測(cè)繪學(xué)概論讀書筆記

1、測(cè)繪學(xué)概論讀書筆記一緒論測(cè)繪學(xué)有著悠久的歷史。古代的測(cè)繪技術(shù)起源于水利和 HYPERLINK /doc/5348118.html t /doc/_blank 農(nóng)業(yè)。古埃及尼羅河每年洪水泛濫，淹沒了土地界線，水退以后需要重新劃界，從而開始了測(cè)量工作。公元前2世紀(jì),中國 HYPERLINK /doc/3094473.html t /doc/_blank 司馬遷在史記夏本紀(jì)中敘述了禹受命治理洪水的情況：“左準(zhǔn)繩,右規(guī)矩,載四時(shí)，以開九州、通九道、陂九澤、度九山”。說明在公元前很久，中國人為了治水，已經(jīng)會(huì)使用簡單的測(cè)量工具了。在隨著歷史的前進(jìn)與人類的發(fā)展，人類活動(dòng)與測(cè)繪信息變得緊密相關(guān)，密不可分時(shí)間，

2、空間，屬性是地理空間信息的三大要素，是人們?cè)谏詈鸵磺谢顒?dòng)中都會(huì)涉及的問題。在21世紀(jì)人類面臨著四大挑戰(zhàn)性問題：1.人口增加，需要有相應(yīng)的良好深存條件；2.環(huán)境污染，需要時(shí)時(shí)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)，調(diào)查，評(píng)估和治理。3.資源耗矢，需要完整可靠的資源探測(cè)，合理開發(fā)和科學(xué)利用；4.災(zāi)害頻發(fā)，需要及時(shí)準(zhǔn)確的災(zāi)害預(yù)報(bào)，應(yīng)急指揮，搶險(xiǎn)救災(zāi)和災(zāi)后重建；面對(duì)這一系列問題，都需要測(cè)繪學(xué)來提供技術(shù)上的支持與幫助。如此重要的一門學(xué)科，對(duì)它的認(rèn)識(shí)與發(fā)展，無疑也是漫長的。從1880年德國科學(xué)家F.R. Helmert 把測(cè)定和描述地球表面的學(xué)科定義為“測(cè)地學(xué)”，到測(cè)繪學(xué)的現(xiàn)代概念：“研究地球和其他實(shí)體的與時(shí)空分布有關(guān)的信息的采

3、集，量測(cè)，處理，顯示，管理和利用的科學(xué)技術(shù)?！钡陌l(fā)展過程中，測(cè)繪學(xué)的發(fā)展可以分為三個(gè)階段既：傳統(tǒng)測(cè)繪，數(shù)字化測(cè)繪，信息化測(cè)繪。傳統(tǒng)測(cè)繪。利用模擬的方法測(cè)定和推算地面以及其外層空間點(diǎn)的幾何位置，確定地球形狀和地球重力場(chǎng)，獲取地球表面自然形態(tài)和人工設(shè)施的幾何分布以及與其屬性有關(guān)的信息，編制全球或局部的地區(qū)的各種比例尺的普通地圖和專題地圖，為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防建設(shè)以及地學(xué)研究服務(wù)。數(shù)字化測(cè)繪。將來源于與星載，空載和船載的傳感器以及地面各種測(cè)量儀器所獲取的地理空間數(shù)據(jù)，通過信息技術(shù)和數(shù)字化方法，利用計(jì)算機(jī)硬件和軟件對(duì)這些地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，處理，分析，管理，顯示和利用。其顯著特征是：測(cè)繪儀器電子化與

4、自動(dòng)化，數(shù)據(jù)處理，計(jì)算機(jī)化，測(cè)繪生產(chǎn)與產(chǎn)品形式數(shù)字化，測(cè)繪成果分發(fā)網(wǎng)絡(luò)化。信息化測(cè)繪。在完全網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境下，利用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)為經(jīng)濟(jì)社會(huì)實(shí)時(shí)有效地提供地理空間信息綜合服務(wù)的一種新的測(cè)繪方式和功能形態(tài)。其顯著特征是:：地理空間信息的快速獲取和實(shí)時(shí)更新；地理空間信息的智能化處理和一體化管理；地理空間信息的規(guī)?；a(chǎn)和網(wǎng)絡(luò)化信息分發(fā)；實(shí)現(xiàn)地理空間信息資源的融合，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)提供多尺度，多時(shí)相，多形式的綜合服務(wù)。在進(jìn)入信息化測(cè)繪的階段后，測(cè)繪學(xué)科的應(yīng)用范圍和服務(wù)對(duì)象從控制到測(cè)圖的任務(wù)擴(kuò)大到與地理空間信息有關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域。特別是在建設(shè)“數(shù)字化中國”中構(gòu)建用于集成各類自然，社會(huì)，經(jīng)濟(jì)，人文，環(huán)境等方面信息的統(tǒng)

5、一的地理信息空間載體，既國家地理空間框架。為了更好的完成時(shí)代賦予測(cè)繪學(xué)的新的任務(wù)與內(nèi)涵，測(cè)繪學(xué)也產(chǎn)生了大量的新的技術(shù)與學(xué)科列如新的技術(shù)有：全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）；衛(wèi)星重力探測(cè)技術(shù)；航天遙感技術(shù)（RS）；數(shù)字地圖制圖技術(shù)；地理信息系統(tǒng)技術(shù)（GIS）；虛擬現(xiàn)實(shí)模型技術(shù)；新的學(xué)科有：衛(wèi)星導(dǎo)航定位；航空航天測(cè)繪；地理信息工程等。向這些新的技術(shù)與學(xué)科，都包含，高精度，便捷，可視可觸，直觀立體，信息化，可模擬等優(yōu)點(diǎn)，是的測(cè)繪學(xué)更好的為人類服務(wù)。二大地測(cè)量學(xué)大地測(cè)量學(xué)是測(cè)繪的基礎(chǔ)，也是國家地理信息的基礎(chǔ)框架。我國的大地測(cè)量是隨著中華人民共和國的誕生而起步的，經(jīng)過近六十年來大地測(cè)量工作者的努力，我國大地

6、測(cè)量為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)，國防建設(shè)提供了服務(wù)，為科學(xué)研究提供了大量精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。大地測(cè)量學(xué)的任務(wù)就是獲取和研究地球幾何空間和地球重力場(chǎng)的靜態(tài)動(dòng)態(tài)信息。例如:確定地球大小，形狀，旋轉(zhuǎn)及其變化；確定地球上點(diǎn)的位置，高程以及它們的變化；提供地球上點(diǎn)的重力及其變化；為地理信息系統(tǒng)和測(cè)繪制圖提供基礎(chǔ)的框架；為經(jīng)濟(jì)和國防提供時(shí)空基準(zhǔn)。大地測(cè)量學(xué)的學(xué)科體系分為：1.應(yīng)用大地測(cè)量學(xué)；2.橢球面大地測(cè)量學(xué)；3.物理大地測(cè)量學(xué)；4.空間大地測(cè)量學(xué)。大地測(cè)量學(xué)的手段分為經(jīng)典大地測(cè)量技術(shù)與空間大地測(cè)量技術(shù)。經(jīng)典大地測(cè)量技術(shù)包含：1.經(jīng)緯儀角度測(cè)量；2.水準(zhǔn)儀高程測(cè)量；3.激光測(cè)距儀距離測(cè)量；4.重力儀重力測(cè)量?？臻g大地測(cè)量技

7、術(shù)包含：1.甚長基線干涉測(cè)量；2.衛(wèi)星激光測(cè)距；3.全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)；4.衛(wèi)星測(cè)高；5.衛(wèi)星重力測(cè)量。經(jīng)典大地測(cè)量包含平面控制測(cè)量與高程控制測(cè)量。平面控制測(cè)量利用的是點(diǎn)位的傳遞與控制，運(yùn)用幾何知識(shí)前方交會(huì)法由已知兩點(diǎn)算出第三點(diǎn)的位置，既把兩個(gè)已知點(diǎn)的位置傳遞到第三個(gè)點(diǎn)處。在實(shí)際運(yùn)用中主要是，在全國建立已知點(diǎn)，逐級(jí)（分為IIV等控制網(wǎng)類型），布滿全國，被稱為大地控制網(wǎng)。為了滿足各種不同的地理情況以及儀器需要大地控制網(wǎng)主要分為：測(cè)角三角網(wǎng)；邊角導(dǎo)線網(wǎng)；測(cè)邊網(wǎng)。其主要使用的儀器有：經(jīng)緯儀，測(cè)距儀等。在平面控制測(cè)量中，有一個(gè)非常之重要的點(diǎn)大地原點(diǎn)，亦稱大地基準(zhǔn)點(diǎn)，即國家水平控制網(wǎng)中推算 HYPERLI

8、NK /doc/6832010.html t /doc/_blank 大地坐標(biāo)的起標(biāo)點(diǎn)。位于咸陽市涇陽縣永樂鎮(zhèn)石際寺村境內(nèi)。它的建立代表著我國測(cè)繪事業(yè)獨(dú)立自主。在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和科學(xué)技術(shù)研究方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。高程控制測(cè)量利用兩點(diǎn)之間的位置高差建立垂直方向控制網(wǎng)的控制測(cè)量工作，在各國同樣建立有高程控制網(wǎng)稱為水準(zhǔn)網(wǎng)與三角高程網(wǎng)，其主要儀器有水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)標(biāo)尺。在高程控制測(cè)量中同樣有一個(gè)舉足輕重的點(diǎn)-水準(zhǔn)原點(diǎn)亦是國家高程基準(zhǔn)位于青島的觀象山，它的出現(xiàn)使得我國測(cè)繪技術(shù)得到了較大的發(fā)展，。比如全世界最高峰 HYPERLINK /doc/2091079.html t /doc/_blank 珠穆朗瑪峰的海

9、拔高度便是從位于青島的這一國家水準(zhǔn)原點(diǎn)測(cè)量計(jì)算出來的。橢球面大地測(cè)量學(xué)主要研究的方向有：地球形狀；橢球面上幾何元素之間的數(shù)學(xué)關(guān)系；橢球面上計(jì)算點(diǎn)的大地坐標(biāo)，邊長和方位角；橢球面上幾何元素變換到平面上的投影；建立大地坐標(biāo)系的理論與方法。人類對(duì)地球的認(rèn)識(shí)就是橢球面大地測(cè)量學(xué)技術(shù)的發(fā)展的啟蒙，從公元前六世紀(jì)畢達(dá)哥拉斯提出地圓說到公元前四世紀(jì)亞里士多德驗(yàn)證地圓說，到后來的十八世紀(jì)證實(shí)扁球說。到后期為了更好地研究一個(gè)橢球面，大地測(cè)量投影出現(xiàn)了其任務(wù)是用一定的數(shù)學(xué)公式把一個(gè)橢球投影到柱面上并展開，具體到實(shí)際在我國國家基本地形圖法定為高斯-克呂各投影就是使用這種方法。物理大地測(cè)量與重力大地測(cè)量的主要任務(wù)是：

10、建立國家重力基準(zhǔn)網(wǎng)；確定區(qū)域的和地球重力場(chǎng)；確定區(qū)域的和地球的大地水準(zhǔn)面。就我們已知的知識(shí)可以知道，重力場(chǎng)最后的形成是一個(gè)較為復(fù)雜的數(shù)學(xué)過程，必須要有觀測(cè)數(shù)據(jù)，要用實(shí)踐的數(shù)據(jù)來做依據(jù)，而其觀測(cè)的方法有兩個(gè)分別是相對(duì)重力測(cè)量和絕對(duì)重力測(cè)量。相對(duì)重力測(cè)量主要是通過測(cè)量兩點(diǎn)之間的重力差來達(dá)到觀測(cè)的目的，但是由于技術(shù)的限制在國內(nèi)通過相對(duì)重力測(cè)量很難達(dá)到一個(gè)較高的精確度。絕對(duì)重力測(cè)量利用了自由落體原理，它主要被應(yīng)用在建立高精度絕對(duì)重力網(wǎng),監(jiān)測(cè)重力場(chǎng)的非潮汐變化,并在海平面變化 、地震 、火山 、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及有關(guān)的環(huán)境變化 、地質(zhì)災(zāi)害的研究等科學(xué)領(lǐng)域。但是在全球海洋范圍內(nèi)要進(jìn)行觀測(cè)必須要依據(jù)大地水準(zhǔn)面，對(duì)大

11、地水準(zhǔn)面的嚴(yán)密定義是：與不隨時(shí)間變化的平均海面密合的重力等位面。大地水準(zhǔn)面是我國國家高程基礎(chǔ)。為了更好的的完成對(duì)地球重力的觀測(cè)，我們開始使用空間技術(shù)進(jìn)行大地測(cè)量，其中包括：全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)；衛(wèi)星激光測(cè)距；甚長基線干涉測(cè)量；衛(wèi)星測(cè)高；衛(wèi)星重力測(cè)量；與此同時(shí)現(xiàn)代大地測(cè)量的特點(diǎn)也發(fā)生了相應(yīng)的變化，其工作對(duì)象由靜態(tài)轉(zhuǎn)為動(dòng)態(tài)；其工作范圍由陸地推向海洋；其信息的獲取由地面發(fā)展到空間；其數(shù)據(jù)處理由后處理發(fā)展到實(shí)時(shí)處理；其工作距離也由十千米量級(jí)發(fā)展到十的三次方千米量級(jí)；由單一的學(xué)科發(fā)展到與其他學(xué)科集成。在世界范圍內(nèi)，大地測(cè)量學(xué)都取得了長足的發(fā)展，我國也在大地測(cè)量學(xué)的發(fā)展中，完成了平面基準(zhǔn)的現(xiàn)代化，它包含：采用

12、地心三維坐標(biāo)系；構(gòu)建國家GNSS，CORS網(wǎng)；構(gòu)建中國導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)。由于空間技術(shù)的定位及影像等的大多數(shù)成果，在客觀上都是以地心坐標(biāo)系為參照原點(diǎn)，因此采用地心三維坐標(biāo)系對(duì)我國的測(cè)繪，航天等諸多高科技領(lǐng)域有著非凡的意義，我國也與2008年7月1日，采用地心三維坐標(biāo)系CGCS2000。構(gòu)建國家GNSS，CORS網(wǎng)是為了構(gòu)建面向全國，為各行各業(yè)服務(wù)的，資源共享的衛(wèi)星導(dǎo)航信息網(wǎng)。而在今后的幾年中建設(shè)北斗二代導(dǎo)航系統(tǒng)，就是為了建立我國的擁有自主產(chǎn)權(quán)的導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)，它將是連續(xù)，全天候，被動(dòng)式的三維地心坐標(biāo)系統(tǒng)。屆時(shí)其訊號(hào)范圍會(huì)由中國及其周邊地區(qū)擴(kuò)大到全球范圍。攝影測(cè)量學(xué)當(dāng)前由于隨著網(wǎng)絡(luò)及信息時(shí)代的發(fā)展人類對(duì)

13、地理空間信息越來越熟悉，加之地球上一切物體都與地理空間信息緊密相關(guān)。所以人類需要直觀的獲取地理空間信息由此誕生了攝影測(cè)量。攝影測(cè)量就是通過影像來獲取空間地理信息的學(xué)科，通俗而言：攝影測(cè)量通過攝影，進(jìn)行測(cè)量。一般來看普通攝影測(cè)量學(xué)，也使用前方交會(huì)原理，將測(cè)繪學(xué)使用的經(jīng)緯儀換為照相機(jī)，拍攝兩張照片，然后再影像上量測(cè)同名點(diǎn)，求取位置點(diǎn)坐標(biāo)。由計(jì)算機(jī)視覺看攝影測(cè)量，就事使計(jì)算機(jī)具有通過二維圖像認(rèn)知三位環(huán)境的能力既使計(jì)算機(jī)具有人的視覺的能力。攝影測(cè)量學(xué)的基礎(chǔ)就是兩眼中的影像會(huì)有差異。歸納起來攝影測(cè)量學(xué)的最基本的流程就是，數(shù)據(jù)獲取，數(shù)據(jù)處理，構(gòu)建三維實(shí)體模型。所以從科學(xué)的角度來說攝影測(cè)量就是一門由二維影像

14、來構(gòu)建三維空間的這樣的一門學(xué)科，其作用就是通過影像來對(duì)物體進(jìn)行間接測(cè)量。我們根據(jù)影像獲取的位置把攝影測(cè)量分為：航天攝影測(cè)量；航空攝影測(cè)量；地面攝影測(cè)量。它的任務(wù)就是測(cè)繪各種比例尺的地形圖。攝影測(cè)量學(xué)經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段：模擬攝影測(cè)量；解析攝影測(cè)量；數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量。攝影測(cè)量學(xué)所使用的儀器也由完全依賴于精密的光學(xué)儀器，發(fā)展到精密的光學(xué)儀器加計(jì)算機(jī)混合使用，到現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)完全替代原來的光機(jī)儀器。攝影測(cè)量學(xué)中建立影像與被攝物體的關(guān)系尤為重要。四地圖制圖學(xué)地圖制圖學(xué)是測(cè)繪中的一個(gè)重要學(xué)科，可以說地圖就是測(cè)繪的結(jié)晶。地圖具有三個(gè)特性：可量測(cè)性由特殊的數(shù)學(xué)法則產(chǎn)生可以量測(cè)距離，面基甚至是空間分析；由于使用地圖語

15、言（地圖符號(hào)，地圖色彩，地圖注記）所產(chǎn)生的直觀性，地圖語言與實(shí)地被表現(xiàn)對(duì)象具有對(duì)應(yīng)和解釋關(guān)系，地圖符號(hào)更有利于運(yùn)用地圖來表示各類地理現(xiàn)象；由于實(shí)施制圖綜合產(chǎn)生的一覽性，隨著地圖比例尺的縮小，地圖的面積減小不可能表示出地圖上所有的物體，因此必須去掉其中的一部分，只保留較為重要的一部分，簡化原來復(fù)雜的圖形輪廓，減少分類分級(jí)，簡化復(fù)雜的質(zhì)量標(biāo)志，通過制圖綜合，讀者在閱讀任何一種比例尺的地圖時(shí)，都可以在一覽之下獲得制圖區(qū)域的總體特征和最重要的地理信息。地圖的內(nèi)容分為：數(shù)學(xué)要數(shù)（坐標(biāo)網(wǎng)，控制點(diǎn)，比例尺，定向）；地理要素（自然地理要素，社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素）；輔助要素（用以幫助讀圖，用圖及補(bǔ)充地圖的其他要素）。為

16、了跟好的為社會(huì)服務(wù)地圖也可以更據(jù)不同的需求分為不同的類型：按內(nèi)容可分為普通地圖和專題地圖；按比例尺可分為大比例尺地圖，中比例尺地圖和小比列尺地圖；按表達(dá)方式可分為模擬地圖，數(shù)字地圖和電子地圖；按制圖區(qū)域分可按自然區(qū)和行政區(qū)細(xì)分；按使用方式可分為桌面用途，掛圖，袖珍地圖和電子地圖；按地圖維數(shù)可分為2維，2.5維，三維以及四維地圖。眾所周知制作地圖是一件艱辛而又漫長的過程其中需要運(yùn)用大量的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)其中利用到的有坐標(biāo)系，地圖投影，地圖定向，地圖比例尺。其中坐標(biāo)系在大地測(cè)量學(xué)中所提到不再做詳細(xì)介紹。地圖投影就是將地球橢球面上的點(diǎn)投影到平面上的方法，地圖投影的種類繁多，通常是根據(jù)投影性質(zhì)和構(gòu)成方法來分類

17、的。但是由于地圖投影所涉及的長度變形，方向變形，面積變形等問題使得地圖投影中成千上萬種方法里可實(shí)用的并不多。其按變形性質(zhì)來分有等角投影，等面積投影，任意投影。按構(gòu)成方法分類有方位投影，圓錐投影，圓柱投影。在地圖上確定圖形要素的地理方向叫地圖定向除在小于1：10萬的各種比例尺地形圖上繪出三北方向（真北方向，坐標(biāo)方向，磁北方向）外，其余地圖均只標(biāo)注真北方向。地圖的比例尺有數(shù)字式，文字式與圖解式。但在地圖上通常采用幾種形式配合表示比例尺的概念，常見的是數(shù)字式與圖解式的配合使用。為了使地圖變得清晰明了，地圖語言功不可沒。地圖符號(hào)主要有點(diǎn)狀符號(hào)（具有單點(diǎn)定位特性的符號(hào)，其本身不依比列尺），線狀符號(hào)（指代

18、在某個(gè)方向上延伸的線如道路符號(hào)，鐵路符號(hào)），面狀符號(hào)（指代一個(gè)空間的范圍如綠地，湖泊）以及體積符號(hào)（表示具有體積特征的物體如等高線表地勢(shì)）。與地圖符號(hào)相伴使用的就是地圖的色彩，主要要與人的思維一致如用綠色表草地，藍(lán)色表水域。它的主要作用是強(qiáng)化分類。運(yùn)用色彩可以表示質(zhì)量特征如淡水用藍(lán)色，咸水用紫色。也可以表示數(shù)量特征，如依據(jù)重要度將顏色由濃到暗進(jìn)行變化。我們也可以在地圖上看到各類注記，有地名注記，說明注記。注記的字體用于區(qū)分不同實(shí)物的類別，如宋體，黑體，等線體。字色主要起強(qiáng)化分類的作用。字體的大小，一定程度上反映了對(duì)象的的重要性和數(shù)量等級(jí)。字隔隱含了所注對(duì)象的分布特征。趨勢(shì)隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展

19、，地圖制圖學(xué)也進(jìn)入了新的發(fā)展階段，其主要特點(diǎn)和趨勢(shì)為：地圖制圖學(xué)作為區(qū)域性學(xué)科，其重點(diǎn)已由普通地圖制圖轉(zhuǎn)移到專題地圖制圖，并向綜合制圖、實(shí)用制圖和系統(tǒng)制圖的方向發(fā)展；地圖制圖學(xué)作為技術(shù)性學(xué)科，正在向機(jī)助制圖方向發(fā)展，有可能逐步代替延續(xù)幾千年的手工編圖的作業(yè)方法；隨著地圖制圖學(xué)同各學(xué)科間的相互滲透，產(chǎn)生了一些新的概念和理論。例如，以地圖圖形顯示、傳遞、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)、處理和利用空間信息為內(nèi)容的地圖信息論和地圖傳輸論；研究經(jīng)過地圖圖形模式化建立地圖數(shù)學(xué)模型和數(shù)字模型的地圖模式論；研究用圖者對(duì)地圖圖形和色彩的感受過程和效果的地圖感受論；研究和建立地圖語言的地圖符號(hào)學(xué)。四工程測(cè)量學(xué)工程測(cè)量學(xué)，是研究各種工

20、程在規(guī)劃設(shè)計(jì)，施工建設(shè)和運(yùn)營管理階段所進(jìn)行的各種測(cè)量，工程建設(shè)和資源開發(fā)各個(gè)階段所進(jìn)行的地形及有關(guān)信息的采集與處理的一門學(xué)科。它的主要任務(wù)是：工程測(cè)量中的地圖測(cè)繪；工程控制網(wǎng)布設(shè)計(jì)及優(yōu)化設(shè)計(jì)；建筑物施工放樣；工程的變形監(jiān)測(cè)分析和預(yù)報(bào)；工程測(cè)量的通用和專用儀器；誤差理論與測(cè)量數(shù)據(jù)的處理。由于工程測(cè)繪在一個(gè)工程中參與的時(shí)間非常長，按建設(shè)階段工程測(cè)量的工作可劃分為：工程建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的測(cè)量工作；工程建設(shè)施工階段的測(cè)量工作；工程建設(shè)運(yùn)營管理階段的測(cè)量工作。工程測(cè)量可服務(wù)的對(duì)象也是多種多樣的，按服務(wù)對(duì)象工程測(cè)量可分為：城市建設(shè)測(cè)量；礦山建設(shè)測(cè)量；建筑工程的測(cè)量；水利工程測(cè)量；軍事工程測(cè)量；海洋工程測(cè)量

21、等諸多方面。工程測(cè)量學(xué)所利用的技術(shù)手段也是多種多樣的，分別有常規(guī)地面測(cè)量技術(shù)；全球衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)；影像技術(shù)；水下地形測(cè)量技術(shù)；特種量測(cè)技術(shù)；信息管理技術(shù)；作為基礎(chǔ)工程測(cè)量在每一個(gè)工程的規(guī)劃階段都要建立控制網(wǎng)，工程測(cè)繪中的控制網(wǎng)技術(shù)也必不可少，控制網(wǎng)在工程測(cè)量中包括四種：測(cè)圖控制網(wǎng)；施工控制網(wǎng)；變形監(jiān)控網(wǎng)以及安裝測(cè)量控制網(wǎng)。工程測(cè)量的儀器可分通用儀器和專用儀器。通用儀器中常規(guī)的光學(xué)經(jīng)緯儀、光學(xué)水準(zhǔn)儀和電磁波測(cè)距儀將逐漸被電子全測(cè)儀、電子水準(zhǔn)儀所替代。電腦型全站儀配合豐富的軟件，向全能型和智能化方向發(fā)展。帶電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)和程序控制的全站儀結(jié)合激光、通訊及CCD技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)測(cè)量的全自動(dòng)化，被稱作測(cè)量機(jī)器

22、人。測(cè)量機(jī)器人可自動(dòng)尋找并精確照準(zhǔn)目標(biāo)，在1 s內(nèi)完成一目標(biāo)點(diǎn)的觀測(cè)，像機(jī)器人一樣對(duì)成百上千個(gè)目標(biāo)作持續(xù)和重復(fù)觀測(cè)，可廣泛用于變形監(jiān)測(cè)和 施工 測(cè)量。GPS接收機(jī)已逐漸成為一種通用的定位儀器在工程測(cè)量中得到廣泛應(yīng)用。將GPS接收機(jī)與電子全站儀或測(cè)量機(jī)器人連接在一起，稱超全站儀或超測(cè)量機(jī)器人。它將GPS的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)與全站儀靈活的3維極坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)完美結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)無控制網(wǎng)的各種工程測(cè)量。專用儀器是工程測(cè)量學(xué)儀器發(fā)展最活躍的，主要應(yīng)用在精密工程測(cè)量領(lǐng)域。其中，包括機(jī)械式、光電式及光機(jī)電(子)結(jié)合式的儀器或測(cè)量系統(tǒng)。主要特點(diǎn)是：高精度、自動(dòng)化、遙測(cè)和持續(xù)觀測(cè)。展望21世紀(jì)，工程測(cè)量學(xué)在以下方面將

23、得到顯著發(fā)展：測(cè)量機(jī)器人將作為多傳感器集成系統(tǒng)在 HYPERLINK /doc/2952526.html t /doc/_blank 人工智能方面得到進(jìn)一步發(fā)展，其應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大，影像、圖形和數(shù)據(jù)處理方面的能力進(jìn)一步增強(qiáng)；工程測(cè)量將從土木工程測(cè)量、3維工業(yè)測(cè)量擴(kuò)展到 HYPERLINK /doc/6230009.html t /doc/_blank 人體科學(xué)測(cè)量，如人體各器官或部位的顯微測(cè)量和顯微圖像處理；GPS、GIS技術(shù)將緊密結(jié)合工程項(xiàng)目，在勘測(cè)、設(shè)計(jì)、 施工 管理一體化方面發(fā)揮重大作用。工程測(cè)量學(xué)的上述發(fā)展將直接對(duì)改善人們的生活環(huán)境，提高人們的生活質(zhì)量起重要作用。五海洋測(cè)繪海洋在地

24、球上所占的面積達(dá)到了71%，我國也是一個(gè)海洋大國，海岸線長達(dá)1.8萬公里，作為如此大的一個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)海洋也應(yīng)該作為我們所研究的一個(gè)重要對(duì)象。海洋是生命的搖籃，現(xiàn)在海洋內(nèi)不僅蘊(yùn)含著大量的資源而且是現(xiàn)代社會(huì)的一個(gè)重要交通要道。因此海洋測(cè)繪意義非凡。凡涉及到一切海洋經(jīng)濟(jì)，軍事或科研活動(dòng)均需要海洋測(cè)繪為其提供不同種類的的海洋地理信息要素，數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)圖像，所以說海洋測(cè)繪是一切海洋活動(dòng)的基礎(chǔ)。海洋測(cè)繪是海洋測(cè)量和海圖繪制的總稱，其任務(wù)是對(duì)海洋及其臨近陸地和江河湖泊進(jìn)行測(cè)量和調(diào)查，獲取海洋基礎(chǔ)地理信息，編制各種海圖和航海資料，為航海，國防建設(shè)，海洋開發(fā)和海洋研究服務(wù)。海洋測(cè)繪相對(duì)于其他測(cè)繪而言有自己獨(dú)特的特

25、點(diǎn)：海洋測(cè)繪與陸地測(cè)繪中的理論方法具有密切的聯(lián)系，但又有其獨(dú)特的一面；現(xiàn)代海洋測(cè)繪技術(shù)是建立在海洋物理知識(shí)基礎(chǔ)上的多學(xué)科綜合；海洋測(cè)量環(huán)境相對(duì)陸地復(fù)雜，測(cè)量手段也較為獨(dú)特；現(xiàn)代海洋測(cè)繪已發(fā)展為潛載，船載，機(jī)載和星載測(cè)繪技術(shù)于一體的，多學(xué)科交叉的綜合性研究領(lǐng)域。海洋測(cè)繪的主要內(nèi)容包括海洋測(cè)量，各種海圖的編繪以及海洋信息的綜合管理和利用。未來海洋測(cè)繪發(fā)展展望：基于計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息獲取及處理技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等，海洋測(cè)繪學(xué)科已經(jīng)發(fā)生了深刻的變化。服務(wù)對(duì)象向全方位、多層次轉(zhuǎn)化。信息獲取載體由船到飛機(jī)、衛(wèi)星、水下機(jī)器人等，由單一系統(tǒng)向集成系統(tǒng)發(fā)展。信息獲取源由單一的聲學(xué)到光學(xué)、電磁波、雷達(dá)等。

26、信息服務(wù)形式由三維靜態(tài)向四維動(dòng)態(tài)發(fā)展。走向交叉與合作。六全球衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)導(dǎo)航可以說是生物的一個(gè)本能，在生物中有許多都有導(dǎo)航定位的功能，例如：蝙蝠利用超聲波和螞蟻利用空氣中太陽的散射。生物界中對(duì)導(dǎo)航的定義為動(dòng)物對(duì)距離和方位的感知和對(duì)目的地的判斷與感知。我們?cè)诳茖W(xué)意義上，定位就是測(cè)量和表達(dá)信息，事件或目標(biāo)在什么時(shí)候什么相關(guān)的空間位置的理論方法的技術(shù)。導(dǎo)航是指運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)定位，即三維位置，速度和方向以最佳的姿態(tài)到達(dá)某一目標(biāo)。我國是發(fā)現(xiàn)與研究導(dǎo)航的最早國家，中國古代就有指南車的記載，以及在我國宋朝時(shí)發(fā)明的司南與我國古代的渾天儀。在現(xiàn)代衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的工作原理，有絕對(duì)定位與相對(duì)定位方式，絕對(duì)定

27、位是指直接確定信息，事件和目標(biāo)相對(duì)與參考坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)位置測(cè)量。相對(duì)定位是指確定信息，事件和目標(biāo)相對(duì)于坐標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)另一已知或相關(guān)信息，事件和目標(biāo)的位置關(guān)系導(dǎo)航技術(shù)也是與時(shí)俱進(jìn)多種多樣的，其中有無線電導(dǎo)航，通過測(cè)量無線電信號(hào)到來方向或信號(hào)強(qiáng)弱來確定方位，例如雙曲線導(dǎo)航，利用動(dòng)態(tài)目標(biāo)與已知參考坐標(biāo)系的導(dǎo)航定位臺(tái)站之間的距離或時(shí)間差來確定方位。還有利用地球自轉(zhuǎn)的慣性導(dǎo)航，它是一種不依賴外部信息，也不向外部輻射能量的自主式導(dǎo)航，其優(yōu)勢(shì)是工作環(huán)境多種多樣，能連續(xù)的提供全部導(dǎo)航參數(shù)，具有良好的短期精度和短期穩(wěn)定性。為了更好的的服務(wù)航海，航空與航天等領(lǐng)域，現(xiàn)代的導(dǎo)航技術(shù)驅(qū)與組合導(dǎo)航，這樣一來可提高導(dǎo)航的精度和

28、可靠性?，F(xiàn)代的組合導(dǎo)航方式，主要有：衛(wèi)星定位與地圖匹配導(dǎo)航系統(tǒng)；慣性導(dǎo)航測(cè)距組合導(dǎo)航系統(tǒng)；慣性導(dǎo)航與羅蘭以及慣性導(dǎo)航與全球定位系統(tǒng)組合導(dǎo)航系統(tǒng)?，F(xiàn)代導(dǎo)航的發(fā)展主要方式是把各具特點(diǎn)的不同類型的導(dǎo)航系統(tǒng)匹配組合，發(fā)揮各自特點(diǎn)，揚(yáng)長避短，來提高導(dǎo)航能力，精度，可靠性，和自動(dòng)化程度。衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)是時(shí)下隨著航空航天和發(fā)展而產(chǎn)生的新型導(dǎo)航定位技術(shù)，它是利用飛行的衛(wèi)星不斷向地面廣播發(fā)送某種頻率，并加載某些特殊定位信息的無線電信號(hào)，來實(shí)現(xiàn)定位，導(dǎo)航和測(cè)時(shí)的導(dǎo)航定位系統(tǒng)。其定位原理是三角定位法。其中被運(yùn)用最廣泛的就是GPS系統(tǒng)，GPS系統(tǒng)的開發(fā)背景 20世紀(jì)70年代，隨著美蘇軍備競(jìng)賽的升級(jí)。美國國防部不惜斥

29、資120億美元研制軍用定位系統(tǒng)。GPS系統(tǒng)由空間部分、地面測(cè)控部分和用戶設(shè)備三部分組成，現(xiàn)在世界上共有四套全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)，他們分別是美國的GPS，俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)，歐盟的Galileo系統(tǒng)以及我國的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)。我國的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是中國正在實(shí)施的自主 HYPERLINK /doc/5397508.html t _blank 發(fā)展、獨(dú)立 HYPERLINK /doc/5418075.html t _blank 運(yùn)行的全球衛(wèi)星 HYPERLINK /doc/4678902.html t _blank 導(dǎo)航系統(tǒng)，致力于向全球用戶提供高質(zhì)量的 HYPERLINK /doc/2254105.

30、html t _blank 定位、導(dǎo)航、 HYPERLINK /doc/3839168.html t _blank 授時(shí)服務(wù)，并能向有更高要求的授權(quán)用戶提供進(jìn)一步 HYPERLINK /doc/607612.html t _blank 服務(wù)，軍用與民用目的兼具的一套系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間段計(jì)劃由35顆衛(wèi)星組成，包括5顆靜止軌道衛(wèi)星、27顆中地球軌道衛(wèi)星、3顆傾斜同步軌道衛(wèi)星。系統(tǒng)的地面段由主控站、注入站、監(jiān)測(cè)站組成。且具備其他導(dǎo)航系統(tǒng)不具備的發(fā)送短報(bào)文功能，精度更高。在戰(zhàn)時(shí)使我國不會(huì)受制于美國，蔥末種意義上來說北斗的研發(fā)在我國有不可替代的位置。七遙感科學(xué)與技術(shù)遙感科學(xué)與技術(shù)是在 HYPER

31、LINK /view/2043290.htm t _blank 測(cè)繪科學(xué)、 HYPERLINK /view/121743.htm t _blank 空間科學(xué)、電子科學(xué)、 HYPERLINK /view/104692.htm t _blank 地球科學(xué)、 HYPERLINK /view/92404.htm t _blank 計(jì)算機(jī)科學(xué)以及其 HYPERLINK /view/145919.htm t _blank 學(xué)科交叉滲透、相互融合的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新興 HYPERLINK /view/139450.htm t _blank 邊緣學(xué)科。它利用非接觸 HYPERLINK /view/1643

32、1.htm t _blank 傳感器來獲取有關(guān)目標(biāo)的時(shí)空信息，不僅著眼于解決傳統(tǒng)目標(biāo)的幾何定位，更為重要的是對(duì)利用 HYPERLINK /view/38104.htm t _blank 外層空間傳感器獲取的 HYPERLINK /view/299858.htm t _blank 影像和非影像信息進(jìn)行語義和非語義解譯，提取客觀世界中各種目標(biāo)對(duì)象的幾何與物理特征信息。其主要研究對(duì)象有微波遙感，水文氣象，環(huán)境遙感。遙感是以航空攝影技術(shù)為基礎(chǔ)，在20世紀(jì)60年代初發(fā)展起來的一門新興技術(shù)5。開始為 HYPERLINK /view/239431.htm t _blank 航空遙感，自1972年 HYPER

33、LINK /view/2398.htm t _blank 美國發(fā)射了第一顆陸地衛(wèi)星后，這就標(biāo)志著 HYPERLINK /view/285111.htm t _blank 航天遙感時(shí)代的開始。經(jīng)過幾十年的迅速發(fā)展，成為一門實(shí)用的，先進(jìn)的 HYPERLINK /view/121754.htm t _blank 空間探測(cè)技術(shù)。遙感是一門對(duì)地觀測(cè)綜合性技術(shù)，它的實(shí)現(xiàn)既需要一整套的技術(shù)裝備，又需要多種 HYPERLINK /view/145919.htm t _blank 學(xué)科的參與和配合，因此實(shí)施遙感是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。根據(jù)遙感的定義， HYPERLINK /view/1682306.htm t _

34、blank 遙感系統(tǒng)主要由以下四大部分組成：1、信息源 信息源是遙感需要對(duì)其進(jìn)行探測(cè)的目標(biāo)物。任何目標(biāo)物都具有反射、吸收、透射及輻射電磁波的特性，當(dāng)目標(biāo)物與電磁波發(fā)生相互作用時(shí)會(huì)形成目標(biāo)物的電磁波特性，這就為遙感探測(cè)提供了獲取信息的依據(jù)。2、信息獲取 信息獲取是指運(yùn)用遙感技術(shù)裝備接受、記錄目標(biāo)物電磁波特性的探測(cè)過程。信息獲取所采用的遙感技術(shù)裝備主要包括 HYPERLINK /view/323983.htm t _blank 遙感平臺(tái)和傳感器。其中遙感平臺(tái)是用來搭載傳感器的運(yùn)載工具，常用的有氣球、飛機(jī)和 HYPERLINK /view/20577.htm t _blank 人造衛(wèi)星等; 傳感器是

35、用來探測(cè)目標(biāo)物電磁波特性的儀器設(shè)備，常用的有照相機(jī)、掃描儀和成像 HYPERLINK /view/1457.htm t _blank 雷達(dá)等。3、信息處理 信息處理是指運(yùn)用光學(xué)儀器和計(jì)算機(jī)設(shè)備對(duì)所獲取的遙感信息7進(jìn)行校正、分析和解譯處理的技術(shù)過程。信息處理的作用是通過對(duì)遙感信息的校正、分析和解譯處理，掌握或清除遙感原始信息的誤差，梳理、歸納出被探測(cè)目標(biāo)物的影像特征，然后依據(jù)特征從遙感信息中識(shí)別并提取所需的有用信息。4、信息應(yīng)用 信息應(yīng)用是指專業(yè)人員按不同的目的將遙感信息應(yīng)用于各業(yè)務(wù)領(lǐng)域的使用過程。信息應(yīng)用的基本方法是將遙感信息作為地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源，供人們對(duì)其進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)和分析利用。遙感的

36、應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，最主要的應(yīng)用有: 軍事、地質(zhì)礦產(chǎn)勘探、自然資源調(diào)查、地圖 HYPERLINK /view/125884.htm t _blank 測(cè)繪、 HYPERLINK /view/41560.htm t _blank 環(huán)境監(jiān)測(cè)以及 HYPERLINK /view/2389184.htm t _blank 城市建設(shè)和管理等。遙感作為一門對(duì)地觀測(cè)綜合性技術(shù)，它的出現(xiàn)和發(fā)展既是人們認(rèn)識(shí)和探索 HYPERLINK /view/7932.htm t _blank 自然界的客觀需要，更有其它技術(shù)手段與之無法比擬的特點(diǎn)。當(dāng)前遙感形成了一個(gè)從地面到空中，乃至空間，從信息數(shù)據(jù)收集、處理到判讀分析和應(yīng)用，

37、對(duì)全球進(jìn)行探測(cè)和監(jiān)測(cè)的多層次、多視角、多領(lǐng)域的觀測(cè)體系，成為獲取地球資源與環(huán)境信息的重要手段。現(xiàn)代遙感技術(shù)已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、海洋、氣象、水文、軍事、環(huán)保等領(lǐng)域。在未來的十年中，預(yù)計(jì)遙感技術(shù)將步入一個(gè)能快速，及時(shí)提供多種對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)的新階段。 HYPERLINK /view/1025920.htm t _blank 遙感圖像的 HYPERLINK /view/1237326.htm t _blank 空間分辨率， HYPERLINK /view/3163849.htm t _blank 光譜分辨率和 HYPERLINK /view/1313331.htm t _blank 時(shí)間分辨率

38、都會(huì)有極大的提高。其應(yīng)用領(lǐng)域隨著 HYPERLINK /view/771927.htm t _blank 空間技術(shù)發(fā)展，尤其是 HYPERLINK /view/5201.htm t _blank 地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展及相互滲透，將會(huì)越來越廣泛。八地理信息系統(tǒng)當(dāng)今社會(huì)，人們非常依賴計(jì)算機(jī)以及計(jì)算機(jī)處理過的信息。在計(jì)算機(jī)時(shí)代，信息系統(tǒng)部分或全部由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支持，因此，計(jì)算機(jī)硬件、軟件、數(shù)據(jù)和用戶是信息系統(tǒng)的四大要素。其中，計(jì)算機(jī)硬件包括各類計(jì)算機(jī)處理及終端設(shè)備；軟件是支持?jǐn)?shù)據(jù)信息的采集、存貯加工、再現(xiàn)和回答用戶問題的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)；數(shù)據(jù)則是系統(tǒng)分析與處理的對(duì)象，構(gòu)成系統(tǒng)的應(yīng)用基礎(chǔ)；

39、用戶是信息系統(tǒng)所服務(wù)的對(duì)象，所以地理信息系統(tǒng)的出現(xiàn)可以說是順應(yīng)時(shí)代的需求與社會(huì)的發(fā)展。地理信息系統(tǒng)工程是應(yīng)用系統(tǒng)原理和方法，針對(duì)特定的實(shí)際應(yīng)用目的和要求，統(tǒng)籌設(shè)計(jì)、優(yōu)化、建設(shè)、評(píng)價(jià)、維護(hù)實(shí)用GIS系統(tǒng)的全部過程和步驟的統(tǒng)稱。GIS工程具有一定的廣泛性；GIS工程又具有相對(duì)的針對(duì)性；GIS工程涵蓋范圍很廣。廣泛性。它是系統(tǒng)原理和方法在GIS工程建設(shè)領(lǐng)域內(nèi)的具體應(yīng)用。它的基本原理是系統(tǒng)工程，即從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，立足于整體，統(tǒng)籌全局，又將系統(tǒng)分析和系統(tǒng)綜合有機(jī)地結(jié)合起來，采用定量的或定性與定量相結(jié)合的方法，提供GIS工程的建設(shè)模式。同時(shí)，GIS工程在很大程度上是計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，它在軟件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)上要遵循軟件工程的原理，研究軟件開發(fā)的方法和軟件開發(fā)工具，爭(zhēng)取以較少的代價(jià)獲取用戶滿意的軟件產(chǎn)品，支持GIS工程。相對(duì)的針對(duì)性。GIS工程總是面向具體的應(yīng)用而存在，它伴隨著用戶的背景、要求、能力、用途等諸多因素而發(fā)生變化。這一方法說明GIS具有很強(qiáng)的功用性，另一方面則要求從系統(tǒng)的高度抽象出符合一般GIS工程設(shè)計(jì)和建設(shè)的思路和模式，用以指導(dǎo)各種GIS工程建設(shè)。涵蓋范圍很廣它貫穿工程設(shè)計(jì)、優(yōu)化、建設(shè)、評(píng)價(jià)、維護(hù)更新等全過程，并綜合考慮人的因素、物的因素，使其整體統(tǒng)籌考慮的范疇，做到物盡其用，人盡其能，以最小的代價(jià)收取最高的收