《工程测量》教材编写思路
一、教材建设指导原则
教育部高等学校高职高专测绘类专业教学指导委员会根据《测绘类专业规范》规定的人才培养目标及课程设置，制定科学的统一规划，整合测量教研室优秀教学资源进行编写，严格保证教材的编写和出版质量。力争使教材具有一定的指导性、规范性和创新性。
二、教材质量保证体系
1．编写人员资格要求
为保证规划教材质量，要求主编具有高讲职称，副主编、参编具有讲师以上职称，至少讲授该课程5年以上，并具备一定的科研能力和具有教材编写经验，具有很好的文字功底和文字表达能力。
2．实行主编负责制
每本书由主编组织教材编写，对书稿质量全权负责，并负责最后的统稿等相关事宜。
三、教材编写具体要求
1．有明确的教学指导思想
教材编写要紧密结合专业规范规定的人才培养目标，明确教材自身的层次与定位，按照本课程的教学要求，在编写中贯穿相应的教学指导思想。突显规划教材的指导性和规范性。
2．结构体系要求
编写前要研究已经出版的同类经典教材，博采众长，在继承的基础上勇于创新。体系设计应科学合理，满足教学的适用性。
3．内容要求
要充分体现测绘学科的新发展、新技术、新要求，要考虑学科之间的交叉与融合，减少陈旧的内容。根据本课程的教学需要，适当增加实践教学内容。要求文字精炼，通俗易懂，易教且易学。教材篇幅要与学时对等。
四、实施步骤
该教材拟定由西北工业大学出版社出版，为保证教材的规划、编写及出版工作顺利实施。具体实施步骤如下：
（1）2012年11月，成立教材编审委员会。设顾问1人，主审1人，主编1人，副主编2-3人，参编3-4人。讨论确定具体编写教材的目录及实施方案及实施进度。
（2）2012年12对编写大纲进行审定，完善确定教材编写大纲。
（4）2013年1-5月，签订出版合同，主编分配编写任务，进入教材编写阶段。
（5）2013年6月，编写完成定稿后，书稿交由编审委员会指定的专家处审阅，审阅合格后交由出版社出版发行。
附件一
《工程测量》编写目录
（带☆的内容为选学内容或做参考资料-30.1万字）
前 言
项目一 预备知识（1.5万字） 王郑睿
1.认识测量学
测量学的研究对象、任务及作用
地球的形状和大小
2.测量学基础知识
地面点位置的表示方法
用水平面代替水准面的限度
测量工作的基本原则
思考题与习题
项目二 高程测量（4.5万字） 杨丽
1.高程测量基础
水准测量原理
DS3型水准仪和水准尺
☆电子水准仪及自动安平水准仪简介
水准仪的操作使用方法
DS3型微倾式水准仪的检验与校正
水准测量的误差来源及消减办法
2.普通水准测量
3.四等水准测量
4.高程计算
☆5.三角高程测量
练习题
技能训练
项目三 平面控制测量（8.0万字）
1.平面控制测量基础（6.0万字）
（1）经纬仪及角度测量（2.6万字） 黎瑾慧
DJ6型光学经纬仪
经纬仪的使用
水平角观测
竖直角观测
DJ6型光学经纬仪的检验与校正
水平角测量的误差来源及消减办法
☆DJ2型光学经纬仪
☆电子经纬仪
（2）距离测量（2.4万字） 黎瑾慧
钢尺量距
视距测量
全站型电子速测仪及距离测量
直线定向
坐标正反算
☆（3）测量误差初步知识（1.0万字） 张新盈
测量误差概述
偶然误差的特性
衡量精度的标准
误差传播定律
2.导线测量（1.0万字） 王玉振
导线测量的外业工作
导线测量的内业工作
☆3.GPS图根控制测量（1.0万字） 张新盈
练习题
技能训练
项目四 大比例尺地形图测绘与应用（3.5万字） 王郑睿
1.地形图基础
认识地形图
地物在地形图上的表示方法
地貌在地形图上的表示方法
2.地形图测绘
3.地形图的应用
地形图的基本应用
地形图在工程勘测规划设计工作中的应用
☆4.数字测图简介
练习题
技能训练
项目五 工程测量（10.5万字）
1.工测量基础（2.0万字） 王玉振
施工测量概述
施工控制网的布设
基本测设工作
放样点的平面位置的基本方法
坡度线的测设
圆曲线的测设
2.工业与民用建筑测量（3.0万字） 刘世祥
建筑场地施工控制测量
民用建筑施工测量
工业厂房施工测量
烟囱（或水塔）施工测量
管道施工测量
3.建筑物变形观测（1.0万字） 王玉振
垂直位移观测
水平位移观测
倾斜观测
裂缝观测
4.渠道测量（1.5万字） 张新盈
踏勘选线
中线测量
纵横断面测量
纵横断面图的绘制
土（石）方量计算
施工断面放样
5.河道测量（1.5万字） 张新盈
水位测量
水深测量
河道纵横断面测量
水下地形测量
6.道路工程测量（1.5万字） 王玉振
道路施工测量
桥梁施工测量
地下隧洞施工测量
技能训练
练习题
参考文献
30．1万字
附件二
教材编写出版社基本要求
（按西北工业大学出版社格式）
【项目描述】
结合水利水电、工业民用建筑等专业对测量学知识和技术的要求，本项目对测量学的基本理论、基础知识作一般性阐述，主要内容包括：测量学研究对象、任务及作用，地面点位置的表示方法（坐标和高程），水平面代替水准面的限度，测量工作的原则以及测量误差的概述。重点内容是地面点的表示方法，难点是用水平面代替水准面的限度。本项目内容是学习工程测量的具体工作方法和技术手段的知识铺垫。通过本项目的学习要明确测量学的研究对象，掌握测量基本概念术语、测量坐标系的构成和地面点位置的确定方法。【学生学习目标要求】
1．能描述建筑工程测量的地位、作用和任务。
2．能说出水准面、大地水准面、地理坐标、平面直角坐标、绝对高程、相对高程、比例尺、比例尺精度、测量工作的基本原则等基本概念。
3．能够阐明地面点位的表示方法（坐标和高程）。
4．会写出测量应该遵循的原则
【任务介绍】
本任务主要是为了使学生对测量学的概念、测量学的形成和发展有一个概括的了解和把握，即解决“什么是测量学？”“测量学是做什么的？”“为什么要学测量学？”等问题。以此对该课程有初步了解，为以后学好后续课程提供清晰的视野和学习思路。
【学习目标】
知识目标：掌握测量学的研究对象、任务，分类及作用。
能力目标：能解释“测量”是做什么的，学这门课有什么意义；能够区别测定与测设；能把握住工程测量与其他测量的区别与相关性。
【任务实施】
测量学是研究如何测定地面点的点位，将地球表面的各种地物、地貌及其他信息测绘成图以及确定地球形状和大小的一门科学。
根据研究对象和工作任务的不同，测量学又分为以下几门主要分支学科：
1．大地测量学：
研究在地球表面广大区域内建立大地控制网，测定地球形状、大小和地球重力场的理论、技术和方法的学科称为大地测量学。其主要任务是为其它测量工作提供起算数据；为空间技术和军事用途提供控制基础；为地球科学研究问题提供资料。
2．地形测量学：
研究测绘地形图的理论、技术与方法的学科称为地形测量学。地形测量的任务就是将地球表面的地物、地貌及其它信息测绘成图，以满足各个领域、各个方面的需要。
3．摄影测量学：
研究如何利用摄影像片来测定物体的形状、大小、位置和获取其它信息的学科称为摄影测量学。摄影测量属于遥感的一种，在测量学范围内，其主要研究对象仍然是地球表面，其主要任务仍然是测绘地形图。
4．工程测量学：
修建水电站，首先应测绘坝址以上该流域的地形图，作为水文计算、地质勘探、经济调查等规划设计的依据；初步设计后，又要为大坝、涵闸、厂房等水工建筑物的设计测绘较详细的大比例尺地形图；在施工过程中，又要通过施工放样指导开挖、砌筑和设备安装；工程竣工时，检查工程质量是否符合设计要求，还要进行竣工测量；在工程的使用管理过程中，为了监视运行情况，确保工程安全，应定期对大坝进行变形观测。由此可见，测量工作伴随着工程建设的全过程，贯穿于工程建设的始终。作为一名工程技术人员，必须掌握必要的测量知识和技能，才能担负起工程勘测、规划设计、施工及管理等各项任务。
从以上讨论中可以看出，对于工程建设而言，测量工作大体上可以分为“测定”和“测设”两大方面。所谓测定，就是把地表的存在状态，通过一定的测量仪器和测量方法进行测量，并以数据或图纸的形式把它们表现出来，以满足工程规划设计的需要。所谓测设（又叫施工放样），就是把图纸上的设计好的建筑物、构筑物，通过一定的测量仪器和测量方法将它们在实地上标定出来，以作为施工的依据。测定和测设是测量工作的两个相反过程。
由于各种工程建设以及工程建设的各个阶段都是离不开测量工作的，为此，水利水电、工业民用建筑等土木类专业的学生，在掌握相关测量知识上提出如下要求：
（1）掌握测量学的基本理论、基本知识及基本技能。
（2）能训练操作各种常用的测量仪器。
（3）会使用测量仪器进行角度、高程、距离等基本的测量工作。
（4）能够由已知数据及观测数据计算出所求点位的坐标、高程、方位等。
（5）能进行各种地形图、平面图的测绘与使用。
（6）能应用所学的测量知识，进行土木工程施工的定位、放样、抄平等工作。
地球表面是极其不规则的，有山地、丘陵、平原、盆地、海洋等起伏变化，陆地上最高处珠穆朗玛峰高出海水面8848.13m ，海洋最深处马利亚纳海沟深达11022m ,看起来起伏变化非常之大，但是这种起伏变化和庞大的地球（半径约6371km）比较起来是微不足道的；同时，就地球表面而言，海洋的面积约占71%，陆地仅占29%，所以海水面所包围的形体基本上代表了地球的形状和大小。
由于地球的自转运动，地球上任何一点都要受到离心力和地球引力的双重作用，这两个力的合力称为重力。重力的作用线称为铅垂线。铅垂线是显而易见的，悬挂物体静止时自然下垂的线即为铅垂线。铅垂线是测量工作的基准线。
水自然静止时的表面称为水准面，它是一个重力等位面，其特性是处处与铅垂线垂直。由于水位有高有低，所以水准面有无穷多个，其中与平均海水面（由于受太阳、月亮地球三者引力的影响，出现潮汐，海水面时高时低，取它们的平均位置，即平均海水面）吻合并向大陆内部延伸而形成的封闭曲面称为大地水准面，大地水准面是测量工作的基准面。
任务二 测量学基础知识
【任务介绍】
测量工作，无论其多么复杂，都可以归结为测定或测设一系列地面点的位置，确定地面点的位置必然牵涉地球的形体问题，所以在本任务中，先要了解地球的形状和大小，然后阐述地面点如何进行表示，最后再介绍水平面代替水准面的范围。主要是为了使学生对测量坐标系及其应用有了解和认识。即解决“有哪些坐标系？”“这些坐标系是如何建立的？有什么应用特点？”等问题。本节内容将对学生以后学习地形图测绘提供知识铺垫。
【学习目标】
知识目标：掌握地球形体和测量基准线、基准面，掌握地面点位置的表示方法（平面坐标、高程）；水平面代替水准面的限度。
能力目标：培养学生分析地面点确定方法的思维能力。
【任务实施】
一、地面点位置的表示方法
从空间解析几何中知道，一个点的空间位置，可以用三个量来确定，即三维空间坐标。同样在确定地面点时，也采用三维空间坐标来表示。在大范围内，用球面坐标系的两个坐标表示地面点投影到椭球表面上的位置；在小范围内，用平面直角坐标系的两个坐标表示地面点投影到水平面上的位置，第三个坐标用高于或低于大地水准面铅垂距离来表示。如图1-2-2所示。
和空间解析几何中空间点位的表示方法相类似，地面点的位置是以它在某一个基准面上的投影位置（坐标）和它相对于某一个基准面的高度位置（高程）来表示的。如图1-2-2所示。
图1-2-2 点投影
1地面点的坐标
由于选取的基准面不同，地面点的坐标有多种表达方式。测量工作中常用的坐标有以下几种：
（1）大地坐标
用大地经度L和大地纬度B表示地面点在参考椭球面上投影位置的坐标，称为大地坐标。
如图1-2-3所示，O为参考椭球的球心，NS为椭球的旋转轴，通过该轴的平面称为子午面(如图中的NQMS面)。子午面与椭球面的交线称为子午线，又称为经线，其中通过英国伦敦格林尼治天文台的子午面和子午线分别称为起始子午面和起始子午线。通过球心O且垂直于NS轴的平面称为赤道面(如图中的WM。ME)，赤道面与参考椭球面的交线称为赤道。通过椭球面上任一点Q且与过该点切平面垂直的直线QK，称为Q点的法线。地面上任一点都可以向参考椭球面作一条法线。地面点在参考椭球面上的投影，即通过该点的法线与参考椭球面的交点。
图1-2-3 大地坐标
大地经度L，即通过参考椭球面上某点的子午面与起始子午面的夹角。由起始子午面起，向东0°～180°称为东经；向西0°～180°称为西经。
大地纬度B，即参考椭球面上某点的法线与赤道面的夹角。从赤道面起，向北0°～90°称为北纬；向南0°～90°称为南纬。纬度相同的点的连线称为纬线，它平行于赤道。
地面点的大地经度和大地纬度可以通过大地测量的方法确定。
（2）高斯平面直角坐标
大地坐标的优点是对于整个地球有一个统一的坐标系统，用它来表示地面点的位置形象直观。但它的观测和计算都比较复杂。
我国大面积的地形图测绘，采用高斯平面直角坐标系。这种坐标系由高斯创意，经克吕格改进而得名。它是采用分带(经差6或3为一带)投影的方法进行投影，将每一投影带经投影展开成平面后，以中央子午线的投影为x轴，赤道投影为y轴而建立的平面直角坐标系。地面点在该坐标系内的坐标称为高斯平面直角坐标。此部分内容只作了解。
（3）平面直角坐标
对于小范围的测区，以水平面作为投影面，地面点在水平面上的投影位置用平面直角坐标表示。
图1-2-4 平面直角坐标 图1-2-5 绝对高程与相对高程
2地面点的高程
练习题题
1．填空题：
1）对工程建设而言，测量学的内容包括 和 两部分。
2）水准面有无数多个，其中与平均海水面相吻合的水准面称为 ，它是测量工作的 。
3）用 和 表示地面点在参考椭球面上投影位置的坐标，称为大地坐标。
3）研究工程建设在规划设计、建筑施工、运营管理各个阶段如何进行测量的理论、技术与方法的学科称为 。
2．判断题：
1）测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面点位的科学。 （ ）
2）水准面的特点是水准面上的任意一点的铅垂线都垂直于该点的曲面 。（ ）
3）在局部小范围内（以10km为半径的区域内）进行测量工作时，可以用水准面代替大地水准面。 （ ）
3．简答题
1）测量学的研究对象是什么？它的主要任务是什么？
2)测量工作在工程建设中的作用是什么？
3)什么叫测定？什么叫测设？
4)铅垂线、水准面、大地水准面、水平面、大地体、地球椭球是如何定义的？
