為什么說(shuō)GPS定位技術(shù)的應(yīng)用是測(cè)繪發(fā)展史上的一場(chǎng)革命

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測(cè)繪是一門古老的學(xué)科，伴隨著人類的活動(dòng)而產(chǎn)生，并不斷的豐富起來(lái)的。 遠(yuǎn)在公元前四千多年古埃及，在尼羅河泛濫后，農(nóng)田邊界的整理過(guò)程中，就產(chǎn)生了較早的測(cè)量技術(shù)。古埃及人通過(guò)天文觀測(cè)，確定一年為365天，這是古埃及在古王國(guó)時(shí)期(公元前3000年)通用的歷法，他們通過(guò)觀測(cè)北極星，來(lái)確定方向，古老的埃及金字塔，每一座都有標(biāo)準(zhǔn)的幾何尺寸，說(shuō)明那時(shí)，人們對(duì)長(zhǎng)度和角度都有比較精確的測(cè)量手段。公元前三世紀(jì)，希臘的科學(xué)家就用天文測(cè)量方法測(cè)定地球的形狀和大小，公元前340年，希臘科學(xué)家亞里士多德在他的《論天》一書(shū)中明確提出地球的形狀是圓的，并且他通過(guò)對(duì)在不同緯度上觀測(cè)北極星，北極星呈現(xiàn)出位置上的差別，推算出地球大圓的周長(zhǎng)為4× 斯特迪亞，斯特迪亞是古埃及及希臘通用的長(zhǎng)度單位，現(xiàn)在不清楚一個(gè)斯特迪亞的長(zhǎng)度究竟是多少。 中國(guó)是一個(gè)文明古國(guó)，測(cè)繪技術(shù)也發(fā)展得相當(dāng)早，相傳公元前兩千多年夏代的《九鼎》就是原始地圖。《史記夏本紀(jì)》中描寫大禹治水時(shí)測(cè)量情景的“左準(zhǔn)繩，右規(guī)矩，載四時(shí)，以開(kāi)九州，通九道”“準(zhǔn)”是測(cè)量高低的，“繩”是量距的，“規(guī)”畫(huà)圓，“矩”是畫(huà)方形和三角形的那時(shí)還有一個(gè)測(cè)量單位是“步”， 折三百步為一里，《山海經(jīng)》也說(shuō)，禹王派大章和豎亥兩位徒弟步量世界大小，顓頊高陽(yáng)氏(公元前2513~2434年)時(shí)，便開(kāi)始觀測(cè)日、月五星，定一年長(zhǎng)短，到了秦代(公元前246~207年)用顓頊歷定一年的長(zhǎng)短為365、25日，公元前七世紀(jì)前后，即春秋時(shí)期管仲在所著《管子》一書(shū)中已上集了早期的地圖二十七幅，1973年以長(zhǎng)沙馬王堆三號(hào)漢墓出土的西漢初期的帛地圖《地形圖》《駐筆圖》《城邑圖》是目前所發(fā)現(xiàn)的我國(guó)最早的地圖，兩晉初年裴秀編繪的《禹貢地域圖》是世界最早的歷史圖集，裴秀編繪的《地形方丈圖》是中國(guó)全國(guó)大地圖，并且提出世界最早的制圖理論，即《制圖六體》，六體是“分率、準(zhǔn)望、道里、高下、分斜、遷直�！狈致�-比例尺，準(zhǔn)望-測(cè)量方法，道里-測(cè)量距離，高下-測(cè)量高低，方斜-測(cè)量角度，遷直-測(cè)量曲線與直線，唐代賈耽根據(jù)《制圖六體》的理論曾編《海內(nèi)華夷圖》歷時(shí)17年，成圖幅面10平方丈，這一地圖作品，在中國(guó)和世界制圖學(xué)史上具有重要的意義，至今原圖已失傳，但它的縮印本在南宋刻石為《華夷圖》。 公元前五至三世紀(jì)，我國(guó)就已利用磁石制成最早的指南工具“司南”，中國(guó)的最古的天文算法著作《周髀算經(jīng)》發(fā)表于公元前一世紀(jì)，書(shū)中闡述了利用直角三角形的性質(zhì)，測(cè)量和計(jì)算高度，距離等方法，公元400年左右，中國(guó)發(fā)明了計(jì)里鼓車，這是用齒輪等機(jī)械原理作的測(cè)量和確定方位的工具，每走一里，車上木偶擊鼓一下，走十里打鐲一次，車上的指南針則記錄著車子行走的方向，公元前720年前后，唐代僧人一行(張遂)等人，根據(jù)修改舊歷的需要。組織領(lǐng)導(dǎo)了我國(guó)古代第一次天文大地測(cè)量，這次測(cè)量北達(dá)現(xiàn)今蒙古的烏蘭巴托，南達(dá)今湖南省的常德，他們?cè)谶@些地方，分別測(cè)量了冬至，夏至和日影長(zhǎng)及北極高度，同時(shí)還把測(cè)量成果繪制成圖，他們實(shí)測(cè)中得出的子午線的長(zhǎng)度，是世界上第一次測(cè)量子午線長(zhǎng)度，這次測(cè)量除了為修改歷法，提供可靠數(shù)據(jù)之外，更重要的就是為了求出同一時(shí)刻日影差一寸和北極高差一度在地球上的相差距離(大約200里)。宋代沈括，在他的《夢(mèng)溪筆談》中記載了磁偏角現(xiàn)象，這在世界上是最早的發(fā)現(xiàn)，沈括在地形測(cè)量工程測(cè)量方面有較大貢獻(xiàn)，他主持繪制了《天下州縣圖》使用水平尺，羅盤進(jìn)行地形測(cè)量，制作地形立體模型，“木圖”比歐洲最早的地形模型要早，元朝大科學(xué)家郭守敬用自制的儀器觀測(cè)天文，發(fā)現(xiàn)黃道平面與赤道平面的交角為23°33′05″，而且每年都在變化，如果接現(xiàn)在的理論推算，當(dāng)時(shí)這個(gè)角度是23°31′58″，可見(jiàn)郭守敬當(dāng)時(shí)觀測(cè)精度是相當(dāng)高的，郭守敬還發(fā)明一些精確的內(nèi)角和檢驗(yàn)公式和球面三角計(jì)算公式，給大地測(cè)量提供了可靠的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，當(dāng)時(shí)，為興修水利，他還帶領(lǐng)隊(duì)伍在黃河下游進(jìn)行了大規(guī)模的工程測(cè)量和地形測(cè)量。明代鄭和航海圖是我國(guó)古代測(cè)繪技術(shù)的又一杰作。 二.近代測(cè)量 十七世紀(jì)初，資產(chǎn)階段革命的興起，測(cè)繪科學(xué)與其他科學(xué)一樣為適應(yīng)生產(chǎn)力的發(fā)展而有較大的發(fā)展，十七世紀(jì)初，荷蘭人漢斯發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡，斯約爾創(chuàng)造了三角測(cè)量方法，1683年法國(guó)進(jìn)行弧度測(cè)量，證明地球是兩極略扁的橢圓形球體，法國(guó)人都明，特里爾提出用等高線表示地貌，德國(guó)科學(xué)家高斯提出最小二乘法理論，而后他又提出了橫圓柱投影學(xué)說(shuō)，使得地圖的測(cè)量更為精確，18世紀(jì)出現(xiàn)了水準(zhǔn)測(cè)量方法，提高了地形測(cè)圖的精度，1875年國(guó)際米制公約的建立，使國(guó)際具有了統(tǒng)一的長(zhǎng)度單位，1m被定義為通過(guò)巴黎子午線長(zhǎng)度的四千萬(wàn)分之一。1899年攝影測(cè)量理論得到發(fā)展，1903年發(fā)明了飛機(jī)后，便使用了航空攝影測(cè)量方法測(cè)繪地形圖。 二十世紀(jì)五十年代前后，電子學(xué)，電子計(jì)算機(jī)、近代光學(xué)和航天技術(shù)的迅速發(fā)展為測(cè)繪科學(xué)的發(fā)展開(kāi)辟了新的途徑，從1947年光波測(cè)距的問(wèn)世，使距距的丈量工作產(chǎn)生了一大變革，二十世紀(jì)四十年代百安平水準(zhǔn)儀問(wèn)世，使得水準(zhǔn)測(cè)量更為方便快捷，電子經(jīng)緯儀的問(wèn)世。使得讀數(shù)方法有了較大的改革，觀測(cè)數(shù)據(jù)可自動(dòng)記錄，自動(dòng)處理，大大的提高了勞動(dòng)效率，人是地球衛(wèi)星的上天，產(chǎn)生了衛(wèi)星大地測(cè)量這門測(cè)繪學(xué)科，衛(wèi)星多曾勤定位，衛(wèi)星拍攝地球照片，監(jiān)視自然現(xiàn)象變化，對(duì)深山、荒漠及海洋進(jìn)行有效的勘測(cè)，陀螺經(jīng)緯儀的產(chǎn)生，提高了礦井定向的精度，概率數(shù)理統(tǒng)計(jì)，線性代數(shù)等，工程數(shù)學(xué)的理論和方法被應(yīng)用于測(cè)繪科學(xué)，使測(cè)量平差的理論有了較大發(fā)展。 我國(guó)從十七世紀(jì)初，測(cè)繪事業(yè)有所發(fā)展，清朝康熙皇帝領(lǐng)導(dǎo)了全國(guó)性的大地測(cè)量和地圖測(cè)繪工作，他首先統(tǒng)一全國(guó)測(cè)量中的長(zhǎng)度單位，依據(jù)對(duì)子午線弧長(zhǎng)的測(cè)量結(jié)果，親自決定以二百里合地球經(jīng)線一度，每里長(zhǎng)一千八百尺，每尺為經(jīng)長(zhǎng)的百分之一秒，他不利用傳教士培訓(xùn)人才，購(gòu)置儀器，從北京附過(guò)開(kāi)始，先后測(cè)繪了華北，東北、內(nèi)蒙、東南、西南、西藏等地這的地圖，然后編繪《亞洲全圖》這些圖都是當(dāng)時(shí)世界上極為重大的測(cè)繪成果，清朝后期到新中國(guó)成立前，我國(guó)的測(cè)繪事業(yè)發(fā)展緩慢。 新中國(guó)成立后，我國(guó)的測(cè)量事業(yè)，有了飛速的發(fā)展，測(cè)繪儀器制造業(yè)從無(wú)到有，各類精度儀器已能自行制造建成了全國(guó)的天文大地網(wǎng)，精密水準(zhǔn)網(wǎng)，高精度重刀網(wǎng)完成了五萬(wàn)和十萬(wàn)分之一比例尺基本地形圖的施測(cè)和中小比例尺示例地形圖的編制，測(cè)繪事業(yè)發(fā)展的十分迅速。 三.當(dāng)代測(cè)繪 當(dāng)代測(cè)繪的GPS系統(tǒng)為主要標(biāo)志，GPS全球衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)是美國(guó)從上世紀(jì)70年代開(kāi)始研制，歷時(shí)20年，耗資200億美元，于1994年全面建成，具有在海、陸、空，進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)，GPS以全天候、高精度、自動(dòng)化、高效益等顯著特點(diǎn)，贏得廣大測(cè)繪工作者的信賴，并成功地應(yīng)用于大地測(cè)量、工程測(cè)量、航空攝影測(cè)量、運(yùn)載工具導(dǎo)航和管理制，地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、工程變形監(jiān)測(cè)、資源勘察、地球動(dòng)力學(xué)等各種學(xué)科，從而給測(cè)繪領(lǐng)域帶來(lái)一場(chǎng)深刻的技術(shù)革命，隨著全球定位系統(tǒng)的不斷改進(jìn)，硬、軟件的不斷完善，應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷地開(kāi)拓，目前已遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)各種部門并開(kāi)始逐步深入人們的日常生活

回答者：Brorattaw2016-11-25 00:00