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这就是测绘

 gfergfer 2020-04-30

测绘,玩的是地球。

实际上就是要干两件事。

一是测量,测量地球和地表上自然和人工设施。

二是绘图,把测量到的描绘成图供人类生产和生活使用。

随着科技进步和社会发展,开始向地球外层空间、地下、水下等延伸。

从测量角度、距离、高低,又融合和交叉了计算机技术、光电技术、网络通讯技术、空间科学、信息科学等基础技术。

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所以说,测绘是地球科学的一个分支。

总结起来,主要研究以下内容:

1.研究和测定地球形状、大小及其重力场。

2.测量地表自然和人工设施。

3.绘制成图。

4.工程建设及变形监测。

5.海洋测绘。

6.其他各种不同类型的测量。

让我们翻阅历史的长河,共同认识测绘。

测什么——测地球

测绘的源头来自两个方向,一是分田地、治洪水、盖房子等生产生活应用,二是人类对地球的认识。

早在公元前1400年,在古埃及文明中,那肥沃的河谷与平原上发现了地产边界测定的证据,人类就开始了测量工作。中国古代四大发明之一有指南针,其实早在公元前三世纪前,中国人就已运用天然磁石分辨方向。公元前两世纪,大禹治水,在《史记》中已有文字记载:“左准绳,右规矩”。可见上古时代已经开始进行工程测量了。

对于地球的认识,是个复杂的过程。

最初人类认为天圆地方,认为地球是方的。

公元前6世纪,古希腊的毕达哥拉斯非同一般,毕大人首先认为地球为球形。

2个世纪后,亚里士多德进一步论证地球是圆的这个事。

这就是地圆说,认为地球是圆的

又1个世纪后,亚历山大的埃拉托斯尼用在两地观测日影的方法,首次推算出地球子午圈的周长和地球的半径,证实了地圆说;这是测量地球大小的“弧度测量”方法的初始形式。

世界上最早的实地弧度测量是公元8世纪的南宫说在张遂(一行)的指导下在今河南境内进行的。它由测绳丈量的距离和由日影长度测得的纬度推算出了纬度为1度的子午弧长。

到17世纪末,为了用地球的精确大小定量证实万有引力定律,英国牛顿和荷兰的惠更斯首次从力学原理提出地球是两极略扁的椭球。

称为地扁说,认为地球是扁的椭球。

18世纪中叶,法国科学院在南美洲的秘鲁和北欧的拉普兰进行弧度测量,证实了地扁说。

19世纪初,随着测量精度的提高,通过各处弧度测量结果的研究,法国的拉普拉斯和德国的高斯相继指出地球的非椭球性。

认为地球是梨形的。

1873年,利斯廷首次提出大地水准面的概念,用大地水准面表示地球形状。

直到1945年,前苏联的莫洛坚斯基创立了用地面重力测量数据直接研究真实地球自然表面形状的理论,称之为莫洛坚斯基理论。

随着人类认识的进步,越来越真实的地球逐渐揭开神秘的面纱。

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绘什么——绘地图

早在公元前25世纪至公元前3世纪,就开始出现画在或刻在陶片、铜板等材料上的地图。 

公元前3世纪,埃拉托斯尼最先在地图上绘制经纬线。

公元前168年,中国长沙马王堆汉墓中绘在帛上的地图有了方位和比例尺,具有一定的精度。

公元2世纪,古希腊的托勒密在他的巨著《地理学指南》提出将地球曲面表示为平面的地图投影问题。

100多年后.中国西晋的裴秀创立了“制图六体”的制图标准,提高了地图的可靠程度。

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16世纪.以荷兰墨卡托的《世界地图集》和中国罗洪先的《广舆图》为代表,总结了16世纪以前西方和东方地图学的历史成就。从这一时期起,新的高精度测绘仪器相继发明,测绘精度大力提高,因此可以根据实地测量结果绘制国家规模的地形图。

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怎么测、怎么绘

工具和测量仪器的创造和变革不断创新着测量的方法。

17世纪前使用简单的工具,如中国的绳尺、步弓、矩尺等,以量距为主。

17世纪初发明了望远镜。1617年.荷兰的斯涅耳首创三角测量法,开始了角度测量。

约于1640年,英国的加斯科因在望远镜透镜上加十字丝,用于精确瞄准,这是光学测绘仪器的开端。

1730年.英国西森制成测角用的第一台经纬仪。

随后陆续出现小平板仪、大平板仪以及水准仪,用于野外直接测绘地形图。

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1806年和1809年,法国的勒让德和德国的高斯分别提出了最小二乘准则,为测量平差奠定了基础。

19世纪50年代,法国的洛斯达首创摄影测量方法。

到20世纪初形成地面立体摄影测量技术。

1915年制造出自动连续航空摄影机,可将航摄像片在立体测图仪上加工成地形图,因而形成了航空摄影测量方法。

在这一时期,又先后出现了测定重力值的摆仪和重力仪,为研究地球形状和地球重力场提供了丰富的实测重力数据。

从17世纪末到20世纪中叶,主要是光学测绘仪器的发展,此时测绘学的传统理论和方法也已发展成熟。

到20世纪50年代。测绘仪器又朝着电子化和自动化的方向发展,1948年发展起来的电磁波测距仪,可精确测定远达几十千米的距离。

随着电子计算机的出现,发明了电子设备和计算机控制相结合的测绘仪器设备,如全站仪、摄影测量中的解析测图仪等。

1957年前苏联第一颗人造卫星发射成功以及美国GPS的民用,测绘工作出现了新的飞跃,发展了卫星测绘工作。卫星定位技术和遥感技术在测绘学中得到广泛的应用,形成了航天测绘。

从20世纪50年代开始,地图制图方法出现了巨大的变革,开始计算机辅助地图制图。进入80年代.开始应用一些高速度、高精度新型机助制图设备研究机助制图软件,纷纷建立地图数据库,在此基础上,由单一的机助制图系统发展为多功能、多用途的综合性的地图信息系统。目前,互联网地图正方兴未艾,蓬勃发展。

随着空间技术、计算机技术和信息技术以及通信技术的发展及其在各行各业中的不断渗透和融合,测绘学这一古老的学科在这些新技术的支撑和推动下,出现了以全球卫星导航系统(GNSS)、航天遥感(RS)和地理信息系统(GIS)等3S技术为代表的现代测绘科学技术,从而使测绘学科从理论到手段发生了根本性的变化。

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