对测量学的认识

Surveying):测量学是争论对地球整体及其外表和外层空间中的各种自然和人造物体上与地理空间分布有关的信息进展采集处理、治理、更和利用的科学和技术。它的主要任务有三个方面：是争论确定地球的外形和大小，为地球科学供给必要的数据和资料；二是将地球外表的地物地貌测绘成图；三是将图纸上的设计成果测设至现场。(Geodesy是争论和确定地球外形、大小、重力场、整体与局部运动和地外表点的几何位置以及它们的变化的理论和技术的学科。其根本任务是建立国家大地掌握网，测定地球的外形、大小和重力场，为地形测图和各种工程测量供给根底起算数据；为空间科学、军事科学及争论地壳变形、地震预报等供给重要资料。依据测量手段的不(Cartography)是争论模拟和数字地图的根底理论、设计、编绘、复制的技术、方法以及应用的学科。它的根本任务是利用各种测量成果编制各类地图，其内容一般包括地图投影、地图编制、地图整饰和地图制印等分支。摄影测量与遥感(Photogrammetryandremotesensing)是争论利用电磁波传感器猎取目标物的影像数据，从中提取语义和非语义信息，并用图形、图像和数字形式表达的学科。其根本任务是通过对摄影像片或遥感图像进展处理、量测、解译，以测定物体的外形、大小和位置进而制作成图。依据获得影像的方式及遥感距离的不同，本学科又分为地面摄影测量学，航空摄影测量学和航天遥感测量等。工程测量学(Engineeringsurveying)定义一：工程测量学是争论各项工程在规划设计、施工建设和运营治理阶段所进展的各种测量工作的学科。各项工程包括：工业建设、铁路、大路、桥梁、隧道、水利工程、地下工程、管线〔输电线、输油管〕工程、矿山和城市建设等。一般的工程建设分为规划设计、施工建设和运营治理三个阶段。工程测量学是争论这三阶段所进展的各种测量工作。定义二：工程测量学主要争论在工程、工业和城市建设以及资源开发各个阶段所进展的地形和有关信息的采集和处理，施工放样、设备安装、变形监测分析和预报等的理论、方法和技术，以及争论对测量和工程有关定义三：工程测量学是争论地球空间〔包括地面、地下、水下、空中〕中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论、方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为争论效劳对象。测量仪器学争论测量仪器的制造、改进和创的学科。地形测量学是争论如何将地球外表局部区域内的地物、地貌及其它有关信息测绘成地形图的理论、方法和技术的学科。按成图方式的不同地形测图可分为模拟化测图和数字化测图。测量学的进展与作用6PythagorasAristotle又一世纪后，埃拉托斯特尼(Eratosthenesl，再测量该弧长所对的中心角0 。则地球的半径R就可求得：R=l/0地球子午线的周长可等于L=2nR这里关键在于如何求为此 要同时在南北两点测量竖杆影子的长度。长 凭影和杆高就可以求得两个杆子与阳光的夹角01和02。同 设在一时刻两地的阳光相互平行则0=02- 01在人类生疏地测球外形和大小的过程中，测量学获得了飞速的进展。例如：三角测量和天文测量的理论和技术、高精度经纬仪制作的技术、距离丈量的技术及有关理论、测量数据处理的理论以及误差理论等。在测量学进展的过程中很多数学家、 物理学家作出了巨大的奉献，如托勒密、墨卡托等。测量学在军事的作用“天时，地利，人和”是打胜仗的三大要素。要有地利就要了解和利用地利。地图上具体表示着山脉、河流、道路、居民点等地形和地物，具有确定位置、辨识方向的作用。地图始终在军事活动中起着重要的作用，这对于行军、布防以及了解敌情等军事活动都是格外重要的。因此，早就成为军事上不行缺少的工具， 获得广泛的应用。人造卫星定位技术早期用于军事部门， 后逐步解密才在测绘及其它众多部门中获得应用、海洋测量技术首先是由航海的需要而产生，但其高速进展的动力主要来自军事部门的需要……等等。至今军事测绘部门仍在测绘领域科技前沿对重大课题进展探究和争论传统上各国测绘部门隶属于军事部门。 至今相当多国家的测绘部门仍旧隶属于军事部门。随着测绘技术在各方面的应用愈来愈广泛，测绘科技国际间的沟通日益频繁，不少国家最终建立了民用的测绘机构测量学在国土治理中的作用测量学的起源和土地界限的划定严密联系着。非洲尼罗河每年泛滥会把土地的界限冲刷掉，为了每年恢复土地的界限很早就承受了测量技术早期亦称“土地测量”、“土地清丈”等。用以测定地块的边界和坐落，求算地块的面积,在农业为主的社会里，国家为了征税而开展地籍测量，同时记录业主姓名和土地用途等。地的权属以保障用地的秩序，为了提高土地利用的效益、合理和节约利用格外贵重和有限的土地。测量学还效劳于国家领土的治理。 《战国策-燕策》中关于荆轲刺秦王，“图穷而匕首见”的记述，说明在战国时期地图在政治上象征着国家的领土和主权。当代，在一些国家间的领土争吵中，也常以对方出版的地图上对国境线的表示作为有利于己方的证据或者用测量技术为手段标定国界测量学在工程建设中的作用施工阶段 把线路和各种建筑物正确地测设到地面上。竣工测量 对建筑物进展竣工测量。运营阶段 为改建、扩大建而进展的各种测量。变形观测 为安全运营，防止灾难进展变形测量。测量学在工程建设中的作用在修建宫殿、陵墓时必要平坦地基，开凿渠道修建水道必要了解地形的起伏，建筑城市时中心线常要定向，开挖地道更需认真的定向定位定高度 等等。我国的考古工作者争论2023多年前已经在修建宫殿时有平坦地基的措施。测量学在工程建设中的作用现代的测量学作为一门能采集和表示各种地物和地貌的外形、大小、位置等几何信息，以及能把设计的建筑物、设备等按设计的外形、大小和位置准确地在实地标定出来的技术，在各种工程建设中的应用愈来愈广泛。0.1mm的精度安放在设计的位置上。某些飞行器的助飞10-6因自重和外力的作用而产生变形。 等。为了保障建筑物的安全运行，往往需要测量工作者以技术上可行的最高精度监测建筑物的变形量和变形速度的进展状况。有时还要求在一段时间内进展连绝大多数测量工作是在地球上进展，或作为参考系。生疏地球是人类探究的目标之一，也是测量学、地球自然外表

的任务之一。不规章曲面6371km8848.13m，马里亚那海沟11022m71%meansealevel)液体受重力而形成的静止外表称为水准面。同一水准面上的重力位处处相等；同一水准面上任一点的铅垂线都与水准面相正交。与安静的平均海水面相重合、 并延长通过陆地而形成的封闭曲面称为大地水准面(Geoid)大地水准面(续)由于地表起伏以及地球内质量分布不均匀，所以大地水准面是个简单的曲面水准面和铅垂线是野外观测的基准面和基准线。ellipsoid)由于大地水准面是不规章曲面，无法准确描述和计算。也难以在其面上处理测量成果。因此，用一格外接近大地水准面的数学面 旋转椭球面代替大地水准面，用旋转椭球体描述地球。称参考椭球体。LongitudeandLatitude子午面 地球上任一点的铅垂线与地轴所组成的平面。经度 所在的子午面与首子午面(过英国格林尼治天文台)的夹角纬度 所在点的铅垂线与赤道平面之间的夹角。地面地位确实定、球面坐标系统一〕、天文地理坐标系测量〔天文经纬度〕的外业以铅垂线为准大地水准面和铅垂线是天文地理坐标系的主要面和线地面点的坐标是它沿铅垂线在大地水准面上投影点的经度 和纬度二〕、大地地理坐标系大地地理坐标系是建立在地球椭球面上的坐标系地球椭球面和法线是大地地理坐标系的主要面和线地面点的大地坐标是它沿法线在地球椭球面上投影点的经度 L和纬度B为了简化计算，要将〔椭〕球面上的元素归算〔投影〕到平面上。所谓投影就是建立起〔椭〕球面上的点与平面上的点一一对应的数学关系。地图投影学就是争论这个问题的学科，是数学也是地理学的一个分支学科。根本类型有：圆锥投影，圆柱投影，平面投影，任意投影等。一〕高斯平面直角坐标系高斯投影是等角横切椭圆柱投影。等角投影就是正形投影。所谓，正形投影，就是在微小的区域内椭球面上的图形投影后保持外形相像。即投影后角度不变形。标准地形图的分幅和编号点在高斯平面直角坐标系中的坐标值理论上中心子午线的投影是X轴，赤道的投影是丫轴，其交点是坐标原点。X坐标是点至赤道的距离；点的丫坐标是点至中心子午线的距离，设为 y”y’有正有负。丫500公里。丫N所以点的横坐标通用值为y=N*1000000+500000+y”椭圆柱与椭球面横切于某一条子午线〔称为中心子午线〕中心子午线和赤道的投影为相互正交的两条直线。XYQ高斯平面直角坐标系常简称高斯坐标系中心子午线和赤道被投影为相互正交的直线其它经线投影成为凹向中心子午线，且以中心子午线为对称轴的曲线。全部经线的投影收敛于两极把曲面上的图形投影到平面上必定会伴有变形。变形有三类：角度变形，长度变形，面积变形高斯投影是正形投影，无角度变形例：全部经纬线投影后仍保持两两相互正交中心经线投影后长度不变其它经纬线投影后均变长，离中心经线越远其长度变形越大有长度变形也就有面积变形使较简单的椭球面上的计算变为比较简洁的平面上的计算便于地图按经纬线分幅。如将图廓点〔其地理坐标为经纬度〕按其相应的高斯坐标展绘在图纸上，就可得地图的分幅线。将大地掌握点按其高斯坐标展在平面上，作为工程测量和地形测量的起始点二〕地平坐标系地平坐标系是平面直角坐标系〔〕通常以当地的北方向为坐标轴的正方向地平坐标系只用于小的局部地区〔一〕、地