《数字地形测量学》课程教学大纲

《数字地形测量学》课程教学大纲

一、基本信息

课程编号20321185

课程中文名称数字地形测量学

课程英文名称DigitalTopographicSurveying

通识教育（）大类基础（4）

课程类别

专业核心（）专业方向（）

课程性质必修（Y）任选（）

测绘工程、测绘工程（智能导航实验班）、地理空间信息工程、遥

适用专业

感科学与技术

总学时64

学分4

高等数学，计算思维导论，CAD基础与应用，测绘地理信息概论，

先修课程

地球科学概论

并修课程线性代数

开课单位测绘与城市空间信息学院测绘工程系

本课程对毕业要求的支撑毕业要求:1.1、4.3、5.2、6.1、12.1

贡献

二、教学目标与任务

数字地形测量学是测绘工程专业、地理信息科学专业和遥感科学与技术专业开设的一门

大类基础课。通过本课程，培养学生掌握扎实的测绘工程专业理论与技术知识，具有利用现

代测量方法与手段获取地球空间信息的能力，为后继专业课的学习打下牢固基础。通过本课

程理论与实践教学训练，使学生具备下列能力，实现以下课程目标：

课程目标1:

理解并掌握测量学的基本概念、高斯投影及测量坐标基准理论、测量误差等知识，能够

针对特定测最项目或工程中相关问题运用相关理论与方法进行合理表达与描述。（对应1.1）

课程目标2：

能够基于专业理论知识（控制测量、数字测图、施工放样、导线平差、水准网平差等）

构建实验系统、开展实验及获得所需的实验数据。（对应4.3）

课程目标3：

掌握常用测绘仪器（如水准仪、经纬仪、全站仪等）的使用方法和技能，能够利用相关

仪器完成相应的测量数据采集，并能够利用相关软件（平差软件、数字测图软件等）完成相

应的测量数据处理工作，获得相应的测绘成果，能够针对复杂测绘工程问题进行设计数据处

理及精度分析：（对应5.2）

课程目标4：

熟悉测绘法律法规和测绘行业技术标准与规范，能够基于工程相关背景知识进行合理分

析，同时理解不同文化对工程活动的影响。（对应6.1）

课程目标5：

能在课程学习、教学实习及相关技术应用中认识到技术的日新月异，认识到自主学习和

终身学习的必要性（对应12.1）

课程目标与毕业要求对应关系表

毕业要求对应课程目标备注

1.1能将数学，自然科学，工程科学的语言工具用于测

1.工程知识课程目标1

绘工程问题的表述。

4.3能够根据测绘技术方案构建实验系统，安全地开展

4.研究课程目标2

测绘实验，正确地采集测绘实验数据。

5.2能够选择与使用恰当的现代测绘仪器、信息资源和

5.使用现代工具测绘软件，对复杂测绘工程问题进行技术设计、数据处课程目标3

理与精度分析。

6.1了解测绘领域的技术标准体系、知识产权、测绘管

6.工程与社会理政簧和法律法规，理解不同社会文化对工程活动的影课程目标4

响。

12.1能在社会发展的大背景下，认识到自主学习和终身

12.终身学习课程目标5

学习的必要性

三、教学内容、教与学要求、教与学方法

支撑课程建议

知识单元教与学方法知识点教与学要求

目标学时

理解测绘科学相关定义及其欲

本知识单元为测知识点1：测绘科学

解决的科学问题，理解其在工程课程目标1

绘技术及地图测的任务、作用及发

知识单元一：测绘建设中的作用：了解测绘技术发

绘综述，宜采用图展沿革课程目标5

技术的作用、地图展沿革。

片、视频等资料进

测绘在工程应用2

行多媒体教学，结

中的地位及技术理解地图测绘相关定义及其欲

合工程测量案例知识点2：地图测绘

发展沿革解决的科学问题，理解其在工程课程目标1

融入课程思政内的作业、方法及发

建设中的作用：了解测绘技术发

容。展沿革【重点】课程目标5

展沿革。

本知识单元采用课程目标1

知识单元二：地表知识点1：地表及其理解地表及其附着物的数学建

课堂讲授为主的

及其附着物的数附着物的数学建模、量化描述的基本方法，以及课程目标24

方法，辅以课堂讨

学建模与表达模、量化描述及测测绘空间基准的建立方法；了解

论。绘空间基准的建立模型（如水平面代替水准面）的

【重点】的限制性。

课程目标1

知识点2：测量的基了解测量的基本工作和基本原

课程目标2

本工作和基本原则则。

课程目标4

掌握角度的概念与测量原理，学

提光学经纬仪的构造及使用方课程目标2

知识点1：角度测量怯，掌握水平角、竖直角的观测、

课程目标3

技术与方法【重点】记录计算方法，了解经纬仪的检

验和校正方法，了解角度测量误课程目标4

差分析与注意事顶。

了解高程测量的方法，掌握水准

测量的原理，掌握水准仪的构造

课程目标2

本知识单元采用及使用方法，掌握四、五等水准

知识单元三：测绘知识点2：高差测量

课堂讲授为主的测量的观测、记录与计算方法，课程目标3

数据获取手段与技术与方法【重点】26

方法，辅以课堂讨了解水准仪的检验与校正方法，

技术课程目标4

论。了解水准测量误差，掌握三角高

程测量原理、观测与计算方法。

了解钢尺量距、视距测量和电磁

波测距的原理与方法，掌握距离

课程目标2

测量成果精度的评定方法，掌握

知识点3：距离测量

直线定向的有关概念，掌握坐标课程目标3

技术可方法【重点】

方位角的推算方法；/解全站仪

课程R标4

的构造及功能，掌握全站仪的基

本操作。

掌握测量产生的原因和种类，掌

本知识单元宜采

握系统误差的概念及消减方法，

用图片、视频等资

知识点1：测量误差掌握偶然误差的概念及统计规

知识单元四：测量料进行多媒体教课程目标1

概念、规律性及误律，掌握误差传播定律，掌握等6

误差基本知识学，结合定位精度

差分配原理【重点】特度观测值的最或然值和精度课程目标3

的作用融入课程

评定，掌握非等精度观测值的最

思政内容。

或然值和精度评定。

本知识单元宜采了解控制测量的有关概念，掌握

课程目标2

用图片、视频等资导线测量的外业工作和近似平

料进行多媒体教知识点1：控制测量差计算，了解三角形网测量的外

知识单元五：小区课程目标3

学：结合特殊工程的基本原理及基本业和内业计算，掌握交会测量方8

域控制测量

施工测量的意义布控方法法，掌握高程控制测量方法，了课程目标4

融入课程思政内解GNSS控制测量,了解控制测

课程目标5

容。斑的技术设计。

课程目标2

掌握地形图上地物、地貌的表示

方法，掌握地形图的分幅与编号

知识点1:模拟测图课程目标3

方法，掌握碎部点平面位置的测

原理与方法

量方法，了解大比例尺地面模拟课程目标4

知识单元六：地形

本知识单元宜采法测图方法。

图测绘技术与方

用图片、视频等资

法16

料进行多媒体教了解大比例尺数字地形图测绘

课程目标2

学，技术设计书的编写，掌握图根控

制测量的方法，了解数字地形图

知识点2：数字测图课程目标3

的绘图基础,掌握数字测图的外

原理与方法【重点】

也数据采集方法，掌握数字测图课程目标4

软件的使用方法，了解三维立体

图测绘等数字测图新技术。

本知识单元宜采

知识单元七：地形用图片、视频等资了解地形图阅读方法，掌握地形课程目标3

图应用料进行多媒体教知识点1:地图的阅图的基本应用和在工程建设中

课程目标44

学；结合国界划定读及应用方法的应用，了解数字地形图的应

就融入课程思政用。课程目标5

内容。

四、学时分配表

内容讲授实验上机延续课外学时小计

知识单元一：测绘技术

的作用、地图测绘在工

22

程应用中的地位及技术

发展沿革

知识单元二：地表及其

附着物的数学建模与表44

达

知识单元三：测绘数据

16824

获取手段与技术

知识单元四：测量误差

66

基本知识

知识单元五：小区域控

88

制测量

知识单元六：地形图测

122216

绘技术与方法

知识单元七：地形图应

44

用

总计5210264

五、主要教学方法

本课程是测绘工程专业的•门应用型专业基础课程，培养学生了解测绘基本技术与方法。

本课程采用线上线下混合教学方法，充分发挥现代信息化技术教育教学、仿真教学手段的优

势，以帮助学生理解和掌握各类测量的原理与方法，通过增加复杂工程测量案例分析与讨论，

以提高学生解决复杂测绘问题的能力，结合测量教学内容增加课程思政元素，以增强学生的

职业素养、专业自信和爱国情怀。

（一）线上教学

本课程线上教学采用超星学习通网络教学平台、测绘3D仿真实训平台。

1、教师应做的线上教学工作

（1）教师在课前制作教案、PPT课件、教学视频、复杂测量案例和作业等学习资源并

上传到网络教学平台，在学习资源中要明确知识要点和关键问题，在教学视频中设计一些练

习作业题，以促使学生带着问题预习，可激发学生的学习积极性和提高线上教学效果。

（2）和校外合同单位一起建设测绘3D仿真实训平台。

（3）教师应随时关注学生线上学习状况和学生的反馈信息，以便对课堂教学内容和方

式进行调整。

（4）根据学生的作业完成情况和学习中存在的问题安排好线上答疑。

2、学生自主线上学习

学生自主安排课外时M进行课前和课后线上学习，需要完成以下工作：

（1）通过PPT课件、教学视频、复杂测量案例和作业等，安排时间自主学习和研究解

决PPT课件、教学视频、复杂测量案例和作业中的问题。

（2）针对自己无法解决的问题，在学习平台上进行反馈，以便教师合理安排和调整后

面线下学习的内容和方式，

（3）课后完成老师布置的作业并在线上提交。

（4）通过测绘3D仿真实训平台学习测量仪器的使用方法、施工放样方法。

（二）线下教学

1、知识传授

重点讲解工程测量学基本原理、基本概念与基本方法，构建测量学的基本理论知识架构。

教师要根据线上教学的反馈信息及作业完成质量及时调整课堂教学内容和方式，对于重点、

难点知识和综合性强的知识可采用分组讨论方式教学。

2、能力培养

通过实验教学，使学生掌握规范的操作流程、数据计算过程、结果分析要点等；结合典

型工程案例剖析，使学生深入了解地图测绘工程项目在技术设计、组织实施、质量控制、进

度管理等方面的技术要求和工作内容，培养学生应用测量学基本理论与方法分析和解决问题

的能力。

3、素质提升

根据本课程的任务和特点，通过课程思政教学培养学生德、智、体、美、劳全面发展，

培养学生具有良好的职业道德和爱国情，怀，树立团队协作、吃苦耐劳、执行规范、严谨求实、

为工程质量负责等意识。

（三）课程思政教学环节设计

序号知识点思政教学内容思政教学环节设计时间分配

1知识点1激励学生树立爱国情怀1、通过讲解测量工作在各种工程建设中的地位与作用，5min

和专业自信、行业自信让学生爱专业、树立职业道德。

2、通过介绍我国“大国工程”、“大国工匠”，激励学

生树立爱国情怀和专业自信、行业自信。

2知识点培养学生精益求精、吃苦通过讲述海洋测绘知识，让学生明白海洋开发的重要性，5min

2耐劳的工匠精神测绘技术在海洋开发、领土保护中的重要性，以钓鱼岛

测图为例，培养学生的爱国情怀与测绘成果资料的保密

意识。

3知识点培养学生的爱国情怀与通过介绍珠峰测量，培养学生精益求精、吃苦耐劳的工5min

3测绘成果资料的保密意匠精神

识

4知识点培养学生实践创新的工在讲述鸟巢施工测量方法，通过多种形式的教学，强调5min

3匠精神实践创新，将工匠精神内化为数字工匠时代的精致创新

的品格。

5知识点培养学生精益求精、科技在讲述高耸建筑物测量、异形异构建筑物测量内容时，5min

4创新的科学精神通过案例分享，以及学生的分组讨论，培养学生精益求

精的态度，在以后的工作中针对复杂的异形异构建筑物

要有科技创新的精神。

6知识点培养学生的爱国情怀、精在讲述高速铁路测量内容时，通过案例分享，介绍我国5min

5益求精与科技创新意识的高速铁路世界领先现状，为自己作为一个中国人而自

豪：通过高速铁路测量精度要求高的特点，培养学生精

益求精、科技创新的意识。

7知识点培养学牛•的爱国情怀、精通过桥梁工程测量内容的讲述，结合我国大型桥梁工程，5min

6益求精与科技创新意识尤其是港珠澳大桥的建设，培养学生的爱国情怀、精益

求精与科技创新怠识。

8知识点培养学生精益求精、吃苦在讲述地下工程测量技术方法时，通过案例分享，强调5min

7耐劳的工匠精神地铁隧道工程的施工特点和精度要求，强调地铁施工测

量的职业道德和工程安全的重要性。

六、实践教学内容与要求

1、课间实验

本课程课堂教学期间，结合教学进度和内容安排了6次12学时实验；实验由4〜5人组

成1个实验小组，每组独立完成数据准备、现场测量、数据处理、成果检核等实验任务全过

程。具体内容和要求如下表所示。

教学内容对学生的要求支持课程目标

课程目标1

(一)实验一)了解光学经纬仪的基本构造、各操作部件的名称及其作用，

J6(1J6课程目标2

光学经纬仪的认并熟悉使用方法。

课程目标3

识和使用(2)掌握J6光学经纬仪的安置、瞄准和读数方法。

课程目标4

【2学时】(3)练习用测回法观测水平角。

课程目标5

课程目标

(二)实验二S31

(1)了解S3微倾式光学水准仪的基本构造、各操作部件的名称

微倾式光学水准课程目标2

及其作用，并熟悉使用方法。

仪的认识和使用课程目标3

(2)掌握S3水准仪的安置、瞄准和读数方法。

【2学时】课程目标4

(3)练习普通水准测量的观测、记录和计算方法。

课程目标5

课程目标1

（三）实验三四等课程目标2

水准测软（1）掌握四等水准测量的观测方法。

课程目标3

【2学时】（2）掌握四等水准测量的记录和计算方法。

课程目标4

课程目标5

课程目标1

（四）实验四全站（1）了解全站仪的基本构造、各操作部件的名称及其作用，并熟课程目标2

仪的认识和使用悉使用方法。

课程目标3

【2学时】（2）练习全站仪的安置、瞄准和读数方法。

课程目标4

（3）练习水平角、竖直角和距离测量方法

课程目标5

课程目标1

（五）实验五用全课程目标2

站仪采集数据（1）掌握用全站仪采集数据的程序和方法。

课程目标3

【2学时】（2）练习草图的绘制方法。

课程目标4

课程目标5

（六）实验六南方课程目标1

CASS数字测图软课程目标2

（1）了解南方CASS数字测图软件的功能和基本操作。

件的使用课程目标3

（2）练习数字地形图的绘制方法。

【2学时】课程FI标4

课程目标5

2、集中教学实习

本课程结束后，安排了一门独立的3周“数字地形测量实习”，详见《数字地形测量实

习教学大纲》。

七、课程的考核与成绩评定

（一）课程考核方法

课程的考核以考核学生能力培养目标的达成为主要目的，以检查学生对各知识点的掌握

情况和应用能力为重点内容，包括过程性考核和终结性考核两部分e过程性考核包括作业完

成率及质量（期中考试或其他类型的阶段性考核属于局部检测，并入作业考评）、课堂实验

参与度及完成质量、其他学习活动参与度及任务完成情况（含考勤、线上线卜自主学习、课

堂互动等），终结性考核是完成全部教学活动后的终极考核,可以采用期末考试、结课报告、

结课论文等多种方式进行，课程考核各部分在课程总评成绩中的占比分配：

（1）过程性考核,广比50%。平时作业占过程考核成绩的40%（本课程期中考试成绩

并入平时作业成绩，占比为平时作业成绩的25%,期中未能完成全部教学目标，所以期中考

试仅是一个阶段性学习效果评价活动）、课堂实验占过程考核成绩的20%及其他学习活动成

绩占过程考核成绩的40%,上述3项过程性考核之和构成平时总成绩。

（2）终结性考核,占比50%。本课程期末考核采用闭卷考试方式进行。

（二）课程考核评分标准

1、过程性考核评分标准

（1）平时作业:主要考核学生对每章节知识点的复习、理解和掌握程度，此外还包括阶段

性考核，基于试卷的考核按照试卷评分标准执行。每次作业的评价细则如下：

作业评价细则及得分

支撑课程目标

优(37-40)良(33-36)中(29-32)及格(25-28)不及格（V24）

按时交作业：概按时交作业：概按时交作业：概不交或严重超

短时迟交作业：

念解释清晰，分念解释、分析问念解释、分析问时迟交作业：概

概念解释、分析

析问题条理清题、计算过程等题、计算过程等念解释、分析问

问题、计算过程

楚，计算过程层比较清晰，方案基本尚晰,方案题、计算过程等

等基本清晰，方

课程目标1、2、3、次清晰，方案设设计依据比较设计依据基木不清晰，方案设

案设计依据尚

4、5计依据合理、合理，结果正确合理，结果正确计无据可依，结

可，结果正确率

充分，结果正确率不低于80%；率不低于70%；果正确率低于

不低于60%：表

率高于90%；表表述比较合理，表述比较合理，合格水平：表述

述基本合理，书

述合理，书写规书写比较规范书写基本规范不合理，书写不

写基本规范等。

范等。等。等。规范等。

（2）课堂实验:主要考核学生仪器操作的规范性、数据处理方法是否正确、测最精度是否

合格、实验报告书写是否整洁。课间实验的评价细则如下:

实验评价细则及得分

支撑课程目标

优(19-20)良(17-18)中(15-16)及格（12-14）不及格（V12）

仪器操作基本

仪器操作较规

仪器操作规范、规范但不熟练，仪器操作不太仪器操作不规

范、较熟练，测

熟练，测量方法测量方法基本规范，测量方法范，测量方法不

量方法正确，测

课程目标1、2、3、正确，测量数据正确,测量数据不太正确，测量正确，测量数据

量数据记录较

4、5记录规范，能熟记录基本规范，数据记录不规记录不规范，不

规范，能比较熟

练、正确地进行能正确地进行范，能进行数据能进行数据处

练、正确地进行

数据处理。数据处理但不处理但不熟练。理。

数据处理。

熟练。

（3）其他学习活动:考查学生线上线下自主学习情况、出勤情况、回答问题状况及课堂讨

论效果。评价细则如下:

课堂表现评价细则及得分

支撑课程目标

优(37-40)良(33-36)中(29-32)及格(25-28)不及格（V24）

积极参与面授能积极参与面参与面授课程，参与面授课程，参与面授课程

课程，课前能认授课程，课前能课前能认真预课前基本能认不积极，课前不

真预习，听讲认认真预习，听讲习，听讲认真，直预习，听讲认进行预习，听讲

课程目标1、2、3、真，回答问题流认真，回答问题回答问题流利、真，回答问