《土木工程测量》课程教学大纲 一、课程信息 课程名称:土木工程测量 Civil Engineering surveying 课程代码:09910392 课程类别:学科专业课程/必修课 适用专业:土木工程专业 课程学时:54学时 课程学分:2学分 修读学期:第四学期 先修课程:高等数学、概率与数理统计 二、课程目标 (一)具体目标 通过本课程的学习,使学生达到以下目标: 课程目标1:掌握工程测量的基本理论和基本知识;理解水准测量、角度测量、 高程测量等测量原理、仪器构造。掌握工程中常见测绘仪器(如水准仪、经纬仪、全 站仪、激光垂准仪)的操作技能;掌握测量的外业施测过程和内业计算;使学生具备 绘制大比例尺地形图和建(构)筑物放样的能力。【支撑毕业要求5.1】 课程目标2:具备综合应用测量理论和技能分析和解决实际工程中遇到的复杂测 量问题的素质。【支撑毕业要求4.1】 (二)课程目标与毕业要求的对应关系 表1课程目标与毕业要求的对应关系 课程围标 支排的毕业要来 支津的率业要求指标成 5使用现代工具:能够针对 复杂工程问题,开发、选 择与使用给当的技求、吉 课在日标】 源、现代工往工具和信息 5.1能够针对复杂土木工程问题,开发、选择与使用 拾当的技术、资源、现代工柱工具和信息技术工具。 技术工具,包括对复杂 程问题的预测与模拟,并 能够理解其局限性。 1
——1—— 《土木工程测量》课程教学大纲 一、课程信息 课程名称:土木工程测量 Civil Engineering surveying 课程代码:09910392 课程类别:学科专业课程/必修课 适用专业:土木工程专业 课程学时:54学时 课程学分:2学分 修读学期:第四学期 先修课程:高等数学、概率与数理统计 二、课程目标 (一)具体目标 通过本课程的学习,使学生达到以下目标: 课程目标 1:掌握工程测量的基本理论和基本知识;理解水准测量、角度测量、 高程测量等测量原理、仪器构造。掌握工程中常见测绘仪器(如水准仪、经纬仪、全 站仪、激光垂准仪)的操作技能;掌握测量的外业施测过程和内业计算;使学生具备 绘制大比例尺地形图和建(构)筑物放样的能力。【支撑毕业要求 5.1】 课程目标2:具备综合应用测量理论和技能分析和解决实际工程中遇到的复杂测 量问题的素质。【支撑毕业要求4.1】 (二)课程目标与毕业要求的对应关系 表1 课程目标与毕业要求的对应关系 课程目标 支撑的毕业要求 支撑的毕业要求指标点 课程目标 1 5.使用现代工具:能够针对 复杂工程问题,开发、选 择与使用恰当的技术、资 源、现代工程工具和信息 技术工具,包括对复杂工 程问题的预测与模拟,并 能够理解其局限性。 5.1 能够针对复杂土木工程问题,开发、选择与使用 恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具
4.研究:能够基于科学原理 并采用科学方法对复杂 课柱目标2 在问题选行研完,包括设 41能够基于科学原理并余用科学方法对复杂土木 计实验、分析与解数 程问题选行分析并设计实验方案。 并道过信息综合得到合理 有效的结论。 三、课程内容 (一)课程内容与课程目标的关系 表2课程内容与课程目标的关系 课狂内容 教学方法 支排的课短目标 学时安排 第一章储论 讲投法 课程目标】 3 讲授法、课堂演示仪器 第二章水准测量 深程日标1、2 操作、插效视频 讲授法、课堂浅示仪器 第三章角度测量 谋程日标1、2 6 操作、插视频 第四章距离测量与直 讲授法、课堂浅示仅器 线定向 程目标1、2 操作 讲法、演示法、视频 第五章全站仅测量 课柱日标1 教学 第六幸测量误基偏 知议 讲授法 3 第七章小地区测图 讲投法 程目标1、2 第八幸工柱测设 诉授法 课柱日标1 第九章建锐工程施工 讲投法 课程目标1、2 9 测量 第十章公路工程测量 讲投法 课程目标1、2 2 第十一章桥违工程测 讲授法 深程目标1、2 2 第十二章市政工程测 讲投法 深程目标1、2 2 第十三章工程变形测 讲授法、专研讨 深程目标1、2 第十四卓卫星定位测 讲狡法、视领教孕 课栏日标1、2 1 合计 54学时 2
——2—— 课程目标 2 4.研究:能够基于科学原理 并采用科学方法对复杂工 程问题进行研究,包括设 计实验、分析与解释数据、 并通过信息综合得到合理 有效的结论。 4.1 能够基于科学原理并采用科学方法对复杂土木工 程问题进行分析并设计实验方案。 三、课程内容 (一)课程内容与课程目标的关系 表2 课程内容与课程目标的关系 课程内容 教学方法 支撑的课程目标 学时安排 第一章绪论 讲授法 课程目标 1 3 第二章水准测量 讲授法、课堂演示仪器 操作、播放视频 课程目标 1、2 6 第三章角度测量 讲授法、课堂演示仪器 操作、播放视频 课程目标 1、2 6 第四章 距离测量与直 线定向 讲授法、课堂演示仪器 操作 课程目标 1、2 3 第五章 全站仪测量 讲授法、演示法、视频 教学 课程目标 1 3 第六章 测量误差基础 知识 讲授法 课程目标 1 3 第七章 小地区测图 讲授法 课程目标 1、2 9 第八章 工程测设 讲授法 课程目标 1 3 第九章 建筑工程施工 测量 讲授法 课程目标 1、2 9 第十章 公路工程测量 讲授法 课程目标 1、2 2 第十一章 桥涵工程测 量 讲授法 课程目标 1、2 2 第十二章 市政工程测 量 讲授法 课程目标 1、2 2 第十三章 工程变形测 量 讲授法、专题研讨 课程目标 1、2 2 第十四章 卫星定位测 量 讲授法、视频教学 课程目标 1、2 1 合计 54 学时
(二)具体内容 第一章绪论 【学习目标】 1了解土木工程测量的研究内容、任务:了解用水平面代替水准面的尺度限制: 2,.掌握地面点位的确定原理和方法; 3.理解测量工作的基本原则。 【学习内容】 1土木工程测量的研究内容、任务: 2.确定地面点位的方法,用水平面代替水准面的尺度限制: 3.测量工作概述;测量工作的基本原则。 【学习重点】 1地面点位的确定原理和方法。 【学习难点】 1高斯平面直角坐标系的建立。 第二章水准测量 【学习目标】 1理解水准测量原理: 2.了解DS3型微倾水准仪的构造;了解水准测量所用仪器和工具 3.掌握水准仪的使用方法:掌握水准测量的外业实测方法和内业计算: 4了解水准测量的误差及消除方法;了解精密水准仪和水准尺、自动安平水准仪。 【学习内容】 1水准测量原理;DS3型微倾水准仪的构造、使用: 2.水准测量的外业和内业: 3水准测量误差分析:其它水准仪筒介: 【学习重点】 1水准测量原理; 2.水准仪的使用方法: 3.水准测量的外业和内业。 【学习难点】 -3
——3—— (二)具体内容 第一章 绪论 【学习目标】 1.了解土木工程测量的研究内容、任务;了解用水平面代替水准面的尺度限制; 2.掌握地面点位的确定原理和方法; 3.理解测量工作的基本原则。 【学习内容】 1.土木工程测量的研究内容、任务; 2.确定地面点位的方法,用水平面代替水准面的尺度限制; 3.测量工作概述;测量工作的基本原则。 【学习重点】 1.地面点位的确定原理和方法。 【学习难点】 1.高斯平面直角坐标系的建立。 第二章 水准测量 【学习目标】 1.理解水准测量原理; 2.了解 DS3 型微倾水准仪的构造;了解水准测量所用仪器和工具; 3.掌握水准仪的使用方法;掌握水准测量的外业实测方法和内业计算; 4.了解水准测量的误差及消除方法;了解精密水准仪和水准尺、自动安平水准仪。 【学习内容】 1.水准测量原理;DS3 型微倾水准仪的构造、使用; 2.水准测量的外业和内业;; 3.水准测量误差分析;其它水准仪简介; 【学习重点】 1.水准测量原理; 2.水准仪的使用方法; 3.水准测量的外业和内业。 【学习难点】
1水准测量内业计算。 第三章角度测量 【学习目标】 1理解角度测量原理 2了解经纬仪的构造、读数系统;了解角度测量所用仪器和工具: 3.掌握经纬仪的使用方法;掌握水平角和竖直角的观测方法; 4.了解角度测量的误差及消除方法:了解电子经纬仪和全站仪。 【学习内容】 1.角度测量原理:经纬仪的构造、使用: 2水平角和竖直角的观测方法: 3角度测量误差分析:其它经纬仪筒介 【学习重点】 1水平角和竖直角测量原理、测量方法。 【学习难点】 1.经纬仪的安置(对中和整平): 2水平角和竖直角的概念及计算。 第四章距离测量与直线定向 【学习目标】 1.掌握钢尺量距方法和计算: 2.了解钢尺量距误差及注意事项: 3.掌握视距测量: 4.了解电磁波测距 5.掌握直线定向、坐标方位角推算。 【学习内容】 1.钢尺量距: 2视距测量;电磁波测距筒介: 3直线定向;坐标方位角的推算。 【学习重点】 1钢尺量距的方法,视距测量的原理和方法:
——4—— 1.水准测量内业计算。 第三章 角度测量 【学习目标】 1.理解角度测量原理; 2.了解经纬仪的构造、读数系统;了解角度测量所用仪器和工具; 3.掌握经纬仪的使用方法;掌握水平角和竖直角的观测方法; 4.了解角度测量的误差及消除方法;了解电子经纬仪和全站仪。 【学习内容】 1.角度测量原理;经纬仪的构造、使用; 2.水平角和竖直角的观测方法; 3.角度测量误差分析;其它经纬仪简介。 【学习重点】 1.水平角和竖直角测量原理、测量方法。 【学习难点】 1.经纬仪的安置(对中和整平); 2.水平角和竖直角的概念及计算。 第四章 距离测量与直线定向 【学习目标】 1.掌握钢尺量距方法和计算; 2.了解钢尺量距误差及注意事项; 3.掌握视距测量; 4.了解电磁波测距; 5.掌握直线定向、坐标方位角推算。 【学习内容】 1.钢尺量距; 2.视距测量;电磁波测距简介; 3.直线定向;坐标方位角的推算。 【学习重点】 1.钢尺量距的方法,视距测量的原理和方法;
2方位角定义及推算。 【学习难点】 1.钢尺精密量距计算,方位角定义及推算。 第五章全站仪测量 【学习目标】 1理解全站仪的结构组成、分类: 2掌握全站仪基本测量方法: 3了解全站仪高级测量方法: 【学习内容】 1全站仪基本构成、发展、分类: 2.全站仪基本设置、角度测量、距离测量、坐标测量: 3.全站仪放样测量、偏心测量、对边测量、悬高测量、后方交会测量。 【学习重点】 1.全站仪基本设置 2.全站仪角度测量、距离测量、坐标测量: 【学习难点】 1.全站仪高级测量: 2全站仪基本设置、坐标测量 第六章测量误差基础知识 【学习目标】 1理解观测误差的分类; 2掌握评定观测值精度的标准: 3.掌握误差传播定律: 4.掌握无真值条件下的最大似然值。 【学习内容】 1测量误差概述;衡量精度的标准; 2.误差传播定律及其应用: 3.无真值条件下的最大似然值, 5
——5—— 2.方位角定义及推算。 【学习难点】 1. 钢尺精密量距计算,方位角定义及推算。 第五章 全站仪测量 【学习目标】 1.理解全站仪的结构组成、分类; 2.掌握全站仪基本测量方法; 3.了解全站仪高级测量方法; 【学习内容】 1.全站仪基本构成、发展、分类; 2.全站仪基本设置、角度测量、距离测量、坐标测量; 3.全站仪放样测量、偏心测量、对边测量、悬高测量、后方交会测量。 【学习重点】 1.全站仪基本设置; 2.全站仪角度测量、距离测量、坐标测量; 【学习难点】 1.全站仪高级测量; 2.全站仪基本设置、坐标测量; 第六章 测量误差基础知识 【学习目标】 1.理解观测误差的分类; 2.掌握评定观测值精度的标准; 3.掌握误差传播定律; 4.掌握无真值条件下的最大似然值。 【学习内容】 1.测量误差概述;衡量精度的标准; 2.误差传播定律及其应用; 3.无真值条件下的最大似然值
【学习重点】 1.偶然误差的特性: 2.中误差,评定观测值精度的标准; 3误差传播定律及应用 【学习难点】 1.各公式应用 第七章小地区测图 【学习目标】 1理解控制测量含义: 2.掌握导线测量的外业和内业: 3掌握三、四等水准测量的外业和内业。 4.掌握地形图的基本知识; 5.掌握大比例尺地形图的测绘: 6.掌握地形图的应用。 【学习内容】 1控制测量概述,导线布设形式: 2.导线的外业施测程序、内业计算过程: 3三、四等水准测量一个测站上的外业施测程序、内业计算过程。 4.地形图的基本知识:比例尺、地物符号、地貌符号: 5大比例尺地形图的测绘:测图前的准备工作、碎部点的选择、碎部点的测量方 法、地形图的绘制: 6地形图的应用:基本应用及在工程建设中的应用。 【学习重点】 1.导线布设形式: 2.导线测量的外业工作及导线测量的内业计算: 3.三、四等水准测量。 4.地物地貌表示方法: 5碎部点平面位置的测量方法: 6地形图的基本应用及在工程建设中的应用 -6
——6—— 【学习重点】 1.偶然误差的特性; 2.中误差,评定观测值精度的标准; 3.误差传播定律及应用。 【学习难点】 1.各公式应用。 第七章 小地区测图 【学习目标】 1.理解控制测量含义; 2.掌握导线测量的外业和内业; 3.掌握三、四等水准测量的外业和内业。 4.掌握地形图的基本知识; 5.掌握大比例尺地形图的测绘; 6.掌握地形图的应用。 【学习内容】 1.控制测量概述,导线布设形式; 2.导线的外业施测程序、内业计算过程; 3.三、四等水准测量一个测站上的外业施测程序、内业计算过程。 4.地形图的基本知识:比例尺、地物符号、地貌符号; 5.大比例尺地形图的测绘:测图前的准备工作、碎部点的选择、碎部点的测量方 法、地形图的绘制; 6.地形图的应用:基本应用及在工程建设中的应用。 【学习重点】 1.导线布设形式; 2.导线测量的外业工作及导线测量的内业计算; 3.三、四等水准测量。 4.地物地貌表示方法; 5.碎部点平面位置的测量方法; 6.地形图的基本应用及在工程建设中的应用
【学习难点】 1.导线测量内业计算。 2比例尺精度含义及计算 3.地形图的绘制: 4.地形图在工程建设中的应用。 第八章工程测设 【学习目标】 1理解测设的含义: 2.掌握测设的基本工作: 3理解已知坡度直线的测设; 4掌握点的平面位置放样常用方法。 【学习内容】 1.测设概述,测设的基本工作: 2.点的平面位置的测设,已知坡度线的测设 【学习重点】 1.测设的基本工作: 2.点的平面位置测设。 【学习难点】 1.已知坡度线的测设: 2.点的平面位置测设。 第九章建筑工程施工测量 【学习目标】 1理解施工测量的含义: 2.掌握建筑基线、建筑方格网的测设方法; 3掌握施工控制点的坐标换算方法。 4了解民用建筑施工测设的精度: 5掌握多层民用建筑的施工测量: 6.掌握高层民用建筑的施工测量。 7.掌握厂房柱位的测设:
——7—— 【学习难点】 1.导线测量内业计算。 2.比例尺精度含义及计算; 3.地形图的绘制; 4.地形图在工程建设中的应用。 第八章 工程测设 【学习目标】 1.理解测设的含义; 2.掌握测设的基本工作; 3.理解已知坡度直线的测设; 4.掌握点的平面位置放样常用方法。 【学习内容】 1.测设概述,测设的基本工作; 2.点的平面位置的测设,已知坡度线的测设。 【学习重点】 1.测设的基本工作; 2.点的平面位置测设。 【学习难点】 1.已知坡度线的测设; 2.点的平面位置测设。 第九章 建筑工程施工测量 【学习目标】 1.理解施工测量的含义; 2.掌握建筑基线、建筑方格网的测设方法; 3.掌握施工控制点的坐标换算方法。 4.了解民用建筑施工测设的精度; 5.掌握多层民用建筑的施工测量; 6.掌握高层民用建筑的施工测量。 7.掌握厂房柱位的测设;
【学习内容】 1施工测量概述:目的、内容、特点、原则、准备工作: 2.平面控制测量:建筑基线和建筑方格网: 3.施工控制点的坐标换算及场地的高程控制测量 4.民用建筑施工测设的精度,建筑物的定位: 5建筑物廷长轴线的方法,建筑物的基础施工测量,高程测设: 6.高层建筑物的轴线投测方法。 7柱子平面位置控制,牛腿项面标高控制,柱子竖直度控制。 【学习重点】 1建筑基线和建筑方格网的测设: 2高程控制测量。 3多高层民用建筑物的轴线投测及高程测设。 4.厂房柱位的测设,柱子的安装测设。 【学习难点】 1建筑基线和建筑方格网的测设: 2施工控制点的坐标换算。 3高层建筑物的轴线投测方法。 4柱子平面位置控制,牛腿项面标高控制,柱子竖直度控制。 第十章公路工程测量 【学习目标】 1.了解线路测量种类; 2掌握基平测量、中平测量。 【学习内容】 1中线测量、曲线测设、纵断面测量、横断面测量: 2施工测设、中桩恢复测设、纵坡测设、路基边桩与边坡的测设; 【学习重点】 1.中线测量: 2施工测设、中桩恢复测设。 -8
——8—— 【学习内容】 1.施工测量概述:目的、内容、特点、原则、准备工作; 2.平面控制测量:建筑基线和建筑方格网; 3.施工控制点的坐标换算及场地的高程控制测量。 4.民用建筑施工测设的精度,建筑物的定位; 5.建筑物延长轴线的方法,建筑物的基础施工测量,高程测设; 6.高层建筑物的轴线投测方法。 7.柱子平面位置控制,牛腿顶面标高控制,柱子竖直度控制。 【学习重点】 1.建筑基线和建筑方格网的测设; 2.高程控制测量。 3.多高层民用建筑物的轴线投测及高程测设。 4.厂房柱位的测设,柱子的安装测设。 【学习难点】 1.建筑基线和建筑方格网的测设; 2.施工控制点的坐标换算。 3.高层建筑物的轴线投测方法。 4.柱子平面位置控制,牛腿顶面标高控制,柱子竖直度控制。 第十章 公路工程测量 【学习目标】 1.了解线路测量种类; 2.掌握基平测量、中平测量。 【学习内容】 1.中线测量、曲线测设、纵断面测量、横断面测量; 2.施工测设、中桩恢复测设、纵坡测设、路基边桩与边坡的测设; 【学习重点】 1.中线测量; 2.施工测设、中桩恢复测设
【学习难点】 1施工测设、中桩恢复测设。 第十一章桥涵工程测量 【学习目标】 1.了解涵洞分类: 2掌握桥梁平面控制网的布设: 3.掌握桥梁嫩台定位测量: 【学习内容】 1桥柔平面控制网网形、桥梁三角网精度: 2直接大量法、全站仪定位法、方向交会法: 3嫩台的高程控制、嫩台轴线测设。 【学习重点】 1桥梁平面控制网网形: 2直接丈量法、全站仪定位法、方向交会法。 【学习难点】 1.全站仪定位法、方向交会法。 第十二章市政工程测量 【学习目标】 1了解市政测量坐标和高程系统: 2.掌握管道施工测量: 【学习内容】 1.市政工程测量概述; 2.管道工程测量。 【学习重点】 1管道施工测量 2顶管施工测量。 【学习难点】 1.顶管施工测量。 第十三章工程变形测量 9
——9—— 【学习难点】 1.施工测设、中桩恢复测设。 第十一章 桥涵工程测量 【学习目标】 1.了解涵洞分类; 2.掌握桥梁平面控制网的布设; 3.掌握桥梁墩台定位测量; 【学习内容】 1.桥梁平面控制网网形、桥梁三角网精度; 2.直接丈量法、全站仪定位法、方向交会法; 3.墩台的高程控制、墩台轴线测设。 【学习重点】 1.桥梁平面控制网网形; 2.直接丈量法、全站仪定位法、方向交会法。 【学习难点】 1.全站仪定位法、方向交会法。 第十二章 市政工程测量 【学习目标】 1.了解市政测量坐标和高程系统; 2.掌握管道施工测量; 【学习内容】 1.市政工程测量概述; 2.管道工程测量。 【学习重点】 1.管道施工测量; 2.顶管施工测量。 【学习难点】 1.顶管施工测量。 第十三章 工程变形测量
【学习目标】 1.了解变形监测一般规定; 2.了解变形监测网的点位构成: 3.掌握水平位移监测基准网: 4.掌握垂直位移监测基准网。 【学习内容】 1监测基准网布设技术要求: 2.变形监测一般方法及技术要求。 【学习重点】 1.变形监测一般方法: 2.建筑沉降监测。 【学习难点】 1建筑沉降监测。 第十四章卫星定位测量 【学习目标】 1了解卫星定位系统发展、卫星导航定位系统组成: 2.了解卫星导航定位系统定位原理: 3掌握卫星导航定位测量 4.了解北斗卫星定位及导航系统。 【学习内容】 1.伪距测量、载波相位测量、绝对定位、相对定位: 2.GNSS网的优化设计、测量作业模式、外业观测。 【学习重点】 1.GNSS网的优化设计、测量作业模式: 【学习难点】 1.GNSS网的优化设计、测量作业模式。 四、教学方法 (一)对测量基本理论、基本知识等主要采取课堂讲授、专题研讨、视频教学、 启发式教学,以多媒体课件为主,板书为辅: --10-
——10—— 【学习目标】 1.了解变形监测一般规定; 2.了解变形监测网的点位构成; 3.掌握水平位移监测基准网; 4.掌握垂直位移监测基准网。 【学习内容】 1.监测基准网布设技术要求; 2.变形监测一般方法及技术要求。 【学习重点】 1.变形监测一般方法; 2.建筑沉降监测。 【学习难点】 1.建筑沉降监测。 第十四章 卫星定位测量 【学习目标】 1.了解卫星定位系统发展、卫星导航定位系统组成; 2.了解卫星导航定位系统定位原理; 3.掌握卫星导航定位测量; 4.了解北斗卫星定位及导航系统。 【学习内容】 1.伪距测量、载波相位测量、绝对定位、相对定位; 2.GNSS 网的优化设计、测量作业模式、外业观测。 【学习重点】 1. GNSS 网的优化设计、测量作业模式; 【学习难点】 1. GNSS 网的优化设计、测量作业模式。 四、教学方法 (一)对测量基本理论、基本知识等主要采取课堂讲授、专题研讨、视频教学、 启发式教学,以多媒体课件为主,板书为辅;