测量学
编辑基本信息
研究测定和推算地面点的几何位置、地球形状及地球重力场的学科。从广义的角度出发,测量地球表面自然形态和人工设施的几何分布,根据所获得的上述各种资料信息,编制各种地图,建立相关的信息系统,研究地理信息的获取、处理、描述和应用的学科等均属于测量学的范畴。为获得上述资料信息或进行相关的研究,需要采用相应的测量仪器、测量技术和测量方法。
研究对象
测量学是一门古老的学科,但随着社会的进步和发展,测量学和相应的测量技术已广泛应用于各种研究领域,部分应用于对其他行星和天体的研究领域。按照测量学的研究对象和研究范围不同,它又产生了许多分支,主要包括大地测量、摄影测量与遥感、海洋测量、工程测量、地图制图及地理信息系统等。
大地测量
主要任务是建立全球性的或区域性的平面控制网和高程控制网,确定地面点的三维坐标及其随时间的变化;确定地球的形状、大小、重力场及其变化;测定极移、地球自转、板块运动、地壳形变等地球动力学现象。传统的大地测量方法和技术有天文测量、三角测量、导线测量、水准测量、重力测量等。20世纪50年代后又出现了许多先进的空间大地测量方法和技术,如甚长基线干涉测量、卫星激光测距、GPS卫星定位技术,卫星无线电测高、卫星重力梯度测量等。
摄影测量与遥感
利用摄影机和其他各类遥感器采集地球表面(及地下)的信息,通过对这些信息的判读、量测及其处理,获取被测量对象的性质、大小、空间位置及其环境信息,以测绘各种地图或建立各类信息系统的理论和技术。摄影和遥感平台主要有飞机、气球、卫星及其他航天器等,依据平台的高度可分为航空摄影、遥感及航天摄影、遥感。在局部地区测图或在工业设备检测时,还可以采用地面立体摄影测量或非地形摄影测量。
海洋测量
在海洋区域及邻近陆地开展的各种测量工作。主要内容包括海洋大地测量、水深测量、海底地形测量、海洋工程测量、海洋重力测量及海洋磁力测量,以及其他专题测量与调查(如声场测量、水文调查等)。海洋测量技术有时还可延伸至江河湖泊。
工程测量
工程项目勘察设计、施工和运行阶段中进行的测量工作。它是测量在国民经济建设和国防建设中的直接应用。按照工程测量的服务对象划分,它包括工业民用建筑测量、水利工程测量、铁路和公路测量、输电线路和输油管道测量、桥梁测量、隧道测量、矿山测量、城市测量等;按工程测量的工作顺序和性质可划分为规划设计阶段的测量、施工阶段的测量和竣工后运营管理阶段的测量。
在局部小范围内进行的测量工作,可以不顾及地球曲率的影响而将测区当作平面来处理。
地图制图
主要任务是根据不同的目的和用途,采用适当的地图投影方法来编制、印刷各种地图。
地理信息系统
在计算机技术支持下综合处理和分析空间地理信息的一种系统。其主要功能是:采集、存储、管理、检索各种空间地理信息;以数据或图形图像的形式输出各类产品,供各类用户使用;进行区域宏观分析,多要素综合分析和动态预测,为管理和决策服务;组成专家系统完成高层智能分析。
据《史记·夏本纪》中记载,早在公元前21世纪大禹治水时中国就已用“左准绳,右规矩”来测定高低远近。公元前13世纪埃及尼罗河泛滥后也已采用测量方法来重新丈量划分土地。此后测量就伴随着农业生产和水利建设的发展而不断发展。17世纪初随着工业生产的迅速发展,望远镜、经纬仪、水准仪等现代测量仪器相继出现,测量技术开始向现代化过渡;最小二乘法理论的建立,各种地图投影方法的创立和航空摄影技术的出现等都有力地推动了测量技术的发展。20世纪50年代后,随着计算机技术、航天技术、电子技术及信息科学的出现和发展,促进了测量仪器的更新进步。空间大地测量技术的出现,解析摄影测量、数字摄影测量及遥感技术的出现,机助制图和地理信息系统的出现极大地推动了测量技术的进步。以遥感(RS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)(简称3S)为代表的现代测量技术正朝着电子化,自动化的方向迈进。