測(cè)繪學(xué)科發(fā)展綜述

測(cè)繪學(xué)科發(fā)展綜述一、本文概述隨著科技的飛速發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，測(cè)繪學(xué)科作為獲取地球空間信息的重要手段，其在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、城市規(guī)劃、資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)、災(zāi)害防治等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。本文旨在對(duì)測(cè)繪學(xué)科的發(fā)展歷程進(jìn)行回顧，梳理測(cè)繪技術(shù)的演變脈絡(luò)，探討測(cè)繪學(xué)科的前沿動(dòng)態(tài)和未來發(fā)展趨勢(shì)，以期為測(cè)繪行業(yè)的持續(xù)發(fā)展和創(chuàng)新提供理論支持和實(shí)踐指導(dǎo)。本文將首先概述測(cè)繪學(xué)科的基本概念、研究范圍及其在國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中的重要作用。接著，通過對(duì)歷史文獻(xiàn)的梳理和分析，回顧測(cè)繪學(xué)科的發(fā)展歷程，包括傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)、現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)以及新興測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)和主要成就。在此基礎(chǔ)上，文章將分析測(cè)繪學(xué)科當(dāng)前面臨的主要挑戰(zhàn)和機(jī)遇，并展望未來的發(fā)展趨勢(shì)，包括高精度測(cè)繪技術(shù)、智能化測(cè)繪系統(tǒng)、遙感測(cè)繪技術(shù)等方面的創(chuàng)新應(yīng)用。文章將提出促進(jìn)測(cè)繪學(xué)科發(fā)展的建議和措施，以期推動(dòng)測(cè)繪行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和轉(zhuǎn)型升級(jí)。通過本文的綜述，讀者可以全面了解測(cè)繪學(xué)科的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀和未來趨勢(shì)，為相關(guān)領(lǐng)域的研究和實(shí)踐提供有益的參考和借鑒。本文也旨在為測(cè)繪行業(yè)的決策者、管理者和從業(yè)人員提供決策支持和指導(dǎo)，推動(dòng)測(cè)繪行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步。二、測(cè)繪學(xué)科的傳統(tǒng)技術(shù)與方法測(cè)繪學(xué)科歷史悠久，其傳統(tǒng)技術(shù)與方法在地理信息采集、處理和應(yīng)用中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在過去的幾個(gè)世紀(jì)里，測(cè)繪學(xué)逐漸形成了包括大地測(cè)量、攝影測(cè)量、工程測(cè)量和海洋測(cè)繪等多個(gè)分支領(lǐng)域。這些傳統(tǒng)技術(shù)與方法雖然經(jīng)歷了不斷的改進(jìn)和優(yōu)化，但至今仍然是測(cè)繪工作的重要基石。大地測(cè)量作為測(cè)繪學(xué)的基礎(chǔ)，主要利用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀等傳統(tǒng)測(cè)量儀器，通過角度和距離的觀測(cè)來確定地面點(diǎn)的位置。這種方法在早期的地圖制作和國家地理空間框架建立中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。隨著科技的發(fā)展，大地測(cè)量也逐漸引入了電子測(cè)距儀、全球定位系統(tǒng)（GPS）等現(xiàn)代設(shè)備，提高了測(cè)量精度和效率。攝影測(cè)量則是通過攝影技術(shù)來獲取地面信息的一種方法。傳統(tǒng)的攝影測(cè)量主要依賴于光學(xué)相機(jī)和膠片，通過拍攝地面目標(biāo)物體的影像，再結(jié)合地面控制點(diǎn)進(jìn)行解析，從而獲取地面點(diǎn)的三維坐標(biāo)。隨著數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代攝影測(cè)量已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化，大大提高了數(shù)據(jù)處理的速度和精度。工程測(cè)量主要服務(wù)于各種工程建設(shè)項(xiàng)目，如道路、橋梁、建筑等的規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工放樣和變形監(jiān)測(cè)等。傳統(tǒng)的工程測(cè)量方法包括水準(zhǔn)測(cè)量、角度測(cè)量、距離測(cè)量等，這些方法為工程項(xiàng)目的實(shí)施提供了精確的數(shù)據(jù)支持。隨著測(cè)繪技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代工程測(cè)量已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化和智能化，大大提高了工作效率和精度。海洋測(cè)繪則是對(duì)海洋環(huán)境進(jìn)行測(cè)繪和監(jiān)測(cè)的一門技術(shù)。傳統(tǒng)的海洋測(cè)繪方法包括海洋測(cè)量、海洋地球物理勘探、海洋水文觀測(cè)等，這些方法對(duì)于海洋資源的開發(fā)利用、海洋環(huán)境保護(hù)等方面具有重要意義。隨著遙感技術(shù)和無人技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代海洋測(cè)繪已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了更加高效和精確的海洋信息獲取和處理。測(cè)繪學(xué)科的傳統(tǒng)技術(shù)與方法在地理信息采集、處理和應(yīng)用中發(fā)揮著不可替代的作用。雖然這些傳統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)歷了數(shù)百年的發(fā)展和優(yōu)化，但在現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)不斷涌現(xiàn)的今天，它們?nèi)匀皇菧y(cè)繪工作的重要基礎(chǔ)和支撐。隨著科技的進(jìn)步和應(yīng)用的拓展，這些傳統(tǒng)技術(shù)也在不斷地與新技術(shù)融合創(chuàng)新，為測(cè)繪學(xué)科的未來發(fā)展注入新的動(dòng)力。三、現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展隨著科技的日新月異，現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)也取得了長足的進(jìn)步，不僅在精度和效率上有了顯著提升，更在數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了重大突破。現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。高精度測(cè)繪技術(shù)是當(dāng)代測(cè)繪領(lǐng)域的核心發(fā)展方向。全球定位系統(tǒng)（GPS）、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分定位（RTK）等技術(shù)的應(yīng)用，極大地提高了測(cè)繪的精度和效率。這些技術(shù)不僅能夠在各種復(fù)雜環(huán)境中實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的定位，還能夠提供豐富的地理信息，為城市規(guī)劃、資源管理等領(lǐng)域提供了有力支持。遙感技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)中占據(jù)了重要地位。通過衛(wèi)星、無人機(jī)等平臺(tái)的遙感影像，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)地球表面的大范圍、高效率的觀測(cè)。高分辨率遙感影像的獲取和處理技術(shù)的發(fā)展，使得遙感數(shù)據(jù)在城市規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測(cè)、災(zāi)害預(yù)警等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。隨著大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)也開始與這些先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合。通過大數(shù)據(jù)分析，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)海量測(cè)繪數(shù)據(jù)的深度挖掘和應(yīng)用。同時(shí)，人工智能技術(shù)的應(yīng)用，使得測(cè)繪數(shù)據(jù)的處理更加智能化、自動(dòng)化，大大提高了工作效率和準(zhǔn)確性?，F(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展還體現(xiàn)在技術(shù)的集成和創(chuàng)新上。通過集成各種測(cè)繪技術(shù)，形成綜合性的測(cè)繪系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)更加全面、高效的測(cè)繪服務(wù)。隨著新材料、新工藝等技術(shù)的發(fā)展，測(cè)繪儀器和設(shè)備的性能也在不斷提升，為測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展提供了更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?，F(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)出高精度、遙感化、智能化和集成化等趨勢(shì)。這些技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，不僅提高了測(cè)繪工作的效率和質(zhì)量，也為各行業(yè)的發(fā)展提供了有力的技術(shù)支持。未來，隨著科技的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)將有望在更多領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。四、測(cè)繪學(xué)科的應(yīng)用領(lǐng)域測(cè)繪學(xué)科，作為地球空間信息獲取、處理和應(yīng)用的關(guān)鍵領(lǐng)域，其應(yīng)用廣泛而深遠(yuǎn)。隨著科技的不斷進(jìn)步，測(cè)繪學(xué)科的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓展和深化，涉及國民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展、國家安全等諸多方面。在國土資源管理領(lǐng)域，測(cè)繪學(xué)科發(fā)揮著不可或缺的作用。通過高精度的測(cè)繪技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)土地資源的精確測(cè)量和監(jiān)控，為土地規(guī)劃、利用、保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。測(cè)繪學(xué)科在不動(dòng)產(chǎn)評(píng)估、城市規(guī)劃、房地產(chǎn)管理等方面也發(fā)揮著重要作用，為城市的可持續(xù)發(fā)展提供有力支撐。在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，測(cè)繪學(xué)科的應(yīng)用同樣廣泛。無論是公路、鐵路、航空還是水路交通，都需要借助測(cè)繪技術(shù)來進(jìn)行線路設(shè)計(jì)、施工監(jiān)控和運(yùn)營管理。例如，高精度地圖的制作、無人機(jī)航測(cè)、智能交通系統(tǒng)的建設(shè)等，都離不開測(cè)繪學(xué)科的支持。在環(huán)境保護(hù)和災(zāi)害防治領(lǐng)域，測(cè)繪學(xué)科也發(fā)揮著重要作用。通過遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)等手段，可以對(duì)環(huán)境狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和評(píng)估，為環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，在地震、洪水、滑坡等自然災(zāi)害的監(jiān)測(cè)和預(yù)警中，測(cè)繪學(xué)科也發(fā)揮著不可替代的作用，為災(zāi)害防治提供有力支持。在數(shù)字地球和智慧城市建設(shè)中，測(cè)繪學(xué)科更是扮演著核心角色。通過集成各種測(cè)繪數(shù)據(jù)和信息技術(shù)，可以構(gòu)建出數(shù)字地球和智慧城市的三維模型，為城市規(guī)劃、管理、服務(wù)提供全新的視角和手段。這不僅提高了城市管理的效率和水平，也為公眾提供了更加便捷、高效的服務(wù)。測(cè)繪學(xué)科的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛而深遠(yuǎn)，不僅涉及國土資源管理、交通運(yùn)輸、環(huán)境保護(hù)和災(zāi)害防治等傳統(tǒng)領(lǐng)域，還拓展到數(shù)字地球和智慧城市等新興領(lǐng)域。隨著科技的不斷發(fā)展和社會(huì)需求的不斷變化，測(cè)繪學(xué)科的應(yīng)用領(lǐng)域還將繼續(xù)拓展和深化，為人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。五、測(cè)繪學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)與挑戰(zhàn)隨著科技的飛速發(fā)展，測(cè)繪學(xué)科正面臨前所未有的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)。在測(cè)繪技術(shù)方面，未來的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在高精度、高效率、智能化和自動(dòng)化等方面。高精度測(cè)量技術(shù)如激光雷達(dá)、光學(xué)干涉測(cè)量等將進(jìn)一步提高測(cè)量精度，滿足更多領(lǐng)域的需求。云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和等技術(shù)的引入，使得測(cè)繪數(shù)據(jù)處理更加快速、準(zhǔn)確，提高了測(cè)繪工作的效率。在測(cè)繪應(yīng)用領(lǐng)域，隨著智慧城市、無人駕駛、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等新興產(chǎn)業(yè)的興起，測(cè)繪學(xué)科的應(yīng)用范圍將進(jìn)一步拓寬。例如，城市三維建模、不動(dòng)產(chǎn)測(cè)量、地形地貌分析等領(lǐng)域?qū)⒊蔀闇y(cè)繪學(xué)科新的增長點(diǎn)。全球定位系統(tǒng)、遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)等技術(shù)的融合應(yīng)用，將為測(cè)繪學(xué)科提供更多創(chuàng)新發(fā)展的空間。然而，測(cè)繪學(xué)科的發(fā)展也面臨著諸多挑戰(zhàn)。高精度測(cè)量技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用需要大量的資金投入和技術(shù)支持，這對(duì)于一些資源有限的地區(qū)或企業(yè)來說是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。隨著測(cè)繪技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)于測(cè)繪人才的需求也日益增長，如何培養(yǎng)和吸引更多優(yōu)秀的測(cè)繪人才成為了一個(gè)亟待解決的問題。隨著測(cè)繪數(shù)據(jù)的不斷增加和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，如何保護(hù)測(cè)繪數(shù)據(jù)的安全和隱私也成為了一個(gè)重要的議題。測(cè)繪學(xué)科在未來的發(fā)展中將面臨許多機(jī)遇和挑戰(zhàn)。我們需要抓住機(jī)遇，加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用創(chuàng)新，推動(dòng)測(cè)繪學(xué)科的持續(xù)發(fā)展。也需要積極應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，加強(qiáng)人才培養(yǎng)和隊(duì)伍建設(shè)，提高測(cè)繪數(shù)據(jù)的安全性和保密性，為測(cè)繪學(xué)科的未來發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。六、結(jié)論隨著科技的不斷進(jìn)步和社會(huì)需求的日益增長，測(cè)繪學(xué)科在過去的幾十年里經(jīng)歷了飛速的發(fā)展，并在諸多領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。本文旨在綜述測(cè)繪學(xué)科的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀以及未來趨勢(shì)，通過對(duì)該領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用領(lǐng)域和未來發(fā)展方向的探討，揭示測(cè)繪學(xué)科在現(xiàn)代社會(huì)中的重要地位?；仡櫆y(cè)繪學(xué)科的發(fā)展歷程，我們可以清晰地看到其從傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)向數(shù)字化、智能化、自動(dòng)化的轉(zhuǎn)變。現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)不僅僅局限于傳統(tǒng)的地面測(cè)量，而是擴(kuò)展到了遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、衛(wèi)星導(dǎo)航等多個(gè)方面。這些技術(shù)的發(fā)展不僅提高了測(cè)繪的精度和效率，也極大地拓寬了測(cè)繪學(xué)科的應(yīng)用領(lǐng)域。在應(yīng)用領(lǐng)域方面，測(cè)繪學(xué)科已經(jīng)深入到國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的各個(gè)方面。無論是城市規(guī)劃、土地資源管理，還是交通建設(shè)、環(huán)境保護(hù)，都需要測(cè)繪學(xué)科提供精確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)支持。特別是在當(dāng)前的城市化進(jìn)程中，測(cè)繪學(xué)科更是發(fā)揮著不可或缺的作用。展望未來，隨著科技的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，測(cè)繪學(xué)科將迎來更多的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)。一方面，新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)將為測(cè)繪學(xué)科提供更多的發(fā)展動(dòng)力，如無人機(jī)測(cè)繪、激光掃描等新技術(shù)將在未來發(fā)揮更加重要的作用；另一方面，社會(huì)對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)的精度和實(shí)時(shí)性要求也越來越高，這對(duì)測(cè)繪學(xué)科提出了更高的要求。測(cè)繪學(xué)科作為一門重要的交叉學(xué)科，在現(xiàn)代社會(huì)中發(fā)揮著越來越重要的作用。未來，隨著科技的不斷進(jìn)步和社會(huì)需求的日益增長，測(cè)繪學(xué)科將迎來更加廣闊的發(fā)展前景。我們期待測(cè)繪學(xué)科在不斷創(chuàng)新和發(fā)展的過程中，為人類社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。參考資料：測(cè)繪是測(cè)量與繪圖的總稱。測(cè)繪學(xué)研究測(cè)定和推算地面幾何位置、地球形狀及地球重力場(chǎng)，據(jù)此測(cè)量地球表面自然形態(tài)和人工設(shè)施的幾何分布，編制各種比例尺的地圖的理論和技術(shù)的學(xué)科。測(cè)繪學(xué)的發(fā)展在世界上古史時(shí)代，就有利用測(cè)繪學(xué)治理尼羅河泛濫后農(nóng)田邊界整理的傳說。公元前7世紀(jì)，管仲在其所著《管子》一書中已收集了早期的地圖27幅。公元前5世界至3世紀(jì)，中國已有利用磁石制成最早的指南工具“司南”的記載。公元前130年，西漢初期便有了《地形圖》和《駐軍圖》，為目前所發(fā)現(xiàn)中國最早的地圖。研究測(cè)定和推算地面點(diǎn)的幾何位置、地球形狀及地球重力場(chǎng)，據(jù)此測(cè)量地球表面自然形狀和人工設(shè)施的幾何分布，并結(jié)合某些社會(huì)信息和自然信息的地理分布，編制全球和局部地區(qū)各種比例尺的地圖和專題地圖的理論和技術(shù)學(xué)科。又稱測(cè)量學(xué)。它包括測(cè)量和制圖兩項(xiàng)主要內(nèi)容。測(cè)繪學(xué)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)中有廣泛的應(yīng)用。在城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃、國土資源利用、環(huán)境保護(hù)等工作中，必須進(jìn)行土地測(cè)量和測(cè)繪各種地圖，供規(guī)劃和管理使用。在地質(zhì)勘探、礦產(chǎn)開發(fā)、水利、交通等建設(shè)中，必須進(jìn)行控制測(cè)量、礦山測(cè)量、路線測(cè)量和繪制地形圖，供地質(zhì)普查和各種建筑物設(shè)計(jì)施工用。在軍事上需要軍用地圖，供行軍、作戰(zhàn)用，還要有精確的地心坐標(biāo)和地球重力場(chǎng)數(shù)據(jù)，以確保遠(yuǎn)程武器精確命中目標(biāo)。測(cè)繪學(xué)有著悠久的歷史。古代的測(cè)繪技術(shù)起源于水利和農(nóng)業(yè)。古埃及尼羅河每年洪水泛濫后，需要重新劃定土地界線，開始有測(cè)量工作。公元前21世紀(jì)，中國夏禹治水就使用簡單測(cè)量工具測(cè)量距離和高低。公元前3世紀(jì)，亞歷山大的埃拉托斯特尼采用在兩地觀測(cè)日影的辦法，首次推算出地球子午圈的周長，也是測(cè)量地球大小的弧度測(cè)量方法的初始形式。724年中國唐代的南宮說等人在張遂（一行）的指導(dǎo)下，在今河南滑縣至上蔡實(shí)測(cè)了約300千米的子午弧長。并在滑縣、開封、扶溝、上蔡測(cè)量同一時(shí)刻的日影長度，推算緯度1°的子午弧長，這是世界上第一次弧度實(shí)測(cè)。1617年荷蘭的W.斯涅耳首創(chuàng)三角測(cè)量法進(jìn)行弧度測(cè)量，克服了在地面上直接量測(cè)弧長的困難。1687年英國I.牛頓根據(jù)力學(xué)理論，提出地球是兩極略扁的橢球體。1690年荷蘭C.惠更斯也提出地球是兩極略扁的扁球體。后為法國在南美洲和北歐進(jìn)行的弧度測(cè)量所證明。結(jié)束了歷時(shí)半個(gè)世紀(jì)的有關(guān)地球形狀的爭論。1743年法國A.C.克萊羅發(fā)表《地球形狀理論》，奠定了用物理方法研究地球形狀的理論基礎(chǔ)。1849年英國SirG.G.斯托克斯提出利用地面重力的測(cè)量結(jié)果研究大地水準(zhǔn)面形狀的理論。1945年蘇聯(lián)M.S.英洛堅(jiān)斯基創(chuàng)立了研究地球自然表面形狀的理論，并提出“似大地水準(zhǔn)面”的概念。測(cè)繪學(xué)是技術(shù)性學(xué)科，它的形成和發(fā)展在很大程度上依賴測(cè)量方法和儀器工具的創(chuàng)造和改革。17世紀(jì)以前，人們使用簡單的工具，如繩尺、木桿尺等進(jìn)行測(cè)量，以量測(cè)距離為主。17世紀(jì)初發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡。1617年創(chuàng)立的三角測(cè)量法，開始了角度測(cè)量。1730年英國的西森制成第一架經(jīng)緯儀，促進(jìn)了三角測(cè)量的發(fā)展。1794年德國的C.F.高斯發(fā)明了最小二乘法，直到1809年才發(fā)表。1806年法國的A.-M.勒讓德也提出了同樣的觀測(cè)數(shù)據(jù)處理方法。1859年法國的A.洛斯達(dá)首創(chuàng)攝影測(cè)量方法。20世紀(jì)初，由于航空技術(shù)發(fā)展，出現(xiàn)了自動(dòng)連續(xù)航空攝影機(jī)，可以將航攝像片在立體測(cè)圖儀上加工成地形圖，促進(jìn)了航空攝影測(cè)量的發(fā)展。20世紀(jì)50年代起，測(cè)繪技術(shù)朝著電子化和自動(dòng)化發(fā)展。1948年起各種電磁波測(cè)距儀出現(xiàn)，克服了量距的困難，使導(dǎo)線測(cè)量得到重視和應(yīng)用。大約與此同時(shí)，電子計(jì)算機(jī)問世，加快了測(cè)量計(jì)算速度，改變了測(cè)繪儀器和方法，出現(xiàn)了解析測(cè)圖儀，促進(jìn)了解析測(cè)圖技術(shù)的發(fā)展。1957年第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功后，在測(cè)繪學(xué)中開辟了衛(wèi)星大地測(cè)量和航天攝影測(cè)量新領(lǐng)域。隨后發(fā)展起來的甚長干涉測(cè)量技術(shù)、慣性測(cè)量技術(shù)，使測(cè)繪學(xué)增添了新的測(cè)量手段。測(cè)繪學(xué)主要研究對(duì)象是地球及其表面形態(tài)。在發(fā)展過程中形成大地測(cè)量學(xué)、普通測(cè)量學(xué)、攝影測(cè)量學(xué)、工程測(cè)量學(xué)、海洋測(cè)繪和地圖制圖學(xué)等分支學(xué)科。大地測(cè)量學(xué)研究和測(cè)定地球的形狀、大小和地球重力場(chǎng)，以及地面點(diǎn)的幾何位置的理論和方法。普通測(cè)量學(xué)研究地球表面局部區(qū)域內(nèi)控制測(cè)量和地形圖測(cè)繪的理論和方法。局部區(qū)域是指在該區(qū)域內(nèi)進(jìn)行測(cè)繪時(shí)，可以不顧及地球曲率，把它當(dāng)作平面處理，而不影響測(cè)圖精度。攝影測(cè)量學(xué)研究利用攝影機(jī)或其他傳感器采集被測(cè)物體的圖像信息，經(jīng)過加工處理和分析，以確定被測(cè)物體的形狀、大小和位置，并判斷其性質(zhì)的理論和方法。測(cè)繪大面積的地表形態(tài)，主要用航空攝影測(cè)量。工程測(cè)量學(xué)研究工程建設(shè)中設(shè)計(jì)、施工和管理各階段測(cè)量工作的理論、技術(shù)和方法。為工程建設(shè)提供精確的測(cè)量數(shù)據(jù)和大比例尺地圖，保障工程選址合理，按設(shè)計(jì)施工和進(jìn)行有效管理。海洋測(cè)繪研究對(duì)海洋水體和海底進(jìn)行測(cè)量與制圖的理論和技術(shù)。為艦船航行安全、海洋工程建設(shè)提供保障。地圖繪制地圖出現(xiàn)于上古時(shí)代，那時(shí)人類從事生產(chǎn)和軍事活動(dòng)產(chǎn)生了對(duì)地圖的需要?？脊殴ぷ髡咴诘焦?5世紀(jì)至前3世紀(jì)畫在或刻在陶片、銅板或其他材料上的地圖。據(jù)文字記載，中國春秋戰(zhàn)國時(shí)期地圖已用于地政、軍事和墓葬等方面。公元前3世紀(jì)亞歷山大學(xué)者埃拉托斯特尼最先在地圖上繪制經(jīng)緯線。168年，中國西漢繪制在帛上的地圖(1973年湖南省長沙馬王堆漢墓出土)，已注意到比例尺和方位。150年古希臘的C.托勒密所著《地理學(xué)指南》一書，提出了地圖投影法。265年，中國西晉的裴秀總結(jié)出制圖六體的制圖原則，從此地圖制圖有了標(biāo)準(zhǔn)，奠定了中國古代制圖的理論基礎(chǔ)。17世紀(jì)起，西方一些國家用三角測(cè)量法進(jìn)行大地測(cè)量，根據(jù)實(shí)地測(cè)量結(jié)果繪制國家規(guī)模的地形圖，這些地形圖有準(zhǔn)確的方位、比例尺和較高的精度。中國清康熙四十七年至五十七年（1708～1718）完成的《皇輿全圖》，是中國歷史上首次以實(shí)地測(cè)量結(jié)果繪制的地形圖。20世紀(jì)初興起的航空攝影測(cè)量方法，加上照相平板彩色膠印技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)了地圖制圖的發(fā)展。20世紀(jì)60年代以后，地圖制圖正向計(jì)算機(jī)輔助制圖方向發(fā)展。測(cè)繪學(xué)的任務(wù)是測(cè)定地球形狀、重力場(chǎng)和地面點(diǎn)的幾何位置，以及測(cè)制各種地圖，為地球和空間科學(xué)提供有關(guān)地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)、地球動(dòng)態(tài)及其外部重力場(chǎng)等方面的信息，并為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)提供有關(guān)地球表面自然形態(tài)和人工設(shè)施的幾何分布以及某些社會(huì)信息和自然信息的地理分布等方面的資料。地球形狀、重力場(chǎng)和地面點(diǎn)幾何位置的測(cè)定是大地測(cè)量學(xué)的任務(wù)，它也是測(cè)繪學(xué)的基礎(chǔ)。大地測(cè)量學(xué)首先是為了測(cè)定地球形狀發(fā)展起來的，是一門古老的學(xué)科。地球是一個(gè)圓球的概念古已有之。埃及人在公元前3世紀(jì)就對(duì)這個(gè)球體的大小做過測(cè)量,但是他們的測(cè)量精度還沒達(dá)到可信的程度。中國唐朝的一行和南宮說在公元724年測(cè)量過許多地方的夏至日影長度和北極高度。他們的結(jié)果折合成現(xiàn)在的單位是一度子午線的長度約為3公里，比現(xiàn)代的數(shù)值只大20%。到了17世紀(jì)末,牛頓從力學(xué)觀點(diǎn)創(chuàng)立了地扁說，認(rèn)為地球是兩極略扁的橢球。這一學(xué)說為法國在1735～1744年期間的大地測(cè)量結(jié)果所證實(shí)。從地圓說到地扁說，是人類對(duì)地球形狀的認(rèn)識(shí)的一次飛躍，但卻經(jīng)歷了兩千年。1743年法國的A.C.克萊洛論證了地球的幾何扁率與動(dòng)力扁率之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，奠定了物理大地測(cè)量學(xué)的基礎(chǔ)。在此之前，大地測(cè)量只是采用幾何方法，稱為幾何大地測(cè)量學(xué)。用幾何方法和物理方法互為補(bǔ)充來解決大地測(cè)量的任務(wù)，極大地豐富了大地測(cè)量學(xué)的內(nèi)容。從力學(xué)觀點(diǎn)來看，地球形狀定義為大地水準(zhǔn)面，它是一個(gè)物理表面,處處與重力方向正交,因而是地球重力場(chǎng)的幾何表象。地面點(diǎn)上的重力值與地球內(nèi)部的質(zhì)量分布有關(guān)，于是地球形狀與地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生了聯(lián)系。大地水準(zhǔn)面比橢球面更接近于地球真實(shí)形狀，這是人類對(duì)地球形狀認(rèn)識(shí)的又一次飛躍?？巳R洛在推導(dǎo)他的公式時(shí)，曾對(duì)地球內(nèi)部的質(zhì)量分布作過某種假定。英國的SirG.G.斯托克斯于1849年進(jìn)一步發(fā)展了物理大地測(cè)量學(xué)，提出了利用大地水準(zhǔn)面的重力值確定大地水準(zhǔn)面形狀的理論，這個(gè)理論要求在大地水準(zhǔn)面之外不存在質(zhì)量，因此把地面實(shí)測(cè)重力值歸算到大地水準(zhǔn)面上的時(shí)候要考慮大地水準(zhǔn)面以外的質(zhì)量。但是這種歸算不能完全嚴(yán)格地執(zhí)行。為了克服這種困難，蘇聯(lián)的M.C.莫洛堅(jiān)斯基于1945年提出了直接利用地面重力數(shù)據(jù)研究地球形狀的理論。但是無論哪一種理論都要求進(jìn)行全球重力測(cè)量。而至今完全用重力測(cè)量的方法，獨(dú)立地解決地球形狀問題，還是有困難的。從50年代末開始形成的衛(wèi)星大地測(cè)量學(xué)，給大地測(cè)量帶來了巨大變革。它突破了常規(guī)大地測(cè)量的局限性，建立了全球大地網(wǎng)和全球地心坐標(biāo)系。由衛(wèi)星軌道攝動(dòng)觀測(cè)、海洋衛(wèi)星測(cè)高和地面大地測(cè)量數(shù)據(jù)，建立了地球重力場(chǎng)模型，由此得出了精確的地球扁率，而且在不斷精化中。不但如此，測(cè)定地球形狀和重力場(chǎng)的大地測(cè)量方法還用于測(cè)定太陽系其他天體的形狀和重力場(chǎng)。地球科學(xué)和空間科學(xué)的研究都涉及重力場(chǎng)的數(shù)據(jù)。如推算空間飛行器的軌道,導(dǎo)彈發(fā)射等既需要地球重力場(chǎng)信息,又需要發(fā)射場(chǎng)和目標(biāo)的地心坐標(biāo)?，F(xiàn)在地面重力測(cè)量的精度已達(dá)到了10微伽，電磁波測(cè)距技術(shù)能以千萬分之一的精度測(cè)量兩地面點(diǎn)間的距離。最新發(fā)展的甚長基線干涉測(cè)量技術(shù)可以建立三維慣性坐標(biāo)系，測(cè)定極移和地球自轉(zhuǎn)速度變化，以及以厘米級(jí)的精度測(cè)定相距幾千公里的兩點(diǎn)間在這一坐標(biāo)中的坐標(biāo)差。衛(wèi)星大地測(cè)量和聲吶技術(shù)促進(jìn)了海洋測(cè)繪的發(fā)展?，F(xiàn)在已由衛(wèi)星雷達(dá)測(cè)高技術(shù)測(cè)定了海洋大地水準(zhǔn)面，已有可能建立海底控制網(wǎng)，用于海面和水下定位和導(dǎo)航以及測(cè)繪海底地形。19世紀(jì)的測(cè)圖方法是在實(shí)地上直接測(cè)繪地形，經(jīng)過綜合取舍，按一定的比例繪制成圖。這種方法的作業(yè)效率很低，而且受到自然條件的限制。20世紀(jì)30年代，用航空攝影測(cè)量測(cè)繪地圖的方法逐漸完備，形成了攝影測(cè)量學(xué)。用這種方法測(cè)圖,絕大部分工作都在室內(nèi)進(jìn)行,克服了自然條件的限制，因而得到了廣泛應(yīng)用。50年代創(chuàng)立了解析攝影測(cè)量的基本理論。60年代出現(xiàn)了由精密立體坐標(biāo)量測(cè)儀和小型電子計(jì)算機(jī)組成的解析測(cè)圖儀。新興的航天遙感技術(shù)，通過圖像處理、相片量測(cè)、判讀和計(jì)算等過程，可以測(cè)定地面點(diǎn)坐標(biāo)和進(jìn)行測(cè)圖。航空攝影圖像也可以通過數(shù)字化變換成為大量的和密集的灰度數(shù)字，存儲(chǔ)在磁帶上。因此，通過航天遙感和航空攝影技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)測(cè)圖的完全自動(dòng)化。各種工程建設(shè)在設(shè)計(jì)、施工和管理階段，都需要進(jìn)行測(cè)繪工作，有的還有些特殊要求，工程測(cè)量學(xué)則是為了適應(yīng)這些特殊要求而產(chǎn)生的。由測(cè)圖過程所得的成品是地形原圖，需要進(jìn)一步加工，才能產(chǎn)生各種比例尺的地圖、航海圖、航空?qǐng)D和各類專題地圖。為此，必須進(jìn)行地圖投影、地圖編制、地圖整飾和地圖制印等項(xiàng)工作。這些屬于地圖制圖學(xué)的范圍。雖然地圖的出現(xiàn)可以追溯到上古時(shí)代，但只是到現(xiàn)代應(yīng)用了電子計(jì)算機(jī)后，地圖制圖工作才發(fā)生了巨大的變革。目前，以電子計(jì)算機(jī)、數(shù)字化臺(tái)、自動(dòng)繪圖機(jī)和軟件組成的機(jī)助制圖系統(tǒng)正被用來實(shí)現(xiàn)地形圖、地籍圖繪制和地圖編制的自動(dòng)化。現(xiàn)代測(cè)繪基準(zhǔn)體系，是為地理空間信息的獲取提供空間位置、高程以及重力等方面的起算依據(jù)。它由相應(yīng)的參考系統(tǒng)及其相應(yīng)的參考框架構(gòu)成。提供空間位置起算依據(jù)的是大地測(cè)量參考系統(tǒng)和大地測(cè)量參考框架，國際上幾乎所有發(fā)達(dá)國家都在采用國際地球參考系統(tǒng)（ITRS）和國際地球參考框架（ITRF）。近十年來，我國也在利用空間觀測(cè)技術(shù)，建成了2000國家GPS大地控制網(wǎng)，并完成了該網(wǎng)與全國天文大地網(wǎng)的聯(lián)合平差工作，使2000國家大地坐標(biāo)系（即CGCS2000）不僅有明確的定義，而且具有高精度的參考框架。我國的高程基準(zhǔn)采用1985黃海高程系統(tǒng)，基準(zhǔn)是青島水準(zhǔn)原點(diǎn)及其高程值。其參考框架則為國家二等水準(zhǔn)網(wǎng)。高程基準(zhǔn)的另一種表現(xiàn)形式是海拔高程（正高或正常高）的起算面，我國采用CQG2000似大地水準(zhǔn)面。關(guān)于重力基準(zhǔn)，國際上有波茨坦重力系統(tǒng)和國際重力標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)（IGSN71）。我國目前采用2000國家重力基本網(wǎng)作為重力基準(zhǔn)。GPS系統(tǒng)美國已制訂出到2020年的“GPS現(xiàn)代化規(guī)劃”。其實(shí)質(zhì)可歸納為以下三個(gè)方面，即“3P”政策：一是保護(hù)（Protection）；二是阻止（Prevention）；三是保持（Preservation）。歐洲空間局(ESA)已經(jīng)最終確定了包括30顆Galileo衛(wèi)星的空間構(gòu)形和相應(yīng)地面控制站布設(shè)的最有效的方案。同時(shí)確定了Galileo和外部系統(tǒng)的關(guān)系。預(yù)計(jì)2010年以后系統(tǒng)投入正式運(yùn)行。俄羅斯目前正在著手GLONASS系統(tǒng)維護(hù)與更新建設(shè)工作，并進(jìn)行了整體規(guī)劃，開發(fā)新一代GLONASS-M衛(wèi)星，增長衛(wèi)星壽命和提高衛(wèi)星性能，使星座衛(wèi)星數(shù)量達(dá)到24顆。我國正在發(fā)展北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，衛(wèi)星星座設(shè)計(jì)考慮到準(zhǔn)備向全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)過渡。GPS技術(shù)的定位方法的進(jìn)展主要體現(xiàn)在，一是精密單點(diǎn)定位技術(shù)（PrecisePointPositioning），可以利用國際GPS地球動(dòng)力學(xué)服務(wù)局（IGS）預(yù)報(bào)的GPS衛(wèi)星的精密星歷或事后的精密星歷作為已知坐標(biāo)起算數(shù)據(jù)，同時(shí)利用某種方式得到的精密衛(wèi)星鐘差來替代用戶GPS定位觀測(cè)方程中的衛(wèi)星鐘差參數(shù)，這樣用戶利用單臺(tái)GPS雙頻雙碼接收機(jī)的觀測(cè)數(shù)據(jù)在數(shù)千平方千米乃至全球范圍內(nèi)的任意位置，都可以2～4dm級(jí)精度進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位，或以2～4cm級(jí)的精度進(jìn)行快速的靜態(tài)定位。二是網(wǎng)絡(luò)RTK，它是在較大的區(qū)域內(nèi)建立多個(gè)坐標(biāo)已知的GPS基準(zhǔn)站，對(duì)該地區(qū)構(gòu)成網(wǎng)狀覆蓋，并以這些基準(zhǔn)站為基準(zhǔn)，計(jì)算和發(fā)播相位觀測(cè)值誤差改正信息，對(duì)該地區(qū)內(nèi)的衛(wèi)星定位用戶進(jìn)行實(shí)時(shí)改正的定位方式。國外一些發(fā)達(dá)國家和我國已經(jīng)利用網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)建立了區(qū)域連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)。多頻組合、多衛(wèi)星系統(tǒng)集成的衛(wèi)星導(dǎo)航定位已成為當(dāng)今國際衛(wèi)星導(dǎo)航定位領(lǐng)域的研究開發(fā)熱點(diǎn)。確定地球重力場(chǎng)模型可以用地面已知的重力異常觀測(cè)值解算出來。目前建立地球重力場(chǎng)模型多采用衛(wèi)星重力法，一是觀測(cè)人造衛(wèi)星軌道對(duì)參考（正常）軌道的攝動(dòng)，這可以是由地面觀測(cè)衛(wèi)星軌道攝動(dòng)，也可以是由一顆高軌衛(wèi)星（如GPS衛(wèi)星）對(duì)低軌衛(wèi)星（如CHAMP衛(wèi)星）觀測(cè)軌道攝動(dòng)，然后根據(jù)衛(wèi)星軌道攝動(dòng)理論及其觀測(cè)數(shù)據(jù)求解位系數(shù)；二是利用同一低軌上兩顆衛(wèi)星（如GRACE衛(wèi)星）的相互跟蹤，測(cè)出星間距離變化量，反演地球重力場(chǎng)的位系數(shù)；三是在低軌衛(wèi)星中裝有重力梯度儀（如GOCE衛(wèi)星），直接測(cè)出衛(wèi)星軌道上的重力梯度，以此求解位系數(shù)。確定大地水準(zhǔn)面，一般還是解算適合某一區(qū)域或國家的相對(duì)大地水準(zhǔn)面。現(xiàn)在國內(nèi)外最常用的最好的一種求解重力大地水準(zhǔn)面的方法就是移去——恢復(fù)技術(shù)。另外通過GPS的大地高和精密水準(zhǔn)測(cè)量可以直接觀測(cè)到大地水準(zhǔn)面差距。為了最終獲得一個(gè)既有高精度，又有高分辨率的大地水準(zhǔn)面，可將高分辨率的重力大地水準(zhǔn)面擬合到高精度GPS水準(zhǔn)求得的大地水準(zhǔn)面上。近年來，我國建立了全國和許多省、市的高精度高分辨率的似大地水準(zhǔn)面，其中有的城市似大地水準(zhǔn)面精度可達(dá)到cm級(jí)，分辨率可達(dá)到2’30”×2’30”。隨著空間大地測(cè)量觀測(cè)手段的不斷發(fā)展，地表可觀測(cè)的覆蓋面的擴(kuò)大和精度的提高，研究對(duì)象由局部（如斷層）擴(kuò)展到地區(qū)（如板塊）及至全球。目前我國的地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)與大地測(cè)量地球動(dòng)力學(xué)的研究主要取得以下實(shí)踐成果。求出了中國大陸現(xiàn)今地殼運(yùn)動(dòng)速度場(chǎng)和變形場(chǎng)及其水平應(yīng)變率場(chǎng)；建立了中國大陸的二維DFEM模型；求解了五個(gè)主要板塊的絕對(duì)和相對(duì)板塊運(yùn)動(dòng)參數(shù)；得到了實(shí)測(cè)的板塊運(yùn)動(dòng)模型GVMI。另外對(duì)我國某些區(qū)域如鄂爾多斯地塊、青藏高原、川滇地區(qū)、華北地區(qū)等的地殼運(yùn)動(dòng)和昆侖山口MS1級(jí)地震也進(jìn)行了相關(guān)的研究。我國正在著手建立新一代航空航天數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，出現(xiàn)了刀片集群處理系統(tǒng)。它是由高性能刀片式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、磁盤陣列、后備電源等組成，是以最新影象匹配理論與實(shí)踐為基礎(chǔ)的自動(dòng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，打破了傳統(tǒng)的攝影測(cè)量流程，集生產(chǎn)、質(zhì)量檢測(cè)、管理為一體，可以進(jìn)一步提高數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的生產(chǎn)效率?；贒GPS/IMU組合導(dǎo)航技術(shù)和LIDAR激光雷達(dá)掃描技術(shù)的攝影測(cè)量利用在飛機(jī)上裝載差分GPS和IMU構(gòu)成的組合導(dǎo)航系統(tǒng)可以獲取攝影相機(jī)的外方位元素和飛機(jī)的絕對(duì)位置，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)攝影成像和無地面控制的高精度對(duì)地直接定位。機(jī)載激光雷達(dá)（LightDetectionandRanging，LIDAR）是一種集激光，全球定位系統(tǒng)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)于一身的對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)，能直接獲取真實(shí)地表的高精度三維信息。我國集中在地表信息的獲取、數(shù)據(jù)處理、與遙感影象及其它技術(shù)的整合等方面進(jìn)行研究和應(yīng)用。數(shù)碼相機(jī)的最大優(yōu)勢(shì)在于不增加飛行成本的大重疊度（例如80%以上）影象獲取能力，能大幅度提高影象匹配及三維重建（或立體測(cè)圖）的精度和可靠性，并制作真正射影象。在我國已自主研發(fā)出大幅面數(shù)碼相機(jī)。從大比例尺的航空影象獲取城市房屋真三維模型是實(shí)現(xiàn)三維城市建模的有效途徑之一。目前是利用低空飛行平臺(tái)作為傳感器載體，將數(shù)碼相機(jī)安裝在可以旋轉(zhuǎn)的平臺(tái)上，分多條航帶拍攝城區(qū)影象，再結(jié)合地面車載或手持?jǐn)?shù)碼相機(jī)拍攝的影象進(jìn)行整體處理，生成建筑物立面影象拼接圖等產(chǎn)品，滿足數(shù)碼城市和三維場(chǎng)景可視化的需求。數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)和方法已經(jīng)廣泛用于高空間分辨率衛(wèi)星影象的幾何處理中，大量研究集中在稀少控制點(diǎn)和無控制點(diǎn)條件下如何提高影象的平面和高程精度。在我國西部至今尚有200萬平方公里的國土沒有1：5萬地形圖。我國將采用航天遙感、數(shù)字航空攝影、航空航天合成孔徑雷達(dá)、衛(wèi)星導(dǎo)航定位、地理信息系統(tǒng)、無控制點(diǎn)或稀少控制點(diǎn)測(cè)繪等現(xiàn)代地理空間信息技術(shù)的集成手段進(jìn)行西部測(cè)繪工程。目前，中國已初步形成了五個(gè)遙感衛(wèi)星系列——返回式遙感衛(wèi)星系列、“風(fēng)云”氣象衛(wèi)星系列、海洋衛(wèi)星系列、地球資源衛(wèi)星系列和環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測(cè)小衛(wèi)星群系列，開始組成長期穩(wěn)定運(yùn)行的衛(wèi)星對(duì)地觀測(cè)體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)中國及周邊地區(qū)甚至全球的陸地、大氣、海洋的立體觀測(cè)和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。利用高光譜影像進(jìn)行自動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別是遙感信息處理領(lǐng)域比較活躍的研究課題。例如在一個(gè)復(fù)雜的未知背景中，因?yàn)槿斯つ繕?biāo)與背景的光譜響應(yīng)不同,且其尺寸相對(duì)很小，所以可將其視為異常目標(biāo)。在沒有足夠多先驗(yàn)知識(shí)的情況下，如何從高光譜影像中檢測(cè)這一類目標(biāo)，我國有許多研究成果。任何來自單一遙感器的信息都只能反映地物目標(biāo)某一個(gè)或幾個(gè)方面的特征。數(shù)據(jù)融合技術(shù)一方面可有針對(duì)性地去除無用信息，減少數(shù)據(jù)處理量，提高效率，另一方面又能將海量多源數(shù)據(jù)中的有用信息集中起來，融合在一起，便于各種信息的特征互補(bǔ)，減少識(shí)別目標(biāo)的模糊性和不確定性。地理信息系統(tǒng)是用于分析和顯示空間數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，而遙感影像是空間數(shù)據(jù)的一種形式，類似于GIS中的柵格數(shù)據(jù)。因而，很容易在數(shù)據(jù)層次上實(shí)現(xiàn)地理信息系統(tǒng)與遙感的集成，目前已在軟件上實(shí)現(xiàn)了。在基礎(chǔ)研究方面，我國開展了目標(biāo)輻射特性、大氣傳播模型、反演方法和輻射定標(biāo)以及在INSAR和D-INSAR方法、成像光譜儀數(shù)據(jù)處理、遙感中的空間推理、專家系統(tǒng)和數(shù)據(jù)挖掘、多源遙感數(shù)據(jù)融合等領(lǐng)域的遙感數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)研究。在遙感應(yīng)用研究方面，我國在日常的天氣、海洋、環(huán)境預(yù)報(bào)及災(zāi)害監(jiān)測(cè)、資源調(diào)查、土地利用、城市規(guī)劃、作物估產(chǎn)、國土普查、荒漠化監(jiān)測(cè)、環(huán)境保護(hù)、氣候變化及國防等方面研制了一些遙感數(shù)據(jù)處理的新方法和新系統(tǒng)。地圖制圖與地理信息工程學(xué)：以圖形和數(shù)字形式傳輸空間地理環(huán)境信息的學(xué)科地圖制圖生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了由傳統(tǒng)的手工地圖制圖技術(shù)向現(xiàn)代計(jì)算機(jī)數(shù)字制圖技術(shù)的跨越式發(fā)展。地圖制圖和出版的數(shù)字化與一體化已成為中國地圖制圖生產(chǎn)的基本技術(shù)手段，徹底改變了地圖制圖技術(shù)的落后狀況，增強(qiáng)了地圖制圖與出版的科學(xué)性。我國的GIS軟件由2004年的51個(gè)增加到2005的66個(gè)，GIS產(chǎn)品種類從開始主要是綜合性GIS基礎(chǔ)平臺(tái)軟件，發(fā)展到現(xiàn)在的基礎(chǔ)平臺(tái)軟件、應(yīng)用開發(fā)平臺(tái)軟件、專項(xiàng)工具軟件和應(yīng)用軟件的系列產(chǎn)品。各種專業(yè)應(yīng)用GIS中的電子地圖、多媒體電子地圖、網(wǎng)絡(luò)電子地圖、移動(dòng)設(shè)備導(dǎo)航電子地圖等多種地圖可視化系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，用戶范圍也更加大眾化。我國在解決自動(dòng)綜合的許多難題方面取得了充分體現(xiàn)自主創(chuàng)新精神的優(yōu)秀成果，為電子計(jì)算機(jī)按照模型來模擬人在制圖綜合過程中的思維方式創(chuàng)造了十分有利的條件，比較客觀和正確地反映了人腦思維特點(diǎn)。盡管計(jì)算機(jī)不可能百分之百地模擬在制圖綜合過程中人腦思維的過程，但可以最大限度的逼近這個(gè)目標(biāo)。主要探討和研究引起GIS空間數(shù)據(jù)不確定性的原因和表現(xiàn)、GIS空間數(shù)據(jù)不確定性的處理方法、GIS分析處理過程中空間數(shù)據(jù)不確定性的傳播機(jī)理等，例如，基于WebService數(shù)據(jù)質(zhì)量信息服務(wù)系統(tǒng)，數(shù)字高程模型（DEM）的不確定性等成果在深化GIS空間數(shù)據(jù)不確定性的研究方面具有重要理論和實(shí)際意義。對(duì)于虛擬地理環(huán)境，現(xiàn)在注重研究構(gòu)建統(tǒng)一的分布式虛擬地理環(huán)境系統(tǒng)框架，目的是實(shí)現(xiàn)不同類型仿真系統(tǒng)間的互操作和部件的重用，體現(xiàn)了層次化、抽象的數(shù)據(jù)類型、隱含激活及支持分布式的特點(diǎn)。通過對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中場(chǎng)景的建模和控制的深入研究，使系統(tǒng)具有真正意義的分布性、3維性、交互性，多媒體集成性和境界逼真性，從而更接近實(shí)用。近年來，空間數(shù)據(jù)挖掘和知識(shí)發(fā)現(xiàn)的研究取得了顯著進(jìn)展。在其算法研究方面，如針對(duì)目前忽視GIS數(shù)據(jù)庫中存在的小部分新穎的、與常規(guī)數(shù)據(jù)模式顯著不同的新的數(shù)據(jù)模式的情況，給出了空間離群點(diǎn)檢測(cè)算法。地球空間信息科學(xué)或測(cè)繪科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域提出了空間信息網(wǎng)格，它實(shí)質(zhì)上是網(wǎng)格技術(shù)與空間信息技術(shù)的融合與集成。在我國對(duì)它從廣義和狹義兩個(gè)層面進(jìn)行了研究。地圖制圖學(xué)與地理信息工程學(xué)科中除了地圖投影、地圖綜合和地圖符號(hào)等傳統(tǒng)理論外，又增加了如地圖空間認(rèn)知理論、地理信息傳輸理論、地圖視覺感受理論等現(xiàn)代理論，地圖制圖學(xué)與地理信息工程科學(xué)的理論體系正在逐步形成。衛(wèi)星定位技術(shù)已被廣泛用于各種類型工程控制網(wǎng)。特別是隨著大地水準(zhǔn)面精化工作的深入開展，使工程控制網(wǎng)從二維發(fā)展到三維，徹底改變了傳統(tǒng)工程控制網(wǎng)的缺陷。在精密大型工程測(cè)量中高精度實(shí)時(shí)RTK技術(shù)用于施工放樣。并結(jié)合工程特點(diǎn)設(shè)計(jì)和制造出一些專用的儀器和工具，使眾多學(xué)科技術(shù)在施工測(cè)量中滲透與融合，并在施工測(cè)量中得到應(yīng)用。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。當(dāng)前城市大比例尺地形圖、地籍圖、房產(chǎn)圖、竣工圖、地下管網(wǎng)圖、導(dǎo)航電子地圖等基本上都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化測(cè)繪，出現(xiàn)了各種類型的數(shù)字化測(cè)圖系統(tǒng)。這些測(cè)圖系統(tǒng)與常用地理信息系統(tǒng)的接口，實(shí)現(xiàn)了野外采集數(shù)據(jù)與GIS數(shù)據(jù)間的交換，使野外數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)成為GIS系統(tǒng)前端數(shù)據(jù)獲取的一個(gè)子系統(tǒng)?，F(xiàn)在城市規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)正在推行三維規(guī)劃和三維設(shè)計(jì)；房地產(chǎn)業(yè)在網(wǎng)上推行三維立體房銷售；導(dǎo)航電子地圖也出現(xiàn)三維導(dǎo)航地圖。這些都對(duì)測(cè)繪提出繪制三維現(xiàn)狀圖的要求。全面應(yīng)用數(shù)字測(cè)圖技術(shù)，發(fā)展內(nèi)、外業(yè)一體化數(shù)據(jù)采集與制圖系統(tǒng)，對(duì)于大型工程建設(shè)的工程勘察、設(shè)計(jì)、施工和竣工存檔，提供高質(zhì)量、多形式的空間基礎(chǔ)信息支持。全國省會(huì)以上城市和部分地級(jí)市都建立了城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)。市政設(shè)施現(xiàn)代化管理越來越重要，現(xiàn)在國內(nèi)外都十分重視市政設(shè)施現(xiàn)代化管理中的空間信息網(wǎng)格技術(shù)的研究，將市政設(shè)施信息按網(wǎng)格建庫進(jìn)行管理，并進(jìn)行動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)。變形監(jiān)測(cè)，是為了保證構(gòu)筑物在施工、使用過程中的設(shè)備和人員的安全所必須進(jìn)行的測(cè)量工作?，F(xiàn)在超大型建筑物、構(gòu)筑物、地庫等工程不斷出現(xiàn)，變形監(jiān)測(cè)精度要求也很高，一般都在1mm左右，有的要求亞毫米。其數(shù)據(jù)處理要根據(jù)實(shí)際情況建立反映變形量與變形因子的數(shù)學(xué)模型，對(duì)引起變形的原因進(jìn)行分析，必要時(shí)還要對(duì)變形趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)報(bào)?，F(xiàn)代變形監(jiān)測(cè)往往是將現(xiàn)代大地測(cè)量儀器和空間技術(shù)、激光技術(shù)、無線通信技術(shù)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)連續(xù)、動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，具有自動(dòng)照準(zhǔn)、自動(dòng)觀測(cè)、自動(dòng)記錄、自動(dòng)數(shù)據(jù)處理、自動(dòng)生成各種圖形和報(bào)表?，F(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)要求對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、模擬、生產(chǎn)自動(dòng)化流程，生產(chǎn)過程控制，產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)與監(jiān)控等進(jìn)行快速的，高精度的測(cè)量、定位，并給出復(fù)雜形體的數(shù)字模型或運(yùn)行軌跡等，因此，興起了為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的測(cè)量技術(shù)。其手段和儀器設(shè)備，主要是以電子經(jīng)緯儀或全站儀、攝影儀或顯微攝影儀、激光掃描儀等傳感器在電子計(jì)算機(jī)硬件和軟件的支持下形成的三維測(cè)量系統(tǒng)。這些技術(shù)的引進(jìn)，使工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)精密測(cè)量自動(dòng)化水平大大提高。地下管線探測(cè)、檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)為摸清城市已有地下管線的現(xiàn)狀，以及評(píng)估地下管線的風(fēng)險(xiǎn)提供了一種快捷、經(jīng)濟(jì)和有效的手段。非金屬管線探測(cè)技術(shù)中的探地雷達(dá)彌補(bǔ)了常規(guī)地下管線探測(cè)儀在探測(cè)非金屬地下管線方面的缺陷，已成為探測(cè)非金屬地下管線的重要技術(shù)方法之一。電子標(biāo)識(shí)器的使用為探測(cè)非金屬地下管線提供了一種新的方法。城市地下管線信息管理系統(tǒng)建設(shè)已由原來孤立的系統(tǒng)建設(shè)模式，逐步發(fā)展成為充分整合城市已有的地下管線信息資源，建立城市地下管線信息共享平臺(tái)。在海洋測(cè)深過程中，為解決回聲測(cè)深儀波束角效應(yīng)使記錄的測(cè)深圖象失真問題，提出了波束角效應(yīng)的改進(jìn)模型及其改正算法。針對(duì)多波束測(cè)深數(shù)據(jù)集，采用改進(jìn)的距離反比權(quán)重算法和多細(xì)節(jié)層次模型技術(shù)來建立海底數(shù)字地形模型（DTM）。應(yīng)用雙頻GPS動(dòng)態(tài)后處理高精度定位技術(shù)建立了一套完整的GPS無驗(yàn)潮海洋深度測(cè)量作業(yè)模式，顯著提高水深測(cè)量成果的精度。有關(guān)海洋重力的確定，首先研究了建立我國陸海新一代平均重力異常數(shù)字模型問題：基于重力場(chǎng)的頻譜理論，給出了擾動(dòng)引力在全球平均意義下的功率譜表達(dá)式；推導(dǎo)了垂線偏差同大地水準(zhǔn)面差距偏導(dǎo)數(shù)的轉(zhuǎn)換公式；推導(dǎo)了水平重力梯度邊值問題的級(jí)數(shù)解。對(duì)海洋磁力測(cè)量的研究，從磁偶極子磁場(chǎng)出發(fā)，推導(dǎo)出一個(gè)簡單的測(cè)線間距計(jì)算公式?；诖帕€定義和均勻磁化球體周圍的磁場(chǎng)分布，推導(dǎo)出一個(gè)簡單的磁力線簇公式。以陸用地磁日變站為基礎(chǔ)，結(jié)合DGPS系統(tǒng)和浮標(biāo)技術(shù)，自行設(shè)計(jì)開發(fā)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與傳輸系統(tǒng)。采用布設(shè)海底地磁日變觀測(cè)錨系的技術(shù)方法，解決了遠(yuǎn)海區(qū)磁測(cè)日變改正觀測(cè)資料問題。首先重點(diǎn)研究了利用有理函數(shù)模型實(shí)現(xiàn)高分辨率衛(wèi)星CCD影象的單片定位的方法；其次提出了一種遙感圖象半自動(dòng)提取建筑物的方法；第三提出了一種基于多分辨率小波高頻特征系數(shù)的高光譜遙感影象亞像素目標(biāo)識(shí)別方法；第四針對(duì)IKONOS高分辨率衛(wèi)星影象處理中的不適應(yīng)性，提出一種更為精確細(xì)致的圖象融合方法—自適應(yīng)小波包分析法；第五從測(cè)高衛(wèi)星飛行軌道的規(guī)律出發(fā)，提出了采用“距離加權(quán)平均”計(jì)算正常點(diǎn)海面高的新方法；第六研究了觀測(cè)衛(wèi)星的選擇對(duì)基線解算質(zhì)量的影響，提出了提高基線解算質(zhì)量的人工選星的基線處理方法。首先提出了基于Circle原理和“優(yōu)勝劣汰”思想的地圖綜合新算法；其次探討了數(shù)字測(cè)圖中的坐標(biāo)變換方法，總結(jié)了一套作業(yè)思路和方法；第三提出了基于Flash技術(shù)制作多媒體電子地圖的解決方案及實(shí)現(xiàn)過程；第四研究了一種由計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成Delaunay三角網(wǎng)的增點(diǎn)生長構(gòu)造法；第五實(shí)現(xiàn)了MapInfo圖形數(shù)據(jù)在IE中的顯示與瀏覽，從而驗(yàn)證了用VML實(shí)現(xiàn)地理空間數(shù)據(jù)可視化的可行性；第六建立了計(jì)算機(jī)海圖檔案系統(tǒng)。測(cè)繪學(xué)科，也常被稱為地理信息科學(xué)或地理測(cè)繪，是研究空間信息獲取、處理、分析、表達(dá)與管理的科學(xué)。近年來，隨著科技的不斷進(jìn)步，測(cè)繪學(xué)科得到了前所未有的發(fā)展。本報(bào)告旨在綜述測(cè)繪學(xué)科的發(fā)展?fàn)顩r，展望未來的研究方向和挑戰(zhàn)，以推動(dòng)測(cè)繪學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展。遙感技術(shù)：遙感技術(shù)的進(jìn)步為測(cè)繪帶來了革新性的影響。高分辨率衛(wèi)星遙感、無人機(jī)和無人駕駛系統(tǒng)的應(yīng)用，使得快速、精準(zhǔn)的地理信息獲取成為可能。未來的研究方向?qū)⒕劢褂谌绾翁岣哌b感數(shù)據(jù)的精度和分辨率，以及如何處理大量遙感數(shù)據(jù)。地理信息系統(tǒng)（GIS）：GIS的發(fā)展使得地理信息的處理、分析和表達(dá)更加系統(tǒng)化。未來，隨著大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，GIS將面臨如何處理大規(guī)模、復(fù)雜的數(shù)據(jù)，以及如何實(shí)現(xiàn)GIS的智能化等挑戰(zhàn)?？臻g數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與互操作性：為了實(shí)現(xiàn)不同來源、格式數(shù)據(jù)的共享與融合，空間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和互操作性的研究變得尤為重要。未來的研究將集中在制定更廣泛接受的空間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，以及尋找實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)互操作的可行方案。隨著科技的不斷進(jìn)步，測(cè)繪學(xué)科的發(fā)展將進(jìn)入一個(gè)全新的階段。未來，我們期待看到以下幾方面的突破：建立更具有普遍適應(yīng)性的空間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)不同來源、格式數(shù)據(jù)的共享與融合；更深入的研究和理解地球系統(tǒng)的變化，為環(huán)境監(jiān)測(cè)、自然災(zāi)害預(yù)警等提供支持；將理論研究和實(shí)際應(yīng)用更緊密地結(jié)合，為城市規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)、國土資源管理等領(lǐng)域提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。近年來，測(cè)繪學(xué)科的發(fā)展取得了顯著的進(jìn)步，但同時(shí)也面臨著許多挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，未來的研究需要跨學(xué)科合作，結(jié)合計(jì)算機(jī)科學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、地球科學(xué)等多領(lǐng)域的知識(shí)和技術(shù)，為測(cè)繪學(xué)科的發(fā)展提供新的動(dòng)力。也需要數(shù)據(jù)隱私和安全問題，以保護(hù)用戶的個(gè)人信息安全和數(shù)據(jù)權(quán)益。雖然我們面臨著許多挑戰(zhàn)，但我們對(duì)測(cè)繪學(xué)科的未來發(fā)展充滿信心。隨著科技的不斷進(jìn)步，我們有理由相信，未來的測(cè)繪學(xué)科將會(huì)更加繁榮和活躍，為社會(huì)和人類的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。隨著科技的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，測(cè)繪學(xué)科在近年來得到了快速的發(fā)展。本文將從理論體系建設(shè)、技術(shù)進(jìn)步、人才培養(yǎng)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展和未來趨勢(shì)等方面，對(duì)測(cè)繪學(xué)科的發(fā)展進(jìn)行綜合報(bào)告。測(cè)繪學(xué)