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出版者:清华大学

作者:张大彪

出品人:

页数:216

译者:

出版时间:2007-1

价格:22.00元

装帧:

isbn号码:9787302143680

丛书系列:

图书标签:

• 电子测量
• 仪器
• 测试
• 计量
• 电子工程
• 自动化
• 信号处理
• 电路分析
• 实验教学
• 工业控制

测绘学原理与应用 【图书简介】 《测绘学原理与应用》是一部全面、深入阐述现代测绘学基础理论、关键技术及其实际应用的大型专业著作。本书旨在为地理信息科学、土木工程、城市规划、环境科学、资源管理等领域的学生、研究人员及工程技术人员提供一本既有扎实的理论深度，又紧密贴合当前行业前沿的权威参考资料。 本书内容覆盖了从基础的几何大地测量学到高精度的空间数据采集、处理与可视化等一系列核心模块，系统地构建起现代测绘学的知识体系框架。全书结构严谨，逻辑清晰，力求在理论阐述的严密性与工程实践的可操作性之间找到最佳的平衡点。 第一部分：测绘学基础理论与数据模型 本部分首先从地理空间信息的基本概念入手，界定了大地测量学、摄影测量学、遥感技术与地理信息系统（GIS）之间的内在联系与区别。 大地基准与坐标系统： 详细介绍了地球的几何形态——大地水准面和参考椭球体的数学模型，深入剖析了世界大地坐标系（如ITRF）、国家坐标系（如CGCS2000）的建立原理、参数选择和转换方法。重点阐述了椭球面上的距离、方位角和高程的精确计算，以及不同坐标系之间高精度转换的数学方法，包括经典的三参数和七参数模型，以及更先进的最小二乘拟合法。 高程系统与重力场： 探讨了正常高、正高、椭球高等多种高程概念的物理意义和相互关系。详细解析了重力场理论，包括大地水准面的确定、重力位理论，以及重力测量（绝对重力和相对重力）的技术规范、误差来源与数据平差方法，为获取精确的物理高度奠定基础。 误差理论与数据平差： 这是贯穿全书的基础。系统介绍了误差的分类（系统误差、偶然误差、粗差）、评定方法（标准差、方差、协方差）以及误差传播定律。重点讲解了最小二乘原理在线性和非线性观测方程中的应用，包括独立参数平差、附合平差和约束平差，确保读者掌握空间数据采集后进行严密精度评定的能力。 第二部分：空间数据采集与测量技术 本部分聚焦于获取高精度、高密度地球表面信息的现代工程技术。 GNSS（全球导航卫星系统）测量技术： 深入剖析了GNSS系统的组成、信号传播、定位原理（如伪距定位、载波相位定位）。详细介绍了静态、快速静态、实时动态（RTK/PPP）等不同作业模式的数据采集流程、基线处理软件的使用、以及双频多星座GNSS数据解算的精度控制。特别强调了卫星轨道误差、大气延迟误差的建模与消除技术。 地面三维激光扫描（TLS）与摄影测量： 地面扫描： 介绍了时间飞行法（ToF）和相移法的成像机理，设备标定、现场布点优化、数据配准（基于靶标和基于特征）的算法流程，以及点云数据的噪声去除、特征提取和模型重建技术，适用于文物保护、工程变形监测等领域。 摄影测量与无人机（UAS）测绘： 详述了像片获取的几何基础（对中、共线条件）。系统讲解了基于人工控制点（GCPs）和无控制点（PPK/RTK辅助）的空中三角测量原理、密集匹配算法（Structure from Motion, SfM）和三维重建技术。内容涵盖了正射影像图（DOM）、数字表面模型（DSM）和数字高程模型（DEM）的生成精度分析与质量评估。 工程测量与传统仪器应用： 尽管现代技术占据主导，但传统仪器在特定场景仍不可替代。本章详述了高精度水准测量（水准仪、精密水准仪）的施测规范、误差来源及水准网的平差；同时，详细阐述了全站仪的对中、对点、边角测量原理，以及在小范围高精度控制测量、复杂结构物放样中的应用技巧。 第三部分：空间信息处理与应用集成 本部分探讨如何将采集到的原始空间数据转化为可用的、具有价值的信息产品，并实现多源数据的融合。 地理信息系统（GIS）基础： 阐述了GIS的四大核心要素（硬件、软件、数据、人员）。重点介绍了空间数据的组织结构，包括矢量数据模型（点、线、面拓扑关系）和栅格数据模型。深入讲解了空间分析的基本操作，如叠加分析、缓冲区分析、网络分析等在城市规划和环境评估中的实例应用。 遥感影像处理与解译： 介绍了多光谱和高光谱遥感数据的基本特征。涵盖了辐射定标、大气校正（FLAASH模型等）、几何校正（正射校正）的流程。重点讲解了分类技术，包括监督分类（最大似然法）、非监督分类以及面向对象分类（OBIA）在土地利用变化监测中的优势。 三维GIS与BIM集成： 讨论了从点云数据到精细化三维城市模型（CityGML）的转化路径。分析了建筑信息模型（BIM）与GIS（即地理空间信息科学）在数据标准、信息交换和应用场景上的融合趋势，特别是在智慧城市和基础设施生命周期管理中的关键作用。 动态监测与形变分析： 结合干涉合成孔径雷达（InSAR）技术和高密度GNSS数据，介绍了地壳形变、滑坡监测、大坝沉降监测的原理。重点阐述了如何利用时间序列分析（如PS-InSAR）精确提取毫米级的地面沉降速率和形变场，并进行风险评估。 本书特点： 1. 理论与实践并重： 每一章节的理论推导后，均配有详细的工程案例分析和软件操作示例（如使用主流的测量软件和GIS平台），确保读者能够学以致用。 2. 强调精度与标准： 全书严格遵循国家及国际测绘规范，对数据精度评定和质量控制流程进行了详尽的描述和标准化的展示。 3. 前沿技术覆盖全面： 系统性地涵盖了GNSS、UAS、TLS等新兴技术，使其成为指导当前工程实践的实用手册。 《测绘学原理与应用》是高等院校测绘工程、地理信息科学、资源环境与城乡规划管理等专业的核心教材及参考书，也是相关行业工程师提升专业技能的必备工具书。通过研读本书，读者将构建起扎实的空间信息获取、处理、分析和表达的完整知识链条。

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市面上关于电子技术的书籍汗牛充栋，但鲜有能将理论的深度与实践的可操作性完美结合得如此平衡的。这本书在这方面做得尤为出色。它在阐述诸如锁相环（PLL）的环路带宽对相位噪声影响时，给出的理论模型是扎实的，但紧接着，它就会配以一个虚拟的实验场景，告诉你：如果你的带宽设置过窄，在某个特定的调制频率下，你将观察到怎样的波形畸变。这种理论与实践的“双向映射”，使得书中的知识点不再是孤立的符号，而是可以立即在脑海中建立起清晰图像的物理实体。对于那些渴望从理论层面提升到工程应用层面的读者来说，这本书无疑是一座坚实的桥梁，跨越了书本知识与真实世界复杂环境之间的鸿沟。

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这本书的结构安排十分巧妙，它不是按照仪器的品类（如万用表、频谱分析仪）来划分章节，而是围绕着“测量的维度”展开叙事，比如“时间域的解析”、“频率域的洞察”以及“功率与能量的量化”。这种抽象但逻辑严密的组织方式，使得读者在阅读过程中能够建立起一个宏观的、系统性的知识框架。举例来说，讲解频谱分析仪时，作者没有急于介绍按钮功能，而是先深入探讨了为什么要从时域转换到频域，这背后的物理需求是什么。这种“先问为什么，再谈怎么做”的逻辑，极大地提升了学习效率。读完后，我感觉自己不再是单纯地操作一台设备，而是掌握了一套通用的“观察世界的方法论”。

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我是在一个朋友的强烈推荐下接触到这本书的，他称之为“工程师的武功秘籍”。坦白说，最初我对“武功秘籍”这种夸张的说法持保留态度，毕竟测量仪器这东西，不就是接上电，看看读数吗？然而，随着阅读的深入，我发现自己对“准确性”这个概念的理解被彻底颠覆了。这本书细致地剖析了测量链条中的每一个薄弱环节——从探头负载效应到电缆的阻抗匹配，每一个环节的微小偏差如何像蝴蝶效应一样，最终导致结果偏差数个百分点。这种对细节的偏执追求，让我开始反思自己日常工作中那些“差不多就行了”的心态。它不是在教你怎么操作，它是在教你如何对你的测量结果负责，这种严谨的态度，才是这本书最核心的价值所在。

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这本书的行文风格着实让人眼前一亮，它避开了传统教科书那种“平铺直叙”的窠臼，转而采用了一种近乎散文诗般的叙事方式来探讨复杂的测量原理。尤其在讨论信号源的非线性失真部分，作者并没有直接抛出傅里叶变换的复杂公式，而是用一个非常形象的比喻——将信号想象成一束光，而失真就是光束中混入了不应有的“杂色”。这种以类比和形象思维引导抽象概念的方法，对于我们这些非科班出身的爱好者来说，简直是福音。我印象最深的是关于噪声抑制的章节，作者深入浅出地解释了如何通过精妙的滤波器设计来“驯服”那些恼人的随机波动，读起来一点也不觉得枯燥，反而有一种在精妙迷宫中探索的乐趣。

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这本书，说是“电子测量仪器”，拿到手才发现，它更像是一部跨越时空的电子技术发展史，只不过是以那些冰冷、精确的仪器为载体。我原本以为会看到一堆枯燥的电路图和参数表格，结果却被作者细腻的笔触带入了一个充满挑战和创新的世界。比如，书中对示波器从最初的模拟管到如今的数字存储示波器（DSO）的演进过程的描述，简直精彩绝伦。它不仅仅是技术规格的罗列，更是对那个时代工程师们如何攻克带宽限制、如何提升采样率的艰辛历程的深刻刻画。我仿佛能闻到实验室里老旧设备的散热气味，感受到那些先驱者们为了捕捉瞬间信号所付出的心血。这本书的价值，远超出了“如何使用”的层面，它让我理解了测量科学背后的哲学——即“如何更清晰地看见我们原本看不见的事物”。

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