Basic Surveying

Basic Surveying pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Butterworth-Heinemann
作者:Whyte, Walter S./ Paul R. E./ Paul, R. E.
出品人:
页数:348
译者:
出版时间:1997-5
价格:$ 58.70
装帧:Pap
isbn号码:9780750617710
丛书系列:
图书标签:
  • 测量学
  • 大地测量学
  • 工程测量
  • 地形测量
  • GIS
  • 遥感
  • 地图学
  • 土木工程
  • 建筑工程
  • 测量仪器
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具体描述

The primary aim of this book is to provide a guide to current practice and equipment for non-specialist surveyors in the various professions involved in the construction industry and the environment. It is suitable for students preparing for degrees and diplomas in architecture, building, building surveying, quantity surveying, estate management and town planning and environmental studies. It is also of value to engineers who are not specialising in engineering surveying. This book has been thoroughly revised to include new topics such as OS digital mapping, standard deviation and standard error, global positioning systems, transition and vertical curves. Walter Whyte was born in New Zealand of Scottish parents and educated in Scotland. He worked on site and building surveys in Scotland. He worked on site and building surveys in Scotland, then on road survey and setting out in the North Nyanza and Uasin Gishu Provinces of Kenya, and as a road engineer in British Southern Cameroons and Northern Nigeria, De Montford University in the UK and latterly at City University, Hong Kong. Raymond E Paul has been professionally involved in surveying for over 40 years as a land and cartographical surveyor, senior lecturer and author. He has a wealth of practical experience and an awareness of the needs of the intended users of this book from all corners of the globe. It is thoroughly revised, up to date and completely reset in an easily readable style. Virtually all chapters have been rewritten and the contents rearranged to allow easy reference to individual topics.

测绘工程前沿:误差理论与数据处理 本书聚焦于现代测绘科学中至关重要的数据处理和误差分析领域,为从事地理信息系统(GIS)、工程测量、大地测量及相关领域的专业人士和高年级学生提供了一套全面而深入的理论框架和实用技术指南。 本书摒弃了对传统基础测量仪器的冗长描述,而是将重点完全置于如何科学地获取、评估和优化测量数据的质量上。我们深知,在任何精确测量任务中,理解和控制误差是确保最终成果可靠性的基石。因此,本书的核心价值在于构建一个严谨的数学模型,用以描述和量化测量过程中不可避免的随机误差、系统误差及粗差。 第一部分:测量误差的统计学基础与模型构建 本部分旨在为读者建立坚实的统计学基础,这是理解和应用误差分析方法的先决条件。我们首先详细阐述了测量误差的分类、性质及其对数据分布的影响。 1. 误差的本质与分类: 深入探讨了真值、观测值与误差之间的关系。重点区分了系统误差(Systematic Error)——它们通常具有规律性,可以通过改正数进行修正;以及随机误差(Random Error)——它们遵循概率分布规律,是统计分析的主要对象。此外,对在数据采集过程中可能出现的粗差(Gross Error),即测量员或仪器故障导致的异常值,也进行了详尽的描述和识别策略的探讨。 2. 概率论在测量中的应用: 测量误差的分布特性,尤其是正态分布(高斯分布)的适用性被置于核心地位。我们详细介绍了概率密度函数(PDF)和累积分布函数(CDF)在描述误差范围内的应用。重点讲解了中误差(Standard Error, $m_0$ 或 $sigma$)的概念及其计算方法,这是衡量数据精度的最常用指标。读者将学习如何利用置信区间来量化测量结果的可靠性。 3. 观测值的精度评定: 本章深入探讨了不同观测值的精度差异。引入了单位权重的概念,并据此推导出加权平均值的计算方法。对于一组相互关联的观测值,如何通过其精度确定各自的权重,从而获得最优估计值,是本节的重点内容。我们通过具体的工程实例,展示了如何将理论的精度概念转化为实际的权重分配。 第二部分:平差理论的核心方法与实践 本部分是全书的理论核心,详细介绍了处理多余观测(冗余数据)的数学工具——平差(Adjustment)。平差的目的是在保留观测值信息的基础上,通过最小化误差的平方和来获得最可靠的参数估计。 1. 间接平差(Indirect Observation Method): 这是处理含有未知参数的观测方程组的主要方法。本书详尽地推导了间接平差的最小二乘准则及其在参数估计中的应用。内容涵盖了: 建立观测方程和归化方程组: 如何将实际的测量关系转化为规范化的线性代数方程。 正规方程的求解: 介绍利用矩阵代数,特别是伴随矩阵和逆矩阵,高效求解参数改正数。 平差结果的检验: 如何利用残差和后验方差评估平差模型的整体适应性。 2. 条件平差(Condition Equation Method): 当测量的约束条件(如闭合差或回路和)已知时,条件平差提供了另一种有效的解算途径。本章清晰地阐述了如何构建多余条件的方程组,并利用拉格朗日乘数法来求解多余观测的闭合差。我们重点分析了如何利用条件方程来检验测量成果的几何一致性,这在环线测量和高精度控制网构建中至关重要。 3. 附有参数的条件平差(Combined Adjustment with Parameters): 针对现代大地测量和工程测量中参数与条件并存的复杂情况,本书详细讲解了如何将间接平差和条件平差的原理相结合,构建一个统一的平差模型。这为处理包含坐标、高程和固定基准参数的复杂网络提供了统一的数学框架。 第三部分:精度分析、粗差处理与现代优化技术 成功的测量工作不仅在于计算出结果,更在于对其结果的精度有清晰的认识,并能有效剔除异常数据。 1. 精度传播与误差椭圆: 讲解了如何将误差信息从输入参数(如已知点的精度)传递到解算结果中。重点在于方差-协方差矩阵(Variance-Covariance Matrix)的应用。对于平面控制网,我们将误差椭圆的概念延伸至三维空间中的误差椭球体,详细说明了如何从方差矩阵中提取出等精度误差线(Confidence Ellipse),并阐释了其在工程设计中的应用意义。 2. 粗差的识别与剔除策略: 针对实际数据中普遍存在的粗差问题,本书系统介绍了多种鲁棒性检验方法,超越了简单的三倍中误差法则: 数据显著性检验: 利用学生化残差(Studentized Residuals)来判断单个观测值是否为粗差。 $chi^2$ 检验: 对整个平差模型的整体可靠性进行检验。 鲁棒性估计方法: 简要介绍了LTS(Least Trimmed Squares)等比最小二乘法更具抗差性的估计方法,以应对多重粗差的情况。 3. 现代测绘数据处理中的优化与迭代: 随着GNSS、激光扫描等高密度数据采集技术的发展,线性化假设不再完全适用。本章讨论了非线性平差的基本原理,即如何使用高斯-牛顿迭代法对观测方程进行线性化,从而求解复杂的几何模型,如曲面拟合或三维坐标系的精确转换。 总结: 《测绘工程前沿:误差理论与数据处理》并非一本记录仪器操作的指南,而是一本深入测绘数据“灵魂”的工具书。它为读者提供了从统计学假设到复杂矩阵运算的完整路径,确保了所有测量成果不仅是“算出来”的,更是“科学地证明其可靠性”的。本书强调了严谨的数学方法在保障现代工程项目质量中的决定性作用。

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读后感

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用户评价

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坦白说,我最怕的就是那种枯燥乏味的测量学著作,但《Basic Surveying》却成功地避免了这种陷阱。作者在内容编排上非常注重节奏感,他巧妙地将一些相对抽象的理论知识穿插在具体的工程应用案例中进行阐释。例如,在讲到地籍测量时,他对历史沿革和法律边界的探讨,使得冰冷的数据背后多了几分人文关怀和责任感。我发现这本书的插图质量非常高,它们不是简单的几何图形,而是高度提炼后的工作场景缩影,大大减轻了理解复杂测线布设和控制网建立的认知负担。这本书给我的整体感受是:它构建了一个完整而坚实的测量学知识体系框架,在这个框架内,每一个知识点都有其明确的定位和清晰的路径指引,让人在学习的过程中始终保持着目标感和成就感,而不是迷失在细节的海洋里。

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这本《Basic Surveying》着实让人眼前一亮,它不仅仅是一本教科书,更像是一位经验丰富的老测绘师在你身边手把手地教你。开篇对于测量学的基本概念介绍得极为透彻,那种深入浅出的讲解方式,即便是对测量完全不了解的新手也能迅速抓住要领。我尤其欣赏它在阐述几何原理时所采用的图文并茂的方法,那些复杂的空间关系通过清晰的示意图变得直观易懂。书中对不同类型误差的分析也极其到位,没有流于表面,而是细致地剖析了产生原因和抑制方法,这对于实际工作中的严谨性培养至关重要。读完前几章,我感觉自己像是经过了一次系统的“理论洗礼”,对测量的科学性有了更深刻的认识。特别是关于基准线和基准面的构建部分,作者的处理方式非常扎实,为后续的实际操作打下了坚实的基础,让人对接下来的实践章节充满期待。

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拿起这本书的时候,我最关心的就是它是否能真正衔接理论与实践的鸿沟,而《Basic Surveying》在这方面交出了令人惊喜的答卷。它没有沉溺于晦涩难懂的数学推导,而是将重点放在了工具的使用和数据处理的实际流程上。比如,在描述全站仪操作时,那种步骤化的描述,细致到连仪器开机、对中、整平的每一个微小动作都照顾到了,仿佛作者亲身示范了一百遍。在讲解水准测量时,如何处理视线偏差、如何进行往返测数据校核的经验之谈,是其他许多教材中难以寻觅的“真知灼见”。我发现自己很快就能将书中的方法应用于模拟练习中,书中的案例分析也选取得非常典型,涵盖了不同地形地貌下的测量挑战。这本书的实用性极强,它教会的不仅仅是“怎么做”,更是“为什么这么做”,这种对测量规范和行业标准的尊重,让人觉得这本书的价值远超其纸面价格。

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这本书的排版和语言风格,透露出一种沉稳而专业的匠人气息。文字叙述逻辑严密,层层递进,读起来有一种被引导着深入迷宫,最终清晰走出迷宫的感觉。对于那些涉及到三角高程计算和坐标转换的章节,作者似乎深知读者的困惑点,总能提前预设疑问并给出圆满解答。我特别喜欢它在讨论精度控制时的那种近乎偏执的细致。它不仅告诉我们精度要求是多少,还用大量的篇幅解释了在不同精度等级下,对设备选择、作业环境控制以及数据舍入规则的细微差别。这使得这本书不仅适合初学者作为入门指导,对于已经工作一段时间,希望系统回顾和提升自身专业素养的同行来说,也是一本极佳的参考手册。阅读过程中,我多次停下来,不是因为没看懂,而是因为被某些观点启发,需要花时间在脑海中构建对应的场景模型。

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这本书在深入探讨传统测量技术的同时,对新兴技术如GNSS(全球导航卫星系统)的基础原理也有所涉及,虽然篇幅不长,但点到为止,精准地体现了“Basic Surveying”的定位——打好最核心的基础。我个人觉得,它对于测量中“规范操作”的强调,简直是达到了教科书级别的典范。从外业踏勘到内业数据整理,每一个环节的操作准则都被描绘得如同标准作业流程(SOP)一般清晰明确。特别是对于测量数据的记录和归档,书中给出的建议极具前瞻性,考虑到现代项目对数据可追溯性的要求。总体而言,这套教材的成功之处在于,它没有试图用最先进的设备去定义测量学,而是回归到测量学的本质——精确地确定空间关系,并用最清晰、最可靠的方法将这些关系记录下来。读完之后,我感觉自己对“如何成为一名合格的测量员”这个问题,有了一个非常具象且可操作的答案。

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