测绘学概论论文

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1、测绘学概论论文测绘学浅析【摘要】测绘学是一门古老的学科，它在发展过程中形成了大地测量学，摄影测量学，海洋测绘，地图制图学，工程测量学等分支学科。为国民经济作出了巨大的贡献。测绘学同样是一门新兴学科，随着空间技术，计算机技术和信息技术的以及通信技术的发展及在各行各业中不断的渗透融合，测绘学这一古老学科在这些新技术的推动下出现了以“3S”技术为代表的现代测绘科学技术。关键词： 测绘学 学科分类 3S 现代测绘 一、测绘学的研究对象与领域研 究 测 定 和 推 算 地 面 点 的 几 何 位 置 、 地 球 形 状 及 地 球 重 力 场 ， 据 此 测 量 地 球 表 面自 然 形 状 和 人 工

2、 设 施 的 几 何 分 布 ， 并 结 合 某 些 社 会 信 息 和 自 然 信 息 的 地 理 分 布 ， 编 制全 球 地 区 各 种 比 例 尺 的 地 图 和 专 题 地 图 的 理 论 和 技 术 学 科 。 又 称 测 量 学 。 它 包 括 测 量和 制 图 两 项 主 要 内 容 。 测 绘 学 的 应 用 范 围 很 广 。 在 城 乡 建 设 规 划 、 国 土 资 源 的 合 理 利 用 、 农 林 牧 渔 业 的发 展 、 环 境 保 护 以 及 地 籍 管 理 等 工 作 中 ， 必 须 进 行 土 地 测 量 和 测 绘 各 种 类 型 、 各 种 比例 尺 的

3、 地 图 ， 以 供 规 划 和 管 理 使 用 。 在 地 质 勘 探 、 矿 产 开 发 、 水 利 、 交 通 等 国 民 经 济建 设 中 ， 则 必 须 进 行 控 制 测 量 、 矿 山 测 量 和 线 路 测 量 ， 并 测 绘 大 比 例 尺 地 图 ， 以 供地 质 普 查 和 各 种 建 筑 物 设 计 施 工 用 。 在 国 防 建 设 中 ， 除 了 为 军 事 行 动 提 供 军 用 地 图 外 ，还 要 为 保 证 火 炮 射 击 的 迅 速 定 位 和 导 弹 等 武 器 发 射 的 准 确 性 ， 提 供 精 确 的 地 心 坐 标 和- 1 -精 确 的 地

4、球 重 力 场 数 据 。 在 研 究 地 球 运 动 状 态 方 面 ， 测 绘 学 提 供 大 地 构 造 运 动 和 地 球动 力 学 的 几 何 信 息 ， 结 合 地 球 物 理 的 研 究 成 果 ， 解 决 地 球 内 部 运 动 机 制 问 题 。测 绘 学 的 主 要 研 究 对 象 是 地 球 及 其 表 面 的 各 种 形 态 。 地 球 的 外 形 非 常 近 似 于 一 个 椭球 ， 在 测 绘 学 中 即 用 一 个 同 地 球 外 形 极 为 接 近 的 旋 转 椭 球 来 代 表 地 球 ， 称 为 地 球 椭 球 。地 面 上 任 一 点 的 几 何 位 置

5、即 用 这 点 在 地 球 椭 球 面 上 的 经 纬 度 和 点 的 高 程 表 示 。 测 绘 学中 研 究 测 定 地 球 形 状 及 地 球 重 力 场 ， 地 球 椭 球 参 数 ， 以 及 地 面 点 的 几 何 位 置 的 理 论 和方 法 的 这 一 分 支 学 科 称 为 大 地 测 量 学 。 有 了 大 量 地 面 点 的 平 面 坐 标 和 高 程 ， 就 可 以 此 为 基 础 进 行 地 表 形 态 的 测 绘 工 作 。其 中 包 括 地 表 的 各 种 自 然 形 态 ,如 水 系 、 地 貌 、 土 壤 和 植 被 的 分 布 ;也 包 括 人 类 社 会活

6、动 所 产 生 的 各 种 人 工 形 态 ， 如 境 界 线 、 居 民 地 、 交 通 线 和 各 种 建 筑 物 的 位 置 。 由 于地 表 形 态 的 测 绘 工 作 是 分 别 在 面 积 不 大 的 测 区 内 进 行 的 ， 在 同 一 测 区 内 可 以 既 不 考 虑地 球 曲 率 ， 也 不 顾 及 地 球 重 力 场 的 微 小 影 响 。 研 究 这 种 理 论 和 技 术 的 分 支 学 科 称 为普 通 测 量 学 。 测 绘 地 表 形 态 ， 特 别 是 测 绘 大 面 积 的 地 表 ， 可 以 采 用 摄 影 方 法 或 电 磁 波 成 像 的 方法 ，

7、以 获 得 地 表 形 态 的 信 息 。 然 后 根 据 摄 影 测 量 的 理 论 和 方 法 ， 将 获 得 的 地 表 形 态 信息 以 模 拟 的 或 解 析 的 方 式 进 行 处 理 ， 使 转 变 为 各 种 比 例 尺 的 地 形 原 图 或 形 成 地 理 数 据库 。 这 就 形 成 了 又 一 门 分 支 学 科 摄 影 测 量 学 。 各 项 经 济 建 设 和 国 防 工 程 建 设 的 规 划 设 计 、 施 工 和 部 分 建 筑 物 建 成 后 的 运 营 管 理中 ， 都 需 要 一 定 的 测 绘 资 料 或 利 用 测 绘 手 段 来 指 导 工 程 的

8、 进 行 ， 监 视 建 筑 物 的 变 形 。这 些 测 绘 工 作 往 往 要 根 据 具 体 工 程 的 要 求 ， 采 取 专 门 的 测 量 方 法 ， 有 时 需 要 特 定 的 高精 密 度 或 使 用 特 种 测 量 仪 器 。 研 究 解 决 这 些 问 题 的 理 论 和 技 术 的 分 支 学 科 ， 就 是 工程 测 量 学 。 海 洋 环 境 中 进 行 的 测 绘 工 作 ， 同 陆 地 测 量 有 很 大 的 区 别 。 例 如 ： 测 量 工 作 主 要 在船 上 进 行 ， 并 且 大 多 采 用 声 学 或 无 线 电 方 法 ； 所 以 ， 海 面 上 的

9、 定 位 、 海 底 控 制 网 的 建立 、 海 面 形 态 和 海 底 地 形 测 量 、 海 洋 重 力 测 量 以 及 海 图 编 制 等 都 不 同 于 陆 地 的 同 类工 作 。 此 外 ， 海 图 同 陆 地 的 地 图 在 用 途 上 也 不 尽 相 同 。 由 此 ， 在 测 绘 学 中 又 形 成 一 个专 门 学 科 ， 称 为 海 洋 测 绘 。 测 图 过 程 所 得 到 的 成 果 只 是 地 形 原 图 或 海 图 的 原 图 ， 还要 经 过 编 绘 、 整 饰 和 制 印 ,或 增 加 某 些 专 门 要 素 ,才 能 形 成 各 种 比 例 尺 的 地 形

10、 图 或 海图 以 及 各 种 专 题 地 图 。 为 此 ， 必 须 进 行 地 图 投 影 、 地 图 编 制 、 地 图 整 饰 和 地 图 制 印- 2 -等 项 工 作 。 研 究 这 方 面 的 理 论 和 技 术 的 分 支 学 科 称 为 地 图 制 图 学 。二 、 测 绘 学 发 展 简 史测 绘 学 有 着 悠 久 的 历 史 。 人 类 对 地 球 形 状 的 科 学 认 识 ， 是 从 公 元 前 6 世 纪 古 希 腊 的 毕 达 哥 拉 斯 (Pytha-goras)最 早 提 出 地 是 球 形 的 概 念 开 始 的 。 两 世 纪 后 ,亚 里 士 多 德

11、(Aristotle)作 了 进一 步 论 证 ， 支 持 这 一 学 说 ,称 为 地 圆 说 。 又 一 世 纪 后 ,亚 历 山 大 的 埃 拉 托 斯 特 尼 (Era-tosthenes)采 用 在 两 地 观 测 日 影 的 办 法 ， 首 次 推 算 出 地 球 子 午 圈 的 周 长 ， 以 此证 实 了 地 圆 说 。 这 也 是 测 量 地 球 大 小 的 “弧 度 测 量 ”方 法 的 初 始 形 式 。 1743 年 法 国 A.C.克 莱 洛 证 明 了 地 球 椭 球 的 几 何 扁 率 同 重 力 扁 率 之 间 存 在 着 简 单的 关 系 。 这 一 发 现

12、， 使 人 们 对 地 球 形 状 的 认 识 又 进 了 一 步 ， 从 而 为 根 据 重 力 数 据 研 究地 球 形 状 奠 定 了 基 础 。19 世 纪 初 ， 随 着 测 量 精 度 的 提 高 ， 通 过 对 各 处 弧 度 测 量 结 果 的 研 究 ， 发 现 测 量 所依 据 的 垂 线 方 向 同 地 球 椭 球 面 的 法 线 方 向 之 间 的 差 异 不 能 忽 略 。 因 此 法 国 的 P.S.拉普 拉 斯 和 德 国 的 C.F.高 斯 相 继 指 出 ， 地 球 形 状 不 能 用 旋 转 椭 球 来 代 表 。 1849 年 Sir G.G.斯 托 克

13、斯 提 出 利 用 地 面 重 力 观 测 资 料 确 定 地 球 形 状 的 理 论 。 1873 年 ， 利 斯 廷(J.B.Listing)创 用 “大 地 水 准 面 ”一 词 ,以 该 面 代 表 地 球 形 状 。 自 那 时 起 ， 弧 度 测 量的 任 务 ， 不 仅 是 确 定 地 球 椭 球 的 大 小 ， 而 且 还 包 括 求 出 各 处 垂 线 方 向 相 对 于 地 球 椭 球面 法 线 的 偏 差 ， 用 以 研 究 大 地 水 准 面 的 形 状 。 1945 年 ， 苏 联 的 M.C.莫 洛 坚 斯 基 创 立 了 直 接 研 究 地 球 自 然 表 面 形

14、 状 的 理 论 ， 并提 出 “似 大 地 水 准 面 ”的 概 念 ， 从 而 回 避 了 长 期 无 法 解 决 的 重 力 归 算 问 题 。 人 类 对 地 球 形 状 的 认 识 和 测 定 ， 经 过 了 球 椭 球 大 地 水 准 面 3 个 阶 段 ， 花 去了 约 二 千 五 、 六 百 年 的 时 间 ， 随 着 对 地 球 形 状 和 大 小 的 认 识 和 测 定 的 愈 益 精 确 ， 测 绘工 作 中 精 密 计 算 地 面 点 的 平 面 坐 标 和 高 程 逐 步 有 了 可 靠 的 科 学 依 据 ， 同 时 也 不 断 丰 富了 测 绘 学 的 理 论 。

15、 17 世 纪 之 前 ， 人 们 使 用 简 单 的 工 具 ， 例 如 中 国 的 绳 尺 、 步 弓 、 矩 尺 和 圭 表 等 进 行测 量 。 这 些 测 量 工 具 都 是 机 械 式 的 ， 而 且 以 用 于 量 测 距 离 为 主 。 从 17 世 纪 末 到 20世 纪 中 叶 ， 测 绘 仪 器 主 要 在 光 学 领 域 内 发 展 ， 测 绘 学 的 传 统 理 论 和 方 法 也 已 发 展 成 熟 。而 从 20 世 纪 50 年 代 起 ， 测 绘 技 术 又 朝 电 子 化 和 自 动 化 方 向 发 展 。 这 不 仅 实 现 了 测- 3 -绘 作 业 的

16、 自 动 化 ， 提 高 了 测 绘 成 果 的 质 量 ， 而 且 使 传 统 的 测 绘 学 理 论 和 技 术 发 生 了 巨大 的 变 革 ， 测 绘 的 对 象 也 由 地 球 扩 展 到 月 球 和 其 他 星 球 。三 、 中 国 测 绘 简 况自 1950 年 起 ， 中 国 的 测 绘 事 业 有 了 很 大 的 发 展 。 主 要 成 就 有 ： 在 全 国 范 围 内 建 立了 国 家 大 地 网 、 国 家 水 准 网 、 国 家 基 本 重 力 网 和 卫 星 多 普 勒 网 ， 并 对 国 家 大 地 网 进 行了 整 体 平 差 。 参 加 平 差 的 点 数 ， 一 、 二 等 三 角 点 和 导 线 点 以 及 部 分 三 等 三 角 点 共 约 5 万 个 ， 有 30 万 个 观 测 值 。 在 国 家 水 准 网 中 ， 已 完 成 的 一 等 水 准 测 量 约 93000 公里 ， 国 家 基 本 重 力 网 包 含 约 40 个 基 本 重