具体描述
测绘工程概论 本书聚焦于工程建设与国土资源管理的核心基础——现代测绘技术及其在实践中的应用。它深入浅出地构建起读者对测量学、摄影测量学、遥感技术以及地理信息系统（GIS）的系统认知框架，旨在培养具备综合空间信息获取、处理与应用能力的专业人才。 --- 第一部分：测绘学基础与误差理论 本部分作为全书的基石，详尽阐述了测绘工作的基本原理、方法和对精度控制的要求。 第一章 绪论：空间信息时代的测绘 本章首先界定了测绘学的范畴，明确了其在城市规划、基础设施建设、国防安全和资源环境监测中的不可替代性。探讨了测绘技术的发展历程，从传统的几何测量过渡到以卫星定位和数字成像为主导的现代测绘体系。强调了空间参考系的重要性，详细解析了大地坐标系、地方坐标系与世界大地坐标系（如WGS84）之间的转换关系，为后续的精确测量奠定理论基础。 第二章 地球参考系统与大地测量基准 深入剖析了地球的数学模型——参考椭球面。详细介绍了椭球参数的选取依据、大地水准面的概念及其与参考椭球面的差异（大地水准面作为重力基准，参考椭球面作为几何基准）。对国家大地控制网的布设原理、等级划分及维护要求进行了系统阐述，包括如何建立高精度的平面控制和高程控制。 第三章 几何测量基础 这是传统测量技能的核心章节。 角度与距离测量： 详细介绍经纬仪、全站仪的结构原理、操作流程、数据采集与平差计算方法。重点讲解了视线指标差、对中误差等系统误差的消除，以及如何通过多测回保证角度测量的精度。 距离测量原理： 涵盖电磁波测距（EDM）的工作原理，包括相位测量、群速法等，并详细分析了大气折射、气温、气压对测距精度的影响及改正方法。 高程测量： 区分了水准测量与三角高程测量。水准测量部分，重点介绍精密水准仪的构造、操作规范、尺具检验与微小误差（如地球曲率、仪器高度差）的改正。 第四章 测量误差理论与数据平差 工程测量对精度要求极高，因此误差处理是关键环节。本章系统介绍了误差的分类（如系统误差、偶然误差、粗差），并深入讲解了误差的传播规律。核心内容在于最小二乘原理及其在数据平差中的应用。通过实例演示如何使用平差计算来优化一组冗余观测数据，确定最可靠的参数估计值，并对成果精度进行可靠的统计学评估（如单位权中误差的求解）。 --- 第二部分：现代空间定位与对地观测技术 本部分转向非接触式、高效率的空间信息获取技术，这是当代测绘工程的核心竞争力所在。 第五章 全球导航卫星系统（GNSS）测量 全面解析了以GPS、北斗（BDS）、GLONASS和Galileo为代表的GNSS系统的工作原理。 定位原理： 详述了卫星信号的传播过程、伪距和载波相位观测值的获取，以及相对定位（差分定位）相对于绝对定位的优势。 静态与动态测量： 重点介绍静态相对定位在高精度控制网建立中的应用，以及快速动态定位（RTK）和实时事后处理（PPK）在工程放样、地形测绘中的实用技术。探讨了电离层、对流层延迟、多路径效应等影响定位精度的主要误差源及消除策略。 第六章 摄影测量学基础 摄影测量作为三维信息获取的经典手段，本章对其原理进行了透彻分析。 对空中影像的基本要求： 讲解了航摄仪器的性能指标、像片的外方位元素（中心点位置和姿态）和内方位元素。 几何成像模型： 详细推导了对中心投影和共线条件方程，这是理解所有基于影像的定位与建模的基础。 空中三角测量： 阐述了如何通过空中相控和地面控制点，将像片上的像点坐标转换到统一的地面坐标系中，实现对地物的精确坐标恢复。 第七章 航空遥感与数字成像 本章侧重于利用航空或卫星获取大范围地物信息的技术。 遥感系统组成与原理： 介绍被动遥感和主动遥感（如激光雷达LiDAR）的传感器类型、辐射度量、空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率的概念。 数据处理流程： 重点介绍遥感影像的几何校正（消除地形和姿态误差）和辐射校正（消除大气影响）。分析了多光谱影像的特征提取方法，如植被指数（NDVI）的应用。 --- 第三部分：数据处理与地理信息系统 空间数据采集后需要进行组织、管理和分析，本部分围绕数据产品的生产和应用展开。 第八章 数字地形模型（DTM）的建立与应用 DTM是描述地表形态的核心数据。 数据源与表示方法： 介绍DEM（数字高程模型）、TIN（不规则三角网）和格网模型在描述地形上的差异、优缺点和相互转换方法。 DTM的生成技术： 结合前述的GNSS数据、LiDAR点云数据和摄影测量数据，讲解如何插值生成连续、精确的数字地形表面。讨论了生成模型的精度评估标准（如均方根误差）。 第九章 地理信息系统（GIS）原理与实践 GIS是整合空间数据和属性数据的信息管理系统。 GIS空间数据模型： 详尽区分矢量数据模型（点、线、面拓扑结构）和栅格数据模型（像元/网格结构），并讨论二者在不同应用场景下的适用性。 空间分析技术： 介绍GIS中核心的空间运算，包括叠加分析（Overlay）、缓冲区分析（Buffer）、网络分析（如最短路径求解）和表面分析（如坡度、坡向计算）。强调空间分析是实现决策支持的关键步骤。 第十章 测绘成果的数字化与应用 本章面向工程实践，探讨如何将测量成果转化为可用的工程图件和空间数据库。 工程制图规范： 介绍国家和行业标准的地图投影、图式、注记和图层管理规范，确保成果的兼容性和可读性。 应用案例分析： 结合实际工程实例，如大型桥梁的施工控制、管线探测的GIS集成、以及土地利用变化的动态监测，展示测绘数据在实际工程决策和管理中的价值链。 --- 本书力求成为一本理论与实践紧密结合的参考书，它不仅教授“如何测量”，更侧重于指导读者如何理解和利用高精度、多源异构的空间数据，以应对新时代复杂工程建设和国土空间治理的挑战。
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