为什么说GPS定位技术的应用是测绘发展史上的一次革命?
远在公元前4000年的古埃及,尼罗河泛滥后,在整理农田边界的过程中,产生了更早的测量技术。古埃及人通过天文观测,确定一年为365天,这是古王国时期(公元前3000年)古埃及的通用历法。他们通过观察北极星来确定方向。每座古埃及金字塔都有标准的几何尺寸,表明当时人们对长度和角度有了更精确的测量方法。公元前3世纪,希腊科学家用天文方法测量了地球的形状和大小。公元前340年,希腊科学家亚里士多德在《天论》一书中明确指出地球的形状是圆的,他通过观察不同纬度的北极星,计算出地球大圆的周长为4× Stedia。斯特迪亚是古埃及和古希腊常用的长度单位。现在还不清楚Stedia有多长。
中国是文明古国,测绘技术发展得相当早。相传公元前两千多年的夏朝九鼎是原图。《史记·夏本纪》中描述大禹治水测量场景的“左尺”和“右尺”,携带四个时辰,开九州,连九路,测量高度。“绳”是距离,“规”画圆,“矩”画正方形和三角形。当时还有另一种计量单位,即“步”,将300步折成一英里。颛顼莱文(公元前2513 ~ 2434)开始观测太阳和月亮的五颗星,并设定一年的长度。到了秦朝(公元前246 ~ 207),用颛顼历,一年的长度是365又25天。大约在公元前七世纪,也就是春秋时期,管仲已经在他的《管子》一书中收集了早期的地图。1973长沙马王堆三号汉墓出土的西汉早期的帛书地图,如地形图、朱碧图、市区图等,是目前国内发现的最早的地图。金代初期裴秀编制的《龚宇区域图》是世界上最早的历史地图集,裴秀编制的《地形方丈图》是中国的国家地图,提出了世界上最早的制图理论。分数比例、准视距测量方法、隧道测量距离、高度测量高度、直角倾角测量角度和矫直测量曲线和直线。贾丹根据“画六体”理论,编制了唐代海上中国人与外国人地图,历时17年,制图格式为10方丈。
公元前5世纪至3世纪,中国用磁铁制作了最早的向导工具“司南”,公元前1世纪出版了中国最早的天文算法书《周璧suan经》,其中阐述了利用直角三角形的性质测算高度和距离的方法。公元400年左右,中国发明了米鼓车,这是一种利用齿轮等机械原理测量和确定方位的工具。当你走十里路做一个手环的时候,车上的指南针记录了车的方向。公元前720年左右,唐朝的一批僧侣(张遂)等人根据需要修订了旧历法。组织并领导了中国古代第一次天文大地测量,北至蒙古乌兰巴托,南至湖南常德。在这些地方,他们分别测量了冬季至日的长度、夏季至日的长度、太阳的阴影和北极的高度,同时将测量结果标绘出来。他们实测得到的子午线长度是世界上第一次测量子午线长度。这一测量不仅为修订历法提供了可靠的数据,更重要的是同时发现了太阳阴影的差异。宋代沈括在他的《孟茜笔谈》中记录了磁偏角现象,这是世界上最早的发现。沈括为地形测量工程做出了巨大贡献。他主持绘制了世界各国的地图,用水平仪和指南针进行地形测量,制作了三维地形模型。“木图”早于欧洲最早的地形模型,元代大科学家郭守敬用自制仪器观测天文。发现黄道面与赤道面的交角为23° 33 ' 05″,每年都有变化。按目前的理论计算,角度为23° 31 ' 58”,可见郭守敬当时的观测精度相当高。郭守敬还发明了一些精确的内角和检验公式以及球面三角形计算公式,为大地测量提供了可靠的数学基础。当时是为了修建水利工程。明代郑和航海图是我国古代测绘技术的又一杰作。
二。现代测量
17世纪初,随着资产阶段革命的兴起,测绘科学和其他科学一样,适应生产力的发展取得了很大的进步。17世纪初,荷兰人汉斯发明了望远镜,Sjol发明了三角测量法,1683年在法国进行了圆弧测量,证明了地球是一个极点略扁的椭圆球体。法国人都知道,特里尔提出用等高线表示地貌,德国科学家高斯提出最小二乘理论。接着他提出了横圆柱投影理论,使地图测量更加精确。18世纪出现了水准测量法,提高了地形测绘的精度。1875年国际公制公约的建立使国际统一长度单位,1m被定义为通过巴黎的子午线长度的四十分之一。摄影测量理论发展于1899。1903发明飞机后,用航空摄影测量测绘地形图。
20世纪50年代前后,电子、计算机、现代光学和航天技术的迅速发展为测绘科学的发展开辟了新的道路。从65438到0947光波的出现使距离的测量发生了巨大的变化。20世纪40年代,百安坪水准仪问世,使水准测量更加方便快捷,电子经纬仪问世。读数方式有了很大的改革,可以自动记录和处理观测数据,大大提高了劳动效率。人是地球卫星的天空,产生了卫星大地测量这一测绘学科。卫星定位频繁,卫星拍摄地球照片,监测自然现象变化,有效勘测深山、沙漠、海洋,陀螺经纬仪的出现提高了矿山定向、概率统计、线性代数等的精度。,以及工程数学的理论和方法。
从17世纪初开始,中国的测绘事业有了发展。清朝康熙皇帝领导了全国大地测量和地图测绘工作。他首先在全国测量中统一了长度单位,并根据子午线弧长的测量结果,亲自决定将地球子午线合并为200里,每里长1800英尺,每英尺为子午线长度的百分之一秒。他没有利用传教士培养人才,购买仪器,先后对华北进行勘测和测绘。东北、内蒙古、东南、西南、西藏等地的地图,再到后来的《亚洲全图》,都是当时世界上极其重要的测绘成果。从清末到新中国成立,我国测绘事业发展缓慢。
新中国成立后,我国测绘事业发展迅速,测绘仪器制造业从无到有。各类精密仪器已能制造和建设国家天文大地网、精密水准网和高精度重刀网,完成了5万、1/10万比例尺基础地形图和中小比例尺样图的编制。测绘行业发展非常迅速。
三。当代测绘
当代测绘的主要标志是GPS系统。GPS全球卫星定位导航系统是新一代卫星导航定位系统,由美国于20世纪70年代研制,历时20年,耗资200亿美元,于1994年全面建成。具备海陆空全方位实时三维导航定位能力。GPS的特点是全天候、高精度、自动化、高效率。赢得了广大测绘工作者的信任,并成功应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、车辆导航与管理系统、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘探、地球动力学等学科,给测绘领域带来了一场深刻的技术革命。随着全球定位系统的不断完善和软硬件的不断完善,应用领域不断被探索,现已普及到国民经济的各个行业,并逐渐渗透到人们的日常生活中。