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土木-学类核心-工程测量

一、课程基本信息

开课单位

土木工程学院

课程代码

CE04037

课程名称

工程测量

英文名称

Engineering Survey

课程性质

学类核心

学  分

3

总 学 时

64(48+16实验)

先修课程

高等数学、概率与数理统计

开课学期

第四学期

适应专业

土木工程,工程管理,给排水

二、课程描述

中文:

工程测量是土木工程的专业基础课。通过本课程的学习,使学生掌握测量学的基本知识、基础理论和基本技能,能正确使用常规测量仪器和工具,对测量新仪器和新技术有所了解,并在基本的测绘、测设、计算、用图等方面得到系统的训练,为解决建筑工程、道路工程、桥隧工程等建设中的实际测量问题奠定良好的基础。具体内容包括:测量学基本概念、水准测量、角度测量、距离测量、直线定向、测量误差基本知识、简单控制测量、地形测量、地形图应用、施工测量基本方法、线路测量等。

 

英文:

This is a basic course for majors of Civil Engineering, aiming at the students mastery of the basic concepts and theories of engineering survey and the development of their operation techniques, thus laying a solid foundation for their study of follow-up courses such as Constructional Engineering, Highway Engineering, Bridge and Tunnel Engineering and so on. The study of this course develops the students ability to solve practical survey problems in Civil Engineering. The main contents of this course are the basic approaches and principles of engineering survey, including the basic concepts of survey, levelling survey, angle survey, distance survey, orientation, survey error theories, control survey, topographical survey, application of topographical map, construction survey, highway survey and so on.

三、课程内容

(一)  课程教学目标

本课程是土木工程专业的核心基础课,是一门实用性强、理论和实践密切结合的专业课程,主要学习土木工程测量的基础理论、基本方法和基本技能,掌握常规测量仪器及工具的使用,培养学生动手、实践和创新能力,为解决土木工程勘测、设计、施工、管理的实际测量问题奠定基础。

(二)  基本教学内容

1.掌握土木工程测量的基本原理、基本方法和基本计算。

2.了解常规测量仪器的基本构造,掌握仪器原理、技术操作方法、检校方法和步骤。

3.掌握测量误差理论的基本知识,并能运用于实际误差分析。

4.掌握小区域大比例尺地形图(包括数字化成图)的测绘原理、方法、步骤;基本掌握土木工程建设中地形图应用的基本内容;初步掌握建筑工程、道路工程、桥隧工程的施工测量方法。

5.了解测绘新技术、新仪器的发展及其在土木工程中的应用。

第一章、绪论

教学目的与要求:了解土木工程测量的作用,掌握地面点位的确定方法和测量工作的实质。

教学重点:土木工程测量的内容、发展和任务,地面点位的确定方法,测量工作的基本原则。

教学难点:地面点位的确定方法。

教学内容:

(1)了解测量学的任务及其在国民经济建设和在土木工程中的作用。

(2)掌握水准面和大地水准面、测量工作基准面。

(3)掌握地理坐标(大地、天文)、独立平面直角坐标、高斯一克吕格平面直角坐标;掌握地面点经度、带号、中央子午线经度的关系。

(6)掌握绝对高程、相对高程和高差。

(7)了解确定地面点位的方法、基本要求。

(8)了解用水平面代替水准面的限度。

(9)理解测量工作的组织原则和程序。

学时分配:2(讲授2+实验0)

第二章、水准测量

教学目的与要求:掌握水准测量的原理和方法。

教学重点:水准测量原理,水准测量方法与成果整理,水准仪的检验与校正。

教学难点:水准仪的检验与校正。

教学内容:

(1)了解高程测量的方法。

(2)掌握水准测量原理。

(3)掌握DS3型微倾式水准仪和自动安平水准仪结构及使用、水准尺读数。

(4)掌握水准测量的实施方法(水准点、水准测量路线、水准测量施测、水准测量检核);掌握水准测量成果处理。

(5)掌握水准仪的检验与校正。

(6)掌握三、四等水准测量的观测、记录、计算、检核。

(7)了解水准测量的误差及其减弱措施。

(8)了解精密水准仪、自动安平水准仪和电子水准仪的使用方法。

学时分配:15(讲授10+实验5)

第三章、角度测量

教学目的与要求:掌握水平角、竖直角的测量原理和方法。

教学重点:水平角测量原理和方法,竖直角测量原理和方法,经纬仪的检验与校正。

教学难点:水平角测量方法,竖直角方法,经纬仪的检验与校正。

教学内容:

(1)了解角度测量原理。

(2)了解光学经纬仪的构造。

(3)掌握经纬仪的使用。

(4)掌握水平角测量的测回法和方向观测法、水平度盘合零与配置。

(5)掌握竖直角测量原理、竖盘构造、竖直角的观测与计算、竖盘指标差。

(6)掌握经纬仪的检验与校正。

(7)了解水平角测量误差及其减弱措施。

(8)了解电子经纬仪的测角原理及使用方法。

学时分配:15(讲授10+实验5)

第四章、距离测量

教学目的与要求:掌握距离测量的原理和方法。

教学重点:钢尺量距原理和方法,视距测量原理和方法,光电测距原理和方法。

教学难点:光电测距原理。

教学内容:

(1)理解距离的定义、了解距离测量的仪器和工具、距离测量常用方法。

(2)掌握直线定线方法、钢尺量距方法、钢尺尺长方程式、距离测量相对误差、钢尺量距成果计算、精度评定。

(3)掌握视距测量原理、观测与计算。

(4)理解相位法光电测距原理、掌握技术操作、光电测距的成果计算。

学时分配:6(讲授4+实验2)

第五章、直线定向

教学目的与要求:掌握直线定向的原理和计算。

教学重点:直线定向的概念,方位角的定义,坐标方位角的计算。

教学难点:坐标方位角的计算。

教学内容:

(1)掌握直线定向的概念和意义、标准方向、直线定向方法,各种方位角之间和方位角与象限角之间的关系,正反方位角之间的关系,坐标方位角的推算。

(2)掌握罗盘仪及其磁方位角测定。

(3)了解陀螺经纬仪构造,了解陀螺经纬仪测定真方位角的技术操作。

学时分配:3(讲授2+实验1)

第六章、测量误差的基本知识

教学目的与要求:掌握测量误差理论的基本知识和计算。

教学重点:测量误差概念和分类,评定精度的标准,误差传播定律及应用。

教学难点:误差传播定律及应用。

教学内容:

(1)了解测量误差来源及研究误差的目的。

(2)掌握测量误差分类、系统误差和偶然误差的特点及其处理方法。

(3)掌握衡量精度的标准。

(4)掌握误差传播定律及其应用。

(5)掌握算术平均值及其中误差。

(6)了解非等精度观测值的权、单位权及其中误差、加权平均值及其中误差以及误差理论在测量中的应用。

学时分配:4(讲授4+实验0)

第七章、控制测量

教学目的与要求:了解控制测量的作用和方法,掌握导线测量、三角高程测量、全站仪使用

教学重点:控制测量概述,导线测量原理、方法和计算,三角高程测量原理和方法,全站仪的构造和使用。

教学难点:导线测量原理、方法和计算,全站仪使用。

教学内容:

(1)了解控制测量的基本概念、作用、布网原则、分类、等级及技术要求、作业程序。

(2)掌握导线测量的特点、导线网的布设形式、等级及技术要求;掌握导线测量外业工作、内业计算。

(3)了解小三角测量和交会测量,小三角测量的近似平差。

(4)了解高程控制测量的含义,掌握光电三角高程测量的观测与成果计算。

(5)掌握全站仪的构造原理、主要技术指标、基本作业功能。

学时分配:5(讲授4+实验1)

第八章、地形测量

教学目的与要求:掌握大比例尺地形图测绘的原理和方法。

教学重点:地形图的基本知识,大比例尺地形图测绘的原理和方法,全站仪数字化测图。

教学难点:地貌(等高线)的测绘。

教学内容:

(1)了解地形图概念、比例尺及其精度的概念及其比例尺精度与用图的关系、地形图分幅与编号、图名、图廓元素和坐标格网。

(2)掌握地物与地貌的表示方法(地物符号、地貌等高线及其特性、基本地貌等高线特征、注记),测图前的准备工作。

(3)了解测图原理和技术操作;掌握碎部测量方法、特征点选择、地物描绘,等高线的特性与勾绘、地形图拼接、检查和整饰。

(4)了解地籍测量(房产测量)的方法、步骤。

(5)初步掌握数字化测图作业过程(资料料准备、控制测量、测图准备、野外数据采集、数据编码、数据传输、数据处理、图形编辑、内业绘图、检查验收)。

学时分配:3(讲授2+实验1)

第九章、地形图的应用

教学目的与要求:掌握地形图应用的基本知识。

教学重点:地形图应用概述,地形图应用的基本内容,面积量算,土方计算。

教学难点:(无)

教学内容:

(1)了解地形图应用的基本概念,能较熟练地进行地形图判读,掌握地面点的坐标和高程、直线距离、直线的方位、坡度、规划设计等坡度路线的确定。

(2)基本掌握地形图在规划设计中的应用(绘制纵断面图,面积量算,土方计算等)。

学时分配:2(讲授2+实验0)

第十章、施工测量基本工作

教学目的与要求:了解施工测量的内容,掌握施工放样的基本方法。

教学重点:施工测量概述,定位元素的测设,平面点位的测设,坡度线的测设。

教学难点:平面点位的测设。

教学内容:

(1)了解施工测量的目的和意义、任务、特点、原则、内容、技术要求及精度;掌握规范技术指标与精度要求、施测方法的选择。

(2)掌握已知距离和水平角与高程的测设方法。

(3)掌握平面点位测设的直角坐标法、极坐标法、交会法(角度、距离交会法)、全站仪自由设站测设等方法,着重极坐标法、测设数据计算。

(4)掌握已知坡度直线的测设。

学时分配:3(讲授2+实验1)

第十一章、线路工程测量

教学目的与要求:了解线路工程测量基本内容,掌握平面曲线的测设、纵横断面测量。

教学重点:线路工程测量的任务、目的、内容,圆曲线、缓和曲线、复曲线的测设方法,纵、横断面测量。

教学难点:缓和曲线、复曲线的测设方法。

教学内容:

(1)了解线路工程测量的任务、目的、内容、仪器选择及技术要求,掌握交点测设、穿线及定线,转点测设、转角测定、里程桩设置、里程桩手簿绘制。

(2)掌握圆曲线、缓和曲线、复曲线的主点测设方法与精度控制,各种曲线的详细测设方法(切线支距法、偏角法、整桩号法、整桩距法),了解圆曲线测设中的特例(虚交,起点或终点遇障碍,偏角法视线受阻)测设方法。

(3)掌握纵断面测量的基平测量(基平水准点埋设、施测方法与检核、平差计算)、中平测量(视线高法)、纵断面图绘制;横断面测量的横断面方向确定(直线、曲线)、测量方法、测量记录、横断面图绘制、断面设计线绘制、线路土方量计算。

学时分配:2(讲授2+实验0)

第十二章、测绘新技术简介

教学目的与要求:介绍当代测绘新技术的基本知识和应用。

教学重点:全球卫星导航系统(GNSS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、特种精密工程测量。

教学难点:(无)

教学内容:简介全球卫星导航系统(GNSS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、特种精密工程测量的基本知识和应用。

学时分配:2(讲授2+实验0)

四、考核方式

总评成绩=日常考察(考勤、作业)+课程实验+平时测验+期末考试+创新实践加分

日常考察+课程实验占 30%

平时测验占 20%

期末成绩占 50%

创新实践加3-5分

五、教材及参考书

教 材:

《土木工程测量》,岑敏仪主编,高等教育出版社,2015.1

参考书:

《测量学(第四版)》,合肥工业大学等合编,中国建筑工业出版社,2002.1

《工程测量学》(第三版),李青岳、陈永奇主编,测绘出版社,2008.8

六、授课手段

课堂多媒体讲解演示;理论讲解、讨论、仪器演示;课内实习(实验);作业。

 

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