測(cè)繪學(xué)概論學(xué)習(xí)報(bào)告(共15頁)

1、測(cè)繪學(xué)概論論文 測(cè)繪學(xué)概論論文郭仕偉2011/12/20 學(xué)院專業(yè)：測(cè)繪學(xué)院 測(cè)繪工程專業(yè)班級(jí)：學(xué)號(hào)：通過這個(gè)課程的學(xué)習(xí)，我對(duì)測(cè)繪學(xué)有了一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)，初步了解了測(cè)繪學(xué)有哪些分支學(xué)科及其主要內(nèi)容，還知道了測(cè)繪工程專業(yè)要學(xué)習(xí)哪些理論和技術(shù)，它有怎樣的學(xué)科地位和社會(huì)作用。這些對(duì)于剛剛踏入測(cè)繪專業(yè)學(xué)習(xí)的我們來說是極其重要的，稱得上是開山之斧。 目錄(ml)摘要(zhiyo)3關(guān)鍵詞3一、測(cè)繪學(xué)的基本概念與研究(ynji)內(nèi)容 31.1 測(cè)繪學(xué)的基本概念31.2 測(cè)繪學(xué)的研究?jī)?nèi)容41.3 測(cè)繪學(xué)的歷史發(fā)展4二、測(cè)繪學(xué)的學(xué)科分類62.1 大地測(cè)量學(xué)62.1.1 大地測(cè)量學(xué)概述62.1.2 大地測(cè)量學(xué)的基

2、本任務(wù)62.1.3 大地測(cè)量學(xué)的分支72.1.4 大地測(cè)量學(xué)的研究方法72.2 攝影測(cè)量學(xué)72.2.1 攝影測(cè)量學(xué)概述72.2.2 攝影測(cè)量三個(gè)發(fā)展階段82.2.3 攝影測(cè)量的兩個(gè)基本組成部分82.3 地圖制圖學(xué)92.3.1 地圖制概述92.3.2 地圖制圖學(xué)的理論和技術(shù)92.3.3 地圖制圖學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系92.4 工程測(cè)量學(xué)102.4.1 工程測(cè)量學(xué)概述102.4.2 工程測(cè)量學(xué)的應(yīng)用102.4.3 工程測(cè)量學(xué)的發(fā)展展望102.5 海洋測(cè)繪學(xué)112.5.1 海洋測(cè)繪學(xué)概述112.5.2 海洋測(cè)繪發(fā)展階段112.5.3 海洋測(cè)繪的基本理論122.5.4 海洋測(cè)量的主要方法12三、測(cè)繪學(xué)的現(xiàn)

3、代發(fā)展12四、測(cè)繪學(xué)的科學(xué)地位和作用 14小結(jié)14參考文獻(xiàn)15測(cè)繪學(xué)概論(giln)論文摘要(zhiyo)：測(cè)繪學(xué)起初的概念是以地球?yàn)檠芯繉?duì)象(duxing)，對(duì)其進(jìn)行測(cè)定和描繪的科學(xué)。但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，測(cè)繪學(xué)的研究對(duì)象不僅是地球，還需要將其研究范圍擴(kuò)大到地球外層空間的各種自然和人造實(shí)體，甚至地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)等。測(cè)繪學(xué)歷史悠久，測(cè)繪技術(shù)起源于社會(huì)的生產(chǎn)需求，并隨著社會(huì)的進(jìn)步而向前發(fā)展。測(cè)繪學(xué)按照研究范圍、研究對(duì)象及采用技術(shù)手段的不同，分為以下幾個(gè)分支學(xué)科：大地測(cè)量學(xué)、攝影測(cè)量學(xué)、地圖制圖學(xué)（地圖學(xué)）、工程測(cè)量學(xué)和海洋測(cè)繪學(xué)。 近年來，隨著空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)以及通信技術(shù)

4、的發(fā)展及其在各行各業(yè)中地不斷滲透和融合，測(cè)繪學(xué)這一古老的學(xué)科在這些新技術(shù)的支持和推動(dòng)下，出現(xiàn)了以“3S”為代表的現(xiàn)代測(cè)繪科學(xué)技術(shù)，并在科學(xué)研究、國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)和社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮日益重要的作用。關(guān)鍵詞：測(cè)繪；內(nèi)容； 歷史發(fā)展； 學(xué)科分類； 現(xiàn)代發(fā)展； 科學(xué)地位和作用測(cè)繪學(xué)的基本概念與研究?jī)?nèi)容1.1 測(cè)繪學(xué)的基本概念測(cè)繪學(xué)比較完整的基本概念應(yīng)該是：研究測(cè)定和推算地面及其外層空間點(diǎn)的幾何位置，確定地球形狀和地球重力場(chǎng)，過去地球表面自然形態(tài)和人工設(shè)施的集合分布以及與其屬性有關(guān)的信息，編制全球或局部地區(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)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，

5、現(xiàn)時(shí)又出現(xiàn)了許多現(xiàn)代測(cè)繪新技術(shù)，使得測(cè)繪學(xué)的理論和方法及其應(yīng)用范圍發(fā)生了巨大的變化，與此相應(yīng)的，測(cè)繪學(xué)又有了新的概念和含義。1.2 測(cè)繪學(xué)的研究(ynji)內(nèi)容從測(cè)繪學(xué)的基本概念可知，其研究?jī)?nèi)容是很多的，涉及許多方面，主演研究地球的地理空間信息，同地球科學(xué)的研究有著密切的關(guān)系，下面僅就測(cè)繪地球來簡(jiǎn)要論述。首先，在已知地球形狀、大小及其重力場(chǎng)的基礎(chǔ)上建立一個(gè)統(tǒng)一的地球坐標(biāo)系統(tǒng)，用以表示地球表面及其外部空間任一點(diǎn)在這個(gè)地球坐標(biāo)系中準(zhǔn)確的幾何位置。這里要研究地球重力場(chǎng)理論、確定地球橢球參數(shù)、建立測(cè)繪基準(zhǔn)和坐標(biāo)系統(tǒng)以及測(cè)定點(diǎn)的坐標(biāo)等技術(shù)和方法。其次，有了大量的地面點(diǎn)的坐標(biāo)和高程，就可以以此為基礎(chǔ)運(yùn)用(

6、ynyng)平面測(cè)量、攝影測(cè)量等方法進(jìn)行地表形態(tài)測(cè)繪工作。第三，以上各種信息要經(jīng)過地圖投影、綜合、編制、整飾和制印以地圖的形式反映和展示出來。第四，在廣闊的海洋也有許多測(cè)繪工作。由于海洋環(huán)境復(fù)雜多變，就要求研究海洋水域的特殊測(cè)量方法和儀器設(shè)備與之相適應(yīng)。第五，測(cè)繪學(xué)中大量的測(cè)量工作都需要有人用測(cè)量?jī)x器在某種自然環(huán)境中進(jìn)行觀測(cè)，不可避免會(huì)帶來誤差。因此測(cè)量工作中必須研究和處理帶有誤差的觀測(cè)值，以提高被觀測(cè)量的質(zhì)量，這就是測(cè)量數(shù)據(jù)處理和平差問題。第六，測(cè)繪學(xué)的研究和工作成果最終要服務(wù)于國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)以及科學(xué)研究，因此要研究測(cè)繪學(xué)在不同領(lǐng)域的測(cè)繪理論、方法和儀器。1.3 測(cè)繪學(xué)的歷史(lsh

7、)發(fā)展測(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(jiǎn)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(zhǎng)，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(zhǎng)。并在滑縣、開封、扶溝、上蔡測(cè)量同一時(shí)刻的日影長(zhǎng)度，推算緯度1的子午弧長(zhǎng)，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(zhǎng)的

8、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(zhēng)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Sir G.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)主要研究成果之一是地圖，地圖的演變(ynbin)及其制作方法的進(jìn)步是測(cè)繪學(xué)發(fā)展的重要標(biāo)志。公元前25世紀(jì)(shj)

9、至公元前3世紀(jì)開始出現(xiàn)畫在或刻在陶片、銅板(tngbn)等材料上的地圖；公元前3世紀(jì)，埃拉托斯尼最先在地圖上繪制經(jīng)緯線；公元前168年中國長(zhǎng)沙馬王堆漢墓中繪在帛上的地圖有了方位和比例尺，具有一定的精度；公元前2世紀(jì)古希臘托勒密在他的巨著地理學(xué)指南里匯集了當(dāng)時(shí)已明確的有關(guān)地球的一般知識(shí)，闡述了編制地圖的方法，并提出將地球曲面表示為平面的地圖投影問題；100多年后，中國西晉的裴秀創(chuàng)立了“制圖六體”的制圖原則，提高了地圖的可靠程度；16世紀(jì)，以何蘭墨卡托的世界地圖集和中國羅洪先的廣輿圖為代表，總結(jié)了16世紀(jì)以前地圖學(xué)的歷史成就。從這一時(shí)期起，新的高精度測(cè)繪儀器相繼發(fā)明，測(cè)量精度大為提高。從20世紀(jì)5

10、0年代開始，地圖制圖方法出現(xiàn)巨大變革，計(jì)算機(jī)輔助地圖制圖到70年代已由實(shí)驗(yàn)試用階段發(fā)展到較廣泛應(yīng)用。進(jìn)入80年代，開始應(yīng)用一些高速度、高精度新型機(jī)助制圖設(shè)備，研究機(jī)助制圖軟件，建立地圖數(shù)據(jù)庫，在此基礎(chǔ)上，由單一的機(jī)助制圖系統(tǒng)發(fā)展為多功能、多用途的綜合性的地圖信息系統(tǒng)。測(cè)繪學(xué)獲取觀測(cè)數(shù)據(jù)的工具是測(cè)量?jī)x器，測(cè)繪學(xué)的形成和發(fā)展在很大程度上依賴測(cè)繪方法和測(cè)繪儀器的創(chuàng)造和變革。17世紀(jì)前使用簡(jiǎn)單的工具，如中國的繩尺、步弓和矩尺等，以量距為主；17世紀(jì)初發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡；1617年何蘭的涅耳首創(chuàng)三角測(cè)量方法，以代替在地面上直接測(cè)量弧長(zhǎng)；約于1640年，英國的加斯科因在望遠(yuǎn)鏡透鏡上加十字絲，用于精確瞄準(zhǔn)，這是光

11、學(xué)測(cè)繪儀器的開端；1730年，英國西森制成測(cè)角用的第一臺(tái)經(jīng)緯儀，促進(jìn)了三角測(cè)量的發(fā)展，隨后又出現(xiàn)了小平板儀、大平板儀以及水準(zhǔn)儀，用于野外直接測(cè)繪地形圖；1806年和1809年，法國的勒讓德和德國的高斯分別提出了最小二乘準(zhǔn)則，為測(cè)定平差奠定了基礎(chǔ)；19時(shí)機(jī)50年代，法國的洛斯達(dá)首創(chuàng)攝影測(cè)量方法，到20世紀(jì)初形成地面立體攝影測(cè)量技術(shù)；1915年制造出自動(dòng)連續(xù)航空攝影機(jī)，可將航攝像片在立體測(cè)圖儀上加工成地形圖，形成了航空攝影測(cè)量方法，在這一時(shí)期，又先后出現(xiàn)了測(cè)定重力值的擺儀和重力儀?？梢哉f，從17世紀(jì)到20世紀(jì)中葉，主要是光學(xué)測(cè)繪儀器的發(fā)展，此時(shí)測(cè)繪學(xué)的傳統(tǒng)理論和方法也已發(fā)展成熟。20世紀(jì)50年代起

12、，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(zhǎng)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)的學(xué)科(xuk)分類2.1 大地(dd)測(cè)量學(xué)2.1.1 大地(dd)測(cè)量學(xué)概述大地測(cè)量學(xué)，又稱為測(cè)地學(xué)。根據(jù)德國著名大地測(cè)量學(xué)家F.R. Helmert的經(jīng)典定義，大地測(cè)量學(xué)是一門量測(cè)和描繪地球表面

13、的科學(xué)，也就是研究和測(cè)定地球形狀、大小和地球重力場(chǎng)，以及測(cè)定地面點(diǎn)幾何位置的學(xué)科。大地測(cè)量學(xué)中測(cè)定地球的大小，是指測(cè)定地球橢球的大小;研究地球形狀,是指研究大地水準(zhǔn)面的形狀；測(cè)定地面點(diǎn)的幾何位置，是指測(cè)定以地球橢球面為參考的地面點(diǎn)的位置。將地面點(diǎn)沿法線方向投影于地球橢球面上，用投影點(diǎn)在橢球面上的大地緯度和大地經(jīng)度表示該點(diǎn)的水平位置，用地面點(diǎn)至投影點(diǎn)的法線距離表示該點(diǎn)的大地高程。這點(diǎn)的幾何位置也可以用一個(gè)以地球質(zhì)心為原點(diǎn)的空間直角坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)來表示。2.1.2 大地測(cè)量學(xué)的基本任務(wù) 大地(dd)測(cè)量學(xué)的基本任務(wù)是研究全球，建立與時(shí)相依的地球參考(cnko)坐標(biāo)框架，研究地球形狀及其外部重力

14、場(chǎng)的理論與方法，研究描述極移固體潮及地殼運(yùn)動(dòng)等地球動(dòng)力學(xué)問題，研究高精度定位理論與方法。1.確定(qudng)地球形狀及其外部重力場(chǎng)及其隨時(shí)間的變化，建立統(tǒng)一的大地測(cè)量坐標(biāo)系，研究地殼形變（包括地殼垂直升降及水平位移），測(cè)定極移以及海洋水面地形及其變化等。2.研究月球及太陽系行星的形狀及其重力場(chǎng)。3.建立和維持具有高科技水平的國家和全球的天文大地水平控制網(wǎng)和精密水準(zhǔn)網(wǎng)以及海洋大地控制網(wǎng)，以滿足國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)的需要。4.研究為獲得高精度測(cè)量成果的儀器和方法等。5.研究地球表面向橢球面或平面的投影數(shù)學(xué)變換及有關(guān)的大地測(cè)量計(jì)算。6.研究大規(guī)模、高精度和多類別的地面網(wǎng)、空間網(wǎng)及其聯(lián)合網(wǎng)的數(shù)學(xué)處理的

15、理論和方法，測(cè)量數(shù)據(jù)庫建立及應(yīng)用等。2.1.3 大地測(cè)量學(xué)的分支大地測(cè)量學(xué)主要分為幾何、物理和空間大地測(cè)量。1.幾何大地測(cè)量學(xué)亦即天文大地測(cè)量學(xué)：它的基本任務(wù)是確定地球的形狀和大小及確定地面點(diǎn)的幾何位置。2.物理大地測(cè)量學(xué)也稱理論大地測(cè)量學(xué)：它的基本任務(wù)是用物理方法（重力測(cè)量）確定地球形狀及其外部重力場(chǎng)。3.空間大地測(cè)量學(xué)：主要研究人造地球衛(wèi)星及其他空間探測(cè)器為代表的空間大地測(cè)量的理論，技術(shù)與方法。2.1.4 大地測(cè)量學(xué)的研究方法解決大地測(cè)量學(xué)的任務(wù)傳統(tǒng)上有兩種方法，幾何法和物理法。 所謂幾何法是用幾何觀測(cè)量通過三角測(cè)量等方法建立水平控制網(wǎng)，提供地面點(diǎn)的水平位置；通過水準(zhǔn)測(cè)量方法，獲得幾何量高

16、差，建立高程控制網(wǎng)提供點(diǎn)的高程。物理法是用地球的重力等物理觀測(cè)量通過地球重力場(chǎng)的理論和方法推推求大地水準(zhǔn)面相對(duì)于地球橢球的距離、地球橢球的扁率等。2.2 攝影(shyng)測(cè)量學(xué)2.2.1 攝影(shyng)測(cè)量學(xué)概述攝影(shyng)測(cè)量學(xué)主要利用攝影手段獲得目標(biāo)物的影像數(shù)據(jù)，研究影像的成像規(guī)律，對(duì)所獲取影像進(jìn)行量測(cè)、處理、判讀，從中提取目標(biāo)物的幾何的或物理的信息，并利用圖形、圖像和數(shù)字形式表達(dá)測(cè)繪成果。它的主要研究?jī)?nèi)容有：獲取目標(biāo)物的影像并對(duì)影像進(jìn)行處理，將所測(cè)得的成果用圖形，圖像或數(shù)字表示。攝影測(cè)量學(xué)包括航空攝影、航空攝影測(cè)量、地面攝影測(cè)量等。2.2.2 攝影測(cè)量三個(gè)發(fā)展階段 若從183

17、9年尼普斯和達(dá)意爾發(fā)明攝影術(shù)算起，攝影測(cè)量學(xué)（photogrammetry）已有160多年的歷史。18511859年法國陸軍上校勞賽達(dá)特提出的交會(huì)攝影測(cè)量，被稱為攝影測(cè)量學(xué)的真正起點(diǎn)。三個(gè)發(fā)展階段可以分為模擬攝影測(cè)量、解析攝影測(cè)量和數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量階段。攝影測(cè)量三個(gè)發(fā)展階段的特點(diǎn)如下表：發(fā)展階段原始資料攝影方式 儀器操作方式 產(chǎn)品模擬攝影測(cè)量 相片物理投影模擬測(cè)圖儀作業(yè)員手工模擬產(chǎn)品解析攝影測(cè)量 相片 數(shù)字投影 解析測(cè)圖儀機(jī)助作業(yè)員操作模擬產(chǎn)品數(shù)字產(chǎn)品數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量數(shù)字化影像數(shù)字影像數(shù)字投影 計(jì)算機(jī)自動(dòng)化操作加作業(yè)員干預(yù)數(shù)字產(chǎn)品模擬產(chǎn)品 2.2.3 攝影測(cè)量的兩個(gè)基本組成部分?jǐn)z影測(cè)量雖然已經(jīng)完全進(jìn)入

18、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量時(shí)代，但是不管攝影測(cè)量如何發(fā)展，攝影測(cè)量所要解決的基本問題只有兩個(gè)：一是被測(cè)量的點(diǎn)。在兩張或者多張影像上必須是空間物體的同一個(gè)點(diǎn)，即同名點(diǎn)，否則就不能實(shí)現(xiàn)正確的交會(huì)。在模擬、解析攝影測(cè)量時(shí)代，這一個(gè)要求是由作業(yè)員的雙眼完成的，并沒有列為攝影測(cè)量的內(nèi)容。進(jìn)入數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量時(shí)代，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別、測(cè)定同名點(diǎn)，成為攝影測(cè)量的一個(gè)重要內(nèi)容，也是提高攝影測(cè)量自動(dòng)化效率，拓展攝影測(cè)量應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)鍵。二是如何恢復(fù)影像在攝影瞬間的方位。由影像上的像點(diǎn)坐標(biāo)確定對(duì)應(yīng)點(diǎn)的空間坐標(biāo)，即建立影像與空間物體之間的幾何或解析關(guān)系，自始至終是攝影測(cè)量的主要內(nèi)容。在模擬攝影測(cè)量時(shí)代，它由精密的光學(xué)機(jī)械模擬實(shí)現(xiàn)“影像與

19、空間物體”之間的幾何關(guān)系。進(jìn)入解析、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量時(shí)代，計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)影響與空間物體之間的解析關(guān)系。2.3 地圖(dt)制圖學(xué)2.3.1 地圖(dt)制概述地圖(dt)制圖學(xué)是測(cè)繪學(xué)的一個(gè)分支，是研究地圖及其編制和應(yīng)用的一門學(xué)科，亦稱地圖學(xué)。它研究用地圖圖形反映自然界和人類社會(huì)各種現(xiàn)象的空間分布，相互聯(lián)系及其動(dòng)態(tài)變化，具有區(qū)域性學(xué)科和技術(shù)性學(xué)科的兩重性。地圖學(xué)總論包括地圖概論、地圖學(xué)史和地圖資料等部分。地圖概論主要研究地圖的定義、性質(zhì)、作用、分類、內(nèi)容及其表示方法等問題；地圖學(xué)史主要研究地圖制圖的發(fā)生和發(fā)展過程及其規(guī)律，預(yù)測(cè)未來地圖制圖的發(fā)展方向和道路；地圖資料主要研究全球性和區(qū)域性地圖成圖概況，重

20、要地圖作品，大地測(cè)量控制系統(tǒng)的應(yīng)用，地圖資料的整理、分析、評(píng)價(jià)和利用。 地圖投影是用數(shù)學(xué)方法研究將地球橢球面上的經(jīng)緯線描繪在平面上的問題。主要內(nèi)容包括：地圖投影的一般原理，探求地圖投影的各種方法，地圖投影的變換和地圖投影的判別等。地圖投影已發(fā)展成為一門獨(dú)立的學(xué)科。亦稱數(shù)學(xué)制圖學(xué)。2.3.2 地圖制圖學(xué)的理論和技術(shù)地圖編制研究制作地圖的理論和技術(shù)。主要包括：制圖資料的選擇、分析和評(píng)價(jià),制圖區(qū)域的地理研究,圖幅范圍和比例尺的確定，地圖投影的選擇和計(jì)算，地圖內(nèi)容各要素的表示法，地圖制圖綜合的原則和實(shí)施方法，制作地圖的工藝和程序，以及擬定地圖編輯大綱等。地圖整飾研究地圖的表現(xiàn)形式，包括地圖符號(hào)和色彩設(shè)

21、計(jì)，地貌立體表示，出版原圖繪制以及地圖集裝幀設(shè)計(jì)等。地圖制印研究地圖復(fù)制的理論和技術(shù)，包括地圖復(fù)照、翻版、分涂、制版、打樣、印刷、裝幀等工藝技術(shù)。此外，地圖應(yīng)用也已成為地圖制圖學(xué)的一個(gè)組成部分。它主要研究地圖分析、地圖評(píng)價(jià)、地圖閱讀、地圖量算和圖上作業(yè)等。2.3.3 地圖制圖學(xué)與其他(qt)學(xué)科的關(guān)系地圖制圖學(xué)同許多學(xué)科都有聯(lián)系，尤其同測(cè)量學(xué)、地理學(xué)和數(shù)學(xué)的聯(lián)系更為(n wi)密切。測(cè)量學(xué)給地圖制圖提供地面控制成果和實(shí)測(cè)地形原圖。地理學(xué)為地圖制圖提供認(rèn)識(shí)和反映地理環(huán)境及其空間分布規(guī)律的基礎(chǔ)。地圖制圖學(xué)的地圖投影就是以數(shù)學(xué)為工具闡明其原理和方法的；地圖內(nèi)容各要素選取指標(biāo)已運(yùn)用了數(shù)理統(tǒng)計(jì)和概率論的

22、概念；計(jì)算機(jī)輔助地圖制圖更需要各種應(yīng)用數(shù)學(xué)。此外，地圖制圖學(xué)還同物理學(xué)、化學(xué)、色彩學(xué)、美學(xué)(mixu)、遙感技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等發(fā)生聯(lián)系。2.4 工程測(cè)量學(xué)2.4.1 工程測(cè)量學(xué)概述工程測(cè)量學(xué)主要研究工程建設(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。工程測(cè)量學(xué)主要包括 以工程建筑為對(duì)象的工程測(cè)量和以設(shè)備與機(jī)器安裝為對(duì)象的工業(yè)測(cè)量?jī)纱蟛糠帧?在學(xué)科上可劃分為普通工程測(cè)量和精密工程測(cè)量。工程測(cè)量學(xué)的主要任務(wù)是為各種工程建設(shè)提供測(cè)繪保障，滿足工程所提出的要求。精密工程測(cè)量代表著工程測(cè)量學(xué)的發(fā)展方向，大型特

23、種精密 工程建設(shè)是促進(jìn)工程測(cè)量學(xué)科發(fā)展的動(dòng)力。2.4.2 工程測(cè)量學(xué)的應(yīng)用工程測(cè)量是一門服務(wù)性技術(shù)，除了其本身的理論與技術(shù)體系外，主要面向廣泛的工程應(yīng)用，為工程建設(shè)服務(wù)。比如：1.工業(yè)與民用建筑工程測(cè)量。它是指建筑 工業(yè)與民用建筑工程在勘測(cè)、設(shè)計(jì)施工和竣工驗(yàn)收、運(yùn)營(yíng)管理過程中的測(cè)量工作。2.線路工程測(cè)量。其包括公路、鐵路、輸電線、輸油管道、灌渠以及各種地下管線等工程。3.地質(zhì)礦山工程測(cè)量。通常將配合地質(zhì)找礦、礦物開采工作的各種測(cè)量工作系統(tǒng)稱為地質(zhì)礦山工程測(cè)量。4.軍事工程測(cè)量。是在軍事工程建設(shè)的勘測(cè)設(shè)計(jì)，施工建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理階段唆進(jìn)行的測(cè)量工作，為各種軍事工程建設(shè)提供精確數(shù)據(jù)、地形圖等。2.4.

24、3 工程測(cè)量學(xué)的發(fā)展(fzhn)展望展望(zhnwng)21世紀(jì)(shj)，工程測(cè)量學(xué)在以下方面將得到顯著發(fā)展： 1.測(cè)量機(jī)器人將作為多傳感器集成系統(tǒng)在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)；2.在變形觀測(cè)數(shù)據(jù)處理和大型工程建設(shè)中，將發(fā)展基于知識(shí)的信息系統(tǒng)，并進(jìn)一步與大地測(cè)量、地球物理、工程與水文地質(zhì)以及土木建筑等學(xué)科相結(jié)合，解決工程建設(shè)中以及運(yùn)行期間的安全監(jiān)測(cè)、災(zāi)害防治和環(huán)境保護(hù)的各種問題。3.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；4.多傳感器的混合測(cè)量系統(tǒng)將得到迅速發(fā)展和廣

25、泛應(yīng)用，如GPS接收機(jī)與電子全站儀或測(cè)量機(jī)器人集成，可在大區(qū)域乃至國家范圍內(nèi)進(jìn)行無控制網(wǎng)的各種測(cè)量工作。5.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。6.大型和復(fù)雜 結(jié)構(gòu) 建筑、設(shè)備的3維測(cè)量、幾何重構(gòu)以及質(zhì)量控制將是工程測(cè)量學(xué)發(fā)展的一個(gè)特點(diǎn)。7.數(shù)據(jù)處理中數(shù)學(xué)物理模型的建立、分析和辨識(shí)將成為工程測(cè)量學(xué)專業(yè)教育的重要內(nèi)容。2.5 海洋測(cè)繪學(xué)2.5.1 海洋測(cè)繪學(xué)概述海洋測(cè)繪學(xué)是研究以海洋水體和海底為對(duì)象所進(jìn)行的測(cè)量和海圖編制理論與方法的學(xué)科，主要包括海道測(cè)量、海洋大地測(cè)量、海底地形測(cè)量、海洋專題測(cè)量以及航海圖、海底地形圖、各種海洋專題圖和海洋圖集的

26、編制等。海道測(cè)量，是以保證航行安全為目的，對(duì)地球表面水域及比鄰陸地所進(jìn)行的水深和岸線測(cè)量以及底質(zhì)、障礙物的探測(cè)等工作。海洋大地測(cè)量是測(cè)定海面地形、海底地形以及海洋重力及其變化所進(jìn)行的大地測(cè)量工作。海底地形測(cè)量是測(cè)定海底起伏、沉積物結(jié)構(gòu)和地物的測(cè)量工作。海洋專題測(cè)量是以海洋區(qū)域的地理專題要素為對(duì)象的測(cè)量工作。海圖制圖是設(shè)計(jì)、編繪、整飾和印刷海圖的工作，同陸地地圖編制基本一致。2.5.2 海洋(hiyng)測(cè)繪發(fā)展階段(jidun)海洋測(cè)繪(chu)大致可分3個(gè)階段。20世紀(jì)3050年代中期，開始對(duì)海洋進(jìn)行地球物理測(cè)量，包括海洋地震測(cè)量、海洋重力測(cè)量等。這階段利用回聲探測(cè)數(shù)據(jù)繪制海底地形圖，揭示了

27、海洋底部的地形地貌；利用雙折射地震法獲取大洋地殼的各種地球物理性質(zhì)，證明大洋地殼與大陸地殼有顯著的差異。19571970年，實(shí)施了國際地球物理年（19571958）、國際印度洋考察（19591965）、上地幔計(jì)劃（19621970）等國際科學(xué)考察活動(dòng)，發(fā)現(xiàn)了大洋中條帶磁異常，為海底擴(kuò)張說提供了強(qiáng)有力的證據(jù)，揭示了大洋地殼向大陸地殼下面俯沖的現(xiàn)象，觀測(cè)了島弧海溝系地震震源機(jī)制。70年代以后，廣泛應(yīng)用電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)于海洋測(cè)繪中。2.5.3 海洋測(cè)繪的基本理論海洋測(cè)繪的基本理論、技術(shù)方法和測(cè)量?jī)x器設(shè)備等，同陸地測(cè)量相比，有它自己的許多特點(diǎn)。主要是測(cè)量?jī)?nèi)容綜合性強(qiáng)，需多種儀器配合施測(cè)，同時(shí)完成多

28、種觀測(cè)項(xiàng)目；測(cè)區(qū)條件比較復(fù)雜，海面受潮汐、氣象等影響起伏不定;大多為動(dòng)態(tài)作業(yè),測(cè)者不能用肉眼通視水域底部，精確測(cè)量難度較大。一般均采用無線電導(dǎo)航系統(tǒng)、電磁波測(cè)距儀器、水聲定位系統(tǒng)、衛(wèi)星組合導(dǎo)航系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航組合系統(tǒng)，以及天文方法等進(jìn)行控制點(diǎn)的測(cè)定和測(cè)點(diǎn)的定位；采用水聲儀器、激光儀器，以及水下攝影測(cè)量方法等進(jìn)行水深測(cè)量和海底地形測(cè)量；采用衛(wèi)星技術(shù)、航空測(cè)量以及海洋重力測(cè)量和磁力測(cè)量等進(jìn)行海洋地球物理測(cè)量。海圖編制的基本理論、方法和手段，同陸圖編制相似。2.5.4 海洋測(cè)量的主要方法海洋測(cè)量方法主要包括海洋地震測(cè)量、海洋重力測(cè)量、海洋磁力測(cè)量、海底熱流測(cè)量、海洋電法測(cè)量和海洋放射性測(cè)量。因海洋水體

29、存在，須用海洋調(diào)查船和專門的測(cè)量?jī)x器進(jìn)行快速的連續(xù)觀測(cè)，一船多用，綜合考察?；緶y(cè)量方式包括：路線測(cè)量。即剖面測(cè)量，了解海區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造和地球物理場(chǎng)基本特征。面積測(cè)量。按任務(wù)定的成圖比例尺，布置一定距離的測(cè)線網(wǎng)。比例尺越大，測(cè)網(wǎng)密度愈密。在海洋調(diào)查中，廣泛采用無線電定位系統(tǒng)和衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。測(cè)繪學(xué)的現(xiàn)代(xindi)發(fā)展50年代以來，由于現(xiàn)代光學(xué)、激光、電子學(xué)理論、電子計(jì)算機(jī)、遙感及空間技術(shù)在測(cè)繪學(xué)中的應(yīng)用，創(chuàng)制了一系列電磁波測(cè)距儀、全站儀、電子水準(zhǔn)儀、激光準(zhǔn)直儀和衛(wèi)星定位(dngwi)的儀器等現(xiàn)代測(cè)繪儀器設(shè)備。慣性理論在測(cè)繪學(xué)中的應(yīng)用，又創(chuàng)造了陀螺定向、定位儀器。因此出現(xiàn)了把地形測(cè)量從白紙測(cè)

30、圖變?yōu)閿?shù)字測(cè)圖的技術(shù)，從而使測(cè)量工作迅速地向內(nèi)外業(yè)一體化、自動(dòng)化、智能化和數(shù)字化方向邁進(jìn)，使測(cè)量工作成為當(dāng)今信息社會(huì)的重要組成部分。在測(cè)繪(chu)學(xué)科的現(xiàn)代化發(fā)展過程中，又出現(xiàn)了許多新技術(shù)，例如衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)GNSS、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、3S集成技術(shù)、衛(wèi)星重力探測(cè)技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)模型技術(shù)。尤其是以“3S”技術(shù)為代表的現(xiàn)代測(cè)繪科學(xué)技術(shù)的出現(xiàn)，使測(cè)繪學(xué)科從理論到手段發(fā)生了根本性的變化，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1 、GPS 使測(cè)繪學(xué)科發(fā)生了根本性轉(zhuǎn)變。GPS 定位系統(tǒng)由于其定位的高度靈活性和常規(guī)測(cè)量技術(shù)無法比擬的高精度,成為測(cè)繪學(xué)科中革命性的變化。因?yàn)闇y(cè)量點(diǎn)

31、位不像經(jīng)典三角測(cè)量那樣有等級(jí)之分,不存在誤差的累積,測(cè)點(diǎn)可以在真正需要的地方進(jìn)行，無需過渡點(diǎn), 而且觀測(cè)點(diǎn)又與重力場(chǎng)發(fā)生關(guān)系, 避免了繁雜的運(yùn)算, 取消了傳統(tǒng)的平高分開的布網(wǎng)形式。除此之外, GPS 在科 學(xué)研究中也有著極大的價(jià)值, 例如對(duì)板塊運(yùn)動(dòng)的監(jiān)測(cè)等等。 2、 RS所獲得的遙感圖像是重要的信息源。遙感圖像所提供的是景觀實(shí)體影像,又是一種空間信息。它與全球定位系統(tǒng)結(jié)合可為地理現(xiàn)象的空間分布提供了較高精度的定位、定量數(shù)據(jù)。此外,衛(wèi)星遙感信息具有覆蓋面廣和周而復(fù)始的特點(diǎn), 更為測(cè)繪科的宏觀觀測(cè)提供了前所未有的技術(shù)手段。即通過攝影式掃描、信息感應(yīng)、傳輸和處理, 來達(dá)到研究地面物體的形狀、大小、位

32、置及其 與所處環(huán)境的相互關(guān)系之目的。3、GIS 對(duì)空間數(shù)據(jù)綜合處理能力提供了有力的技術(shù)支持。地理信息系統(tǒng)具有強(qiáng)大的對(duì)空間數(shù)據(jù)處理能力, 特別是分析功能是 測(cè)繪產(chǎn)業(yè)所不能比擬的, 它是一種管理工具和決策支持系統(tǒng)。 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展擴(kuò)大了測(cè)繪學(xué)科的研究領(lǐng)域, 深化了研究深度, 使得現(xiàn)代測(cè)繪學(xué)科日益走上綜合, 并且它以數(shù)字形式綜合或分析空間信息, 有了質(zhì)的飛躍, 為測(cè)繪學(xué)科的全球性研究創(chuàng)造了條件。今天，光纜通訊、衛(wèi)星通訊、數(shù)字化多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可使測(cè)繪產(chǎn)品從單一紙質(zhì)信息轉(zhuǎn)變?yōu)榇疟P和光盤等電子信息，產(chǎn)品分發(fā)可從單一郵路轉(zhuǎn)到“電路”（數(shù)字通訊和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳真），測(cè)繪產(chǎn)品的形式和服務(wù)社會(huì)的方式由于信息技術(shù)

33、的支持發(fā)生(fshng)了很大變化，實(shí)現(xiàn)了信息化的發(fā)展。 當(dāng)前，隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)所有制成份和運(yùn)行體制的改革，需要開放民用(mnyng)國家測(cè)繪產(chǎn)品；從技術(shù)方面看，西方國家衛(wèi)星測(cè)地技術(shù)可制作全球幾乎任一地區(qū)1m分辨率（相當(dāng)11萬比例尺）的地圖，衛(wèi)星上的GPS又可將這種地圖納入全球參考框架和轉(zhuǎn)換為他們的國家坐標(biāo)系，中、小比例尺國家地圖的保密價(jià)值已大大降低；對(duì)于軍事敏感(mngn)的重力數(shù)據(jù)，衛(wèi)星重力技術(shù)所發(fā)展的低階全球重力場(chǎng)模型已足夠用于他們的遠(yuǎn)程戰(zhàn)略導(dǎo)彈發(fā)射。目前全球高階重力場(chǎng)模型（如EGM96）分辨率已達(dá)50km，已接近我國現(xiàn)有重力數(shù)據(jù)的分辨率，其保密價(jià)值也需要重新評(píng)估。這一形勢(shì)使絕大部份測(cè)繪產(chǎn)品可以作為普通商品服務(wù)于全社會(huì)，測(cè)繪業(yè)從單一國家事業(yè)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樯鐣?huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)，這無疑為測(cè)繪學(xué)的發(fā)展注入了新的活力和擴(kuò)大了發(fā)展空間，這也是一個(gè)有重要意義的歷史性轉(zhuǎn)變。 測(cè)繪學(xué)