【正文】 量的結(jié)果分別為 ， ， ， ， 問(wèn)： ① 5 次丈量的結(jié)果不一樣 ，這說(shuō)明什么問(wèn)題？ ② 該尺比標(biāo)準(zhǔn)尺每 1m 少 又說(shuō)明什么問(wèn)題？ ③ 按標(biāo)準(zhǔn)尺計(jì) ,該段距離應(yīng)為多少？ 29 [結(jié)論 ] ① 誤差有隨機(jī)性， 可用平均的辦法減 少 影響 ； ② 誤差有規(guī)律性，可 用公式 改正； ③ 按標(biāo)準(zhǔn)尺計(jì)，該段距離 應(yīng) ?。? (1+)(++++)247。 誤差來(lái)源 （ 1） 儀器誤差 如尺長(zhǎng)誤差； （ 2） 觀測(cè)誤差 如讀數(shù)誤差； （ 3） 外界條件影響 如溫度、風(fēng)力等。 28 （一）測(cè)量誤差 什么是誤差？ [討論 ] ① 觀測(cè)一個(gè)平面三角形的三個(gè)內(nèi)角，其觀測(cè)值之和是 179176。 因此，我們要學(xué)習(xí)和掌握測(cè)量誤差知識(shí)和測(cè)量數(shù)據(jù)的處理方法。我們知道 任何測(cè)量都會(huì)產(chǎn)生誤差，其誤差大小將決定測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性和測(cè)量成果的 質(zhì)量和 可信度。 ▲教學(xué)過(guò)程 [投影 ] 本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo) 學(xué)習(xí)目標(biāo) 一、導(dǎo)入新課 在上一節(jié)課中我們學(xué)習(xí)了測(cè)量坐標(biāo)系，知道了地面點(diǎn)是如何確定的？（向?qū)W生提問(wèn)坐標(biāo)系的構(gòu) 成和特點(diǎn)）。 ▲教學(xué)方法 講述法 ，例證法，啟發(fā)討論法，實(shí)例計(jì)算法，問(wèn)題解答法等。 ▲教學(xué)難點(diǎn) 中誤差的含義 和計(jì)算 ； 27 數(shù)值計(jì)算中的 合理取位 。 三、情感目標(biāo) 培養(yǎng)認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?學(xué)習(xí)態(tài)度； 養(yǎng)成理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)而致用的學(xué)習(xí)習(xí)慣。 本節(jié)內(nèi)容將對(duì)學(xué)生以后學(xué)習(xí) 具體 測(cè)量 方法 及成果計(jì)算提供概念支持 ▲教學(xué)目標(biāo) 一、能力目標(biāo) 能正確使用 概念 ：中誤差， 相對(duì)誤差， 容許誤差，改正數(shù)， 最或是值 ； 能正確地評(píng)定 基本 觀測(cè)值 的 測(cè)量精度和進(jìn)行精度計(jì)算； 能科學(xué)地標(biāo)記測(cè)量數(shù)據(jù)和進(jìn)行數(shù) 值 計(jì)算。主要是為了使學(xué)生對(duì) 測(cè)量誤差 、 測(cè)量精度 、測(cè)量數(shù)據(jù)的 概念 及 處理方法有一個(gè)基本的 理 解和 掌 握 。 大地坐標(biāo)和高斯平面坐標(biāo)有何不同？ 獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系是如何構(gòu)成的？它有何特點(diǎn)？ 二、預(yù)習(xí) 如何理解“測(cè)量的關(guān)鍵是精度和效率”這句話的含義？ 25 熟悉術(shù)語(yǔ)：真值，算術(shù)平均值，系統(tǒng)誤 差，偶然誤差，測(cè)量精度，中誤差，等精度平差等。 選一控制點(diǎn)→ 以控制邊作為基本方向→測(cè)碎部點(diǎn)的 β 、 D 來(lái) 確定點(diǎn)位→在圖紙上刺點(diǎn)→關(guān)聯(lián)點(diǎn)連線→地形圖。 選點(diǎn)→布設(shè)控制網(wǎng)（三角鎖或多邊鎖）→測(cè) β 、 D、 H→測(cè)算 α →設(shè)起點(diǎn)坐標(biāo)→推算其它點(diǎn)坐標(biāo)→選比例尺→在圖紙上建立坐標(biāo)系（坐標(biāo)格網(wǎng)）→在圖紙上 依 坐標(biāo) 值 展繪控制點(diǎn)。距離為 200m 時(shí)，高差的誤差達(dá)到 3mm。 [拓展知識(shí) ] 測(cè)量工作中用水平 面代替水準(zhǔn)面的限度 對(duì)水平角、距離的影響 ： 在 測(cè)區(qū) 面積約 320km2之 內(nèi)，可忽略不計(jì)。 應(yīng)用特點(diǎn) （ 1） 距離、角度、圖形的變形隨測(cè)區(qū)面積的增大而迅速增大； （ 2） 近似性：以水平面代替水準(zhǔn)面，適用于半徑小于 10km 的測(cè)區(qū)； （ 3） 同一性：象限按順時(shí)針排序，其函 數(shù)計(jì)算方法與笛卡兒坐標(biāo)系完全相同； （ 4） 獨(dú)立性：坐標(biāo)系的原點(diǎn)和 X 軸方向可按需要設(shè)定； （ 5） X 軸的定位方便， 測(cè)區(qū)內(nèi)所有坐標(biāo)均為正值。 23 坐標(biāo)系的建立 在切平面內(nèi)，將測(cè)區(qū)西南角上的點(diǎn)選為坐標(biāo)原點(diǎn) 。 ） [拓展知識(shí) ] 在高斯平面直角坐標(biāo)系上點(diǎn)位 （ X， Y） 的確定 在地面上測(cè)距、測(cè)角→歸算至平均高程面→歸算至參考橢球面→歸算至高斯投影面→在高斯平面上進(jìn)行評(píng)差計(jì)算→ 建立 坐標(biāo) 系 并 計(jì)算 坐標(biāo) 。帶的帶號(hào)、中央子午線的經(jīng)度以及 橫 坐標(biāo)。以東 。 ） 國(guó)家投影坐標(biāo)為（ 51000m， 20 637680m），則其所在的 6176。 39?，它所在 6176。 （ 1）先將 點(diǎn)的 橫坐標(biāo) 原值 Y 加上 500km； （ 2）再在 Y 之前標(biāo)以 2 位數(shù)的帶號(hào)。 [解說(shuō) ] 我國(guó)位于北半球， X 坐標(biāo)均為正值， Y 坐標(biāo)有正有負(fù)。 （ 3）在高斯坐標(biāo)系上，圖形的 長(zhǎng)度變形較大， 角變形很小，具有圖形相 22 似的特點(diǎn)。 應(yīng)用特點(diǎn) （ 1） 適用于測(cè)區(qū)范圍較大，不能將測(cè)區(qū)當(dāng)作平面 處理的情況 。每個(gè)帶的中央子午線的經(jīng)度： N3?? 高斯投影 [演示 ] 用高斯投影儀演示高斯分帶投影的過(guò)程 [解說(shuō) ] 將地球橢球面上的點(diǎn)按分帶正投影的方法投影到同軸同半徑的 橢圓 柱體上，再把該橢圓柱體沿過(guò)兩極的母線剪開(kāi)，展開(kāi)成平面，就可得到高斯投影平面。帶的劃分：從東經(jīng) 0310 ? 開(kāi)始，將整個(gè)地球自西向東分成 120 個(gè)帶， 3176。為一帶，帶號(hào)用 1， 2， 3，?， 60 表示。帶的劃分：從經(jīng)度 0176。 應(yīng)用特點(diǎn)：地球上統(tǒng)一的坐標(biāo)系；點(diǎn)位坐標(biāo)唯一且表達(dá)便利；坐標(biāo)測(cè)算不方便。 )和大地緯度 B( 176。 （四）大地坐標(biāo)系 （地理坐標(biāo)） [投影 ] 大地坐標(biāo)系示意圖 在參考橢球面上，以法線作為垂直坐標(biāo)軸，以本初子午面作為縱坐標(biāo)軸，以赤道面作為橫坐標(biāo)軸的 曲面坐標(biāo)系 。 ★ 我國(guó)的高程系統(tǒng) （ 1） 1956 黃海高程系統(tǒng) （ 2） 1985 國(guó)家高程系統(tǒng) 其中，我國(guó)的水準(zhǔn)原點(diǎn)建在青島市觀象山 。 （ 3）兩者關(guān)系 在 地面上 A、 B 兩點(diǎn)之間的高差 hAB，無(wú)論按絕對(duì)高程計(jì)算還是按假定高程計(jì)算，其結(jié)果相同。 也稱海拔高度。 [拓展 知識(shí) ] 正投影（垂直投影或等角投影） 將 地 面上的點(diǎn)、線、圖形 ，沿 法線（或鉛垂線）方向投影到 測(cè)量基準(zhǔn)面上，且圖形相似、角度不變的投影。這種確定橢球體與大地體之間相互關(guān) 19 系并固定下來(lái)的工作稱為參考橢球體的定位， P 點(diǎn)則稱為大地原點(diǎn)。這時(shí) ， 在切 點(diǎn) P? 上橢球面的法線與大地水準(zhǔn)面的鉛垂線 相重合 ，且使橢球體的短軸與地球自轉(zhuǎn)軸平行。 [探討 ] 用 測(cè)量?jī)x器能否找到水準(zhǔn)面？參考橢球面能不能找到？ 在參考橢球面上求算點(diǎn)的坐標(biāo)是否方便？在大地水準(zhǔn)面上求算點(diǎn)的坐標(biāo)是否也方便？ [結(jié)論 ] 大地水準(zhǔn)面 是測(cè)量工作的基準(zhǔn)面，參考橢球 面 是測(cè)量計(jì)算的基準(zhǔn)面 。可以列出橢球方程。 特點(diǎn) ：參考橢球面是光滑的規(guī)則的橢圓曲面。 特點(diǎn)：大地水準(zhǔn)面是微微起伏的不規(guī)則近似橢圓曲面。即平均海水面向陸地內(nèi)部延伸形成的封閉曲面。任何靜止的水面都是水準(zhǔn)面。 水平面 與某一鉛垂線相垂直的平面。 二、新課教學(xué) （一）測(cè)量基準(zhǔn)面 [投影 ] 三種曲面示意圖 鉛垂線（重力 方向 ） 地球引力和 離 心 力的合力。 [設(shè)問(wèn) ] 在生活中 人們 是對(duì)某一地點(diǎn)的 X,Y,Z 坐標(biāo)值感興趣 ？ 還是對(duì) 地球表面上各地點(diǎn)之間相對(duì)位置感興趣？ 在地面上想 確定兩地之間的距離和方向關(guān)系，這個(gè)坐標(biāo)系是不是應(yīng)該建立在 地球表面 上？ 地球表面 是怎么樣的？地球是什么形狀？它多大？ [歸納導(dǎo)入 ] 地球的自然表面是凹凸不平的，它的最高處（珠峰 海拔）和最低處（ 馬里亞納 海溝 深 11022m）相差 19870m，所以不能 在地表上直接建立坐標(biāo)系。 ▲教學(xué)過(guò)程 [投影 ] 本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo) 學(xué)習(xí)目標(biāo) 一、導(dǎo)入新課 [前課總結(jié) ] 在上一節(jié)課中我們知道了什么是測(cè)量學(xué)？ 通過(guò) 測(cè)量 要解決什么問(wèn)題 ？掌握術(shù)語(yǔ)：鉛垂線、水平面、大地水準(zhǔn)面、參考橢球面、大地坐標(biāo)、絕對(duì)高程、相對(duì)高程、中央子午線、坐標(biāo)縱軸方向、極坐標(biāo)、直角坐標(biāo)等； 掌握高程系、大地坐標(biāo)系、高斯平面直角坐標(biāo)系、獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系的構(gòu)成和相互關(guān)系，各坐標(biāo)系的應(yīng)用特點(diǎn)； 知道坐標(biāo)系對(duì)地面點(diǎn)位確定的重要意義； 了解水平面代替水準(zhǔn)面的限度 17 （向?qū)W生提問(wèn)）我們發(fā)現(xiàn)所有的測(cè)量問(wèn)題 都 圍繞著一個(gè) 中心 ，這個(gè)中心就是如何確定地面點(diǎn)的位置，即地面點(diǎn)三維坐標(biāo)的確定問(wèn)題。 ▲教學(xué)用具 課件： 單元 學(xué)習(xí)目標(biāo)； 三種曲面示意圖； 高程系示意圖； 大地坐標(biāo)示意 圖； 高斯投影帶示意圖； 高斯平面直角坐標(biāo)系示意圖； 獨(dú)立平面坐標(biāo)系示意圖； 單元小結(jié)。 ▲課型 理論 原理 型。 ▲教學(xué)重點(diǎn) 掌握 術(shù)語(yǔ)： 大地水準(zhǔn)面、 大地坐標(biāo)、絕對(duì) 高程、 相對(duì)高程、 高斯平面、獨(dú)立平面、 坐標(biāo) x 軸 方向 、 極坐標(biāo)、直角坐標(biāo)等術(shù)語(yǔ)； 掌握高程系、高斯平面直角坐標(biāo)系、獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系的構(gòu)成及其應(yīng)用特點(diǎn) 。 二、知識(shí)目標(biāo) 知道地球形體和測(cè)量基準(zhǔn)線、基準(zhǔn)面以及這樣規(guī)定的理由； 知道測(cè)量 高程系、 大地 坐標(biāo)系、平面坐標(biāo)系及其坐標(biāo)的含義和相互關(guān)系，坐標(biāo) 系的建立對(duì)測(cè)量工作的作用； 知道獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系的建立、坐標(biāo)系的特點(diǎn) 以及對(duì)地形圖 測(cè) 繪的影響 。 測(cè)量學(xué)分類 地形測(cè)量學(xué)：小區(qū)域地物、地貌，忽略曲率，地形圖 大地測(cè)量學(xué)：地球形狀、大小，重力場(chǎng)，計(jì)曲率，國(guó)土控制網(wǎng) 工程測(cè)量學(xué)：工程勘測(cè)設(shè)計(jì)，施工放樣，竣工驗(yàn)收，變形監(jiān)測(cè) 攝影測(cè)量學(xué)：航測(cè)，遙感 測(cè)定 測(cè)量學(xué)概念 測(cè)設(shè) 地 面點(diǎn) 圖紙（數(shù)據(jù) ） 測(cè)量三要素 水平距離 D — 圖形大小 水平角 β — 圖形形狀 高差 h — 點(diǎn)位高程 確定地面點(diǎn)坐標(biāo)的基本數(shù)據(jù) 15 本節(jié)內(nèi)容將對(duì)學(xué)生 以 后 學(xué)習(xí)地形圖測(cè)繪提供知識(shí)鋪墊 。主要是為了使學(xué)生對(duì)測(cè)量 坐標(biāo)系及其應(yīng)用有 了解和 認(rèn)識(shí)。 三、本節(jié)課 的 單元小結(jié) ▲作業(yè)及預(yù)習(xí) 一、作業(yè) 什么是測(cè)量學(xué)？工程測(cè)量學(xué)研究什么？ 測(cè)定與測(cè)設(shè)有何區(qū)別？ 14 什么是測(cè)量三要素？它對(duì)確定地面點(diǎn)的位置有何意義？ 單元小結(jié) 二、預(yù)習(xí) 熟悉術(shù)語(yǔ)：鉛垂線、水平面、大地水準(zhǔn)面、法線、參考橢球面、高程、大地坐標(biāo)、中央子午線。 特點(diǎn)：地形測(cè)量學(xué)的理論和方法在工程建設(shè)中的應(yīng)用。 特點(diǎn)：大區(qū)域， 計(jì) 曲 率 ， 國(guó)土控制網(wǎng) 。特點(diǎn)：小區(qū)域， ，忽略曲率， 地形圖 。 也稱施工測(cè)量。 也稱地形測(cè)量。 掌握測(cè)定與測(cè)設(shè)的區(qū)別、工程測(cè)量與其他測(cè)量的區(qū)別； 掌握地面點(diǎn)位置的確定對(duì)測(cè)量工作的意義。 在地面上測(cè)量長(zhǎng)度或角度，有以下特點(diǎn)： ? 測(cè)量范圍大； ? 地面不平，且具有曲面性質(zhì)； ? 視線決定方向 二 、 新課教學(xué) （一）測(cè)量學(xué)概念 測(cè)量學(xué)是一門研究地球形狀和大小以及確定地面點(diǎn)位的科學(xué)。 ▲ 教學(xué)過(guò)程 [投影 ] 本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo) 學(xué)習(xí)目標(biāo) 一 、導(dǎo)入新課 [設(shè)問(wèn) ] 在中學(xué)課程中“長(zhǎng)度”是如何測(cè)量的？“角度”是如何測(cè)量的？ 地面物體，如建筑群怎樣畫(huà)在圖紙上讓人看明白 ？ 在地面上測(cè)長(zhǎng)和測(cè)角存在什么問(wèn)題？ [歸納導(dǎo)入 ] 測(cè)量建筑物的大小、 形狀以及建筑物之間的間距，按照一定的比例尺繪制在圖紙上。 錄像資料：距離、水平角、高差測(cè)量的現(xiàn)場(chǎng)錄像。 ▲ 教學(xué)方法 誘導(dǎo)探究法、比較分析法、啟發(fā)討論法。 ▲ 教學(xué)難點(diǎn) 確定地面點(diǎn)的位置的重要意義 。 三 、情感目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生“學(xué)測(cè)量是 一件 很有趣的事，而且能夠?qū)W好”的情 感 ； 體驗(yàn)科學(xué)來(lái)源于生活，反過(guò)來(lái)又指導(dǎo)生活的道理 。 ▲ 教學(xué)目標(biāo) 一 、能力目標(biāo) 10 能 解釋 “ 測(cè)量 ” 是做什么的 ， 學(xué)這門課 有什么意義 ； 能夠區(qū)別測(cè)定與測(cè)設(shè) ； 能把握住工程測(cè)量與其他測(cè)量的區(qū)別與相關(guān)性 。 主要是 為了使學(xué)生對(duì) 測(cè)量學(xué)的 概念 、測(cè)量學(xué)的形成和發(fā) 展 有一個(gè) 概括 的了解 和把握 ，即解決“什么是測(cè)量學(xué)？”“測(cè)量學(xué)是做什么的？”“為什么要學(xué)測(cè)量學(xué)？”等問(wèn)題 。 通過(guò)本章的學(xué)習(xí)要明確測(cè)量 學(xué) 的 研究對(duì)象 ， 掌握測(cè)量 基本概念 術(shù)語(yǔ) 、測(cè)量坐標(biāo)系的構(gòu)成 和地面點(diǎn)位置 的確定方法 ，了解 測(cè)量誤差 知識(shí)，掌握測(cè)量 精度 的概念 。書(shū)號(hào) ISBN 7307042622，單價(jià) 元。 課程全程教學(xué)課件；測(cè)量工作過(guò)程展示錄像；全站儀使用教學(xué)光盤；高斯投影教學(xué)模型；水準(zhǔn)儀軸線關(guān)系演示教具、經(jīng)緯儀讀數(shù)練習(xí)演示教具、經(jīng)緯儀軸線關(guān)系演示教具、經(jīng)緯儀豎直度盤制式演示教具、導(dǎo)線全長(zhǎng)閉合差演示教具等。 實(shí)習(xí)課： 采用多項(xiàng)目任務(wù)完成法。比如：測(cè)量理論 原理 型課（如地面點(diǎn)的確定、水準(zhǔn)測(cè)量原理）宜采用誘導(dǎo)探究法、分析推理法、啟發(fā)討論法等；測(cè)量應(yīng)用知識(shí)型課（如測(cè)量方法）宜采用講述法、比較分析法、問(wèn)題解答法等；演示操作型課（如測(cè)量?jī)x器的認(rèn)知和使用）宜采用實(shí)物演示法、視聽(tīng)演示法、問(wèn)題解答方法等；計(jì)算型課（如測(cè)量成果的計(jì)算）利用案例數(shù)據(jù)，宜采用實(shí)例計(jì)算法；過(guò)程觀察型課（如測(cè)量工作過(guò)程）宜采用實(shí)況再現(xiàn)法、過(guò)程模擬法、視聽(tīng)演示法等；概念構(gòu)造型課（如經(jīng)緯儀的構(gòu)造、軸線關(guān)系及視準(zhǔn)軸的概念、視差的概念等 ）宜采用實(shí)物演示法、視聽(tīng)演示法、觀察實(shí)驗(yàn)法等。 六 、教學(xué)方法 、教學(xué)手段 的運(yùn)用 教學(xué)方法的運(yùn)用分課型進(jìn)行。 ? 專業(yè)測(cè)量模塊 包括：建筑施工測(cè)量；線路施工測(cè)量；地籍測(cè)量等。 ? 地形圖的測(cè)繪和應(yīng)用模塊 7 包括：① 控制測(cè)量常用方法；