测量学的发展及应用

测量学的发展及应用

一、测量学的发展

工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件，向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术，可实现测量的全自动化，被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标，在1 s内完成一目标点的观测，像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测，可广泛用于变形监测和 施工 测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起，称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合，可实现无控制网的各种工程测量。

测绘科学和其他科学一样，是由生产的需要而发生，随着生产的发展而发展的。我国是世界文明古国之一，测绘科学在我国有着悠久的历史。远在4000多年前，夏禹治水时，就应用简单的工具进行测量。公元3世纪，我国伟大的制图学家裴秀，创立了“制图六体”，此六体即是：道里（距离）、准望（方向）、高下（地势起伏）、方邪（地物形状）、遇直（河流、道路的曲直）、分率（比例尺），这是世界上最早的制图规范。春秋战目时，我国发明了指南针，促进了测量技术的发展，这是我国对于世界测量技术的伟大贡献。公元724

年，太史监南宫说曾在河南北起滑县，经开封、许昌，南到上蔡，直接丈量了长达300km的子午线弧长，这是我国第一次用弧度测量的方法，测定地球的形状和大小，也是世界上最早的一次子午线弧长测量。元代郭守敬拟定了全国纬度测量计划，共实测了27个点的纬度。清代康熙年间进行了大规模的大地测量工作，并在此基础上进行了全国范围的地形测量，最后制成“皇舆全览图”，这是世界上完成全国地形图最早的国家之一。

在国外，17世纪初测量学在欧洲得到较大发展。1617年荷兰人斯纳留斯首次进行了三角测量。1608年荷兰的汉斯发明了望远镜，随后被应用到测量仪器上，使测绘科学产生了巨大变革。随着第一次产业革命的兴起，测量的理论和方法不断得到发展。1687年牛顿发表了万有引力，提出了地球是一个旋转椭圆体。1794年高斯提出的最小二乘法理论，以及随后提出了精确的横圆柱投影，对测绘科学理论的发展起到了重要的推动作用。在19世纪中许多国家都进行了全国地形测量。20世纪初随着飞机的出现和摄影测量理论的发展，产生了航空摄影测量，给测绘科学又一次带来巨大的变革。

20世纪50年代起，电子学、计算机、电磁波技术和空间技术的兴起，使测绘科学又得到新的发展。如自动安平水准仪、电磁波测距仪、电子经纬仪、电子全站仪、陀螺经纬仪、GPS接收机等新型测绘仪器的不断出现，以及电子计算机、遥感技术、惯性测量、卫星

大地测量和近景摄影测量等新技术的应用，使测绘科学发展到了一个新的阶段，并正向自动化、数字化的方向继续前进。

近几十年，我国测绘事业有了很大发展。建立和统一了全国坐标系统和高程系统；建立了遍及全国的大地控制网、国家水准网、基本重力网和卫星多普勒网；完成了国家大地网和水准网的整体平差、国家基本图的测绘工作；完成了珠穆朗玛峰和南极长城站的地理位置和高程测量；配合国民经济建设进行了大量的测绘工作，例如进行了南京长江大桥、葛洲坝水电站、三峡水电站、宝山钢铁厂、北京正负电子对撞机等工程的精确放样和设备安装测量。在测绘仪器制造方面，现在不仅能生产系列的光学测量仪器，还研制成功各种测程的光电测距仪、卫星激光测距仪和数字摄影测量系统等先进仪器设备。在测绘人才培养方面，已培养出各类测绘技术人员数万名，大大提高了我国测绘科技水平。近年来，GPS全球定位系统已得到广泛应用，国产GIS软件日趋成熟速赶上并在某些方面开始领先于国际测绘科技水平。

二、测量学的应用

在测绘界，人们把工程建设中的所有测绘工作统称为工程测量。实际上它包括在工程建设勘测、设计。施工和管理阶段所进行的各种测量工作。它是直接为各种建设项目的勘测、设计、施工、安装、竣工、监测以及运营管理等一系列工程工序服务的。可以这样说，没有

测量工作为工程建设提供数据和图纸，并及时与之配合和进行指挥。任何工程建设都无法进展和完成。

测量学按照研究范围和对象的不同，可分为以下几个分支学科：

1、大地测量学：研究整个地

可分为常规大地测量学和卫星大地测量学。

2、摄影测量与遥感学：研究利用摄影或遥感技术获取被测物体的形状、大小和空间位置（影像或数字形式），进行分析处理，绘制地形图或获得数字化信息的理论和方法的学科。

可分为地面摄影测量学、航空摄影测量学、水下摄影测量学和航天摄影测量学。（军事侦察、打击评估、地下摄影测量、地形图、军事地图等更新）

3、地图制图学：利用测量的成果来绘制地图的理论和方法。

4、海洋测绘学：研究对象为海洋和陆地水体。

5、普通测量学：研究地球表面小范围测绘的基本理论、技术和方法，不顾及地球曲率的影响，把地球局部表面当作平面看待，是测量学的基础。

6、工程测量学

①研究内容

有关城市建设、矿山工厂、水利水电、农林牧业、道路交通、地质矿产等领域各种工程的勘测设计，建设施工，竣工验收，生产经营，变形监测等方面的测绘工作。

②主要工作

测绘；测设；变形监测

测量学在工程建设中的应用：

测量学的应用非常广泛。国防、军事、经济建设都离不开测量学，这里着重介绍一下测量学在工程建设中的应用：

1勘测设计阶段：测绘各种比例尺的地形图，供工程的设计使用。 如修公路，为了确定一条最经济合理的路线，必须预先测绘路线附近的地形图，在地形图上进行路线设计。

2施工阶段：把线路和各种建筑物正确地测设到地面上。 如将设计路线的位置标定在地面上以指导施工

3竣工测量 ：对建筑物进行竣工测量。（是否符合设计的要求） 4运营阶段 ：为改建、扩大建而进行的各种测量。

5变形观测 ：为安全运营，防止灾害进行变形测量。