪器(S1)和水准尺的检验；4精密水准测量的误差来源与采取的措施；5精密水准测量的实施；6高程系统；7跨河水准测量；8水准测量外业成果整理和概算；9三角高程测量。重点：精密水准测量仪器的使用、检验；水准测量野外实施；成果概算。难点：精密水准的实施；正常水准面不平行改正计算。上述（二）、（三）（四）三个部分是控制测量学的基本方法与应用部分，是课程核心内容之一。（五）GPS技术在控制测量中的应用概述1GPS技术在控制测量中的应用概述该部分是控制测量学的提高。重点：GPS布网（六）椭球面上测量计算1地球椭球的数学性质；2椭球面上的常用坐标系及其相互关系；3椭球面上半径和弧长计算；4地面观测值的归算；5椭球面上三角形解算；6大地测量主题解算。重点：地球椭球的数学性质，坐标系的建立；椭球面上的基本公式和计算。难点：地面观测值归算至椭球面计算和大地主题解算。（七）高斯投影1高斯投影概述；2高斯投影坐标的正反算；3方向与距离改化计算公式；4高斯投影的邻带换算；5UTM、兰勃脱投影；6工程坐标系的建立。重点：高斯投影的基本理论和应用，坐标正反算，距离和方向改化计算，工程坐标系的建立。难点：高斯投影的基本理论，工程坐标系的建立。上述两部分属于控制测量学基本理论部分，是本课程核心内容之一。（八）控制测量概算（九）大地坐标系的建立和坐标换算1椭球的定位和定向；2地球参心、地心坐标系；3不同坐标系的换算。重点：坐标系的建立和换算。难点：坐标换算。（十）测量控制网平差计算（重点在于实践）1测量平差方法概述及选用；2测量平差数学模型建立及测量控制网的平差计算;3计算机在控制测量中的具体应用和常用的测量平差软件。该部分是控制测量学的实践应用部分。重点：平差模型建立及计算机应用。难点：数学模型建立及测量平差软件的编写和使用。（十一）工程控制网的近代平差和数据管理1近代平差的发展概述；2近代平差方法；3控制测量数据库的建立及应用。重点：工程数据库的建立。难点：三维平差和工程数据库的设计。四、实验要求本课程课堂教学由理论教学和实验教学两部分组成，课程结束后有1周的课程设计，4周的外业综合性教学实习。1实验教学实验一：精密经纬仪的使用和角度测量。实验二：精密经纬仪水平轴不垂直于垂直轴之差的测定。实验三：全站仪的认识使用。实验四：精密导线测量。实验五：精密水准测量。实验六：控制网平差计算（上机）。2课程设计要求学生借助课外参考资料和网络查阅文献，进行一周的课程设计，内容为控制网图上选点、布网、优化设计，编写技术设计书，培养学生自学与动手能力。3教学（或生产）实习（4周）综合性教学（或生产）实习在课程结束后集中进行，要求学生全面应用控制测量学所学知识，利用实习场地，依据实习目的和要求在教师指导下分组独立完成全部实习内容。通过实践性教学，培养学生在实际工作中独立分析问题、解决问题的能力。五、课程学时分配章节内容学时其中实验（上机学时）备注第一章测量控制网技术设计4第二章精密测角仪器和水平角观测104第三章电磁波测距104第四章高程控制测量82第五章GPS技术在控制测量中的应用62第六章椭球面上测量计算4第七章高斯投影6第八章控制测量概算2第九章大地坐标系的建立和坐标换算4第十章测量控制网平差计算84（上机）第十一章工程控制网的近代平差和数据管理2合计6416六、考核方式开卷；考核成绩所占比例:平时30%、考试70%。时间110分钟。七、制订执笔者：审核者：批准者：

测量平差程序设计教学大纲课程编号：04020672课程名称：测量平差程序设计学分：3总学时：48课内上机学时：16课外上机学时：32先修课程要求：计算机文化基础、编程语言、数据库技术、测量平差基础、测量学基础、GPS原理与应用适应专业：测绘工程参考教材：1《VisualBASIC程序设计教程》清华大学出版社。2马明栋等，面向对象的测量程序设计，教育科学出版社，2000。3李洪涛、许国昌等，GPS应用程序设计，科学出版社，2000。4误差理论与测量平差基础，武汉大学出版社，2003。一、课程在培养方案中的地位、目的和任务该课程是测绘工程专业的计算机应用技术的核心课程，也是本专业学科基础课。目的是使学生掌握基本的程序设计技能，并把程序设计充分应用到测绘专业上，掌握利用计算机技术来解决常用的测量计算与平差计算等工作。二、课程的基本要求本课程学习，要求计算机技术与测绘专业相结合，重点掌握实际的编程开发。通过学习要求学生能够利用VisualBasic编程语言编写常用的测量应用程序设计与平差计算程序设计。三、课程的基本内容以及重点难点课程以VB测量程序设计主线，在阐述程序设计的基本步骤、技巧以及测量数据处理的基础上，对常用的测量应用程序与平差计算的程序设计方法作详细介绍。测量数据处理的模型与数据的组织是本课程的难点。测量平差程序设计的基本步骤、技巧是该课的重点内容。课程基本内容有：1程序设计基础：VB语言基础、程序设计的基本步骤、设计技巧、编程风格与规范。2．常用测量程序设计：矩阵运算；角度转换、方位角计算、坐标增量计算；几种交会方式程序设计；高斯投影正、反算；不同坐标系的坐标换算。3．测量平差程序设计：软件开发的基本步骤（简单介绍软件工程）；导线网间接平差程序设计，分需求分析、系统设计、编码、测试四个步骤讲述，其中需求分析的内容包括：间接平差数据处理模型、控制网平差的基本步骤、数据描述与分层数据流图；设计包括总体框架设计、模块设计、数据文件格式定义、数据的组织、坐标概算算法设计等相关算法设计。章节内容学时其中实验（上机学时）备注1VisualBasic集成环境、基本控件介绍及简单的VB程序设计422数据类型、常量、变量及表达式