测量学基础》淮海工学院课件-第一章 绪论.pptx

第一章绪论
§1-1测绘工作的任务及其在社会建设中的作用
一、定义
测量学是一古老的地球科学,它自于希腊文的“土地划分”。而近代的测量学已经发展为一门多方面的综合科学,通常叫做测绘科学。
测绘科学研究的对象主要是地球的形状、大小和地表面上各种物体的几何形状及其空间位置,目的是为人们了解自然和改造自然服务。
二、分类
测绘科学已发展为包含着许多学科的现代科学,它们分别是:

假如要研究的只是地球自然表面上一个小区域,则由于地球半径很大,就可以把这块球面当作平面看待而不考虑其曲率。地形测量学研究的内容可以用文字和数字记录下来,也可用图表示。

凡研究的对象是地表上一个较大的区域甚至整个地球时,就必须考虑地球的曲率。这种以研究广大地区为对象的测绘科学是大地测量学的范畴。这门学科的基本任务是建立国家大地控制网,测定地球的形状、大小和研究地球重力场的理论、技术和方法。

摄影测量学是利用摄影象片来研究地表形状和大小的测绘科学。因获得象片的方法不同,摄影测量学又可分为地面摄影测量和航空摄影测量学

城市建设、大型厂矿建筑、水利枢纽、农田水利及道路修建等在勘测设计、施工放样、竣工验收和工程监测保养等方面的测绘工作,统称工程测量学。主要任务有三方面,即:地面到图纸,图纸到地面,以及变形观测。

利用测量所得的资料,研究如何投影编绘成地图,以及地图制作的理论、工艺技术和应用等方面的测绘科学是制图学的范畴。
§1-2测量学的发展概况
测量学是一门很古老的科学,至少有四千多年的历史。古埃及的尼罗河泛滥后,消灭了土地界限,洪水过后需要重新划定地界,这样就需要测量学与几何学的理论与技能。古代的一些重要水利工程和市政建设,都离不开测量科学,例如公元前六世纪的尼罗河——红海运河、底格里斯河与幼发拉底河之间的霍巴运河、伊拉克巴比他的“空中花园”等。据资料记载,公元前200年希腊人埃拉托斯芬第一个测定了地球的形状与大小。
早在春秋战国时期,已经制成了利用磁石的指南仪器“司南”,它是沿用几千年的指南针与罗盘的雏型。大约是公元前2200年,夏禹治水时,使用了“左准绳,右规矩”的测量工具和方法。长沙马王堆3号汉墓出土了西汉时期的《地形图》和《驻军图》》。俄国时代的《甘石星表》、东汉张衡研制的天球仪与侯风地动仪、魏晋时期刘徽的《海岛算经》、西晋裴秀的《制图六体》、唐李吉甫的《元和群县图志》等等一系列成就都在我国测绘史上增添了光辉的篇章。
唐代增一行(张遂)主持了大规模的天文测量,其中包括公元724年进行的从河南滑县到上蔡长达300km的子午线弧长测量,并用日圭测定纬度,这是世界上最早的子午线弧长测量。宋代沈括在他的著名著作《梦溪笔谈》中提出了磁偏角现象,这比哥伦布的发现要早400年。
世界测绘科学的发展与成熟始于17世纪。1617年开始应用三角测量;1668年出现了放大倍数为40倍的望远镜,并普遍应用于各种测量仪器上。法国人皮卡尔等从1669年起进行子午线弧长测量,直到1792~1798年米申和德伦贝尔进行了历史性的工作,把通过巴黎的子午圈的长度的四千万分之一作为lm。德国数学家高斯在1794年提出了最小二乘法理论,奠定了测量平差的基础。高斯又于1816~1820年推导了横圆柱正形投影的计算