第1章緒論
1.1測量工作的任務    1
1.2地球的形狀和大小    2
1.3測量坐標繫    4
1.4高程繫統    7
1.5標準方向與方位角    7
1.5.1標準方向    8
1.5.2直線方向的表示方法    8
1.5.3坐標方位角的推算    10
1.6用水平面代替水準面的限度    11
1.6.1水準面曲率對水平距離的影響    11
1.6.2水準面曲率對高差的影響    12
1.6.3水準面曲率對水平角的影響    12
1.7測量工作概述    12
思政案例新中國測繪科技發展成就見證大國自信    13
思考題與習題    13

第2章水準測量
2.1水準測量原理    14
2.2光學水準儀和水準尺    15
2.2.1水準儀的基本構造    15
2.2.2水準尺和尺墊    18
2.2.3水準儀的使用    19
2.3水準測量實施方法    20
2.3.1水準點與水準路線    20
2.3.2水準測量方法    22
2.3.3水準測量成果整理    25
2.4精密水準儀和水準尺    27
2.4.1精密水準儀    28
2.4.2精密水準尺與讀數方法    29
2.5數字水準儀    30
2.5.1數字水準儀基本原理    31
2.5.2數字水準儀的技術操作    32
2.5.3數字水準儀的注意事項    33
2.6水準儀的檢驗和校正    34
2.6.1圓水準器的檢驗與校正    34
2.6.2十字絲橫絲的檢驗與校正    35
2.6.3水準管軸平行於視準軸的檢驗與校正    35
2.6.4水準儀補償器的檢驗    36
2.6.5注意事項    37
2.7水準測量誤差分析    37
2.7.1儀器誤差    37
2.7.2觀測誤差    37
2.7.3外界條件的影響    38
思政案例“國測一大隊”的先進事跡    39
思考題與習題    39

第3章角度與距離測量
3.1角度測量原理    41
3.1.1水平角測量原理    41
3.1.2豎直角觀測原理    42
3.2角度測量的儀器和基本操作    42
3.2.1經緯儀    43
3.2.2全站儀    44
3.2.3全站儀的基本操作    46
3.3水平角測量    48
3.3.1測回法    48
3.3.2方向觀測法    50
3.4豎直角測量    51
3.4.1豎盤測角結構    51
3.4.2豎直角計算    52
3.4.3豎盤指標差    53
3.4.4豎直角觀測    54
3.5距離測量    54
3.5.1鋼尺量距    54
3.5.2視距測量    55
3.5.3電磁波測距    57
3.5.4全站儀距離測量    59
3.5.5手持式測距儀簡介    61
3.6全站儀的檢驗與校正    61
3.6.1照準部水準管軸的檢校    62
3.6.2十字絲豎絲的檢校    62
3.6.3視準軸的檢校    62
3.6.4橫軸的檢校    63
3.6.5豎盤指標差的檢校    64
3.6.6光學對中器的檢校    64
3.7角度測量的誤差分析    65
3.7.1儀器誤差    65
3.7.2觀測誤差    66
3.7.3外界條件的影響    67
3.8距離測量誤差    67
思政案例不畏限險勇測珠峰（一）    68
思考題與習題    68

第4章全站儀測量
4.1概述    70
4.2全站儀的望遠鏡和補償器    71
4.3全站儀電子測角原理    74
4.4菜單功能總圖及設置    76
4.5全站儀坐標測量原理及常規測量操作    79
4.6坐標放樣和後方交會測量    84
4.7懸高測量    86
思政案例不畏限險勇測珠峰（二）    88
思考題與習題    88

第5章全球導航衛星繫統（GNSS）測量
5.1全球導航衛星繫統介紹    89
5.1.1全球定位繫統GPS    89
5.1.2格洛納斯衛星導航繫統GLONASS    91
5.1.3北鬥衛星導航繫統BDS    91
5.1.4伽利略衛星導航繫統Galileo    93
5.1.5衛星導航定位技術的應用    93
5.2GPS定位測量的基本原理    95
5.2.1GPS定位原理    95
5.2.2GPS衛星信號    97
5.2.3GPS測距碼偽距定位測量    98
5.2.4GPS載波相位測量    99
5.3GPS靜態相對定位原理    100
5.4GPS動態相對定位原理    102
5.4.1實時動態定位的基本概念    102
5.4.2RTK定位原理    102
5.4.3網絡RTK定位原理    103
思政案例新時代“北鬥精神”托起“航天強國夢”    105
思考題與習題    105

第6章測量誤差基本知識
6.1測量誤差概述    106
6.1.1測量誤差的來源    107
6.1.2測量誤差的分類及處理方法    107
6.1.3偶然誤差的特性    108
6.2衡量測量精度的指標    109
6.2.1中誤差    110
6.2.2相對誤差    110
6.2.3極限誤差和容許誤差    111
6.3測量誤差傳播定律    111
6.3.1線性函數    111
6.3.2非線性函數    112
6.4算術平均值及其中誤差    113
6.4.1算術平均值    113
6.4.2觀測值的改正數    113
6.4.3由觀測值的改正數計算中誤差    114
6.4.4等精度觀測算術平均值中誤差    114
6.5非等精度觀測值的精度評定    115
6.5.1觀測值的權    115
6.5.2觀測值的加權平均值及其中誤差    116
思政案例“兩彈一星”功勛科學家孫家棟的航天人生    118
思考題與習題    118

第7章控制測量
7.1概述    119
7.2導線測量    122
7.2.1導線布設形式    122
7.2.2導線測量的外業工作    123
7.2.3導線測量計算（近似平差）    124
7.3交會定點測量    131
7.4三、四等水準測量    133
7.4.1主要技術要求    133
7.4.2測站觀測程序與記錄    134
7.4.3測站計算與檢核    135
7.5三角高程測量    136
7.5.1三角高程測量的原理    136
7.5.2三角高程控制測量的技術要求    137
7.5.3全站儀三角高程導線測量的計算    138
7.6GNSS在控制測量中的應用    139
7.6.1GNSS控制測量概述    139
7.6.2GNSS控制網技術設計    140
7.6.3選點及觀測    141
7.6.4觀測數據的處理    141
7.6.5GNSSRTK控制測量    142
思考題與習題    145

第8章地形圖基本知識與應用
8.1地形圖概述    147
8.2地物的表示    150
8.3地貌的表示    155
8.3.1等高線的原理    155
8.3.2等高線表示典型地貌    157
8.3.3等高線的特性    160
8.4地形圖的分幅和編號    160
8.5地形圖圖廓外注記    163
8.6地形圖的應用    165
8.6.1地形圖的基本應用    165
8.6.2地形圖上面積的量算    167
8.6.3按設計坡度選擇最短路線    167
8.6.4利用地形圖繪制地形斷面圖    168
8.6.5在圖上確定彙水面積    169
8.6.6利用地形圖計算土方量    170
思考題與習題    173

第9章大比例尺地形圖測繪
9.1地形測繪的基本方法    175
9.1.1碎部點的選擇    176
9.1.2等高線的勾繪    177
9.2經緯儀測繪地形圖    177
9.2.1經緯儀測圖原理及準備工作    177
9.2.2經緯儀測繪地形圖的方法    178
9.2.3地形圖的拼接、檢查和整飾    179
9.3全野外數字測圖原理及組成    180
9.3.1數字測圖的原理    180
9.3.2數字測圖繫統的組成    180
9.4野外地形數據采集    181
9.4.1野外地形數據采集模式    181
9.4.2地形要素分類編碼    181
9.4.3野外地形碎部點采集    183
9.5數字地形圖的繪制    184
9.5.1數據的傳輸    184
9.5.2CASS9.1功能介紹    185
9.5.3CASS地物繪制    185
9.5.4等高線的繪制與圖幅整飾    186
9.6數字地形圖的應用    187
思考題與習題    187

第10章無人機航空攝影測量
10.1概述    189
10.2無人機航空攝影繫統    190
10.3無人機航空攝影    192
10.3.1航空攝影    192
10.3.2航空攝影基本知識和像片要求    193
10.3.3無人機傾斜攝影    196
10.4航空攝影測量基本理論介紹    198
10.4.1航空攝影常用坐標繫    198
10.4.2航攝像片的內素    199
10.4.3像點空間坐標變換與共線方程    200
10.4.4單像空間後方交會與立體像對前方交會    202
10.4.5解析空中三角測量    204
10.5像片控制測量    206
10.5.1像片控制點選點    206
10.5.2像片控制點布設    206
10.5.3像片控制點的測量    209
10.6傾斜攝影測量實景三維建模    210
10.6.1傾斜攝影建模特點    210
10.6.2傾斜攝影三維建模的關鍵技術    211
10.6.3傾斜攝影三維建模常用軟件    212
10.6.4傾斜影像實景三維建模    212
10.6.5無人機航空攝影測量產品    213
10.7基於實景三維模型的數字測圖    215
思考題與習題    216

第11章建築工程測量
11.1建築工程測量概述    217
11.1.1建築工程測量的主要內容    217
11.1.2建築施工測量的主要測量限差    218
11.1.3施工坐標繫與測量坐標繫的轉換    219
11.2施工測量基本方法    219
11.2.1測設已知水平距離    219
11.2.2測設已知水平角    220
11.2.3測設已知高程    221
11.2.4平面點位的測設    222
11.3建築施工控制測量    223
11.3.1施工平面控制測量    223
11.3.2施工高程控制測量    225
11.4建築施工測量    226
11.4.1民用建築物軸線測設    226
11.4.2工業廠房柱列軸線測設    228
11.4.3建築物軸線控制樁測設    228
11.4.4基礎施工測量    229
11.5高層建築物的施工測量    230
11.5.1高層建築物的軸線投測    230
11.5.2高層建築物的高程豎向傳遞    232
11.6建築物變形觀測    233
11.6.1概述    233
11.6.2沉降觀測    234
11.6.3建築物傾斜觀測    236
11.6.4建築物水平位移觀測    237
思考題與習題    238

第12章道路工程測量
12.1概述    239
12.2道路曲線及裡程樁    240
12.2.1路線交點、轉點和轉角    240
12.2.2圓曲線    241
12.2.3緩和曲線    243
12.2.4帶有緩和曲線的圓曲線主點及裡程    244
12.2.5裡程樁設置    245
12.3道路中線測設    246
12.3.1圓曲線測設的傳統方法    246
12.3.2緩和曲線測設的傳統方法    247
12.3.3中線逐樁坐標計算    248
12.4全站儀和GNSSRTK放樣道路中線    252
12.5道路縱、橫斷面測量    253
12.5.1基平測量    253
12.5.2中平測量    254
12.5.3道路橫斷面測量    257
12.6道路施工測量    260
12.6.1中線恢復測量    260
12.6.2豎曲線的測設    260
12.6.3路基邊樁測設    262
思考題與習題    263

參考文獻

黨的二十大報告指出，“教育、科技、人纔是全面建設社會主義現代化國家的基礎性、戰略性支撐”，“我們要堅持教育優先發展、科技自立自強、人纔引領驅動，加快建設教育強國、科技強國、人纔強國，堅持為黨育人、為國育纔，全面提高人纔自主培養質量，著力造就撥尖創新人纔，聚天下英纔而用之。”隨著我國航天技術的發展，特別是北鬥衛星導航繫統的全面建成，向全球提供導航、定位、授時等服務，彰顯了“大國重器”的地位和作用，極大地促進了測繪科學技術的快速發展，湧現出一大批新儀器、新技術、新方法。為了適應測繪科學技術發展，滿足高等教育本科人纔培養目標要求，提高人纔培養質量，更好地服務教學，培養學生的工程應用能力，適應工程實際的需要，編者編寫本書。
在教材編寫中，為了落實黨的二十大報告“全面貫徹黨的教育方針，落實立德樹人根本任務，培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人”的要求，教材結合測繪地理行業和測量學課程的特點，融入了相關實例，增加學生對國家科技自立自強的信心，讓學生感受測繪科技工作者勇於攀登、不斷探索的科學態度以及無怨無悔獻身新中國測繪事業的崇高品質，弘揚“自主創新、開放融合、萬眾一心、追求卓越”的新時代北鬥精神，學習老一輩科學家“國家需要，我就去做”的不求回報、無私奉獻的精神境界。
本教材的主要內容包括測量學基本原理、基本知識、常用測量技術和測量儀器的使用方法。教材的編寫遵循由理論到技術、由方法到應用的順序，根據當前教學需要，增加了電子水準儀、電子全站儀和GNSS接收機等新儀器、新技術、新方法等內容。根據當前測繪科學技術的發展和工程實際應用現狀，教材加強了對全球導航衛星繫統測量原理、數字地形圖測繪理論以及基於CASS軟件數字地形圖的成圖方法和基於數字地形圖的工程應用的介紹，增加了無人機航測基礎理論、傾斜攝影測量實景三維建模技術，以及基於實景三維模型測繪數字地形圖的新方法等內容。在工程測量部分，根據工程施工測量方法的變化，增加了全站儀和GNSS接收機等儀器在具體工程測量項目中的應用和操作方法等內容。
教材注重測繪基本理論、技術和方法的介紹，兼顧測量儀器的操作和CASS軟件的使用，教材圖文並茂，適合高等學校非測繪專業使用，也可供相關工程技術人員參考。另外，本書配套電子教案、習題參考答案供選用院校使用，如有需要，可登錄www.cipedu.com.cn注冊後下載使用。
本書由主編覃鋒統稿，第1、6～12章由覃鋒編寫，第2、3章由黎春玲編寫，第4、5章由覃鋒、馮富壽共同編寫。由於編者水平有限，教材中不足之處，敬請讀者提出寶貴意見。

編者
2023年12月