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第1章 绪论1

1.1 控制测量学的基本任务和内容1

1.1.1 控制测量学的基本任务和作用1

1.1.2 控制测量学的主要研究内容3

1.2 控制测量学的基准面和基准线3

1.2.1 大地水准面3

1.2.2 似大地水准面4

1.2.3 大地体4

1.2.4 参考椭球4

1.2.5 正常椭球与水准椭球4

1.2.6 总地球椭球5

1.3 垂线偏差和大地水准面差距6

1.3.1 垂线偏差6

1.3.2 大地水准面差距8

1.3.3 地球形状9

第2章 地球重力场与重力基准11

2.1 地球重力场基本理论11

2.1.1 引力与引力位11

2.1.2 离心力与离心力位14

2.1.3 重力与重力位15

2.1.4 正常重力位与扰动位18

2.2 重力基准与重力控制网20

2.2.1 重力基准20

2.2.2 我国重力基本网21

2.2.3 国家重力网24

2.3 地球重力场模型26

2.4 高程系统及相互关系28

2.4.1 高程系统28

2.4.2 不同高程系统间的关系30

第3章 测绘基准与大地控制网33

3.1 水平坐标基准与高程基准33

3.1.1 大地原点与水平坐标基准33

3.1.2 水准原点与高程基准35

3.1.3 深度基准36

3.2 水平控制网的布设38

3.2.1 国家水平控制网的布设38

3.2.2 工程水平控制网的布设43

3.2.3 专用控制网的布设45

3.2.4 水平控制网的建立方法45

3.2.5 水平控制网的布设步骤51

3.3 高程控制网的布设53

3.3.1 高程控制网的布设方案53

3.3.2 水准路线的布设55

第4章 精密角度测量58

4.1 精密测角仪器58

4.1.1 精密光学经纬仪58

4.1.2 精密电子经纬仪60

4.2 精密测角的实施63

4.2.1 水平角的观测63

4.2.2 竖直角的观测63

4.3 角度观测误差分析及改正措施64

4.3.1 外界条件引起的误差64

4.3.2 仪器误差的影响66

4.3.3 观测误差67

4.4 归心改正68

4.4.1 偏心及归心改正68

4.4.2 归心元素的测定方法70

4.4.3 测定归心元素e、θ的精度要求73

4.4.4 归心改正算例75

第5章 精密距离测量78

5.1 电磁波测距的基本原理与方法78

5.1.1 脉冲法测距原理79

5.1.2 相位法测距原理80

5.2 电磁波测距误差分析86

5.2.1 误差来源86

5.2.2 各项误差分析87

5.3 仪器系统误差的改正91

5.3.1 加常数改正91

5.3.2 乘常数改正（频率改正）92

5.3.3 周期误差改正93

5.3.4 气象改正93

5.4 电磁波测距仪的检验94

5.4.1 周期误差的测定95

5.4.2 加常数的测定98

5.4.3 用六段比较法测定加常数、乘常数102

5.5 观测结果的化算103

5.5.1 频率改正103

5.5.2 波道弯曲改正△Dp104

5.5.3 归心改正△De105

5.5.4 倾斜改正和投影改正△Ds106

5.5.5 椭球面到水平面上的投影改正107

第6章 精密水准测量108

6.1 精密光学测角仪器108

6.1.1 精密水准仪108

6.1.2 几种典型的精密水准仪109

6.1.3 精密水准尺111

6.2 电子水准仪113

6.2.1 电子水准仪的特点113

6.2.2 电子水准仪的基本原理114

6.3 精密水准仪的检验与校正116

6.3.1 水准标尺上圆水准器的检验与校正116

6.3.2 i角检验116

6.3.3 水准标尺分划面弯曲差（矢距）的测定117

6.3.4 水准标尺分划线每米分划间隔真长的测定118

6.3.5 一对水准标尺零点差及基辅分划读数差常数的测定118

6.4 精密水准测量的主要误差来源及其影响118

6.4.1 i角的误差影响119

6.4.2 ？角的误差影响119

6.4.3 温度变化对i角的影响120

6.4.4 水准标尺长度误差的影响121

6.4.5 两水准标尺零点差的影响121

6.4.6 仪器和水准标尺垂直位移的影响122

6.4.7 大气垂直折光的影响122

6.4.8 电磁场对水准测量的影响123

6.4.9 观测误差的影响123

6.5 精密水准测量的实施124

6.5.1 精密水准测量作业的一般规定124

6.5.2 精密水准测量观测125

6.5.3 精密水准测量的精度评定127

6.6 跨河水准127

6.6.1 跨河水准测量的测站布设127

6.6.2 观测方法129

6.7 精密三角高程测量132

6.7.1 三角高程测量原理133

6.7.2 三角高程测量实施137

第7章 地球椭球数学投影变化的基本理论139

7.1 椭球面上常用坐标系139

7.1.1 椭球面上常用坐标系介绍139

7.1.2 各坐标系间的转换关系141

7.2 椭球面上几种常用的曲率半径145

7.2.1 任意方向法截线曲率半径145

7.2.2 子午圈曲率半径、卯酉圈曲率半径148

7.3 子午线弧长与平行圈弧长151

7.3.1 子午线弧长公式151

7.3.2 平行圈弧长公式154

7.3.3 单位子午弧长与平行圈弧长随纬度的变化155

7.4 大地线156

7.4.1 相对截线法157

7.4.2 大地线158

7.4.3 椭球面上三角形的解算163

第8章 地面观测元素归算至椭球面165

8.1 水平观测方向归算到椭球面166

8.1.1 垂线偏差改正166

8.1.2 标高差改正167

8.1.3 截面差改正169

8.1.4 三差改正的计算170

8.1.5 观测天顶距的归算172

8.2 天文方位角归算为大地方位角173

8.3 距离归算至椭球面174

8.3.1 垂线偏差对长度归算的影响174

8.3.2 高程对长度归算的影响175

8.3.3 电磁波测距的归算176

8.4 大地主题解算177

8.4.1 以大地线在大地坐标系中的微分方程为基础178

8.4.2 以贝塞尔大地投影为基础179

8.4.3 利用地图投影理论解算大地问题179

第9章 地图投影变换181

9.1 地图投影变换的基本概念181

9.1.1 地图投影变换的意义和投影方程181

9.1.2 地图投影变形182

9.1.3 地图投影的分类186

9.2 高斯-克吕格投影及坐标正反算188

9.2.1 高斯投影的概念188

9.2.2 高斯投影正反算189

9.2.3 高斯投影正反算公式195

9.3 高斯坐标的邻带换算206

9.3.1 高斯坐标邻带换算原理208

9.3.2 应用高斯投影正、反算公式间接进行换带计算209

9.3.3 应用换带表直接进行换带计算210

9.4 通用横轴墨卡托投影213

9.4.1 通用横轴墨卡托概念213

9.4.2 UTM投影计算公式215

9.5 兰勃特投影216

9.5.1 兰勃特投影基本概念216

9.5.2 兰勃特投影平面217

9.5.3 兰勃特投影长度比和投影带划分223

第10章 椭球面元素归算至高斯平面225

10.1 大地控制网元素归算至高斯平面225

10.1.1 椭球面三角网至高斯平面的归算内容225

10.1.2 平面子午线收敛角227

10.1.3 方向改正229

10.1.4 坐标方位角的归算233

10.1.5 距离改正234

10.2 工程投影面与投影带选择的概念238

10.2.1 工程测量中投影面和投影带选择的原因239

10.2.2 工程测量中几种可能采用的直角坐标系240

第11章 坐标系统与坐标转换243

11.1 大地坐标系统243

11.1.1 椭球定位243

11.1.2 坐标系的分类244

11.1.3 我国常用的国家大地坐标系244

11.2 大地坐标转换247

11.2.1 欧勒角247

11.2.2 坐标系统换算248

11.2.3 坐标转换算例258

附录 六段解析法计算加常数260

参考文献262