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1、基础概念测绘学：研究对实体(包括地球整体、表面以及外层空间各种自然和人造的物体)中与地理空间分布有关的各种几何、物理、人文及其随时间变化的信息的采集、处理、管理、更新和利用的科学与技术。
地形测量学：研究不考虑地球曲率的小区域地表面各类物体形状和大小的测绘科学。
大地测量学：研究需考虑地球曲率的广大地区的测绘科学。
基本任务是建立国家大地控制网，测定地球的形状、大小和研究地球重力场的理论、技术和方法。
又可以分为常规大地测量与卫星大地测量摄影测量学：利用摄影相片来研究地表形状和大小的测绘科学。
又分为地面摄影测量和核孔摄影测量。
工程测量学：研究在工程建设各个阶段所进行的与地形及工程有关的信息的采集和处理、工程的施工放样及设备安装、变形监测分析和预报等的理论、技术与方法, 以及研究对与测量和工程有关的信息进行管理和使用。
地图制图学：利用测量所得的资料，研究如何投影编绘成地图，以及地图制作的理论、工艺技术和应用等方面的测绘科学。
水准面：一个处处与重力方向垂直的连续曲面。
平均海水面：海水静止时的水面，是一个特定重力位的水准面，也称为大地水准面。
参考椭球定位：确定参考椭球面与大地水准面的相关位置，使其在地区范围内与大地水准面最佳拟合，使其作为测量计算的基准面的过程高程：在一般测量工作中以大地水准面作为基准面，因而某点到基准面的高度是指某点沿铅垂线方向到大地水准面的距离，通常称为它是绝对高程或海拔。
等角投影：将地面点沿铅垂线投影到投影面上，并使得投影前后图形的角度保持不变。
直线定向：确定一条直线与基本方向的关系。
三北方向：椭球子午线方向称为直子午线，用磁针北端确定的方向称为磁北线；平行于高斯投影平面直角坐标系X坐标轴的方向称为坐标纵线。
子午线收敛角：子午线与该店坐标纵线的夹角。
东为正，反之为负。
磁偏角：磁北线与真子午线方向的夹角，东为东偏，为正，西为西偏，为负。
方向角：由基本方向线的北端起顺时针方向到一方向线的角度，称为该方向线的方位角。
《测绘学概论》课程标准一、课程说明注：1.课程类型（单一选项）：A类（纯理论课）/B类（理论＋实践）/C类（纯实践课）2.课程性质（单一选项）：必修课/专业选修课/公共选修课3.课程类别（单一选项）：公共基础课/专业基础课/专业核心课4.合作者：须是行业企业人员，如果没有，则填无二、课程定位《测绘学概论》是高职类工程测量技术专业的公共基础课程。
本课程目的是使学生在接受专业教育之前了解测绘学有哪些主要内容，要学习哪些理论和技术，它有怎样的学科地位和社会作用，对测绘学有个概括性的了解，激发学生对测绘专业的学习热情，树立学习测绘专业的信心，为今后的专业学习从思想认识上打下稳固的基础。
三、设计思路以项目教学为中心的课程实施。
一是教学组织项目化，将课程内容分为11大模块；二是教学方法的运用上强调启发引导法、真实体验法、循序渐进法等多种方法的灵活运用，提高学生对大测绘方向的兴趣爱好；三是建立考核体系，采取教师、学生共同参与的多元考核、鼓励学生不断追求完善的动态考核、重视平时学习过程的随机考核构成。
四、课程培养目标通过本课程的学习，让同学们了解测绘学的范围和内容，使学生了解测绘科学的发展和应用情况，了解以后要学习的主要专业课程内容，提高学生学习测绘专业知识的兴趣。
同时培养好同学良好的职业道德和团结协作与人沟通的能力。
具体从下述3个方面展开表述：1．专业能力：（1）能说出测绘学所涉及的所有的方向。
（2）能说出测绘学各个分支方向的相关概念。
（3）能说出测绘学各个分支的应用。
（4）能说出测绘学各个分支的发展和展望。
（5）理解测绘学各个分支方向中的部分方法。
2．方法能力：（1）培养学生遇到问题会进行主动思考并寻求方法解决问题的能力。
（2）培养学生从事新工作和掌握新技术的意识和能力。
3．社会能力：（1）培养学生不断追求知识、独立思考、勇于自谋职业和自主创业；（2）培养学生与人协助工作的良好品德，理论联系实际、实事求是、言行一致的思想作风，踏实肯干、任劳任怨的工作态度；（3）培养学生具有强烈的社会责任感，明确的职业理想和良好的职业道德，具有一定的吃苦耐劳的精神。
测绘学概论目录一、总论二、大地测量学三、摄影测量学四、地图制图学五、工程测量学六、海洋测绘学七、全球卫星定位导航技术八、遥感九、地理信息系统十、误差理论与测量平差十一、地球空间信息学与数字地球总论1.测绘学的基本概念：从广义上讲：测绘学研究的对象是实体，是一门研究实体中与地理空间分布有关的各种几何、物理、人文、属性等信息的采集、处理、管理、更新与运用的科学。
针对地球而言：测绘学是一门研究测定和推算地面及其外层空间点的几何位置、确定地球形状大小和地球重力场，获取地球表面自然形态和人工设施的几何分布、属性等信息，编制全球或局部地区的各种比例尺的普通地图和专题地图，同时建立各种地理信息系统，为国民经济发展和国防建设以及地学研究服务的科学。
2.测绘学研究的内容：1)研究地球重力场理论，确定地球椭球的参数，建立统一的测绘基准和坐标系统以及测定点的坐标的技术和方法。
2)研究地图制作的理论、技术和工艺。
3)研究如何处理带有误差的观测值，设法消除或削弱误差，即误差理论和平差。
3.测绘学的分支：1)大地测量学2)遥感与摄影测量学3)地图制图学4)海洋测量学5)工程测量学4.测绘学中的3S新技术：1)GPS:全球定位系统2)GIS：地理信息系统3)RS：遥感5.地球空间信息学和数字地球的概念：1)当今信息的重要性：从社会经济发展来看，人类走过了资源经济、资本经济和知识经济三个阶段，其社会运作方式如下：资源经济：物质流↓资本经济：资本流→物质流↓知识经济：信息流→资本流→物质流我们可以看出，在知识经济时代，信息流拉动资本流，进而拉动物质流，使得社会生产力极大提高。
可见，信息技术在当代的重要性。
2)数字地球的概念：所谓数字地球，就是对真实地球及其相关现象进行统一的数字化重现和认识。
通俗的讲，就是用数字的方法将地球、地球上的活动及环境的时空变化装入计算机中，运用海量地球信息对地球进行多分辨率、多尺度的三维描述，为人类生活服务，其本质是一个信息系统。
《测绘学概论》教学大纲课程名称：测绘学概论课程代码：SURV101先修课程：无学分：3学分教学目标：本课程旨在帮助学生建立对测绘学的基本理论和方法的认识，为进一步学习和研究相关专业课程奠定基础。
具体目标包括：1.理解测绘学的定义、历史和发展趋势；2.掌握测绘学的基本概念、原理和方法；3.熟悉基本测量仪器和软件的使用；4.能够进行简单的测量、绘图和数据处理工作；5.培养学生的观察力、实践能力和团队协作精神。
教学大纲：第一部分：测绘学基本概念介绍1.1测绘学的定义及其领域划分1.2测绘学的历史发展及现状1.3测绘学的应用领域第二部分：测绘学基本原理2.1测量误差与精度控制2.2坐标系与地理坐标转换2.3测绘数据的处理与分析2.4地形与地势测量原理第三部分：测绘仪器和软件使用3.1测距仪的分类和使用3.2自动水准仪的使用3.3全站仪的使用3.4GPS测量原理和使用3.5测绘软件的基本操作第四部分：测绘实践与综合应用4.1测量实践技能培养4.2地形图和平面图绘制4.3数字地形模型的生成与应用4.4区划测绘与国土信息管理4.5测绘技术在城市规划和土地利用中的应用教学方法：本课程采用多种教学方法和手段，包括但不限于：课堂讲授、案例分析、实验实践、小组讨论、综合实习等。
考核方式：学生的综合考核采用以下方式进行：1.期中考试：占总成绩的30%，主要测试对基本概念和原理的理解和掌握；2.期末考试：占总成绩的40%，主要测试对整个课程内容的综合运用和应用；3.实验报告：占总成绩的20%，主要测试对测绘仪器和软件的熟练使用能力；4.平时表现：占总成绩的10%，包括出勤率、课堂表现和小组讨论等。
参考教材：1.《测绘学概论》，张三、李四著，测绘出版社，2024年。
2.《测绘学基础》，王五、赵六著，科学出版社，2024年。
3.《测绘实习指南》，王五、李四著，高教出版社，2024年。
《测绘学概论》课程笔记第一章：测绘学总论1.1 测绘学的基本概念测绘学是一门研究地球形状、大小、重力场、表面形态及其空间位置的科学。
它的主要任务是对地球表面进行测量，获取地球表面的空间信息，并对其进行处理、分析和应用。
测绘学的研究对象包括地球的形状、大小、重力场、表面形态等自然属性，以及人类活动产生的各种地理现象和空间信息。
1.2 测绘学的研究内容测绘学的研究内容主要包括以下几个方面：（1）大地测量学：研究地球的形状、大小和重力场，建立地球的数学模型，为各种测量提供基准。
（2）摄影测量学：利用航空或卫星摄影技术，获取地球表面的空间信息，并通过图像处理技术对其进行解析和应用。
（3）全球卫星导航定位技术：利用卫星导航系统，如GPS、GLONASS、北斗等，进行地球表面空间位置的测量和定位。
（4）遥感科学与技术：利用遥感技术，如卫星遥感、航空遥感等，获取地球表面和大气的物理、化学和生物信息，并进行处理和应用。
（5）地理信息系统：利用计算机技术，对地理空间信息进行采集、存储、管理、分析和可视化，为地理研究和决策提供支持。
1.3 测绘学的现代发展随着科技的发展，测绘学进入了一个新的发展阶段。
现代测绘技术主要包括卫星大地测量、数字摄影测量、激光扫描、遥感技术、地理信息系统等。
这些技术的发展，使得测绘工作更加高效、精确和全面，为地球科学、资源调查、环境保护、城市规划等领域提供了强大的支持。
1.4 测绘学的科学地位和作用测绘学在科学体系中占有重要地位，它是地球科学的基础学科之一，为其他学科提供了重要的数据支持。
同时，测绘学在国民经济和国防建设中发挥着重要作用，如土地管理、城市规划、环境监测、资源调查、灾害预警等，都离不开测绘学的支持。
第二章：大地测量学2.1 概述大地测量学是测绘学的一个重要分支，主要研究地球的形状、大小、重力场及其变化，建立地球的数学模型，为各种测量提供基准。
大地测量学具有广泛的应用，如地球科学研究、资源调查、环境保护、城市规划等。
名词解释1.测绘学：研究测定和推算地⾯点的⼏何位置、地球形状及地球重⼒场，据此测量地球表⾯⾃然形态和⼈⼯设施的⼏何分布，并结合某些社会信息和⾃然信息的地球分布，编制全球和局部地区各种⽐例尺的地图和专题地图的理论和技术的学科。
它是地球科学的⼀个分⽀学科。
2.⼤地测量学：研究和测定地球的形状、⼤⼩、重⼒场、整体与局部运动和测定地⾯点的⼏何位置以及它们的变化的理论和技术的学科。
3.摄影测量与遥感学：研究利⽤摄影或遥感的⼿段获取⽬标物的影像数据，从中提取⼏何的或物理的信息，并⽤图形、图像和数字形式表达的学科。
4.⼯程测量学：研究⼯程建设和⾃然资源开发中各个阶段进⾏控制测量、地形测绘、施⼯放样和变形监测的理论和技术的学科5.地图制图学（地图学）：研究模拟和数字地图的基础理论、设计、编绘、复制的技术⽅法及应⽤的学科。
6.空间信息可视化：运⽤计算机图形学、地图学和图像处理技术,将空间信息输⼊、处理、查询、分析以及预测的数据和结果,⽤符号、图形、图像,结合图表、⽂字、表格、视频等可视化形式显⽰,并进⾏交互处理的理论、⽅法和技术。
电⼦地图是空间数据最主要的⼀种可视化形式,通常显⽰在屏幕上。
7.海洋测绘：对整个海洋空间,包括海⾯⽔体和海底进⾏全⽅位、多要素的综合测量,以获取包括⼤⽓(⽓温、风、⾬、云、雾等)、⽔⽂(海⽔温度、盐度、密度、潮汐、波浪、海流等)以及海底地形、地貌,地质、重⼒、磁⼒、海底扩张等各种信息和数据并绘制成各种使⽤⽤途的专题图件,为经济、军事和科学服务。
8.海洋测绘学：以海洋⽔体和海底为对象所进⾏的测量和海图编制的理论和⽅法的学科。
9.地理信息系统：⼀种以采集、存储、管理、分析和描述整个或部分地球表⾯(包括⼤⽓层在内)与空间和地理分布有关的数据的信息系统。
10.测量平差：依据某种最优化准则,由⼀系列带有观测误差的观测值,求定未知量的最优估值及其精度的理论和⽅法。
11.地图投影：依据数学原理将地球椭球⾯上的经纬度线⽹描绘在平⾯上相应的经纬线⽹12.海道测量：以保证航⾏安全为⽬的对地球表⾯⽔域及毗邻陆地所进⾏的⽔深和岸线测量以及底质、障碍物的探测等⼯作。
《测绘学概论》教学大纲一、课程基本信息表1 课程基本信息表二、课程目标及对毕业要求指标点的支撑本课程教学目标如下：课程目标1：知晓测绘学各个分支学科的主要研究内容、理论知识及相关技术。
课程目标2：懂得测绘工程在国防建设、国土信息建设、土木工程建设等各行各业中的作用。
课程目标3：激发对测绘专业的学习热情，树立学习测绘专业的信心，为今后的专业学习从思想认识上打下稳固的基础。
课程目标4：增加对测绘各个学科内容的理解，具备一定自主学习的能力，能够适应测绘行业发展和相关行业对测绘地理信息的需求。
本课程的教学目标对毕业要求的支撑如下表所示：表2 课程教学目标对毕业要求的支撑支撑度标志：“H”表示“强”，“M ”表示“中”，“L ”表示“弱”。
每一门课程至少要对一个毕业要求有强支撑。
三、理论教学内容表3 理论教学内容及学时分配四、课程考核与成绩评价（一）考核内容与评价总评成绩100分=闭卷考试成绩+过程考核成绩1）闭卷考试：根据课程教学目标，重点考核学生对基本知识、重难点知识的理解和应用情况，能反映学生的分析问题、自主学习等能力；考核内容与类型应能支撑课程目标的达成。
2）过程考核：过程考核：包括课堂表现、课后作业、课堂研讨活动等。
表4 课程考核评价方式（二）过程考核评分标准表5 过程考核评分标准五、课程教学目标达成度评价方法课程教学目标达成度评价如下：本门课程学生总评成绩=卷面成绩总分A（满分55%）+课堂表现分数B（满分15%）+课后作业C（满分15%）+课堂研讨D（满分15%）表5 课程考核内容及课程目标达成度评价方法注：课程目标总达成度= 各课程目标达成度的均值。
六、其他有关说明1、在课堂教学中的授课内容方面，在介绍每种科学技术时，从一个初学者的认识规律考虑，按照概念认知、应用流程介绍、展望这样的3个步骤展开，使得学生从数据获取、数据传输、数据处理、结果呈现、实际应用这样的步骤进行认知，利于形成完整知识认知体系。
第4讲 习题作业
思考题
1. 地图有哪些特性？这些特性是如何形成的？
2. 地图编制内容有哪些？
3. 电子地图有哪些特点？有哪些技术基础？
4. 空间信息可视化有哪些形式？
5. 地图制图学与地理信息系统的联系与区别。
参考答案
1. 地图有哪些特性？这些特性是如何形成的？
地图以特有的数学基础、地图语言和抽象概括法则表现地球或其他星球自然表面的时空
现象，反应人类的政治、经济、文化和历史等人文现象的状态、联系和发展变化。
（1）可量测性
由于地图采用了地图投影、地图比例尺和地图定向等特殊数学法则，人们可以在地图上精确量测点的坐标、线的长度和方位、区域的面积、物体的体积和地面坡度等。
（2）直观性
地图符号系统统称为地图语言，它是表达地理事物的工具。
地图语言由符号、色彩和注记构成，它能准确地表达地理事物的位置、范围、数量和质量特征、空间分布规律以及它们之间的相互联系和动态变化。
利用地图可以直观、准确地获得地理空间信息。
（3）一览性
地图是缩小了的地面表象，它不可能表达出地面上所有的地理事物，需要通过取舍和概括的方法只表示出重要的物体，舍去次要的物体，这就是地图制图综合。
地图制图综合能使地面上任意大小的区域缩小制图，正确表达出读者需要的内容，使读图者能一览无遗。
2. 地图编制内容有哪些？
（1）数学要素
包括地图的坐标网、控制点、比例尺和定向等内容
（2）地理要素
根据地理现象的性质，大致可以区分为自然要素、社会经济要素和环境要素等
（3）辅助要素
指为阅读和使用地图者提供的具有一定参考意义的说明性内容或工具性内容，主要包
括图名、图号、接图表、图廓、分度带、图例、坡度尺、附图、资料及成图说明等【地图的分类】
按内容分类 （普通地图-相对平衡的详细程度、专题地图-突出某一种或几种）
按比例尺分类：1:10万≤大比例尺、1：100万≤中比例尺≤1:10万、小比例尺≤1：100万
按制图区域分类（自然区划、政治行政区划）
按使用方式（桌面、挂图、随身）
【地图的数学基础】
地图投影：将地球椭球面上的点投影到平面上的方法，按照一定的数学法则建立地面点的地理坐标和地图上相对应的平面直角坐标的函数关系。
是地图的数学基础。
地图投影变形：形状和大小；实质上是长度变形和方向变形引起的。
地图投影分类：按性质分为等角、等面积和任意投影；按构成方法分为几何投影（平面、圆锥表面、圆柱表面等，从而构成方位投影、圆锥投影和圆柱投影，根据位置关系不同分为正轴、斜轴、横轴）和非几何投影（伪方位投影、伪圆锥投影、伪圆柱投影和多圆锥投影）。
双标准纬线正等角割圆锥投影：我国1:100万地形图采用。
假设圆锥轴与地球椭球体旋转轴重合，圆锥面与地球椭球相割，将经纬网投影与圆锥面上展开而成。
相割的两条纬线称为标准纬线。
纬度4°一幅，共有15个投影带，每幅经差6°。
【地图定向】
地形图定向：在大于1:10万的图上需要 三北方向（真北又叫子午北---过地面任意一点，指向北极的方向，对一幅地图，通常把图幅的中央经线方向叫做真北、坐标北—纵坐标值递增的方向、磁北---实地上磁北针所知方向，与真北不一致）。
其他比例尺都是以磁北定向，特殊情况下可用斜方位定向。
地图比例尺：数字式、文字式、图解式。
比例尺 = l / L
【地图语言】
地图符号：点、线、面、体积（六个变量：形状、尺寸、色彩、方向、亮度、密度）地图色彩：
地图注记：名称、说明、数字、图外注记等（字体、字号、字色、字隔、字位、字向、字顺）。
【普通地图编制】
海洋要素、陆地水系、地貌（等高线：首曲线、计曲线、间曲线、助曲线）、居民地、交通网、境界、土质植被
【普通地图的制图综合】
地图只能以概括、抽象的形式反映出制图对象带有规律性的类型特征，而将那些次要、非本质的物体舍弃的过程。
方法：1、选取（从主要到次要，从高等到低等，从大到小，从整体到局部；一般采用资格法和定额法）和概括（删除、夸大、合并；选取指标模型，结构选取模型，图形化简模型）
【地图编制过程】
设计阶段 制作阶段（数据输入 数据处理 数据输出）
【专题地图编制】
分类：自然地图、社会经济地图、环境地图、其他
表示方法：定点符号法、线状符号法、质底法、等值线法、定位图表法、范围法、点数法、分区统计图表法、分级统计图法、运动线法
设计内容：确定地图的图幅大小、投影、比例尺等；资料收集、分析、整理；表示方法的选择、图面配置设计、地图符号和颜色的设计；设计书的编写。
【卫星影像地图编制】
卫星数据的几何纠正（6-10个控制点）；像元亮度值的重采样；影像镶嵌；彩色合成；多种信息复合；地理要素矢量数据的建立；产品输出。
3. 电子地图有哪些特点？有哪些技术基础？
特点：（1）动态性（2）交互性（3）无极缩放（4）无缝拼接（5）多尺度显示（6）多维化表示（7）超媒体集成（8）共享性（9）空间分析功能
技术基础：（1）多维信息可视化技术（2）导航电子地图技术（3）多媒体电子地图技术（4）嵌入式电子地图技术（5）网络电子地图技术
4. 空间信息可视化有哪些形式？
（1）地图可视化
地图有纸质地图、电子地图等形式，其中电子地图是空间数据最主要的一种可视化形式（2）多媒体地学信息可视化
多媒体地学信息是使用文本、表格、声音、图像、图形、动画、视频等各种形式逻辑地联结并集成为一个整体概念，综合、形象地表达空间信息。
多媒体形式能够真实地表示空间信息某些特定方面，是表示空间信息的重要形式
（3）三维仿真地图
三维仿真地图是基于三维仿真和计算机三维真实图形技术而产生的三维地图。
三维仿真地图是表示地质体、矿山、海洋、大气等地学真三维数据场的重要手段
（4）虚拟环境
虚拟环境是利用虚拟现实技术在空间数据库支持下构建虚拟地理环境。
虚拟现实技术将用户与计算机视为一个整体，通过各种直观的工具将信息可视化，用户直接置身于这种三维信息空间中自由地操作各种信息。
虚拟现实向人们提供一个与现实生活世界极为相似的虚拟世界。
由于虚拟环境的可交互、可量测和可感知的特点，它在国民经济建设、国防、教育、科研和文化等方面得到广泛的应用。
5. 地图制图学与地理信息系统的联系与区别。
地图制图学在理学的范畴上来说，其实应该叫：地图学与地理信息系统。
从工学的角度来说应该叫地图制图学与地理信息工程。
地理信息系统（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。
它是一种特定的十分重要的空间信息系统。
它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。
GIS的物理外壳是计算机化的技术系统，它又由若干个相互关联的子系统构成，如数据采集子系统、数据管理子系统、数据处理和分析子系统、图像处理子系统、数据产品输出子系统等，这些子系统的优劣、结构直接影响着GIS的硬件平台、功能、效率、数据处理的方式和产品输出的类型。
GIS与测绘学和地理学有着密切的关系。
大地测量、工程测量、矿山测量、地籍测量、航空摄影测量和遥感技术为GIS中的空间实体提供各种不同比例尺和精度的定位数据；电子速测仪、GPS全球定位技术、解析或数字摄影测量工作站、遥感图像处理系统等现代测绘技术的使用，可直接、快速和自动地获取空间目标的数字信息产品，为GIS提供丰富和更为实时的信息源，并促使GIS向更高层次发展。
地理学是GIS的理论依托。
有的学者断言，“地理信息系统和信息地理学是地理科学第二次革命的主要工具和手段。
如果说GIS的兴起和发展是地理科学信息革命的一把钥匙，那么，信息地理学的兴起和发展将是打开地理科学信息革命的一扇大门，必将为地理科学的发展和提高开辟一个崭新的天地”。
GIS被誉为地学的第三代语言——用数字形式来描述空间实体。
由计算机系统、地理数据和用户组成的，通过对地理数据的集成、存储、检索、操作和分析，生成并输出各种地理信息，从而为土地利用、资源管理、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理提供新的知识，为工程设计和规划、管理决策服务。
