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北京建筑工程学院Beijing Institute of Civil Engineering and Architecture测绘工程系Department of Surveying and Mapping Engineering 专业简介 2001年9月 测绘工程专业简介 Introduction of Surveying and Mapping Engineering 北京建筑工程学院测绘工程系 2001年 一、学科地位和研究应用领域 1. 学科定义 　　测绘学科是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以地形、地貌以及建筑工程、机器和设备等为研究服务对象。 2. 学科地位　　 学科门类：工学（08） 　　 一级学科：测绘类（0809） 二级学科：测绘工程（080901） 相近专业：地理信息系统、摄影测量与遥感 修业年限：四年 授予学位：工学学士 测绘学科的学科方向： 大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量)； 工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量)； 航空摄影测量与遥感学； 地图制图学； 不动产地籍与土地整理。 3. 研究应用领域 按工程建设三个阶段划分： 勘查设计测量、施工建设测量和竣工运行测量； 按行业划分： 线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、3维工业测量等 二、测量仪器 1、通用仪器 常规仪器：光学经纬仪、光学水准仪、电磁波测距仪、摄影测量仪器 新型仪器：电子全站仪、电子水准仪、激光仪器、GPS、数字摄影测量仪器 （电脑型全站仪配合丰富的软件，向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术，可实现测量的全自动化，被称作测量机器人。） 2、专用仪器： 机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统 特点：高精度、自动化、遥测和持续观测。 基准测量：正、倒锤与垂线观测仪，金属丝引张线，各种激光准直仪、铅直仪、自准直仪，以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。 距离测量：包括中长距离(数十米至数公里)、短距离(数米至数十米)和微距离(毫米至数米)及其变化量的精密测量。 ME5000精密激光测距仪、TERRAMETER LDM2双频激光测距仪等，中长距离测量精度可达亚毫米级； 铟瓦线尺测距仪DISTINVAR，应变仪DISTERMETER ISETH等，短距离、微距离测量可实现测量数据采集的自动化； 石英伸缩仪，各种光学应变计，位移与振动激光快速遥测仪等。采用多谱勒效应的双频激光干涉仪，能在数十米范围内达到0.01μm的计量精度，成为重要的长度检校和精密测量设备； 采用CCD线列传感器测量微距离可达到百分之几微米的精度，它们使距离测量精度从毫米、微米级进入到纳米级世界。 高程测量： 精密水准仪、电子水准仪 液体静力水准测量系统。 通过各种类型的传感器测量容器的液面高度，可同时获取数十乃至数百个监测点的高程，具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。两容器间的距离可达数十公里，如用于跨河与跨海峡的水准测量；通过一种压力传感器，允许两容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 三、测量理论方法的发展 1. 测量平差理论 最小二乘法：最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型是各种经典的和现代平差模型的统一模型。 测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上，主要包括：平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断；模型误差对参数估计的影响，对参数和残差统计性质的影响；病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。 自由网平差和拟稳平差： 变形监测网参考点稳定性检验的需要 控制网可靠性理论： 观测值粗差的研究，以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展 非最小二乘估计： 稳健估计：解决观测值存在粗差的问题； 有偏估计：解决法方程系数阵存在病态的可能。 2. 工程控制网优化设计理论和方法 网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。 解析法：基于优化设计理论构造目标函数和约束条件，解求目标函数的极大值或极小值。网的优化设计又分为零类、一类、二类和三类优化设计。 模拟法：根据设计资料和地图资料，经数字化扫描后在微机上进行。在图上选点布网，获取网点近似坐标。模拟观测方案，根据仪器确定观测值精度，可进一步模拟观测值。 质量指标：精度、可靠性、灵敏度 精度：点位精度、相邻点位精度、任意两点间的相对精度、最弱点和最弱边精度、边长和方位角精度。 进一步可计算坐标未知数的协方差阵或部分点坐标的协方差阵，协方差阵的主成份计算，特征值计算，点位误差椭圆、置信椭圆的计算等。 可靠性：观测值的多余观