测绘学发展史

测绘是一门古老的学科，伴随着人类的活动而产生，并不断的丰富起来的。远在公元前四千多年古埃及，在尼罗河泛滥后，农田边界的整理过程中，就产生了较早的测量技术。古埃及人通过天文观测，确定一年为365天，这是古埃及在古王国时期（公元前3000年）通用的历法，他们通过观测北极星，来确定方向，古老的埃及金字塔，每一座都有标准的几何尺寸，说明那时，人们对长度和角度都有比较精确的测量手段。公元前三世纪，希腊的科学家就用天文测量方法测定地球的形状和大小，公元前340年，希腊科学家亚里士多德在他的《论天》一书中明确提出地球的形状是圆的，并且他通过对在不同纬度上观测北极星，北极星呈现出位置上的差别，推算出地球大圆的周长为4×斯特迪亚，斯特迪亚是古埃及及希腊通用的长度单位，现在不清楚一个斯特迪亚的长度究竟是多少。中国是一个文明古国，测绘技术也发展得相当早，相传公元前两千多年夏代的《九鼎》就是原始地图。《史记夏本纪》中描写大禹治水时测量情景的“左准绳，右规矩，载四时，以开九州，通九道”“准”是测量高低的，“绳”是量距的，“规”画圆，“矩”是画方形和三角形的那时还有一个测量单位是“步”，折三百步为一里，《山海经》也说，禹王派大章和竖亥两位徒弟步量世界大小，颛顼高阳氏（公元前2513～2434年）时，便开始观测日、月五星，定一年长短，到了秦代（公元前246～207年）用颛顼历定一年的长短为365、25日，公元前七世纪前后，即春秋时期管仲在所著《管子》一书中已上集了早期的地图二十七幅，1973年以长沙马王堆三号汉墓出土的西汉初期的帛地图《地形图》《驻笔图》《城邑图》是目前所发现的我国最早的地图，两晋初年裴秀编绘的《禹贡地域图》是世界最早的历史图集，裴秀编绘的《地形方丈图》是中国全国大地图，并且提出世界最早的制图理论，即《制图六体》，六体是“分率、准望、道里、高下、分斜、迁直。”分率－比例尺，准望－测量方法，道里－测量距离，高下－测量高低，方斜－测量角度，迁直－测量曲线与直线，唐代贾耽根据《制图六体》的理论曾编《海内华夷图》历时17年，成图幅面10平方丈，这一地图作品，在中国和世界制图学史上具有重要的意义，至今原图已失传，但它的缩印本在南宋刻石为《华夷图》。公元前五至三世纪，我国就已利用磁石制成最早的指南工具“司南”，中国的最古的天文算法著作《周髀算经》发表于公元前一世纪，书中阐述了利用直角三角形的性质，测量和计算高度，距离等方法，公元400年左右，中国发明了计里鼓车，这是用齿轮等机械原理作的测量和确定方位的工具，每走一里，车上木偶击鼓一下，走十里打镯一次，车上的指南针则记录着车子行走的方向，公元前720年前后，唐代僧人一行（张遂）等人，根据修改旧历的需要。组织领导了我国古代第一次天文大地测量，这次测量北达现今蒙古的乌兰巴托，南达今湖南省的常德，他们在这些地方，分别测量了冬至，夏至和日影长及北极高度，同时还把测量成果绘制成图，他们实测中得出的子午线的长度，是世界上第一次测量子午线长度，这次测量除了为修改历法，提供可靠数据之外，更重要的就是为了求出同一时刻日影差一寸和北极高差一度在地球上的相差距离（大约200里）。宋代沈括，在他的《梦溪笔谈》中记载了磁偏角现象，这在世界上是最早的发现，沈括在地形测量工程测量方面有较大贡献，他主持绘制了《天下州县图》使用水平尺，罗盘进行地形测量，制作地形立体模型，“木图”比欧洲最早的地形模型要早，元朝大科学家郭守敬用自制的仪器观测天文，发现黄道平面与赤道平面的交角为23°33′05″，而且每年都在变化，如果接现在的理论推算，当时这个角度是23°31′58″，可见郭守敬当时观测精度是相当高的，郭守敬还发明一些精确的内角和检验公式和球面三角计算公式，给大地测量提供了可靠的数学基础，当时，为兴修水利，他还带领队伍在黄河下游进行了大规模的工程测量和地形测量。明代郑和航海图是我国古代测绘技术的又一杰作。二．近代测量十七世纪初，资产阶段革命的兴起，测绘科学与其他科学一样为适应生产力的发展而有较大的发展，十七世纪初，荷兰人汉斯发明了望远镜，斯约尔创造了三角测量方法，1683年法国进行弧度测量，证明地球是两极略扁的椭圆形球体，法国人都明，特里尔提出用等高线表示地貌，德国科学家高斯提出最小二乘法理论，而后他又提出了横圆柱投影学说，使得地图的测量更为精确，18世纪出现了水准测量方法，提高了地形测图的精度，1875年国际米制公约的建立，使国际具有了统一的长度单位，1m被定义为通过巴黎子午线长度的四千万分之一。1899年摄影测量理论得到发展，1903年发明了飞机后，便使用了航空摄影测量方法测绘地形图。二十世纪五十年代前后，电子学，电子计算机、近代光学和航天技术的迅速发展为测绘科学的发展开辟了新的途径，从1947年光波测距的问世，使距距的丈量工作产生了一大变革，二十世纪四十年代百安平水准仪问世，使得水准测量更为方便快捷，电子经纬仪的问世。使得读数方法有了较大的改革，观测数据可自动记录，自动处理，大大的提高了劳动效率，人是地球卫星的上天，产生了卫星大地测量这门测绘学科，卫星多曾勤定位，卫星拍摄地球照片，监视自然现象变化，对深山、荒漠及海洋进行有效的勘测，陀螺经纬仪的产生，提高了矿井定向的精度，概率数理统计，线性代数等，工程数学的理论和方法被应用于测绘科学，使测量平差的理论有了较大发展。我国从十七世纪初，测绘事业有所发展，清朝康熙皇帝领导了全国性的大地测量和地图测绘工作，他首先统一全国测量中的长度单位，依据对子午线弧长的测量结果，亲自决定以二百里合地球经线一度，每里长一千八百尺，每尺为经长的百分之一秒，他不利用传教士培训人才，购置仪器，从北京附过开始，先后测绘了华北，东北、内蒙、东南、西南、西藏等地这的地图，然后编绘《亚洲全图》这些图都是当时世界上极为重大的测绘成果，清朝后期到新中国成立前，我国的测绘事业发展缓慢。新中国成立后，我国的测量事业，有了飞速的发展，测绘仪器制造业从无到有，各类精度仪器已能自行制造建成了全国的天文大地网，精密水准网，高精度重刀网完成了五万和十万分之一比例尺基本地形图的施测和中小比例尺示例地形图的编制，测绘事业发展的十分迅速。三．当代测绘当代测绘的GPS系统为主要标志，GPS全球卫星定位导航系统是美国从上世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有在海、陆、空，进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统，GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，赢得广大测绘工作者的信赖，并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管理制，地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等各种学科，从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命，随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，应用领域正在不断地开拓，目前已遍及国民经济各种部门并开始逐步深入人们的日常生活。——测绘学概论论文姓名：***学号：2007********学院：测绘学院专业：测绘工程****班主要词：测绘历史发展分类大地测量学摘要：测绘学有着悠久的历史，测绘学的主要研究对象是地球，人类对地球形状认识的逐步深化，要求精确测定地球的形状和大小，从而促进了测绘学的发展。测绘学主要分为：1、大地测量学2、摄影测量学3、地图制图学4、工程测量学5、海洋测绘学。大地测量学的基本目标是测定和研究地球空间点的位置、重力及其随时间变化的信息，为国民经济建设和社会发展、国家安全、以及地球科学和空间科学研究等提供大地测量基础设施、信息和技术支持。引言：进入大学，进行了一学期的测绘学概论的学习，教授们的讲解都很精辟，从中，我对测绘学有了大致地了解。下面，我就一学期所学、所得从测绘的发展、分类等方向以及大地测量方面进行一下小结。测绘学有着悠久的历史，测绘技术起源于社会的生产需求，随着社会的进步而发展。测绘学的一个比较完整的概念是：研究实体（包括地球整体、表面以及外层空间各种自然和人造的物体）中与地理空间分布有关的各种几何、物理、人文及其随时间变化的信息的采集、处理、管理、更新和利用的科学与技术。测绘学的主要研究对象是地球，人类对地球形状认识的逐步深化，要求精确测定地球的形状和大小，从而促进了测绘学的发展。因此测绘学可以说是地球科学的一个分支科学。测绘学的研究成果主要是地图，地图的演变及其制作方法的进步是测绘学发展的重要标志。测绘学获取观测数据的工具是测量仪器，测绘学的形成和发展在很大程度上依赖于测绘方法和测绘仪器的创造和变革。测绘仪器的发展经历了早期游标经纬仪到小平板仪、大平板仪、水准仪、航空摄影机、摆仪、重力仪、电磁波测距仪、激光测距仪、解析测图仪以及现代的自动绘图机。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，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“3S”技术为代表的现代测绘科学技术，使测绘学科从理论到手段发生了根本性的变化。测绘学中出现了3S新技术，包括全球定位系统GPS、遥感RS、地理信息系统GIS。3S技术的集成，是GPS、RS、GIS技术的发展，并走向集成，是当前国内外的发展趋势。在3S技术的集成中，GPS主要用于实时、快速地提供目标的空间位置；RS用于实时、快速地提供大面积地表物体及其环境的几何与物理信息，以及它们的各种变化；GIS则是对各种来源时空数据的综合处理分析和应用的平台。测绘学在日常生活中有着重要的作用和很高的地位。测绘学在科学研究中是不可缺少的，它在探索地球的奥秘和规律、深入认识和研究地球的各种问题中发挥着重要作用；测绘学在国民经济建设中的作用是广泛的，在经济发展规划、土地资源调查和利用、海洋开发、农林牧渔业的发展、生态环境保护以及各种工程、矿山和城市建设等各个方面都必须进行相应的测量工作，编制各种地图和建立相应的地理信息系统，以供规划、设计、施工、管理和决策使用；在现代国防建设中，为建立国家边界及国内行政界限，测绘空间数据库和多媒体地理信息系统不仅在实际疆界划定工作中起着基础信息的作用，而且对于边界谈判、缉私禁毒、边防建设与界限管理中均有重要作用；另外，社会发展也是离不开测绘学的，社会发展的大多数活动是在广袤的地域空间进行的。政府部门或职能机构既要及时了解自然和社会经济要素的分布特征与资源环境条件，也要进行空间规划布局，还要掌握空间发展状态和政策的空间效应。测绘学科的现代化发展促使测绘学中出现了若干新学科，例如卫星大地测量（或空间大地测量），遥感测绘（或航天测绘），地图制图与地理信息工程等等。但按照传统的学科分类，测绘学主要分为：1、大地测量学2、摄影测量学3、地图制图学4、工程测量学5、海洋测绘学。20世纪地球科学进步的一个突出标志是人类开始脱离地球，并将得到的数据和信息在计算机网络中以地理信息系统形式存储、管理、分发、流通和应用。通过航空航天遥感（包括可见光、红外、微波和合成孔径雷达）、声呐、地磁、重力、地震、深海机器人、卫星定位、激光测距和干涉测量等探测手段，获得了有关地球的大量地形图、专题图、影像图和其他相关数据，加深了对地球形状及其物理化学性质的了解及对固体地球、大气、海洋环流的动力学机理的认识。利用对地观测新技术，不仅开展了气象预报、资源勘探、环境监测、农作物估产、土地利用分类等工作，还对沙尘暴、旱涝、火山、地震、泥石流等自然灾害的预测、预报和防治展开了科学研究，有力地促进了世界各国的科技发展，提高了人们的生活质量，为地球科学的研究和人类社会的可持续发展做出了它的贡献。下面就来具体介绍一下大地测量学。大地测量学的基本目标是测定和研究地球空间点的位置、重力及其随时间变化的信息，为国民经济建设和社会发展、国家安全、以及地球科学和空间科学研究等提供大地测量基础设施、信息和技术支持。大地测量学的基本任务是：（1）建立和维护高精度全球和区域性大地测量系统与大地测量参考框架；（2）获取空间点位置的静态和动态信息；（3）测定和研究地球形状大小、地球外部重力场及其随时间的变化；（4）测定和研究全球和区域性地球动力学现象，包括地球自转与极移、地球潮汐、板块运动与地壳形变以及