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1.1　控制测量学的基本任务和主要内容1

1.1.1　控制测量学的基本任务和作用1

第1章　绪论1

1.1.2　控制测量学的主要研究内容2

1.2　地球重力场的基本知识2

1.2.1　引力与离心力3

1.2.2　引力位与离心力位4

1.2.3　重力位6

1.2.4　地球的正常重力位和正常重力8

1.3　控制测量的基准面和基准线14

1.3.1　水准面14

1.3.2　大地水准面14

1.3.4　正常椭球和水准椭球，总的地球椭球和参考椭球15

1.3.3　似大地水准面15

1.3.5 大地高H、正高H正及正常高H正常16

1.3.6　垂线偏差16

1.4　控制测量的现状与发展概况18

1.4.1 空间测量技术给控制测量学注入了新的活力，促使控制测量学进入生机勃勃发展的新时期18

1.4.2　信息时代的控制测量仪器和测量系统已形成数字化、智能化和集成化的新的发展态势，空间测量和地面测量仪器和测量系统出现互补共荣的新的发展格局20

1.4.3 工程控制网优化设计理论和应用得到长足发展，测量数据处理和分析理论取得许多新成果23

1.4.4　电子计算机促进控制测量工作旧貌换新颜，其服务领域将更加扩大24

第1部分　水平测量控制网的技术设计25

第2章　水平控制网的技术设计25

2.1 国家水平控制网建立的基本原理25

2.1.1　建立国家水平大地控制网的方法25

2.1.2　建立国家水平大地控制网的基本原则30

2.1.3　国家水平大地控制网的布设方案32

2.2　工程测量水平控制网建立的基本原理38

2.2.1　工程测量水平控制网的分类38

2.2.2　工程测量水平控制网的布设原则39

2.2.3　工程测量水平控制网的布设方案39

2.2.4　专用控制网的布设特点40

2.3　导线网的精度估算40

2.3.1　精度估算的目的和方法41

2.3.2　等边直伸导线的精度分析42

2.3.3　直伸导线的特点48

2.3.4　单一附合导线的点位误差椭圆49

2.3.5　导线网的精度估算49

2.4.1　工程控制网优化设计的一般概念53

2.4　工程测量控制网的优化设计53

2.4.2　精密工程测量控制网的质量标准55

2.4.3　关于机助模拟设计法的一般说明62

2.5　工程测量水平控制网技术设计书的编制63

2.6　选点、建标和埋石65

2.6.1　选点65

2.6.2　觇标高度的确定66

2.6.3　觇标的建造68

2.6.4　中心标石的埋设71

第2部分 控制测量的基本测量技术与方法73

第3章　精密测角仪器和水平角观测73

3.1　精密测角仪器——经纬仪73

3.1.1　精密电子经纬仪及其特点73

3.1.2　精密光学经纬仪及其特点76

3.1.3　精密电子全站仪及其特点77

3.2　经纬仪的视准轴误差、水平轴倾斜误差及垂直轴倾斜误差89

3.2.1　经纬仪的视准轴误差89

3.2.2　经纬仪的水平轴倾斜误差90

3.2.3　经纬仪的垂直轴倾斜误差对水平方向观测值的影响92

3.2.4　经纬仪垂直轴倾斜改正数的计算93

3.3　精密测角的误差影响95

3.3.1　外界条件的影响95

3.3.2　仪器误差的影响98

3.3.3　照准和读数误差的影响99

3.3.4　精密测角的一般原则99

3.4.1　观测方法100

3.4　方向观测法100

3.4.2　测站限差104

3.4.3　测站平差106

3.5　分组方向观测法109

3.5.1 观测方法109

3.5.2　联测精度110

3.5.3　测站平差110

3.6　偏心观测与归心改正112

3.6.1　测站点偏心及测站点归心改正数计算113

3.6.2　照准点偏心及照准点归心改正数计算114

3.6.3　归心元素的测定方法116

3.6.4　归心元素的测定精度119

4.1.1　调制的意义和分类123

4.1.2　晶体电光调制123

第4章　电磁波测距仪及其距离测量123

4.1　电光调制和光电转换123

4.1.3　光电转换127

4.1.4　光电混频129

4.2　电磁波测距仪分类129

4.3　脉冲法测距的基本原理及应用131

4.3.1　脉冲的几个基本参数131

4.3.2　脉冲法测距的基本原理131

4.3.3　脉冲式测距仪的基本结构132

4.3.4　脉冲法测距对光脉冲的要求133

4.3.5　激光巨脉冲的产生——调Q技术134

4.3.6　计算系统（距离显示器）135

4.3.7　Wild DI 3000脉冲式测距仪135

4.4.1　基本原理及基本公式138

4.4　相位法测距的基本原理及应用138

4.4.2　N值的确定140

4.4.3　几种常用的测尺频率方式141

4.4.4　内光路的作用142

4.4.5　差频测相142

4.4.6　自动数字测相143

4.4.7　高精度激光测距仪——MekometerME5000148

4.4.8　徕卡全站仪测距新技术152

4.5　干涉法测距的基本原理155

4.6　光波测距仪的合作目标156

4.7　光波测距仪的检验157

4.7.1　周期误差的测定158

4.7.2　仪器常数的测定164

4.8.2　电磁波的大气衰减172

4.8　电磁波在大气中的传播172

4.8.1　一般概念172

4.8.3　电磁波的传播速度174

4.8.4　电磁波的波道弯曲180

4.9　测距成果的归算181

4.9.1　概述181

4.9.2　速度改正181

4.9.3　几何改正183

4.9.4　投影改正189

4.9.5　电磁波测距成果化算实例190

4.10　光波测距的误差来源及精度估计193

4.10.1　测距误差的主要来源193

4.10.2　测距精度估计193

4.11.1　概述195

4.11　微波测距概要195

4.11.2　微波测距仪的测相原理196

4.11.3　微波测距中的地面反射误差及削弱方法198

4.12　多波测距的理论基础200

第5章　高程控制测量203

5.1　国家高程基准203

5.1.1　高程基准面203

5.1.2　水准原点204

5.2　国家高程控制网建立的基本原理204

5.2.1 国家高程控制网的布设原则205

5.2.2　国家水准网的布设方案及精度要求206

5.2.3　水准路线的设计、选点和埋石207

5.2.4　水准路线上的重力测量207

5.2.5　我国国家水准网的布设概况208

5.3　城市和工程建设高程控制测量210

5.3.1　水准测量建立城市及工程高程控制网210

5.3.2　三角高程测量建立城市及工程高程控制网211

5.4　精密水准测量的仪器——水准仪212

5.4.1　精密水准仪和水准尺的主要特点212

5.4.2　徕卡公司数字水准仪DNA03和条码水准尺215

5.4.3　补偿式自动安平水准仪220

5.4.4　普通精密水准仪226

5.5　精密水准仪和水准尺的检验231

5.5.1　精密水准仪的检验231

5.5.2　精密水准标尺的检验239

5.6.1　视准轴与水准轴不平行的误差240

5.6　精密水准测量的主要误差来源及其影响240

5.6.2　水准标尺长度误差的影响242

5.6.3　仪器和水准标尺（尺台或尺桩）垂直位移的影响243

5.6.4　大气垂直折光的影响244

5.6.5　电磁场对水准测量的影响244

5.6.6　磁场对补偿式自动安平水准仪的影响245

5.6.7　观测误差的影响246

5.7　精密水准测量的实施246

5.7.1　精密水准测量作业的一般规定246

5.7.2　精密水准测量观测247

5.8　跨河精密水准测量250

5.8.1　跨河水准测量的特点及跨越场地的布设250

5.8.2　观测方法252

5.9.1　水准面不平行性257

5.9　正常水准面不平行性及其改正数计算257

5.9.2　正高高程系258

5.9.3　正常高高程系259

5.9.4　力高和地区力高高程系263

5.10　水准测量的概算264

5.10.1　水准标尺每米长度误差的改正数计算264

5.10.2　正常水准面不平行的改正数计算265

5.10.3　水准路线闭合差计算265

5.10.4　高差改正数的计算265

5.11　三角高程测量267

5.11.1　三角高程测量的基本公式267

5.11.2　垂直角的观测方法270

5.11.3　球气差系数C值和大气折光系数K值的确定271

5.11.4　三角高程测量的精度272

5.11.5　垂线偏差对三角高程测量的影响273

5.11.6　电磁波测距三角高程测量的应用前景275

第6章　GPS卫星定位技术基础277

6.1　人造卫星轨道理论简介277

6.2　GPS系统的构成与GPS信号279

6.2.1　GPS系统的构成279

6.2.2　GPS信号结构281

6.2.3　GPS接收机282

6.2.4 TPS和GPS的集成——徕卡系统1200-超站仪（System1200-SmartStation）285

6.3　伪距法定位286

6.3.1　伪距观测286

6.3.2　卫星坐标的计算287

6.3.3　伪距定位的解算288

6.4　载波相位法相对定位289

6.4.1　重建载波289

6.4.2　载波相位观测值290

6.4.3　周跳的探测与修复291

6.4.4　整周未知数N0的确定292

6.4.5　载波相位观测值的线性组合293

6.4.6　载波相位观测相对定位的求解298

6.5　GPS定位误差分析299

6.5.1　卫星轨道误差及卫星钟误差300

6.5.2　大气折射影响301

6.5.3　接收系统的误差304

6.6.1　GPS网的技术设计305

6.6　工程GPS测量技术概述305

6.5.4　观测误差305

6.6.2　GPS网的布网形式306

6.6.3　GPS网的设计准则307

6.6.4　GPS网的外业观测308

6.6.5　关于GPS测量的归心改正309

6.6.6　外业观测技术注意事项309

6.6.7　GPS定位数据处理技术要点310

6.7　GPS动态定位基础312

6.7.1　动态绝对定位312

6.7.2　动态相对定位313

6.7.3　准动态相对定位314

主要参考书316