《测量学》课程教学大纲
一、课程信息
英文名称：Surveying
课程编码：X2104060
授课语言：汉语
授课方式：混合（线下80%，线上20%）
课程类别：学科基础
课程性质：必修
学 分：2.5
学 时：46学时（线上10个学时，线下36学时，实验10学时）
适用对象：道路桥梁与渡河工程专业
先修课程：高数、线性代数、概率论
开课院系：公路学院道路总体与智能工程系
二、课程简介
测量学是一门实践性很强的技术基础课程，是道路桥梁与渡河工程专业的专业基础课。主要内容分为：水准测量；角度测量与距离测量；GNSS测量；测量误差的基本理论；控制测量；大比例尺地形图的测绘与应用；施工测设；道路中线测量和路线纵、横断面测量。另外， 课程中有机融入课程思政内容， 通过揭示我国的特大工程背后测绘新技术的创新与应用， 塑造学生正确的世界观、人生观、价值观，培养学生民族自豪感和吃苦耐劳、勇于进取的工匠精神，为新时代培养优秀建设者贡献力量。
在测量学的教学过程中, 使用PPT教学，生动、形象地展示课程内容，辅以课后答疑，使学生容易掌握对课程知识。除了课堂讲授之外,还有实验课和教学实习。学生在掌握讲授内容的同时,要认真参加实验课,以巩固和验证所学理论。教学实习是一个系统的实践环节,要自始至终完成各项作业的实习,才能对测量学的系统知识和实践过程有一个完整的、系统的认识。
三、课程任务、目标与要求
1. 课程任务
本课程的任务是：使学生通过对本大纲所规定的全部教学内容的学习，获得测量学的最必要的基本理论、基本知识和操作技能，为学习后续专业课程和知识以及从事工程技术工作和科学研究打下可靠基础,并能够建立为国家道路交通建设奉献力量的决心。
课程基本要求
2.1课程目标
道路桥梁与渡河工程专业的学生在学习本课程之后,要求达到：
（1）掌握普通测量学的基本知识和基本理论;
（2）了解先进测绘仪器的原理,具有使用测量仪器的操作技能；
（3）基本掌握平面控制测量和高程控制测量；
（4）基本掌握数字测图的过程;
（5）在工程规划、设计和施工中能正确地应用地形图和测量信息;
（6）掌握处理测量数据的理论和评定精度的方法。
（7）在施工过程中,能正确使用测量仪器进行工程的施工放样工作。
（8）提升四个自信， 树立正确的世界观、 人生观与价值观， 并建立为国家建设奉献力量的决心。
2.2 课程目标与毕业要求之间的对应关系
毕业要求标准 |
指标点 |
课程目标 |
3.设计/开发解决方案： |
3.1能够针对复杂道路桥梁与渡河工程问题，明确工程需求，选择合适的工程技术方法，提出相应解决方案。 |
课程目标2、3、5、7 |
4.研究： |
4.1能够针对复杂道路桥梁与渡河工程问题设计实验，正确采集，分析和解释数据。 4.2能够将实验数据应用到复杂道路桥梁与渡河工程问题的解释中，采用科学的方法对复杂道路桥梁与渡河工程问题进行研究。 |
课程目标3、5、6、7 |
5.使用现代工具： |
5.2能够选择、运用合适的现代工程工具、信息技术工具和交通类软件，对复杂道路桥梁与渡河工程问题进行分析和模拟，理解工具应用的适用性和有限性。 |
课程目标1、4 |
6.工程与社会： |
6.1理解与道路桥梁与渡河工程领域相关的各类法律法规、标准规范、政策方针等。 6.2了解并能正确评估道路桥梁与渡河工程实践和解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化等方面的影响，理解应承担的社会责任。 |
课程目标8 |
3. 课程的重点、难点
本课程的重点在于测量观测数据的成果整理的掌握，难点在于测量工作的基本原则的掌握，以及创新思维的培养。
课程思政设计
1.讲授测量学在国民经济和社会发展规划中应用中,测绘信息是重要的基础信息之一,各种规划及地籍管理,首先要有地形图和地籍图。另外,在各项经济建设中,从勘测设计阶段到施工、竣工阶段,都需要进行大量的测绘工作。即使在国家的各级管理工作中,测量和地图资料也是不可缺少的重要工具。引导学生树立建设祖国、 建设世界的奋斗精神。
2. 讲授在国防建设中,军事测量和军用地图是现代大规模的诸兵种协同作战不可缺少的重要保障。对于远程导弹、空间武器、人造卫星和航天器的发射,要保证其精确入轨,随时校正轨道和命中目标,除了应算出发射点和目标点的精确坐标、方位、距离外,还必须掌握地球的形状、大小的精确数据和有关地域的重力场资料。引发学生的思考---只有自力更生，不断创新才能掌握核心技术，拥有世界话语权。
3. 讲授在科学试验方面,诸如空间科学技术的研究,地壳的变形、地震预报、灾情监测、空间技术研究、海底资源探测、大坝变形监测、加速器和核电站运营的监测等,以及地极周期性运动的研究,无一不需要测绘工作紧密配合和提供空间信息。引导学生树立开拓未来，不断进取的民族精神。
4. 另外， 通过布置小组协同合作的实验实习， 使同学们综合应用多种测绘新技术，取长补短，优势互补，精诚合作，培养利用多学科知识解决复杂环境下的道路工程问题的能力。
四、教学内容安排
序号 |
章 节 |
参考学时 |
教学内容 |
课程目标 |
1 |
第一章 绪论 |
2 |
§1-1.测量学的任务与作用 §1-2.测量坐标系 §1-3.用水平面代替水准面的限度 §1-4.测量工作的基本概念 |
明确测量学的任务作用并熟练掌握测量学的基本知识 |
2 |
第二章水准测量 |
6 |
§2-1.水准测量原理 §2-2.水准仪及其使用 §2-3.普通水准测量的实施及成果处理 §2-4.国家三、四等水准测量 §2-5.水准测量误差分析 |
1.掌握水准测量的原理及仪器的操作。2. 掌握普通水准测量的内、外业。3. 掌握三、四等水准测量；4.明确水准测量误差的特性及消除方法 |
3 |
第三章 角度测量与距离测量 |
4 |
§3-1.角度测量原理与经纬仪 §3-2.角度测量及误差分析 §3-3.距离测量 §3-4.直线定向 §3-5.全站仪 |
1.掌握角度测量的原理及经纬仪的构造；2. 掌握测回法观测水平角的方法；3.掌握全站仪的安置、设置及观测水平角。4.了解钢尺量距、视距测量；了解光电测距仪测距的方法；掌握直线定向的基本知识和方位角测量 。 |
4 |
第四章 测量误差的基本理论
|
4 |
§4.1测量误差概述
§4.1偶然误差特性
§4.3衡量精度的指标 §4.4误差传播定律
§4.5等精度直接观测平差
§4.5不等精度直接观测平差 |
1.了解测量误差的概念，偶然误差的特性。2.掌握衡量精度的指标.3. 了解误差传播定律的内容和应用；掌握算术平均值的概念及其中误差计算公式。掌握等精度直接观测平差和不等精度直接观测平差。 |
5 |
第五章 GNSS测量
|
2 |
§5.1 GNSS概述
§5.2ＧＮＳＳ 卫星定位的基本原理
§5.3ＧＮＳＳ 静态相对定位的实施
§5.4实时ＧＮＳＳ 的原理与应用
§5.5网络ＲＴＫ 和ＣＯＲＳ 技术 |
了解ＧＮＳＳ 的基本构建过程和发展现状，掌握ＧＮＳＳ 定位导航的基本原理，重点掌握利用ＧＮＳＳ 进行静态相对定位和实时动态ＧＮＳＳ 定位导航的原理及实施方法，掌握相关仪器操作和数据处理软件使用方法，了解网络ＲＴＫ 和ＣＯＲＳ 技术的原理以及使用方法。 |
6 |
第六章 控制测量 |
6 |
§6-1 概述 §6-2 方位角传递与坐标正反计算 §6-3.导线测量 §6-4.交会测量 §6-5.坐标换带计算 §6-6.高程控制测量 §6-7.GNSS控制测量 |
1.掌握方位角传递与坐标正反计算；2.掌握导线测量的内、外业工作；3.熟悉交会定点；4.掌握高程控制测量方法 ； |
7 |
第七章 大比例尺地形图的测绘与应用 |
4 |
§7-1.地形图测绘的基本知识 §7-2.地形图的分幅与编号 §7-3.数字测图 §7-4.阅图的基本知识 §7-5地形图的应用 §7-6.数字地面模型及其应用 |
1. 掌握大比例尺地形图测绘的基本知识；2.掌握大比例尺地形图数字化测图方法；3.了解地形图的基本知识；4.掌握地形图的基本应用和工程应用 |
8 |
第八章施工测设 |
2 |
§8-1.概述 §8-2.角度、距离与高程的测设 §8-3.地面点平面位置的测设 §8-4.全站仪施工测设 §8-5.GNSS RTK施工测设 |
掌握测设的基本工作和全站仪和GNSS RTK在测设中的应用 |
9 |
第九章道路中线测量 |
4 |
§9-1.概述 §9-2.路线交点、转角和里程桩 §9=3.基本型平曲线要素的计算 §9-4.道路中线逐桩坐标的计算 §9-5.几种典型平曲线要素的计算 §9-6.全站仪测设道路中线 §9-7.GNSS RTK 测设道路中线 |
1.掌握带缓和曲线的平曲线的测设过程；2.了解道路中线逐桩坐标的计算；3.了解几种典型平曲线要素的计算。 |
10 |
第十章路线纵、横断面测量 |
2 |
§10-1.概述 §10-2.路线高程控制测量 §10-3.路线高程控制测量 §10-4.横断面测量 §10-5.道路施工测量 |
1.掌握基平、中平测量的方法；2. 掌握横断面测量的方法 |
11 |
第十一、十二、十三、十四章 |
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|
自学 |
测量教学中的实验环节 |
1 |
实验一：普通水准测量 |
2 |
实验一：普通水准测量 |
完成两点间的往返等外水准测量 |
2 |
实验二：四等水准测量 |
2 |
实验二：四等水准测量 |
完成两点间的往返四等水准测量 |
3 |
实验三：全站仪的安置 |
2 |
实验三：全站仪的安置 |
①熟悉仪器的构造；②掌握全站仪的对中、整平 |
4 |
实验四：水平角测量 |
2 |
实验四：水平角测量 |
以测回法完成全站仪观测水平角 |
5 |
实验五：测三边形 |
2 |
实验五：测三边形 |
完成对三边形的边长、角度的观测 |
五、课程考核方式与成绩评定
1. 课程考核
本课程采用平时成绩 +期末考试方式确定总评成绩。其中平时成绩考核包括课间实验、作业、讨论、出勤等内容，期末考试采用考试方式（百分制）。
成绩评定
课程总成绩 =期末成绩 70%+平时成绩 30%。平时成绩=课堂出勤率5%+作业10%+课间实验15%；课程学期内缺勤率小于10%为80-100分，课程学期内缺勤率小于40%为60-80分，课程学期内出勤率不足40%为0-59分；作业80%以上概念清晰准确80-100分，40%以上概念清晰60-80分，基本概念掌握度不足0-59分；课间实验实现预期实验目标80%以上80-100分，课间实验实现预期实验目标60%以上60-80分，课间实验实现预期实验目标60%以下0-59分。
六、课程建议教材及主要参考资料
1.建议教材
（1）《测量学》（第五版），许娅娅、沈照庆、雒应，北京：人民交通出版社股份有限公司，2020.7
（2） 测量学慕课，负责人沈照庆，https://www.icourse163.org/course/CHD-1003271003。
2.主要参考资料
（1）《测绘学概论》（第三版），宁津生、陈俊勇等，武汉大学出版，2016.1,
七、其他
无
大纲撰写人：张文卿
课程负责人：沈照庆
审核人：
2021年 4月
