?測(cè)繪學(xué)科的任務(wù)

測(cè)繪學(xué)科是地球科學(xué)的-一個(gè)分支學(xué)科，為研究測(cè)定和描繪地球及其表面的各種形態(tài)的理論和方法。為此，測(cè)繪學(xué)科的研究?jī)?nèi)容和基本任務(wù)主要包括以下幾個(gè)方面：

首先，需要測(cè)定地球的形狀和大小及與此密切相關(guān)的地球重力場(chǎng)，并在此基礎(chǔ)上建立一個(gè)統(tǒng)一的空間坐標(biāo)系統(tǒng)，用以表示地表任一點(diǎn)在地球坐標(biāo)系統(tǒng)中的準(zhǔn)確幾何位置；

其次，測(cè)定一系列地面控制點(diǎn)的空間坐標(biāo)(稱為控制測(cè)量),并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行詳細(xì)的地表形態(tài)的測(cè)繪工作(稱為地形測(cè)量),其中包括地表的各種自然形態(tài)，如水系(江河湖海)、地貌(地表的高低起伏)、土壤和植被的分布，以及人類社會(huì)活動(dòng)所產(chǎn)生的各種人工形態(tài)，如居民地、交通線和其他各種工程建筑物的位置、土地的行政和權(quán)屬界線等，繪制成各種全國(guó)性的和地區(qū)性的數(shù)字化地形圖，其最終目標(biāo)是全面建立“數(shù)字地球”中的基礎(chǔ)地理信息部分；

第三，各種經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防工程建設(shè)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和建筑物建成后的運(yùn)營(yíng)管理中，都需要測(cè)繪工作相配合，需要進(jìn)行控制測(cè)量和地形測(cè)量，并利用測(cè)繪手段來指示建筑工程和設(shè)備安裝的進(jìn)行等施工測(cè)設(shè)工作，監(jiān)測(cè)建筑物的變形等，這些工作總稱為工程測(cè)量。

測(cè)繪學(xué)科的歷史

測(cè)繪學(xué)科已有悠久的歷史。古埃及尼羅河洪水泛濫，水退之后兩岸土地重新劃界，已經(jīng)有了測(cè)量工作。我國(guó)漢代司馬遷在《史記》“夏本紀(jì)”中敘述了在公元前22-前21世紀(jì)時(shí)禹治理洪水、開發(fā)國(guó)土而進(jìn)行測(cè)量工作的概況：“左準(zhǔn)繩，右規(guī)矩，載四時(shí)，以開九州，通九道，陂九澤，度九山”。

測(cè)繪的成果主要是表示地表形態(tài)的地圖，對(duì)地球形態(tài)的認(rèn)識(shí)和地圖制作方法的改進(jìn)是測(cè)繪學(xué)發(fā)展的重要標(biāo)志。公元前三世紀(jì)，我國(guó)西晉時(shí)的地圖學(xué)家裴秀總結(jié)出“制圖六體”:分率、準(zhǔn)望、道里、高下、方邪、迂直，即地圖繪制的比例尺、方位、距離等測(cè)繪原則，使當(dāng)時(shí)的地圖制圖有了科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。

公元二世紀(jì)，古希臘的托勒密C.Ptolemeads)提出用地圖投影和測(cè)經(jīng)緯度來定地面點(diǎn)的方法。近代發(fā)現(xiàn)我國(guó)長(zhǎng)沙馬王堆漢墓中，已有繪在帛上的具有方位和比例尺的地圖。公元六世紀(jì)至七世紀(jì)，我國(guó)唐代僧人一行根據(jù)天文觀測(cè)計(jì)算出相當(dāng)于地球子午線1°的長(zhǎng)度。從16世紀(jì)起，隨著測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，可以根據(jù)實(shí)地測(cè)量結(jié)果繪制國(guó)家規(guī)模的地形圖，例如我國(guó)清代康熙時(shí)實(shí)測(cè)的《皇輿全圖》。

17世紀(jì)初發(fā)明望遠(yuǎn)鏡。1730 年，英國(guó)西森(Sisson)制成測(cè)量角度用的第一臺(tái)經(jīng)緯儀，促進(jìn)了三角測(cè)量的發(fā)展，隨后又陸續(xù)制成測(cè)定地面高差用的水準(zhǔn)儀和實(shí)測(cè)地形圖用的平板儀。隨著測(cè)繪儀器和技術(shù)的進(jìn)步，已越來越能在圖上描繪出地表形態(tài)的細(xì)節(jié)和提高測(cè)圖的精度。

測(cè)量數(shù)據(jù)精度的提高，要求有精確的計(jì)算方法。

1795年德國(guó)的高斯(C. F. Gauss)首先提出了“最小二乘法”(least squaremethod),為測(cè)量的數(shù)據(jù)處理奠定了理論基礎(chǔ)。他于1822年提出一種由橢球面變換為平面的地圖投影方法，后經(jīng)克日格爾(J. H.L. Kriger)于 1912年加以擴(kuò)充完善，稱為“高斯-克呂，格爾投影”,能較好地解決橢球面圖形向平面轉(zhuǎn)換的問題，迄今為止，仍為大地測(cè)量、工程測(cè)量和地圖制圖所廣泛采用。

1834年德國(guó)的貝塞爾(F. W. Bessel)推導(dǎo)出了地球橢球參數(shù)。1873年德國(guó)的利斯廷(Listing)提出了用“大地水準(zhǔn)面”(geoid)作為地球形狀的理論。19451年，蘇聯(lián)的莫洛金斯基(Mo.IoneHcKHi)創(chuàng)立了用測(cè)定重力加速度和垂線偏差值以研究真實(shí)地球形狀的理論。

到20世紀(jì)60年代，創(chuàng)立了“計(jì)算機(jī)輔助成圖”的地圖制圖法，出現(xiàn)數(shù)字地圖和電子地圖，制圖的精度和效率都有很大的提高，并且在計(jì)算機(jī)軟、硬件的支持下發(fā)展成為“基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)”(FGIS一fundamental geographic information system)。例如“城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)集”是描述城市自然地理要素和人工結(jié)構(gòu)物屬性特征的數(shù)據(jù)集，包括測(cè)量控制點(diǎn)數(shù)據(jù)、地形要素?cái)?shù)據(jù)、城市三維模型數(shù)據(jù)、綜合管線數(shù)據(jù)等。

測(cè)繪學(xué)科的發(fā)展離不開測(cè)繪理論的創(chuàng)立和測(cè)繪儀器的發(fā)明。

16 世紀(jì)中葉起，出于航海需要，許多國(guó)家相繼研究海上測(cè)定經(jīng)緯度，以定船位。直到18世紀(jì)發(fā)明了時(shí)鐘，使用天文觀測(cè)測(cè)定經(jīng)緯度獲得成功，也開創(chuàng)了大地天文學(xué)的研究，用于測(cè)定地面點(diǎn)位的經(jīng)緯度和方位角。

17世紀(jì)，發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、平板儀，使控制測(cè)量和地形測(cè)量技術(shù)的精度提高并漸趨成熟。19世紀(jì)50年代，攝影技術(shù)-經(jīng)問世，便應(yīng)用于測(cè)量；到20世紀(jì)初，形成地面立體攝影測(cè)量技術(shù)。

1915年，制造出自動(dòng)連續(xù)航空攝影機(jī)，將航攝像片在立體測(cè)圖儀上繪制成地形圖，創(chuàng)立了航空攝影測(cè)量方法。到20世紀(jì)50年代，測(cè)繪儀器向著電子化和自動(dòng)化的方向發(fā)展，1948年，發(fā)明電磁波測(cè)距儀，可精確測(cè)定遠(yuǎn)達(dá)幾十千米的距離。電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明，產(chǎn)生了用電子設(shè)備和計(jì)算機(jī)控制的測(cè)繪儀器，如電子經(jīng)緯儀、全站儀和自動(dòng)繪圖儀，使測(cè)繪工作更為簡(jiǎn)便、快速和精確。

自1957 年蘇聯(lián)第一顆人造衛(wèi)星發(fā)射成功后，使測(cè)繪學(xué)科中出現(xiàn)了“衛(wèi)星測(cè)量”的分支。此后，美國(guó)的由衛(wèi)星支持的全球定位系統(tǒng)(GPS一globalpositioning system)和遙感(RS -remote sensing)技術(shù)在測(cè)繪學(xué)科中得到廣泛的應(yīng)用，并形成“空間大地測(cè)量' (space geodesy)和“攝影測(cè)量與遙感”( photogrammetry and remotesensing)的學(xué)科分支。

測(cè)繪學(xué)科和地球物理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、天文學(xué)、地理學(xué)、海洋學(xué)、空間科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和信息科學(xué)及其他許多工程學(xué)科有著密切的聯(lián)系。而測(cè)繪學(xué)科更側(cè)重于研究地球的整體形態(tài)和表層空間的幾何特性，除了其本身為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)服務(wù)以外，還成為上述一些相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)信息系統(tǒng)。

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