河南测绘学院毕业论文

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测绘学的发展在世界上古史时代，就有利用测绘学智丽尼罗河泛滥后农田边界整理的传说。公元前7世纪，管仲在其所著《管子》一书中已收集了早期的地图27幅。公元前5世界至3世纪，我国已有利用磁石制成最早的指南工具“司南”的记载。公元前130年，西汉初期便有了《地形图》和《驻军图》，为目前所发现我国最早的地图。学科分支摄影测量学 普通测量学 大地测量学 工程测量学 地物波谱学 遥感技术 海洋测绘 地图学 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，据此测量地球表面自然形状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理分布，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学科。又称测量学。它包括测量和制图两项主要内容。测绘学在经济建设和国防建设中有广泛的应用。在城乡建设规划、国土资 源利用、环境保护等工作中，必须进行土地测量和测绘各种地图，供规划和管理使用。在地质勘探、矿产开发、水利、交通等建设中，必须进行控制测量、矿山测量、路线测量和绘制地形图，供地质普查和各种建筑物设计施工用。在军事上需要军用地图，供行军、作战用，还要有精确的地心坐标和地球重力场数据，以确保远程武器精确命中目标。发展简史 测绘学有着悠久的历史。古代的测绘技术起源于水利和农业。古埃及尼罗河每年洪水泛滥后，需要重新划定土地界线，开始有测量工作。公元前21世纪，中国夏禹治水就使用简单测量工具测量距离和高低。公元前3世纪，亚历山大的埃拉托斯特尼采用在两地观测日影的办法，首次推算出地球子午圈的周长，也是测量地球大小的弧度测量方法的初始形式。724年中国唐代的南宫说等人在张遂（一行）的指导下，在今河南滑县至上蔡实测了约300千米的子午弧长。并在滑县、开封、扶沟、上蔡测量同一时刻的日影长度，推算纬度1°的子午弧长，这是世界上第一次弧度实测。1617年荷兰的W.斯涅耳首创三角测量法进行弧度测量，克服了在地面上直接量测弧长的困难。1687年英国I.牛顿根据力学理论，提出地球是两极略扁的椭球体。1690年荷兰C.惠更斯也提出地球是两极略扁的扁球体。后为法国在南美洲和北欧进行的弧度测量所证明。结束了历时半个世纪的有关地球形状的争论。1743年法国A.C.克莱罗发表《地球形状理论》，奠定了用物理方法研究地球形状的理论基础。1849年英国Sir G.G.斯托克斯提出利用地面重力的测量结果研究大地水准面形状的理论。1945年苏联M.S.英洛坚斯基创立了研究地球自然表面形状的理论，并提出“似大地水准面”的概念。测绘学是技术性学科，它的形成和发展在很大程度上依赖测量方法和仪器工具的创造和改革。17世纪以前，人们使用简单的工具，如绳尺、木杆尺等进行测量，以量测距离为主。17世纪初发明了望远镜。1617年创立的三角测量法，开始了角度测量。1730年英国的西森制成第一架经纬仪，促进了三角测量的发展。1794年德国的C.F.高斯发明了最小二乘法，直到1809年才发表。1806年法国的A.-M.勒让德也提出了同样的观测数据处理方法。1859年法国的A.洛斯达首创摄影测量方法。20世纪初，由于航空技术发展，出现了自动连续航空摄影机，可以将航摄像片在立体测图仪上加工成地形图，促进了航空摄影测量的发展。20世纪50年代起，测绘技术朝着电子化和自动化发展。1948年起各种电磁波测距仪出现，克服了量距的困难，使导线测量得到重视和应用 。大约与此同时，电子计算机问世，加快了测量计算速度，改变了测绘仪器和方法，出现了解析测图仪，促进了解析测图技术的发展。1957年第一颗人造地球卫星发射成功后，在测绘学中开辟了卫星大地测量和航天摄影测量新领域。随后发展起来的甚长干涉测量技术、惯性测量技术，使测绘学增添了新的测量手段。学科分支测绘学主要研究对象是地球及其表面形态。在发展过程中形成大地测量学、普通测量学、摄影测量学、工程测量学、海洋测绘和地图制图学等分支学科。大地测量学 研究和测定地球的形状、大小和地球重力场，以及地面点的几何位置的理论和方法。普通测量学 研究地球表面局部区域内控制测量和地形图测绘的理论和方法。局部区域是指在该区域内进行测绘时，可以不顾及地球曲率，把它当作平面处理，而不影响测图精度。摄影测量学 研究利用摄影机或其他传感器采集被测物体的图像信息，经过加工处理和分析，以确定被测物体的形状、大小和位置，并判断其性质的理论和方法。测绘大面积的地表形态，主要用航空摄影测量。工程测量学 研究工程建设中设计、施工和管理各阶段测量工作的理论、技术和方法。为工程建设提供精确的测量数据和大比例尺地图，保障工程选址合理，按设计施工和进行有效管理。海洋测绘 研究对海洋水体和海底进行测量与制图的理论和技术。为舰船航行安全、海洋工程建设提供保障。地图制图学 研究地图及其编制的理论和方法。地图绘制 地图出现于上古时代，那时人类从事生产和军事活动产生了对地图的需要。考古工作者曾挖到公元前25世纪至前3世纪画在或刻在陶片、 铜板或其他材料上的地图。据文字记载，中国春秋战国时期地图已用于地政、军事和墓葬等方面。公元前3世纪亚历山大学者埃拉托斯特尼最先在地图上绘制经纬线。168 年，中国西汉绘制在帛上的地图(1973年湖南省长沙马王堆汉墓出土)，已注意到比例尺和方位。150年古希腊的C.托勒密所著《地理学指南》一书 ，提出了地图投影法。265年，中国西晋的裴秀总结出制图六体的制图原则，从此地图制图有了标准，奠定了中国古代制图的理论基础。17世纪起，西方一些国家用三角测量法进行大地测量，根据实地测量结果绘制国家规模的地形图，这些地形图有准确的方位、比例尺和较高的精度。中国清康熙四十七年至五十七年（1708～1718）完成的《皇舆全图》，是中国历史上首次以实地测量结果绘制的地形图。20世纪初兴起的航空摄影测量方法，加上照相平板彩色胶印技术的应用，促进了地图制图的发展。20世纪60年代以后，地图制图正向计算机辅助制图方向发展。

GPS在工程测量中的优化与应用探讨 摘要］鉴于GPS相对于全站仪等传统测量技术具有全天候、高精度、自动化、高效益等优势，本文通过对几个工程测量实例的实 施、对比及分析，就工程测量中如何对GPS技术进行优化与应用进行了探讨，并得出了相关结论。 ［关键词］GPS静态定位动态定位工程测量 1.GPS定位技术的特点和优势 全球定位系统具有性能好、精度高、应用广的特点，是迄今最好的 导航定位系统。随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，应 用领域正在不断地拓宽，目前已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深 入人们的日常生活。经过近10年我国测绘等部门的使用表明，GPS以 全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，赢得广大测绘工作者的信 赖，并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航 和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学 科。GPS卫星全球定位系统的全面建成和发展，必将给导航和测绘行业 带来深刻影响。 2.GPS定位技术在实际测量工作中的对比分析 自2003年单位引进4套美国TRIMBLE(天宝)5700 GPS双频接收 机（静态定位精度5mm+0.5ppm×D）以来，笔者一直从事GPS的定位和 测量工作。分别完成了朝阳区温榆河河道改造工程控制测量、海淀区莲 西商务楼竣工控制测量、顺义残疾人培训中心控制和数字地形测量、燕 山石化控制和数字地形测量、大安山矿区控制和数字地形测量、天津塘 沽滨海旅游度假村控制和数字地形测量、天津地铁勘察定位、京沪高速 铁路勘察定位、沈大客运专线勘察定位、外交部职工住宅楼勘察定位等 大小数十项工程的控制和测量工作。在近几年来的工程测量中，通常都 是天宝3602DR全站仪(测量精度±2''，±（2mm+2ppm×D））和天宝 5700GPS联合进行，两者相互配合，取长补短，弥补对方的不足，从而更 有效发挥各种仪器的使用价值。全站仪测量具有精度高，速度快等优 势，但是受通视条件影响较大，遇有障碍物时需多次转点，使其优势得 不到充分发挥；而GPS测量对通视条件则没有要求，但由于测量数据都 是通过接收卫星信号得来，只有保证仪器能够接收到足够的卫星信号， 才能保证测量成果，因此，它对仪器周边的建筑、构筑物要求较高。全站 仪测量经过几十年的发展，现在各个方面已经是十分成熟，而GPS测量 在国内刚开始不久，好多技术都在试验阶段，各方面都有待完善。虽然 这两种测量技术广泛运用在日常生活中，但两者在实际工程测量中应 用时，在满足国家规范的同时两者之间相对测量精度能达到多少，特别 是GPS测量相对业已成熟的主流的全站仪测量之间的测量误差，笔者 多方查询，各方面文献均未作出相关报道。我们一直试图通过各种方法 和手段，对两种测量之间的关系进行一些研究，希望能对今后的测量工 作起到一个指导和借鉴作用。通过多年的工程实践和试验，笔者选取了 几个比较有代表性的工程实例，对GPS测量和全站仪测量在测量成果 精度上作了一些对比、总结和探讨。 2.1 GPS静态定位（四等）和全站仪定位工程对比 静态定位基本上都是用在测量控制上，故本研究分别是朝阳区温 榆河河道改造工程控制测量和海淀区莲西商务楼竣工控制测量的控制 测量数据进行比较，主要比较两种定位方面的坐标成果数据，具体测量 数据如表1、表2所示。通过以上工程实例，可以看出现在的GPS静态 定位（四等）和全站仪定位精度已经很接近，平面和高程误差都能控制 在10mm之内，测距相对误差在7万分之一以上，都能够满足3等以下 导线测量和3等以下水准测量的测量规范和生产要求，但是GPS静态 定位比全站仪定位更高速、高效，应用范围更广阔，经济效益更加明显。 在市场竞争激烈的今天，GPS测量已经成为工程测量的首选手段。 2.2 GPS动态测量(RTK)和全站仪测量 动态测量一般用在精度要求较低的测量工程。如地形测量、勘察定 位等方面，本研究选用天津塘沽滨海旅游度假村控制，沈大客运专线勘 察定位和数字地形测量和外交部职工住宅楼勘察定位成果进行比较， 相关测量数据及比较结果如表3、表4和表5所示。通过以上工程实例， 可以看出GPS动态测量(RTK)与全站仪的平面误差基本上在250mm之 内，高程误差在50mm之内。能够满足工程勘察初勘平面误差0.5 m，高 程误差5cm，详勘平面误差0.25m，高程误差5cm的规范要求，同时还 能满足常规地形测量1∶500比例尺以上地形测量的工程测量规范要求。 GPS动态测量可以很好避免全站仪测量时繁琐复杂的分级控制过程， 能够很好克服测量点之间的通视问题，能减少一半的测量人员，从而节 约大量工作时间、大幅提高测量工作效率。 2.3GPS在工程测量中的优化经验与思路 通过对以上的测量数据对比和经验总结，我们对GPS测量定位技 术的性能、精度和使用条件有了更进一步的了解，这对我们后续的许多 工程施工提供了很好的依据，我们可以针对不同的工程技术要求，制定 不同的施测方案，在确保工程质量的同时，最大限度降低生产成本，使 单位的经济效益得到大幅提高。后来进行的大兴黄 村动车段勘察定位工程中，施工场地建筑密集，通 视条件极差，我们根据设计规定平面误差不超过1米、高程误差不超过 10cm的技术要求，利用RTK动态定位技术，有效克服了测量点之间通 视不畅的问题，测量人员也从两个测量组减少到一个组，五百多个钻孔 定位在三天时间就全部完成。同样的工作量如果要使用常规全站仪定 位，在如此困难的施测条件下，两个测量组估计七天才能完成。 团河行宫数字地形测量工程也是利用前面的理论成果，我们因地 制宜的制定出相应的施测方案。根据场地位于交通条件极不便利的郊 区且场地附近没有控制点的情况，利用GPS静态定位从6公里外把城 区的控制点引测过来，然后再用RTK动态技术进行数字地形测量，一 个测量组两天时间就完成了1平方多公里的地形测量。如果用全站仪 测量，仅控制测量一项就需一个测量组工作四~五天，加上地形测量至 少要花费一周的时间。利用以上的测量结论，沈大客运专线勘察定位、 外交部职工住宅楼勘察定位等工程都在较短时间内快速、高效地完成， 充分验证了上述经验总结的正确性。 3.结论 通过多年来对GPS定位技术的应用，可以总结出以下几点： （1）测量成果相对精度高，质量可靠。点位范围可以方便地控制在 0.5米之内，并且点与点之间误差均为随机误差，不会产生累积误差。 （2）定位系统可以全天候作业，不受视线通视影响。 （3）可实时提供定位点的坐标及其点位精度，方便快捷，定位情况 一目了然。 （4）野外作业简单，效率高，自动化程度高，大大减小了劳动强度， 可节约大量的人力物力资源。 （5）作业过程中的一些注意事项： a.测量定位前应该做好作业地区的星历预报分析，明确测量的最 佳时段，通常卫星数量少于6颗时，不宜进行作业。因为卫星数量过少， 会对观测结果产生较大影响，测量成果精度不高不说，还会给内业解算 带来许多麻烦。 b.静态观测时，对于空旷、无干扰的地区，至少要连续观测30分钟 以上；对于城市建筑密集、干扰众多地区，最少要观测1个小时以上，才 能确保外业观测质量。 c.GPS动态测量(RTK)时一定要在初始化完成后，在卫星fixed(固 定)情况下测量，如果在float(浮动)情况下测量，结果差别很大，少则几十 公分，多的有近十米。 （6）有待进一步研究之处： GPS实时静态定位在变形测量（位移、沉降）中的应用，它和全站仪 定位之间的关系。 不同的解算软件对GPS定位结果的影响。 参考文献 ［1］中国有色金属工业协会主编《.工程测量规范》（GB50026-2007） ［M］.北京：中国计划出版社，2008. ［2］北京市测绘设计研究院主编《.全球定位系统城市测量技术规 程》（CJJ73-97）［M］.北京：中国建筑工业出版社，1997. ［3］李天文.GPS原理及应用［M］.北京：科学出版社，2003. ［4］胡伍生，高成发.GPS测量原理及其应用［M］.北京：人民交通出 版社，2002.

对测绘学和他的一个孩子的描述——测绘学概论论文姓名：*** 学号：2007******** 学院：测绘学院 专业：测绘工程****班主要词：测绘 历史 发展 分类 大地测量学摘要：测绘学有着悠久的历史，测绘学的主要研究对象是地球，人类对地球形状认识的逐步深化，要求精确测定地球的形状和大小，从而促进了测绘学的发展。测绘学主要分为：1、大地测量学 2、摄影测量学 3、地图制图学 4、工程测量学 5、海洋测绘学。大地测量学的基本目标是测定和研究地球空间点的位置、重力及其随时间变化的信息，为国民经济建设和社会发展、国家安全、以及地球科学和空间科学研究等提供大地测量基础设施、信息和技术支持。引言：进入大学，进行了一学期的测绘学概论的学习，教授们的讲解都很精辟，从中，我对测绘学有了大致地了解。下面，我就一学期所学、所得从测绘的发展、分类等方向以及大地测量方面进行一下小结。测绘学有着悠久的历史，测绘技术起源于社会的生产需求，随着社会的进步而发展。测绘学的一个比较完整的概念是：研究实体（包括地球整体、表面以及外层空间各种自然和人造的物体）中与地理空间分布有关的各种几何、物理、人文及其随时间变化的信息的采集、处理、管理、更新和利用的科学与技术。测绘学的主要研究对象是地球，人类对地球形状认识的逐步深化，要求精确测定地球的形状和大小，从而促进了测绘学的发展。因此测绘学可以说是地球科学的一个分支科学。测绘学的研究成果主要是地图，地图的演变及其制作方法的进步是测绘学发展的重要标志。测绘学获取观测数据的工具是测量仪器，测绘学的形成和发展在很大程度上依赖于测绘方法和测绘仪器的创造和变革。测绘仪器的发展经历了早期游标经纬仪到小平板仪、大平板仪、水准仪、航空摄影机、摆仪、重力仪、电磁波测距仪、激光测距仪、解析测图仪以及现代的自动绘图机。随着空间技术、计算机技术和信息技术以及通信技术的发展，测绘学这一古老的学科在这些新技术的支撑和推动下，出现了以“3S”技术为代表的现代测绘科学技术，使测绘学科从理论到手段发生了根本性的变化。测绘学中出现了3S新技术，包括全球定位系统GPS、遥感RS、地理信息系统GIS。3S技术的集成，是GPS、RS、GIS技术的发展，并走向集成，是当前国内外的发展趋势。在3S技术的集成中，GPS主要用于实时、快速地提供目标的空间位置；RS用于实时、快速地提供大面积地表物体及其环境的几何与物理信息，以及它们的各种变化；GIS则是对各种来源时空数据的综合处理分析和应用的平台。测绘学在日常生活中有着重要的作用和很高的地位。测绘学在科学研究中是不可缺少的，它在探索地球的奥秘和规律、深入认识和研究地球的各种问题中发挥着重要作用；测绘学在国民经济建设中的作用是广泛的，在经济发展规划、土地资源调查和利用、海洋开发、农林牧渔业的发展、生态环境保护以及各种工程、矿山和城市建设等各个方面都必须进行相应的测量工作，编制各种地图和建立相应的地理信息系统，以供规划、设计、施工、管理和决策使用；在现代国防建设中，为建立国家边界及国内行政界限，测绘空间数据库和多媒体地理信息系统不仅在实际疆界划定工作中起着基础信息的作用，而且对于边界谈判、缉私禁毒、边防建设与界限管理中均有重要作用；另外，社会发展也是离不开测绘学的，社会发展的大多数活动是在广袤的地域空间进行的。政府部门或职能机构既要及时了解自然和社会经济要素的分布特征与资源环境条件，也要进行空间规划布局，还要掌握空间发展状态和政策的空间效应。测绘学科的现代化发展促使测绘学中出现了若干新学科，例如卫星大地测量（或空间大地测量），遥感测绘（或航天测绘），地图制图与地理信息工程等等。但按照传统的学科分类，测绘学主要分为：1、大地测量学 2、摄影测量学 3、地图制图学 4、工程测量学 5、海洋测绘学。20世纪地球科学进步的一个突出标志是人类开始脱离地球，并将得到的数据和信息在计算机网络中以地理信息系统形式存储、管理、分发、流通和应用。通过航空航天遥感（包括可见光、红外、微波和合成孔径雷达）、声呐、地磁、重力、地震、深海机器人、卫星定位、激光测距和干涉测量等探测手段，获得了有关地球的大量地形图、专题图、影像图和其他相关数据，加深了对地球形状及其物理化学性质的了解及对固体地球、大气、海洋环流的动力学机理的认识。利用对地观测新技术，不仅开展了气象预报、资源勘探、环境监测、农作物估产、土地利用分类等工作，还对沙尘暴、旱涝、火山、地震、泥石流等自然灾害的预测、预报和防治展开了科学研究，有力地促进了世界各国的科技发展，提高了人们的生活质量，为地球科学的研究和人类社会的可持续发展做出了它的贡献。下面就来具体介绍一下大地测量学。大地测量学的基本目标是测定和研究地球空间点的位置、重力及其随时间变化的信息，为国民经济建设和社会发展、国家安全、以及地球科学和空间科学研究等提供大地测量基础设施、信息和技术支持。大地测量学的基本任务是：（1）建立和维护高精度全球和区域性大地测量系统与大地测量参考框架；（2）获取空间点位置的静态和动态信息；（3）测定和研究地球形状大小、地球外部重力场及其随时间的变化；（4）测定和研究全球和区域性地球动力学现象，包括地球自转与极移、地球潮汐、板块运动与地壳形变以及其它全球变化；（5）研究地球表面观测量向椭球面和平面的投影变换及相关的大地测量计算问题；（6）研究新型的大地测量仪器和大地测量方法；（7）研究空间大地测量理论和方法；（8）研究月球和行星大地测量理论和方法，牙研究月球或行星探测器定位、定轨和导航技术，构建月球或行星坐标参考系统和框架，探测月球和行星重力场。现代大地测量学主要有以下六个特点：1、长距离、大范围 2、高精度 3、实时、快速 4、“时间维” 5、地心 6、学科的融合。大地测量学是测绘科学与技术的重要理论基础，是地理信息系统、数字地球、数字中国和数字区域的几何和物理的基础平台，它通过将各种空间信息源统一起来，重构这些信息源之间的几何和物理的拓扑关联。因此，大地测量是组织、管理、融合和分析地球海量时空信息的一个数理基础，也是描述、构建和认知地球，进而解决地球科学问题的一个时空平台。大地测量学有多种分类，我们一般将其分为四类：实用大地测量学、椭球面大地测量学、物理大地测量学和卫星大地测量学。其中，实用大地测量学的基本任务是建立地面大地控制网，即以精确可靠的地面点坐标、高程和重力值来实现大地测量系统。椭球面大地测量是实用大地测量数据处理的数学基础，为对实用大地测量观测数据进行统一处理和表示，必须将观测数据归算到一个易于表示的椭球面上进行数字或几何的处理与表示。物理大地测量学的任务主要是研究利用地球的重力等物理观测量（包括直接观测量和间接观测量）确定地球形状、地球外部重力场及其变化等问题。卫星大地测量学是利用人造卫星进行精确测量，研究利用这些观测数据解决大地测量学中的问题。通过对测绘学概论的学习，我掌握了基本的测绘学科知识，了解了测绘学的基本框架，尤其是大地测量学，对其有了初步的了解，