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為什麽說GPS定位技術的應用是測繪發展史上的壹次革命?

測繪是壹門古老的學科,伴隨著人類活動而產生,並不斷豐富。

遠在公元前4000年的古埃及,尼羅河泛濫後,在整理農田邊界的過程中,產生了更早的測量技術。古埃及人通過天文觀測,確定壹年為365天,這是古王國時期(公元前3000年)古埃及的通用歷法。他們通過觀察北極星來確定方向。每座古埃及金字塔都有標準的幾何尺寸,表明當時人們對長度和角度有了更精確的測量方法。公元前3世紀,希臘科學家用天文方法測量了地球的形狀和大小。公元前340年,希臘科學家亞裏士多德在《天論》壹書中明確指出地球的形狀是圓的,他通過觀察不同緯度的北極星,計算出地球大圓的周長為4× Stedia。斯特迪亞是古埃及和古希臘常用的長度單位。現在還不清楚Stedia有多長。

中國是文明古國,測繪技術發展得相當早。相傳公元前兩千多年的夏朝九鼎是原圖。《史記·夏本紀》中描述大禹治水測量場景的“左尺”和“右尺”,攜帶四個時辰,開九州,連九路,測量高度。“繩”是距離,“規”畫圓,“矩”畫正方形和三角形。當時還有另壹種計量單位,即“步”,將300步折成壹英裏。顓頊萊文(公元前2513 ~ 2434)開始觀測太陽和月亮的五顆星,並設定壹年的長度。到了秦朝(公元前246 ~ 207),用顓頊歷,壹年的長度是365又25天。大約在公元前七世紀,也就是春秋時期,管仲已經在他的《管子》壹書中收集了早期的地圖。1973長沙馬王堆三號漢墓出土的西漢早期的帛書地圖,如地形圖、朱碧圖、市區圖等,是目前國內發現的最早的地圖。金代初期裴秀編制的《龔宇區域圖》是世界上最早的歷史地圖集,裴秀編制的《地形方丈圖》是中國的國家地圖,提出了世界上最早的制圖理論。分數比例、準視距測量方法、隧道測量距離、高度測量高度、直角傾角測量角度和矯直測量曲線和直線。賈丹根據“畫六體”理論,編制了唐代海上中國人與外國人地圖,歷時17年,制圖格式為10方丈。

公元前5世紀至3世紀,中國用磁鐵制作了最早的向導工具“司南”,公元前1世紀出版了中國最早的天文算法書《周璧suan經》,其中闡述了利用直角三角形的性質測算高度和距離的方法。公元400年左右,中國發明了米鼓車,這是壹種利用齒輪等機械原理測量和確定方位的工具。當妳走十裏路做壹個手環的時候,車上的指南針記錄了車的方向。公元前720年左右,唐朝的壹批僧侶(張遂)等人根據需要修訂了舊歷法。組織並領導了中國古代第壹次天文大地測量,北至蒙古烏蘭巴托,南至湖南常德。在這些地方,他們分別測量了冬季至日的長度、夏季至日的長度、太陽的陰影和北極的高度,同時將測量結果標繪出來。他們實測得到的子午線長度是世界上第壹次測量子午線長度。這壹測量不僅為修訂歷法提供了可靠的數據,更重要的是同時發現了太陽陰影的差異。宋代沈括在他的《孟茜筆談》中記錄了磁偏角現象,這是世界上最早的發現。沈括為地形測量工程做出了巨大貢獻。他主持繪制了世界各國的地圖,用水平儀和指南針進行地形測量,制作了三維地形模型。“木圖”早於歐洲最早的地形模型,元代大科學家郭守敬用自制儀器觀測天文。發現黃道面與赤道面的交角為23° 33 ' 05″,每年都有變化。按目前的理論計算,角度為23° 31 ' 58”,可見郭守敬當時的觀測精度相當高。郭守敬還發明了壹些精確的內角和檢驗公式以及球面三角形計算公式,為大地測量提供了可靠的數學基礎。當時是為了修建水利工程。明代鄭和航海圖是我國古代測繪技術的又壹傑作。

二。現代測量

17世紀初,隨著資產階段革命的興起,測繪科學和其他科學壹樣,適應生產力的發展取得了很大的進步。17世紀初,荷蘭人漢斯發明了望遠鏡,Sjol發明了三角測量法,1683年在法國進行了圓弧測量,證明了地球是壹個極點略扁的橢圓球體。法國人都知道,特裏爾提出用等高線表示地貌,德國科學家高斯提出最小二乘理論。接著他提出了橫圓柱投影理論,使地圖測量更加精確。18世紀出現了水準測量法,提高了地形測繪的精度。1875年國際公制公約的建立使國際統壹長度單位,1m被定義為通過巴黎的子午線長度的四十分之壹。攝影測量理論發展於1899。1903發明飛機後,用航空攝影測量測繪地形圖。

20世紀50年代前後,電子、計算機、現代光學和航天技術的迅速發展為測繪科學的發展開辟了新的道路。從65438到0947光波的出現使距離的測量發生了巨大的變化。20世紀40年代,百安坪水準儀問世,使水準測量更加方便快捷,電子經緯儀問世。讀數方式有了很大的改革,可以自動記錄和處理觀測數據,大大提高了勞動效率。人是地球衛星的天空,產生了衛星大地測量這壹測繪學科。衛星定位頻繁,衛星拍攝地球照片,監測自然現象變化,有效勘測深山、沙漠、海洋,陀螺經緯儀的出現提高了礦山定向、概率統計、線性代數等的精度。,以及工程數學的理論和方法。

從17世紀初開始,中國的測繪事業有了發展。清朝康熙皇帝領導了全國大地測量和地圖測繪工作。他首先在全國測量中統壹了長度單位,並根據子午線弧長的測量結果,親自決定將地球子午線合並為200裏,每裏長1800英尺,每英尺為子午線長度的百分之壹秒。他沒有利用傳教士培養人才,購買儀器,先後對華北進行勘測和測繪。東北、內蒙古、東南、西南、西藏等地的地圖,再到後來的《亞洲全圖》,都是當時世界上極其重要的測繪成果。從清末到新中國成立,我國測繪事業發展緩慢。

新中國成立後,我國測繪事業發展迅速,測繪儀器制造業從無到有。各類精密儀器已能制造和建設國家天文大地網、精密水準網和高精度重刀網,完成了5萬、1/10萬比例尺基礎地形圖和中小比例尺樣圖的編制。測繪行業發展非常迅速。

三。當代測繪

當代測繪的主要標誌是GPS系統。GPS全球衛星定位導航系統是新壹代衛星導航定位系統,由美國於20世紀70年代研制,歷時20年,耗資200億美元,於1994年全面建成。具備海陸空全方位實時三維導航定位能力。GPS的特點是全天候、高精度、自動化、高效率。贏得了廣大測繪工作者的信任,並成功應用於大地測量、工程測量、航空攝影測量、車輛導航與管理系統、地殼運動監測、工程變形監測、資源勘探、地球動力學等學科,給測繪領域帶來了壹場深刻的技術革命。隨著全球定位系統的不斷完善和軟硬件的不斷完善,應用領域不斷被探索,現已普及到國民經濟的各個行業,並逐漸滲透到人們的日常生活中。