本书可作为高等学校土木工程、给水排水工程、环境工程、环境科学、环境设备工程、城市规划、建筑工程管理、道路工程、桥梁工程和交通工程等专业的本科生教材，也可供相关专业的工程技术人员参考。

本书较详细地介绍了测量理论、测量技术与方法及最先进的测量仪器，具有较强的实用性。全书共分12章，主要内容为：地面点位的确定、水准测量、角度测量、距离测量与直线定向、小区域控制测量、大比例尺地形图的测绘、地形图的应用、建筑工程测量、线路工程测量，以及全站仪及其应用、全球定位系统等内容。

第1章绪 论………………………………………………………………………………1

 1．1测量学概述……………………………………………………………………………1

 1．2测量学的发展概况……………………………………………………………………2

 1．3地面点位的确定………………………………………………………………………3

 1．4用水平面替代水准面的限度…………………………………………………………7

 1．5测量工作概述…………………………………………………………………………8

 思考题与习题………………………………………………………………………………10

第2章水准测量……………………………………………………………………………11

 2．1水准测量的原理………………………………………………………………………11

 2．2水准测量的仪器和工具………………………………………………………………ll

 2．3 DS3级微倾式水准仪的使用…………………………………………………………15

 2．4普通水准测量…………………………………………………………………………17

 2．5微倾式水准仪的检验与校正…………………………………………………………23

 2．6精密水准仪与水准尺…………………………………………………………………25

 2．7电子水准仪简介………………………………………………………………………27

 思考题与习题………………………………………………………………………………30．

第3章角度测量……………………………………………………………………………32

 3．1水平角测量原理………………………………………………………………………32

 3．2光学经纬仪……………………………………………………………………………32

 3．3水平角测量……………………………………………………………………………36

 3．4竖直角测量……………………………………………………………………………42

 3．5经纬仪的检验与校正…………………………………………………………………44

 3．6电子经纬仪简介………………………………………………………………………47

 思考题与习题……………………………………………………………………………48

第4章距离测量与直线定向…………………………………………………………………50

 4．1钢尺量距………………………………………………………………………………50

 4．2视距测量………………………………………………………………………………57

 4．3电磁波测量距离………………………………………………………………………60

4．4直线定向…………·…………………………………………………………………65

4．5罗盘仪及其使用………………………………………………………………………68

思考题与习题………………………………………………………………………………69

 第5章测量误差的基本知识………………………………………………………………71

5．1测量误差概述…………………………………………………………………………7l

5．2偶然误差的特性………………………………………………………………………72

5．3衡量精度的指标………………………………………………………………………74

5．4误差传播定律…………………………………………………………………………75

5．5等精度直接平差………………………………………………………………………78

思考题与习题………………………………………………………………………………81

 第6章小区域控制测量……………………………………………………………………82

6．1概 述………………………………………………………………………………82

6．2导线测量外业…………………………………………………………………………84

6．3导线测量内业…………………………………………………………………………85

6．4高程控制测量…………………………………………………………………………90

思考题与习题……………………………………………………………………………一‘95

 第7章大比例尺地形图的测绘………………………………………………………一97

7．1地形图的基本知识……………………………………………………………………97

7．2大比例尺地形图的测绘……………………………………………………………109

7．3地籍测量……………………………………………………………………………116

思考题与习题………………………………………………………………………………118

 第8章地形图的应用……………………………………………………………………一119

8．1地形图的识读和基本用法…………………………………………………………119

8．2面积量算与电子求积仪……………………………………………………………123

8．3土地平整时的用地分析……………………………………………………………125

8．4地理信息系统简介…………………………………………………………………127

思考题与习题………………………………………………………………………………130

 第9章建筑工程测量………………………………………………………………………13l

9．1测设的基本工作……………………………………………………………………131

9．2建筑场地的施工控制测量…………………………………………………………136

9．3民用建筑的施工测量………………………………………………………………140

9．4工业建筑的施工测量………………………………………………………………146

第10章线路工程测量……………………………………………………………………163

 10．1概 述…………………………………………………………163

 lO．2中线测量……………………………………………………………………………163

 lO．3线路纵横断面测量………………………………………………………………173

 10．4道路施工测量………………………………………………………………………178

 10．5大型桥隧工程测量…………………………………………………………………182

 lO．6管线工程测量………………………………………………………………………188

 思考题与习题………………………………………………………………………………190

第ll章全站仪及其应用…………………………………………………………………191

 11．I全站仪概述…………………………………………………………………………196

 11．2全站仪的各种功能…………………………………………………………………1199

 11．3全站仪数字化测图…………………………………………………………………208

 11．4全站仪在工程测量中的应用…………………………………………………212

 思考题与习题………………………………………………………………………………215

第12章全球定位系统……………………………………………………………………216

 12．1全球定位系统的组成……………………………………………………………216

 12．2坐标系统和时间系统………………………………………………………218

 12．3 GPS卫星定位的基本原理…………………………………………………………219

 12．4 GPS绝对定位和相对定位…………………………………………………………225

 12，5差分GPS定位原理…………………………………………………………………229

 12．6 GPS测量的实施……………………………………………………………………23l

 12．7 GPS测量数据处理…………………………………………………………………237

附录……………………………………………………………………………………………241

  测量学是一门研究地球形状和大小以及确定地面点位的科学。其主要内容包括测定和测设两大部分。测定是指运用测量仪器和方法，通过测量和计算，获得地面点的测量数据，或者把地球表面的地形按一定比例缩绘成地形图，供科学研究、国民经济建设和规划设计使用。测设(也称施工放样)是将规划图纸上设计好的建筑物、构造物的位置(平面位置和高程)用测量仪器和测量方法在地面上标定出来，作为施工的依据。测量学按照所研究的领域和服务对象的不同，分为以下几个分支学科：①大地测量学，是研究和确定整个地球形状和大小，解决大地区控制测量和地球重力场等问题的科学。大地测量学又分为常规大地测量学、天文大地测量学、重力大地测量学和卫星大地测量学等。②普通测量学，是只研究地球表面小区域的测量理论、技术和方法的科学。③摄影测量学，是研究利用遥感和摄影相片来测定物体的形状和大小的科学。摄影测量学又分为航空摄影测量学、地面摄影测量学和卫星遥感测量学等。④工程测量学，是研究工程建设在勘测、设计、施工和管理各阶段中的各种测量的科学。⑤地图制图学，是研究如何利用各种地图投影方法，将测量成果资料编绘和制印成各种地图的科学。⑥海洋测量学，是研究海洋和陆地水域的测量和绘图的科学。测量学的任务就是用各种测量仪器、测量技术和方法来确定地面点的位置，为国民经济各部门服务。测绘信息是国民经济建设中最重要的基础信息之一，测绘科学被广泛应用于国民经济和社会发展规划中。测绘科学在土建类各专业工程建设中有着广泛的应用。例如，在城镇规划、建筑工程、道路与桥梁工程、交通工程和管道工程的勘测设计阶段需要测绘各种比例尺的地形图，供规划设计用。在施工阶段，必须用测量仪器和测量方法将规划图纸上设计好的建筑物、构造物、道路、桥梁及管线的位置(平面位置和高程)在地面上标定出来，以便进行施工。在工程结束后，还要进行竣工测量，供日后维修和扩建用，对于一些大型或重要建筑物和构造物还需要定期进行变形观测，确保其安全。测量学是一门古老的科学，与人类赖以生存的地球密切相关。人类通过对天体运行规律的观测和对地球的实地测量，逐渐认识到地球是一个圆球体。1687年牛顿根据自己发现的万有引力定律，提出了地球为椭球的理论，指出，地球在离心力的作用下，应该是一个两极处略扁的扁球，其形状与一个椭圆绕其短轴旋转而成的旋转椭球体极为接近。我国从l。708年开始进行的大规模天文大地测量，结果发现纬度越高，每度子午线弧长越长。法国科学院l，735～1741年测量子午线弧长，其结果是高纬度处的曲率半径较低纬度处的大。这些事实都证明了牛顿学说的正确性。牛顿旋转椭球体的学说，为地球形状和大小的研究奠定了基础。测绘科学可分为三个部分：大地测量、摄影测量和地图制图。这三门学科自身都有着很长的发展过程，有的经过几百年，有的甚至经历了上千年的发展过程。在大地测量领域，其发展史是从17世纪开始逐渐形成的。从1615年荷兰人斯奈洛首先用三角测量网做弧度测量算起，迄今已有300多年的历史。在此期间，随着生产力的发展和科学技术的进步，人们发明了望远镜，使测量仪器发生了非常大的变化，提高了测量结果的精度。大地测量学在理论和技术上也取得了很大的进步。1806年法国数学家勒让德提出最小二乘法理论，1810～1826年德国的数学家、大地测量学家高斯陆续发表了5种著作，将最小二乘法理论用于测量平差，使得测量平差中的许多问题得到解决。但在20世纪50年代以前，大地测量在进行地面控制测量方面，仍按经典的三角测量方法进行。1948年和1957年先后发明了光电测距仪和微波测距仪，大大提高了距离测量的精度。地面控制测量由经典的三角测量发展为边角网测量和导线测量的方法。20世纪80年代以后，全球定位系统(GPS)以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，在大地测量、工程测量等许多领域中得到广泛应用，也为今后的大地测量提供了广泛的发展空问。在摄影测量领域，其发展开始于1873年摄影技术发明以前，总共也有200多年了。随着航空技术的发展，摄影测量发展为航空摄影测量阶段，将测量的部分工作由地面发展到空中，极大地减轻了测量业的工作量，提高了测量制图的工作效率。在20世纪90年代，摄影测量进入数字摄影测量时代，摄影测量实现了自动化。空间技术的发展带来了摄影测量技术的飞跃，发展成为卫星遥感(Rs)技术。(p1)

随着计算机技术、电子技术、通信技术等先进技术的迅速发展，测量学在技术手段、方法和理论上发生了质的飞跃，为满足工程建设对新技术的需要，本书较详细地介绍了最先进的测量仪器、测量理论、测量技术与方法，具有较强的实用性。全书共分12章，主要内容为：绪论、地面点位的确定、水准测量、角度测量、测量误差的基本知识、距离测量与直线定向、小区域控制测量、大比例尺地形图的测绘、地形图的应用、建筑工程测量、线路工程测量，以及全站仪及其应用、全球定位系统等内容。系统地介绍了测量的基本知识、基础理论、控制测量、地形图测绘、地形图应用等普通测量的内容，以及建筑工程测量、线路工程测量等工程测量的相关内容，并在有关章节中分别介绍了电子水准仪、电子经纬仪、电子求积仪、地理信息系统、地籍测量、数字化测图等测量新仪器和新技术。对电子全站仪和全球定位系统GPS作为单独章节进行较详细介绍，以满足教学和工程实践的需要。 本书由哈尔滨工业大学测量教研室教师结合多年教学及实际工程经验编写，参加编写的人员有：夏冬君(第l、4、12章)、姬玉华(第2、lO章)、张立群(第3章)、王世成(第5章)、邱志贤(第6章)、孔凡玉(第7、9、11章)、陶泽明(第8章)。全书由姬玉华、夏冬君主编。

本书可作为高等学校土木工程、给水排水工程、环境工程、环境科学、环境设备工程、城市规划、建筑工程管理、道路工程、桥梁工程和交通工程等专业的本科生教材，也可供相关专业工程技术人员参考。 由于编者水平有限，书中难免存在疏漏及不妥之处，谨请广大读者批评指正，提出宝贵意见。