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1.1 测量学概述
在我国清代初期开展了全国性测图工作，1708～1718年完成 在我国清代初期开展了全国性测图工作，1708～1718年完成 皇舆全图》 法国在1730 1780年进行全国性地形测量 1730～ 年进行全国性地形测量。 了 《 皇舆全图 》 。 法国在 1730 ～ 1780 年进行全国性地形测量 。 俄国在1745年绘成了欧洲部分地图13幅和亚洲部分地图6 1745年绘成了欧洲部分地图13幅和亚洲部分地图 俄国在1745年绘成了欧洲部分地图13幅和亚洲部分地图6幅。 20世纪 年代前后开始 ， 不少新的科学技术迅速发展 。 如 世纪50年代前后开始 不少新的科学技术迅速发展。 世纪 年代前后开始， 电子学、信息论、相干光理论、电子计算机、空间科学技术等， 电子学 、 信息论 、 相干光理论 、 电子计算机、 空间科学技术等 ， 它们又推动了测绘科学的发展。1947年研究利用光波进行测距， 它们又推动了测绘科学的发展。 年研究利用光波进行测距， 年研究利用光波进行测距 年代中利用氦氖激光器作为光源的电磁波测距仪就问世了， 到 60年代中利用氦氖激光器作为光源的电磁波测距仪就问世了， 年代中利用氦氖激光器作为光源的电磁波测距仪就问世了 这是量距工作的一大变革。 这是量距工作的一大变革。在 80年代电磁波测距仪在白天或黑 年代电磁波测距仪在白天或黑 夜 的 最 大 测 程 就 能 达 到 60 公 里 ， 而 且 精 度 可 达 ± （5mm+1ppm）。短测程的测距仪，测程为 1～2km，误差仅 ） 短测程的测距仪， ～ ， 及厘米。 及厘米。
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1.1 测量学概述
早在春秋战国时期， 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。 指南针与罗盘的雏型 “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 2200年 夏禹治水时，使用了“左准绳， 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。 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》 长沙马王堆 3 号汉墓出土了西汉时期的 《 地形图 》 和 《驻军图》》。 驻军图》》。 》》 国时代的《甘石星表》 战国时代的《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》 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》 《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。 成就都在我国测绘史上增添了光辉的篇章。
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1.1 测量学概述
数字化自动成图系统，其中包括航测数字化成图 航测数字化成图与 数字化自动成图系统 ， 其中包括 航测数字化成图 与 全站仪数字化成图 它与传统的方法相比， 全站仪数字化成图， 它与传统的方法相比 ，具有成图周 期短、劳动强度小、图纸精度高等等无可比拟的优点； 期短、劳动强度小、图纸精度高等等无可比拟的优点； 技术的崛起 地理信息系统、 “3s”技术的崛起，其中包括地理信息系统、全球定 技术的崛起，其中包括地理信息系统 位系统和遥感， 位系统和遥感 ，使测绘科学走向更高层次的电子化与自 动化； 动化； 我国测绘事业自1949年新中国成立后进入了迅速发展 我国测绘事业自1949年新中国成立后进入了迅速发展 1949 的时期。1956年建立了国家测绘总局 年建立了国家测绘总局， 的时期 。 1956 年建立了国家测绘总局 ，建立了全国统一 的坐标系统和高程系统，建立了全国范围的大地控制网， 的坐标系统和高程系统，建立了全国范围的大地控制网 ， 测绘了全国基本图和大量不同比例尺地形图。 测绘了全国基本图和大量不同比例尺地形图
数字测图原理及方法
Principle and Methods of Digital Mapping
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第一章 绪 论
1.1 测量学概述 1.2 地球的形状和大小 1.3 用水平面代替水准面的限度 1.4 测量坐标系 1.5 地形测量的基本概念 1.6 直线的定向
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1.1 测量学概述
世界测绘科学的发展与成熟始于17世纪。1617年开始应 世界测绘科学的发展与成熟始于17世纪。1617年开始应 17世纪 用三角测量；1668年出现了放大倍数为40倍的望远镜 年出现了放大倍数为40倍的望远镜， 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。 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 法国人皮卡尔等从1669年起进行子午线弧长测量， 1669年起进行子午线弧长测量 1792～1798年米申和德伦贝尔进行了历史性的工作 年米申和德伦贝尔进行了历史性的工作， 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。 巴黎的子午圈的长度的四千万分之一作为 。 德国数学家高斯在1794年提出最小二乘法理论，奠定测 年提出最小二乘法理论， 德国数学家高斯在 年提出最小二乘法理论 量平差的基础。高斯又于1816～1820年推导了横圆柱正形投 量平差的基础。高斯又于 ～ 年推导了横圆柱正形投 影的计算公式，克吕格在1912年加以研究改进，用于测量实 年加以研究改进， 影的计算公式，克吕格在 年加以研究改进 际。
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一、测量学简介
测量学是研究对地球整体及其表面和 外层空间中的各种自然和人造物体上 与地理空间分布有关的信息进行采集 处理、管理、 处理、管理、更新和利用的科学和技 术。
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一、测量学简介
测量学的主要内容包括测定 和测设两部分。 和测设两部分。 测定(测绘 测绘)——从地 测定 测绘 从地 球上获取数据，并进行处理， 球上获取数据，并进行处理， 表示成图表， 表示成图表，测定是指用测 量仪器和工具， 量仪器和工具，通过测量和 计算，得到一系列测量数据， 计算，得到一系列测量数据， 或地球表面的地貌、 或地球表面的地貌、地物缩 绘成地形图，供经济建设、 绘成地形图，供经济建设、 规划设计、 规划设计、科学研究和国防 建设使用。 建设使用。
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1.1 测量学概述
唐代增一行（张遂）主持了大规模的天文测量， 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 括公元724年进行的从河南滑县到上蔡长达300km的子午线弧 724年进行的从河南滑县到上蔡长达300km 长测量，并用日圭测定纬度， 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。 测量。 宋代沈括在他的著名著作《梦溪笔谈》 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 角现象，这比哥伦布的发现要早400年。 400
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一、测量学简介
测绘学是研究测定和推算地面的几何位置、 测绘学是研究测定和推算地面的几何位置、地球形状 研究测定和推算地面的几何位置 及地球重力场， 及地球重力场，据此测量地球表面自然形态和人工设施的 几何分布，并结合某些社会信息和自然信息的地球分布， 几何分布，并结合某些社会信息和自然信息的地球分布， 编制全球和局部地区各种比例尺的地图和专题地图的理论 和技术的学科。是地球科学的重要组成部分。 和技术的学科。是地球科学的重要组成部分。 地球上一点（三维坐标系） 地球上一点（三维坐标系）XYZ 平面上 高程（海拔高） 高程（海拔高） （x，y） ， ） H
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1.1 测量学概述
一、测量学简介
测量学的产生
生产、生活的需要以及建筑、农田、 生产、生活的需要以及建筑、农田、水利建设等 公元前二十七世纪 埃及大金字塔 二千多年前 夏商时代 夏禹治水 秦代 李冰父子 都江堰水利枢纽工程 军事、 军事、交通运输的需要 万里长城 指南针 ……
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1.1 测量学概述
测量学是一门很古老的科学， 测量学是一门很古老的科学，至少有四千多年 的历史。 的历史。 古埃及的尼罗河泛滥后，消灭了土地界限， 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， 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。 何学的理论与技能。 古代的一些重要水利工程和市政建设， 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 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、 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” 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 据资料记载，公元前 年希腊人埃拉托斯芬 第一个测定了地球的形状与大小。 第一个测定了地球的形状与大小。
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1.1 测量学概述
1957年第一颗人造地球卫星上天，1966年开始 1957年第一颗人造地球卫星上天，1966年开始 年第一颗人造地球卫星上天 进行人卫大地测量，能以可全天候观测，速度快， 进行人卫大地测量，能以可全天候观测，速度快， 精度高，对洲际之间、 精度高，对洲际之间、岛屿和岛屿之间及岛屿和大 陆之间的联测能既快速又正确。 陆之间的联测能既快速又正确。 20世纪70年代，通过人造卫星拍摄地球的照片， 20世纪70年代，通过人造卫星拍摄地球的照片， 世纪70年代 使航天技术有了广泛发展和应用。 使航天技术有了广泛发展和应用。 20世纪80年代开始发射的全球定位系统卫星， 20世纪80年代开始发射的全球定位系统卫星，在 世纪80年代开始发射的全球定位系统卫星 90年代全部完成发射任务。 90年代全部完成发射任务。 年代全部完成发射任务