現代測繪技術及應用

前言

測繪新技術對現代土木工程建設的影響越來越大，因此，高校培養(yǎng)的土木類專業(yè)的學生應該掌握一定的現代測繪技術，然而，僅依靠學時有限的“普通測量學”課程來實現是非常困難的，為此，嘗試開設“現代測繪技術及應用”課程，并編寫了這本《現代測繪技術及應用》教材。面向非測繪專業(yè)開設的。現代測繪技術與應用”課程，它既不同于“普通測量學”，應該充分體現“新”與“現代”；也不同于“測繪學概論”，著重對一些實用測繪新技術進行詳細介紹；還有別于測繪專業(yè)的“控制測量”、“工程測量”等課程，不可能也無必要闡述得那么深入；應該是基本反映當代測繪科技的發(fā)展狀況，但闡述這些新理論和新技術是重點突出、深度恰當、易于學生接受和掌握。所以，本教材的內容既涉及較寬的面，又著重突出幾項實用新技術，呈“上”形結構。涉及的面包括現代測繪科學的形成與發(fā)展、現代測繪儀器、衛(wèi)星定位技術、數字化測圖、遙感技術、地理信息系統(tǒng)等。著重突出的幾項實用新技術包括全站儀及其使用、GPS測量、大比例尺數字測圖、測繪新技術在工程中的應用。本教材重在論述基本原理、基本方法，簡化數學模型的推導，著重介紹應用，力求在有限的篇幅內，適應面較廣、應用性較強。本教材可供土木工程類各專業(yè)開設“現代測繪技術及應用”課程使用。本教材由揚州大學周國樹主編，孔明明和秦菊芳參加編寫，第一稿完成于2003年，其中第2章由秦菊芳執(zhí)筆，第5章由孔明明執(zhí)筆，其他各章由周國樹執(zhí)筆，全書由周國樹統(tǒng)稿。2005年對第一稿進行了修訂，其中第5章由孔明明執(zhí)筆修訂，其余均由周國樹進行修訂。2008年由周國樹對全書再一次進行修訂。本教材的編寫得到揚州大學教學改革研究課題“土木工程類《測量學》課程教學改革研究”基金的資助。

內容概要

本教材面向土木工程類學生，較全面地介紹了現代測繪技術的內容，包括現代測繪科學的形成與發(fā)展、現代測繪儀器、衛(wèi)星定位技術、數字化測圖、遙感技術、地理信息系統(tǒng)等。著重介紹了全站儀及其使用、GPS測量、大比例尺數字測圖、測繪新技術在工程中的應用。    本教材可作為土木工程類各專業(yè)開設“測繪新技術”課程的教材，也可供相關行業(yè)工程技術人員參考或用作繼續(xù)教育的教材。

書籍目錄

前言第1章  緒論  1.1  測繪學科的起源及歷史沿革  1.2  現代測繪科學的形成與發(fā)展趨勢    1.2.1  現代測繪科學的形成    1.2.2  現代測繪技術在工程中的應用    1.2.3  現代測繪科學的發(fā)展趨勢  1.3  測繪學科的地位及作用    1.3.1  測繪學科的地位及其與其他學科的關系    1.3.2  測繪學科在國家經濟建設和發(fā)展中的作用  思考題與習題第2章  精密水準測量與精密角度測量  2.1  精密水準測量    2.1.1  精密水準儀    2.1.2  精密水準測量的實施  2.2  精密角度測量    2.2.1  精密經緯儀    2.2.2  精密角度測量的實施  思考題與習題第3章  全站儀及其使用  3.1  全站儀概述    3.1.1  全站儀的構造    3.1.2  電子測角與光電測距原理    3.1.3  全站儀的特點  3.2  全站儀的使用    3.2.1  NTS-350系列全站儀及其使用    3.2.2  RTS600系列全站儀及其使用    3.2.3  GTS220系列全站儀及其使用  思考題與習題第4章  全球定位系統(tǒng)(GPS)測量原理  4.1  概述    4.1.1  衛(wèi)星定位技術的發(fā)展    4.1.2  GPS系統(tǒng)組成    4.1.3  GPS在國民經濟建設中的應用  4.2  坐標系統(tǒng)和時間系統(tǒng)    4.2.1  WGS-84坐標系和我國大地坐標系    4.2.2  坐標系統(tǒng)之間的轉換    4.2.3  時間系統(tǒng)  4.3  GPS衛(wèi)星定位基本原理    4.3.1  衛(wèi)星定位原理概述    4.3.2  偽距測量    4.3.3  載波相位測量    4.3.4  GPS絕對定位與相對定位  4.4  GPS測量的誤差來源及其影響    4.4.1  與信號傳播有關的誤差    4.4.2  與衛(wèi)星有關的誤差    4.4.3  與接收機有關的誤差  4.5  GPS測量的實施    4.5.1  GPS測量的技術設計    4.5.2  GPS測量的作業(yè)模式    4.5.3  GPS測量的外業(yè)準備及技術設計書編寫    4.5.4  GPS測量的外業(yè)實施    4.5.5  技術總結與上交資料  4.6  GPS測量的數據處理    4.6.1  數據處理軟件及選擇    4.6.2  基線解算(數據預處理)    4.6.3  觀測成果的檢核    4.6.4  GPS網平差處理  4.7  GPS連續(xù)運行參考站網絡(CORS)    4.7.1  CORS概念    4.7.2  CORS技術簡述    4.7.3  揚州大學單基站CORS系統(tǒng)  思考題與習題第5章  大比例尺數字測圖  5.1  數字測圖概述    5.1.1  數字測圖的概念與特點    5.1.2  數字測圖系統(tǒng)    5.1.3  數字測圖的發(fā)展  5.2  數字測圖的外業(yè)    5.2.1  野外數據采集原理    5.2.2  野外數據采集  5.3  數字測圖的內業(yè)    5.3.1  數字測圖內業(yè)概述    5.3.2  數字測圖軟件的使用  5.4  數字化圖的輸入輸出設備    5.4.1  數字化儀與掃描儀    5.4.2  數控繪圖儀  思考題與習題第6章  遙感(RS)技術  6.1  概述    6.1.1  遙感的概念    6.1.2  遙感的類型    6.1.3  遙感平臺    6.1.4  遙感技術的構成    6.1.5  遙感的特點  6.2  遙感信息獲取技術    6.2.1  多尺度的遙感數據    6.2.2  高光譜的遙感數據    6.2.3  雷達遙感數據    6.2.4  小衛(wèi)星群  6.3  遙感信息提取技術    6.3.1  目視判讀提取    6.3.2  基于分類方法的遙感信息自動提取    6.3.3  基于知識發(fā)現的遙感專題信息提取  6.4  遙感的應用    6.4.1  遙感在測繪方面的應用    6.4.2  遙感在資源調查中的應用    6.4.3  遙感在環(huán)境監(jiān)測與抗災方面的應用  思考題與習題第7章  地理信息系統(tǒng)(GIS)  7.1  概述    7.1.1  信息、地理信息與地理信息系統(tǒng)    7.1.2  GIS的形成與發(fā)展    7.1.3  GIS的特征    7.1.4  GIS與其他系統(tǒng)的關系    7.1.5  GIS與其他學科的聯(lián)系    7.1.6  GIS的發(fā)展趨勢  7.2  GIS的組成    7.2.1  硬件平臺    7.2.2  GIS軟件    7.2.3  地理數據    7.2.4  人才  7.3  GIS的基本功能    7.3.1  數據采集    7.3.2  數據編輯    7.3.3  數據存儲與管理    7.3.4  制圖輸出    7.3.5  空間查詢與空間分析    7.3.6  數據表達與發(fā)布  7.4  GIS的空間數據結構    7.4.1  矢量數據結構編碼的基本內容    7.4.2  柵格數據結構編碼的基本內容    7.4.3  矢量數據與柵格數據的區(qū)別    7.4.4  地理信息系統(tǒng)的數據庫建設  7.5  GIS的應用    7.5.1  GIS的應用范圍    7.5.2  GIS的應用舉例  思考題與習題第8章  現代測繪技術在工程建設中的應用  8.1  概述    8.1.1  工程建設測量的內容    8.1.2  工程建設測量的精度要求  8.2  測繪新技術在工程建設測量中的應用    8.2.1  全站儀在工程建設測量中的應用    8.2.2  GPS在工程建設測量中的應用    8.2.3  數字化測圖技術和地理信息系統(tǒng)的應用    8.2.4  激光技術的應用    8.2.5  測繪新技術在水下地形測量中的應用    8.2.6  遙感技術在河勢監(jiān)測和水庫庫容動態(tài)變化監(jiān)測中的應用  8.3  變形測量    8.3.1  變形測量概述    8.3.2  變形觀測精度和周期的確定    8.3.3  變形觀測的實施    8.3.4  變形觀測成果的整理與分析  思考題與習題參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第1章緒論1．1測繪學科的起源及歷史沿革測繪科學和技術（簡稱測繪學）是一門具有悠久歷史和現代發(fā)展的學科，其內容包括測定、描述地球的形狀、大小、重力場、地表形態(tài)以及它們的各種變化，確定自然和人工物體、人工設施的空間位置及屬性，制成各種地圖和建立有關信息系統(tǒng)。《中華人民共和國測繪法》將測繪描述為“對自然地理要素或者地表人工設施的形狀、大小、空間位置及其屬性等進行測定、采集、表述以及對獲取的數據、信息、成果進行處理和提供的活動”。測繪學古老而年輕，說其古老，是因為測繪技術是人類在長期的生產實踐中逐步發(fā)展起來的，是人類與大自然作斗爭的一種手段；說其年輕，是科學技術的發(fā)展對測繪學科的影響而形成了現代測繪科學。測繪學的歷史源遠流長，當我們打開人類文明的歷史畫卷時，我們的祖先在測繪學方面所表現出來的智慧讓我們驚嘆，古今中外，概莫能外。早在公元前27世紀埃及大金字塔的建設，其形狀與方向都很準確，說明當時已有放樣的工具和方法。公元前14世紀，在幼發(fā)拉底河與尼羅河流域，曾進行過土地邊界的測定。我國早在2000多年前的夏商時代，為了治水就開始了實際的測量工作，對此，史學家司馬遷在《史記》中對夏禹治水有這樣的描述：“陸行乘車，水行乘船，泥行乘撬，山行乘攆，左準繩，右規(guī)矩，載四時，以開九州，通九道，陂九澤，度九山?！逼渲小皽省笔枪糯玫乃疁势鳎弧袄K”是一種測量距離、引畫直線和定平用的工具，是最早的長度度量及定平工具之一；“規(guī)”是校正圓形的工具；“矩”是古代畫方形的用具，也就是曲尺。這里所記錄的就是當時勘測的情景。在山東嘉祥縣漢代武梁祠石室造像中，有拿著“矩”的伏羲和拿著“規(guī)”的女媧的圖像，說明我國在西漢以前，“規(guī)”和“矩”是用得很普遍的測量儀器。早期的水利工程多為對河道的疏導，以利防洪和灌溉，其主要的測量工作是確定水位和堤壩的高度。秦代李冰父子開鑿的都江堰水利樞紐工程，用一個石頭人來標定水位。當水位超過石頭人的肩時，預示下游將受到洪水的威脅；當水位低于石頭人的腳背時，預示下游將出現干旱。這種標定水位的辦法，如同現今的水尺，是我國水利工程測量發(fā)展的標志。北宋的科學家沈括主持進行的800多里水準測量，測得京師（今開封）的地面比泅州高出十九丈四尺八寸六分，達到了厘米級的精度。1973年長沙馬王堆漢墓出土的三幅帛地圖（地形圖、駐軍圖和城邑圖），是轟動世界的驚人發(fā)現，它是目前世界上發(fā)現的最早的古代地圖，無論是從地圖的內容、精度，還是其藝術水平，都是罕有可比的，表明了我國在2100多年前的漢代，地圖制圖學就已有了蓬勃的發(fā)展。再如，我國的地籍最早出現在原始社會崩潰、奴隸社會形成的時候，那時，土地已變成私有財產，因此產生了調查和統(tǒng)計土地數量的需要。

編輯推薦

《現代測繪技術及應用》為高等學?！笆晃濉本芬?guī)劃教材之一。

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