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测量学的发展概况

  测量学的发展与社会生产及其他科学的发展紧密相关。测量学的起源可远溯到上古时代,在人类与自然的斗争中,如我国古代大禹治理洪水,以及古埃及尼罗河泛滥后在整理土地的边界时,就已运用了测量。

  我国历史悠久,文化灿烂,测量在我国很早已得到发展。公元前7世纪春秋时期,管仲著《管子》一书中已有关于地图的论著和早期的地图。公元前4世纪战国时期,我国就有用磁石制成的世界上最早的定向工具“司南 ”。公无前2世纪东汉张衡创造了“浑天仪”和“地动仪”,这是世界上最早的天球仪和地震仪。无元3世纪三国时期的刘徽著有《海岛算经》一书,论述了有关测量海岛距离和高度的方法。西晋裴秀编绘了《禹贡地域图》和《地形方丈图》,并总结了前人的制图经验,提出了绘制地图的六条原则-制图六体,即分率(比例尺)、准望(方位)、道理(距离)、高下(高程)、方斜(形状)、迂直(曲直),这是世界上最早的编制地图的规范。公元400年中国发明了测量距离的记里鼓车。


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  公元742年唐张遂、南宫说等人自河南滑县到上蔡丈量了300km的子午线弧长,并用日晷测定纬度,得出纬距每度长351里50步,这是世界上最早的子午线弧度测量。11世纪北宋沈括在他的《梦溪笔谈》中记载了磁偏角现象,他曾绘制了《天下州县图》,是当时最好的地图,并且罗盘和水平尺测量地形。13世纪元代郭守敬在全国进行了大规模的纬度测量,共测了27个点。17世纪末(清康熙二十三年)开始了全国性的测图工作,到1718年完成了《皇舆全览图》,在此基础上于1761年(清乾隆二十六年)又编成了《大清一统舆图》。

  在国外,17世纪初测量学在欧洲得到了较大发展。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年高斯提出的量小二乘法理论,以及随后提出的横圆柱投影,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精确的全国地形测量。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了巨大的变革。


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  20世纪50年代起,电子学、计算机、激光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、光电测距仪、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,使测绘科学发展到一个新阶段,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、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软件日愈成熟,我国的测绘科技水平正在迅速赶上并在某些方面开始领先于国际测绘科技水平。


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