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測量學的發(fā)展概況

  測量學的發(fā)展與社會生產(chǎn)及其他科學的發(fā)展緊密相關(guān)。測量學的起源可遠溯到上古時代,在人類與自然的斗爭中,如我國古代大禹治理洪水,以及古埃及尼羅河泛濫后在整理土地的邊界時,就已運用了測量。

  我國歷史悠久,文化燦爛,測量在我國很早已得到發(fā)展。公元前7世紀春秋時期,管仲著《管子》一書中已有關(guān)于地圖的論著和早期的地圖。公元前4世紀戰(zhàn)國時期,我國就有用磁石制成的世界上最早的定向工具“司南 ”。公無前2世紀東漢張衡創(chuàng)造了“渾天儀”和“地動儀”,這是世界上最早的天球儀和地震儀。無元3世紀三國時期的劉徽著有《海島算經(jīng)》一書,論述了有關(guān)測量海島距離和高度的方法。西晉裴秀編繪了《禹貢地域圖》和《地形方丈圖》,并總結(jié)了前人的制圖經(jīng)驗,提出了繪制地圖的六條原則-制圖六體,即分率(比例尺)、準望(方位)、道理(距離)、高下(高程)、方斜(形狀)、迂直(曲直),這是世界上最早的編制地圖的規(guī)范。公元400年中國發(fā)明了測量距離的記里鼓車。


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  公元742年唐張遂、南宮說等人自河南滑縣到上蔡丈量了300km的子午線弧長,并用日晷測定緯度,得出緯距每度長351里50步,這是世界上最早的子午線弧度測量。11世紀北宋沈括在他的《夢溪筆談》中記載了磁偏角現(xiàn)象,他曾繪制了《天下州縣圖》,是當時最好的地圖,并且羅盤和水平尺測量地形。13世紀元代郭守敬在全國進行了大規(guī)模的緯度測量,共測了27個點。17世紀末(清康熙二十三年)開始了全國性的測圖工作,到1718年完成了《皇輿全覽圖》,在此基礎(chǔ)上于1761年(清乾隆二十六年)又編成了《大清一統(tǒng)輿圖》。

  在國外,17世紀初測量學在歐洲得到了較大發(fā)展。1617年荷蘭人斯納留斯首次進行了三角測量。1608年荷蘭的漢斯發(fā)明了望遠鏡,隨后被應(yīng)用到測量儀器上,使測繪科學產(chǎn)生了巨大變革。隨著第一次產(chǎn)業(yè)革命的興起,測量的理論和方法不斷得到發(fā)展。1687年牛頓發(fā)表了萬有引力,提出了地球是一個旋轉(zhuǎn)橢圓體。1794年高斯提出的量小二乘法理論,以及隨后提出的橫圓柱投影,對測繪科學理論的發(fā)展起到了重要的推動作用。在19世紀中許多國家都進行了精確的全國地形測量。20世紀初隨著飛機的出現(xiàn)和攝影測量理論的發(fā)展,產(chǎn)生了航空攝影測量,給測繪科學又一次帶來了巨大的變革。


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  20世紀50年代起,電子學、計算機、激光技術(shù)和空間技術(shù)的興起,使測繪科學又得到新的發(fā)展。如自動安平水準儀、光電測距儀、電子經(jīng)緯儀、電子全站儀、陀螺經(jīng)緯儀、GPS接收機等新型測繪儀器的不斷出現(xiàn) ,以及電子計算機、遙感技術(shù)、慣性測量、衛(wèi)星大地測量和近景攝影測量等新技術(shù)的應(yīng)用,使測繪科學發(fā)展到一個新階段,并正向自動化、數(shù)字化的方向繼續(xù)前進。

  近幾十年,我國測繪事業(yè)有了很大發(fā)展。建立和統(tǒng)一了全國坐標系統(tǒng)和高程系統(tǒng);建立了遍及全國的大地控制網(wǎng)、國家水準網(wǎng)、基本重力網(wǎng)和衛(wèi)星多普勒網(wǎng);完成了國家大地網(wǎng)和水準網(wǎng)的整體平差、國家基本圖的測繪工作;完成了珠穆朗瑪峰和南極長城站的地理位置和高程測量;配合國民經(jīng)濟建設(shè)進行了大量的測繪工作,例如進行了南京長江大橋、葛洲壩水電站、寶山鋼鐵廠、北京正負電子對撞機等工程的精確放樣和設(shè)備安裝測量。

  在測繪儀器制造方面,現(xiàn)在不僅能生產(chǎn)系列的光學測量儀器,還研制成功各種測程的光電測距儀、衛(wèi)星激光測距儀和數(shù)字攝影測量系統(tǒng)等先進儀器設(shè)備。在測繪人才培養(yǎng)方面,已培養(yǎng)出各類測繪技術(shù)人員數(shù)萬名,大大提高了我國測繪科技水平。近年來,GPS全球定位系統(tǒng)已得到廣泛應(yīng)用,國產(chǎn)GIS軟件日愈成熟,我國的測繪科技水平正在迅速趕上并在某些方面開始領(lǐng)先于國際測繪科技水平。


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