測量技術(shù)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上淺談測量技術(shù)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀摘要：測量技術(shù)的發(fā)展也同其他技術(shù)一樣，由原始的、落后的方式，經(jīng)漫長的人類社會發(fā)展歷程，一步步的發(fā)展起來。生產(chǎn)力的發(fā)展促進(jìn)了測量科學(xué)的發(fā)展，同時測量技術(shù)的應(yīng)用又為生產(chǎn)力的發(fā)展創(chuàng)造了條件，最終服務(wù)于科學(xué)研究、國防建設(shè)和國民經(jīng)濟建設(shè)。關(guān)鍵詞：測量技術(shù)；發(fā)展歷史；現(xiàn)狀；高新技術(shù)1 引言科學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展是由生產(chǎn)力決定的。測量科學(xué)也不例外，它是人類長期以來在生產(chǎn)、生活方面與自然斗爭的結(jié)晶。測量技術(shù)的發(fā)展也經(jīng)歷了一個長期的、艱難的歷程，且至今仍處在不斷發(fā)展之中。本文主要對這一歷程進(jìn)行了總結(jié)概述。2 測量技術(shù)的發(fā)展歷史2.1 地圖測繪方面目前見于記載最早的

2、古地圖是西周初年的洛邑城址附近的地形圖。戰(zhàn)國時管仲著有管子一書，書中第十卷專門論述了地圖的重要用途和內(nèi)容。但遺憾的是，秦代以前的古地圖都已失傳。長沙馬王堆三號墓出土的公元前168年陪葬的古長沙國駐軍圖和地形圖是現(xiàn)在能見到的最早的古地圖。圖上有軍事要素、道路、河流、山脈和居民地等。西晉時裴秀編制了方丈圖和禹貢地域圖，并創(chuàng)立了制圖六體的地圖編制理論。此后，歷代都編制過各種地圖，如明代鄭和下西洋繪制的鄭和航海圖；清代康熙年間繪制的皇輿全覽圖；1934年，上海申報館出版的中華民國新地圖等。在我國歷史上，能繪制出如此水平的地圖，與測量技術(shù)的發(fā)展是密切相關(guān)的。我國古代測量長度的工具有記里鼓車、步車、測繩和

3、丈桿等。測量高程的工具儀器有水平(相當(dāng)于現(xiàn)在的水準(zhǔn)儀)和矩。測量方向的儀器有指南針和望筒。測量技術(shù)的發(fā)展離不開數(shù)理知識的支撐。公元前問世的九章算術(shù)和周髀算經(jīng)都記載有利用相似三角原理進(jìn)行測量的知識。之后，三國時期劉徽所著的海島算經(jīng)，介紹了利用丈桿進(jìn)行兩次、三次甚至多次測量的方法求解河寬、山高的實例，極大地推動了我國測量技術(shù)的發(fā)展。2.2 研究地球大小和形狀方面早在公元前就已經(jīng)有人提出通過丈量子午線上的弧長來推斷地球大小和形狀的方法。唐代在僧一行的主持下，實際測量了北極的高度及從河南白馬，經(jīng)扶溝、浚儀到上菜的距離，算得子午線上一度的弧長為132.3km，為正確認(rèn)識地球做出了巨大貢獻(xiàn)。17世紀(jì)末，惠

4、更斯和牛頓從力學(xué)的觀點出發(fā)，提出了地球是兩極略扁的“地扁說”，從此與地緣說展開了一場大論戰(zhàn)。直到1739年經(jīng)過弧長測量才證實了地扁說的正確性。1849年，斯托克斯提出利用重力觀測資料確定地球形狀的理論，之后又提出了用大地水準(zhǔn)面代表地球形狀，從此確認(rèn)了大地水準(zhǔn)面比橢球面更接近地球真實形狀的觀念。2.3 測量理論方面我國古代在測量理論方面有不少創(chuàng)新，其中，高斯的橫圓柱投影理論和最小二乘法理論，就是重要的例證之一，并一直沿用至今。早在古希臘，托勒密就已經(jīng)在地理學(xué)指南一書中提出了原始的地圖投影問題，同時也首先提出了用數(shù)學(xué)的方法將地球表象描繪成平面圖。我國西晉時期的裴秀總結(jié)了前人的制圖經(jīng)驗，擬定了小比例

5、尺地圖的編制法規(guī)，即制圖六體，堪稱世界上最早的制圖規(guī)范之一。此后，歷代也都編制過多種地圖。但是測量工作仍是手工式生產(chǎn)方式。直到1903年飛機的發(fā)明，才使得航空攝影測量技術(shù)成為了可能。該技術(shù)不但提高了成圖工作速度，減輕了勞動強度，而且改變了測繪地形圖的工作現(xiàn)狀，為推動手工生產(chǎn)方式向自動化方式的轉(zhuǎn)變奠定了基礎(chǔ)。2.4 測時方面早在顓頊高陽氏時，我國勞動人民為了不誤農(nóng)時，就已經(jīng)開始觀測五星、日、月，來確定一年的長短。春秋戰(zhàn)國時編制了“四分歷”，將一年確定為365.25日，比古羅馬人的“儒略歷”早四五百年。南北朝時期祖沖之測得塑望月為29.日，與現(xiàn)今采用的數(shù)值只有0.3秒的誤差。宋代楊忠輔編制的統(tǒng)天歷

6、中，將一年限定為365.2425日，與現(xiàn)代值相比只差26秒。由此可見古代的測量技術(shù)之精確。3 測量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀3.1 國外測量技術(shù)的發(fā)展測量科學(xué)的發(fā)展很大程度上是從測量儀器的發(fā)展開始的，測量儀器的發(fā)展促使測量技術(shù)的變革。1947年，光波測距儀問世。20世紀(jì)40年代，自動安平水準(zhǔn)儀問世，標(biāo)志著水準(zhǔn)測量自動化的開端。之后，又發(fā)展了激光掃平儀、激光水準(zhǔn)儀，為提高水準(zhǔn)儀的測量精度、拓寬其應(yīng)用范圍創(chuàng)造了條件。到20世紀(jì)中期，空間科學(xué)、計算機科學(xué)、信息學(xué)、電子學(xué)等新科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，給測繪技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力，開拓出廣闊的道路，推動著測量儀器和技術(shù)的進(jìn)步與變革。20世紀(jì)60年代，激光作為光源應(yīng)用于電

7、磁波測距，使長期以來艱苦的手工業(yè)生產(chǎn)方式的測距工作，發(fā)生了根本性的變革，徹底改變了大地測量中以測角換算距離的面貌。之后，隨著微處理機和光源的問世和應(yīng)用，測距工作開始逐步向著自動化的方向發(fā)展。固體激光器的應(yīng)用大大提高了測量量程，使得測衛(wèi)、測月工作得以實現(xiàn)。氦氖激光光源的應(yīng)用使測量精度達(dá)到±(5mm+5x10-6d)，測程達(dá)60km以上。從20世紀(jì)80年代開始，多色載測距的出現(xiàn)，減弱、抵償了大氣條件的影響，使測距精度大大提高。與此同時，激光光源和砷化鉀發(fā)光管的使用，大大減輕了測距儀的重量，使其向著小型化的方向邁進(jìn)了一大步。隨后，美國研制的全球定位系統(tǒng)(gps)問世，該系統(tǒng)采用衛(wèi)星直接進(jìn)行

8、空間點的三維定位，帶來了測量工作的重大變革。由于衛(wèi)星定位具有高精度、快速、全天候、全球、無需建立高標(biāo)等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用在地形測量、工程測量、大地測量和軍事的定位導(dǎo)航上。到20世紀(jì)80年代末，微波測距技術(shù)有了長足進(jìn)步，全自動化的微波測距儀wn-20、ca-100已開始廣泛的用于軍事等部門。3.2 我國測量技術(shù)的發(fā)展自新中國成立開始，我國的測量科學(xué)便進(jìn)入了一個嶄新的發(fā)展階段。中國共產(chǎn)黨一向十分關(guān)懷測繪事業(yè)，即使在戰(zhàn)爭時期也注重測繪人才的培養(yǎng)。1956年成立了國家測繪總局，中國科學(xué)院也成立了地球物理及測量研究所，另外，各相關(guān)部門也紛紛成立了測繪機構(gòu)，專門培養(yǎng)測繪人才的各級學(xué)校也相繼出現(xiàn)。我國測量技術(shù)

9、的發(fā)展主要從以下兩方面進(jìn)行概述：(1) 測繪儀器制造方面。我國在這方面從無到有開始發(fā)展，但發(fā)展非常迅速。主要表現(xiàn)為：已制造出多種不同型號、不同等級的電磁波測距儀；全站儀在我國已能夠?qū)崿F(xiàn)批量生產(chǎn)；國產(chǎn)的gps接收機已被廣泛使用，傳統(tǒng)的測量儀器產(chǎn)品也已經(jīng)配套生產(chǎn)；在全國范圍內(nèi)實現(xiàn)大面積的gps控制，各部門已開始著手建立其各自行業(yè)的gis系統(tǒng)。(2) 測繪工作方面。主要有：完成了國家基本圖的測繪工作；建立了全國的大地控制網(wǎng)、基本重力網(wǎng)和國家水準(zhǔn)網(wǎng)，完成了水準(zhǔn)網(wǎng)和大地網(wǎng)的整體平差；建立和統(tǒng)一了全國高程系統(tǒng)和坐標(biāo)系統(tǒng)；進(jìn)行了南極長城站和珠峰的高程及地理位置測量，另外，如葛洲壩水電站、長江大橋、寶山鋼鐵廠、同步輻射加速器、正負(fù)電子對撞機、核電站等特殊和大型工程建設(shè)的測量工作也取得了顯著的成就；出版發(fā)行的地圖有1600多種，發(fā)行量超過11億冊。綜上所述，由于測量儀器的飛速發(fā)展和計算機技術(shù)的不斷滲透應(yīng)用，使得我國的測量事業(yè)取得長足進(jìn)步，為國防建設(shè)和國民經(jīng)濟建設(shè)做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)，但相比國際先進(jìn)水平仍存在一定的差距。4 結(jié)束語隨著計算機技術(shù)、微電子技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù)、傳感器技術(shù)、空間技術(shù)、信息技術(shù)等高新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)及其迅猛發(fā)展和應(yīng)用，極大地推動了測量技術(shù)的進(jìn)步。與此同時，測量學(xué)的臨近學(xué)科如天體力學(xué)、海洋學(xué)、地球動力學(xué)、地球物理學(xué)、地質(zhì)學(xué)等的交叉發(fā)展，以及全球定位系統(tǒng)(gps)、地理信息系統(tǒng)