摘要：本文对工程测量学重新进行了定义，指出了该学科的地位和研究应用领域；阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展；在理论方法发展方面，重点对平差理论、工程网优化设计、变形观测数据处理方法进行了归纳和总结。扼要地叙述了大型特种精密工程测量在国内外的发展情况。结合科研和开发实践，简介了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统——科傻系统。最后展望了21世纪工程测量学若干发展方向。
关键词：工程测量工业测量精密工程测量测量机器人工程网优化设计一、学科地位和研究应用领域
学科定义
工程测量学是研究地球空间中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。
学科地位
测绘科学和技术是一门具有悠久历史和现代发展的一级学科。该学科无论怎样发展，服务领域无论怎样拓宽，与其他学科的交叉无论怎样增多或加强，学科无论出现怎样的综合和细分，学科名称无论怎样改变，学科的本质和特点都不会改变。总的来说，整个学科的二级学科仍应作如下划分：
——大地测量学；
——工程测量学；
——航空摄影测量与遥感学；
——地图制图学；
——不动产地籍与土地整理。
研究应用领域
目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行治理三个阶段划分；也有按行业划分成：线路工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、3维工业测量等，几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。
由Hennecke，Mueller，Werner3个德国人所编著的工程测量学，主要按下述内容进行划分和编写：①测量仪器和方法；②线路、铁路、公路建设测量；③高层建筑测量；④地下建筑测量；⑤安全监测；⑥机器和设备测量。
由于工程测量的研究应用领域非常广泛，发展变化也很快，因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。
国际测量师联合会的第六委员会称作工程测量委员会，过去它下设4个工作组：测量方法和限差；土石方计算；变形测量；地下工程测量。此外还设了一个非凡组：变形分析与解释。现在，下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是：大型科学设备的高精度测量技术与方法；线路工程测量与优化；变形测量；工程测量信息系统；激光技术在工程测量中的应用；电子科技文献和网络。2个专题组是：工程和工业中的非凡测量仪器；工程测量标准。
德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年代发起组织每3～4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题：测量仪器和数据获取；数据解释、处理和应用；高层建筑和设备安装测量；地下和深层建筑测量；环境和工程建筑物变形监测。
1992年第11届讨论会的专题是：测量理论与测量方案；测量技术和测量系统；信息系统和CAD；在建筑工程和工业中的应用。
1996年的第12届讨论会的专题是：测量和数据处理系统；监测和控制；在工业和建筑工程中的质量问题；数据模型和信息系统；交叉学科的大型工程项目。
从以上可见，工程测量学的研究领域既有相对的固定性，又是不断发展变化的。笔者认为，工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障，满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向，大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。二、工程测量仪器的发展工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件，向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术，可实现测量的全自动化，被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标，在1s内完成一目标点的观测，像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测，可广泛用于变形监测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起，称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合，可实现无控制网的各种工程测量。
专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的，主要应用在精密工程测量领域。其中，包括机械式、光电式及光机电结合式的仪器或测量系统。主要特点是：高精度、自动化、遥测和持续观测。
用于建立水平的或竖直的基准线或基准面，测量目标点相对于基准
线的偏距，称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪，金属丝引张线，各种激光准直仪、铅直仪、自准直仪，以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。
在距离测量方面，包括中长距离、短距离和微距离及其变化量的精密测量。以ME5000为代表的精密激光测距仪和TERRAMETERLDM2双频激光测距仪，中长距离测量精度可达亚毫米级；可喜的是，许多短距离、微距离测量都实现了测量数据采集的自动化，其中最典型的代表是铟瓦线尺测距仪DISTINVAR，应变仪DISTERMETERISETH，石英伸缩仪，各种光学应变计，位移与振动激光快速遥测仪等。采用多谱勒效应的双频激光干涉仪，能在数十米范围内达到0.01μm的计量精度，成为重要的长度检校和精密测量设备；采用CCD线列传感器测量微距离可达到百分之几微米的精度，它们使距离测量精度从毫米、微米级进入到纳米级世界。
高程测量方面，最显著的发展应数液体静力水准测量系统。这种系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度，可同时获取数十乃至数百个监测点的高程，具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。两容器间的距离可达数十公里，如用于跨河与跨海峡的水准测量；通过一种压力传感器，答应两容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。
与高程测量有关的是倾斜测量，即确定被测对象在竖直平面内相对于水平或铅直基准线的挠度曲线。各种机械式测斜仪、电子测倾仪都向着数字显示、自动记录和灵活移动等方向发展，其精度达微米级。
具有多种功能的混合测量系统是工程测量专用仪器发展的显著特点，采用多传感器的高速铁路轨道测量系统，用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车，测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机，可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。液体静力水准测量与金属丝准直集成的混合测量系统在数百米长的基准线上可精确测量测点的高程和偏距。
综上所述，工程测量专用仪器具有高精度、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点，可作精密定位和准直测量，可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度，还可测振动频率以及物体的动态行为。 三、工程测量理论方法的发展测量平差理论
最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型，它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上，主要包括：平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断；模型误差对参数估计的影响，对参数和残差统计性质的影响；病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要，导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论，以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际，出现了稳健估计；针对法方程系数阵存在病态的可能，发展了有偏估计。与最小二乘估计相区别，稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。
巴尔达的数据探测法对观测值中只存在一个粗差时有效，稳健估计法具有反抗多个粗差影响的优点。建立改正数向量与观测值真误差向量之间的函数关系，可对多个粗差同时进行定位和定值，这种方法已在通用平差软件包中得到算法实现和应用。
方差和协方差分量估计实质上是精化平差的随机模型，过去一直仅停留在理论的研究上。实际中，要求对多种观测量进行综合处理，因此，方差分量估计已成为测量平差的必备内容了。目前，通用平差软件包中已增加了该功能，但还需要在测量规范中明确提出来。
需要指出的是：许多测量作业单位喜欢采用附合导线进行逐级加密，主要依据目前规范中有关一、二、三级导线和图根导线的规定。无疑附合导线具有许多优点，但由于多余观测少，发现和反抗粗差的能力较弱，不宜滥用。建立一个区域的控制，首级网点采用GPS测量，下面最好用一个等级的导线网作全面加密。从测量平差理论来看，全面布设的导线网具有更好的图形强度，精密较均匀，可靠性也较高。
工程控制网优化设计理论和方法
网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件，解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用，对于变形监测网还包括网的灵敏度或可区分性。对于网的平差模型而言，按固定参数和待定参数的不同，网的优化设计又分为零类、一类、二类和三类优化设计，涉及到网的基准设计，网形、观测值精度以及观测方案的设计。在工程测量中，施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS定位技术和电磁波测距，网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。除非凡的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外，其他的网都可用模拟法进行设计。模拟法优化设计的软件功能和进行优化设计的步骤主要是：根据设计资料和地图资料在图上选点布网，获取网点近似坐标。模拟观测方案，根据仪器确定观测值精度，可进一步模拟观测值。计算网的各种质量指标如精度、可靠性、灵敏度。精度应包括点位精度、相邻点位精度、任意两点间的相对精度、最弱点和最弱边精度、边长和方位角精度。进一步可计算坐标未知数的协方差阵或部分点坐标的协方差阵，协方差阵的主成份计算，特征值计算，点位误差椭圆、置信椭圆的计算等。可靠性包括每个观测值的多余观测分量和某一观测值的粗差界限值对平差坐标的影响。灵敏度包括灵敏度椭圆、在给定变形向量下的灵敏度指标以及观测值的灵敏度影响系数。将计算出的各质量指标与设计要求的指标比较，使之既满足设计要求，又不致于有太大的富余。通过改变观测值的精度或改变观测方案或局部改变网形等方法重新作上述设计计算，直到获取一个较好的结果。
在实践中，总结出了下述优化设计策略：先固定观测值的精度，对选取的网点，观测所有可能的边和方向，计算网的质量的指标，若质量偏低，则必须提高观测值的精度。在某一组先验精度下，若网的质量指标偏高了，这时可按观测值的内部可靠性指标ri，删减观测值。ri太大，说明该观测值显得多余，应删去；若ri很小，则该观测值的精度不宜增加。这种根据ri大小来删除观测值的方法称为从“密”到“疏”，从“肥”到“瘦”的优化策略。
从模拟法优化设计的整个过程来看，它是一种试算法，需要有一个好的软件。该软件除具有通用平差软件的功能外，在成果输出的多样性、直观性，在可视化以及人机交互界面设计方面都有更高要求。同时也要求设计者具有坚实的专业知识和丰富的经验。
用模拟法可获得一个相对较优且切实可行的方案，可进一步用模拟观测值作网的平差计算，同时可模拟观测值粗差并计算对结果的影响。这种方法称为数学扭曲法或蒙特卡洛法。对于一个精度、可靠性以及灵敏度要求极高的监测网或精密控制网，作上述优化设计和精细计算是十分必要的。国内在这方面的应用
道较少。多是为了安全起见，有较大的质量富余，建网费用偏高。网优化设计费用很少，所带来的效益较大，凡是较重要的工程控制网，都应作优化设计。
变形观测数据处理
工程建筑物及与工程有关的变形的监测、分析及预是工程测量学的重要研究内容。其中的变形分析和预涉及到变形观测数据处理。但变形分析和预的范畴更广，属于多学科的交叉。
变形观测数据处理的几种典型方法
测绘学研究测定和推算地面几何位置、地球形状及地球重力场，据此测量地球表面自然形态和人工设施的几何分布，编制各种比例尺的地图的理论和技术的学科。
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。
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测绘学研究测定和推算地面几何位置、地球形状及地球重力场，据此测量地球表面自然形态和人工设施的几何分布，编制各种比例尺的地图的理论和技术的学科。 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。
测绘工程专业“地籍测量学”课程教学改革的思考地籍测量学是测绘工程专业的主干专业课程。它是研究土地及其附着物的权属、位置、数量、质量和利用现状等土地基本信息的集合,以数据、表册和图的形式表示,并由以课税为目的的地籍扩大为产权登记和土地利用规划服务的多用途地籍,即现代地籍,为政府的宏观决策提供基础资料和科学依据。随着社会和经济发展的需要以及当代测绘新技术、新方法广泛应用于现代地籍测量中,其内涵和外延更为丰富,并与测绘工程专业的其它相关课程交叉、融合更为深入。因此,对测绘工程专业开设的《地籍测量学》课程教学内容、教学方法的改革尤为必要。我校测绘工程专业开设这门课已历时10年,其间进行多次教学计划与内容的调整,目前该课程的学时为48学时,安排在第三学年下学期授课。 1 教学环节的改革 1·1 教学内容的定位与调整 地籍测量学课程是在测绘工程专业学生已学习前续课程测量学、测量平差、控制测量和计算机程序设计等基础上讲授的,学生具有一定的测量理论基础、计算机能力及实践动手能力。因此,在教学内容的选择上应结合学生的知识结构、能力结构和专业培养目标有所侧重,进行恰当的定位与调整。以我校采用的《地籍测量学》教材(武汉大学出版社)内容编排来看,它主要分为两大部分:第一部分(1~5 章)为地籍调查,第二部分(6~10章)为地籍测量。作为测绘工程专业学生应以第一部分为重点,这一部分内容新、政策性和专业性强、信息量大,同时又是第二部分的基础与前提,应重点讲授土地权属调查、土地利用现状调查、土地等级调查及房屋调查。第二部分地籍测量可结合测量学、控制测量、数字化成图原理、测量平差等前续课程内容,有针对性地、有比较地进行整合性讲解,经过多年教学实践,获得较好的效果。 1·2 课堂教学手段的改革 地籍测量学课程的知识总量与信息量大、政策性强,内容以叙述性多,再加上当代测绘新技术的应用,在有限的学时内,既要讲授传统的课程内容,又要介绍当代测绘新技术、新理论的应用,单靠常规、传统的教学方法与手段是有困难的。教学中制作 CAI课件,在课堂教学中采用现代多媒体教学手段与传统板书相结合的方法,较好地解决了这一问题。它不仅形象、直观,而且提高了教学质量,既有图像教学,又辅以声音和动态,将基本原理、实物图像、空间概念、学科间交叉等难以用板书或口述讲解明白的内容,清晰、直观地传授给学生,加大授课信息量, 便于更新和拓宽知识面,完善学生的专业知识结构。但是,多媒体教学手段不是万能的,它仅仅是课堂教学的一种先进的辅助手段,如果不分主次,不分内容,不分需求都用此方法讲课,甚至坐在电脑前照本宣科,其效果也不会好。因此,将多媒体教学与传统板书有机结合是课堂教学的一种好形式。我们对内容中叙述性、图表、新技术、新仪器、学科间交叉比较等内容宜采用多媒体教学,而对于推理性、分析性、计算性的内容采用板书讲解为主,使课堂气氛活跃,启发学生积极思维,有利于培养学生分析、解决问题的能力。 1·3 注重“地籍测量学”与其它学科的交叉融合 地籍测量学是在前续专业基础课及部分专业课基础上开设的,因此,在讲授过程中,应注意与已学课程的交叉融合,例如,在讲解“地籍控制测量”时, 应着重讲清地籍控制测量的自身特点、要求及其方法,宜与地形控制测量、施工控制测量等内容相比较,指出它们之间的异同点。在讲解“地籍图测绘” 时,应着重讲解地籍图的内容与特点,比较它与地形图的异同之处,同时强调地籍图数字化成图的新技术。在这里应注意将地籍图的测绘与界址点坐标测量有机结合,它们都是通过一定的仪器设备和方法, 采集各宗地的界址点、相关地物点的三维几何数据和属性数据,应用数字测图软件,经过数据处理,绘制并输出数字化地籍图、宗地图及有关成果。同时, 这些采集的数据还用于建立地籍数据库,为地籍信息管理系统提供数据,以便于今后地籍变更及地籍信息的自动化管理。因此,在讲解这两章内容时应突出数据采集的应用价值,并有针对性地融入已学过的测量数据库、数字化测图原理、计算机图形学等相关学科的知识。只有这样,在讲授第二部分地籍测量时,才能突出地籍测量自身特点,避免重复,节省学时,提高学生学习兴趣与教学效果。 1·4 保持教学内容的现势性 如前所述,地籍测量学的内容不仅政策性、法律性及社会性强,同时又是集科学性、实践性、统一性及严密性于一体的技术工作,其行为是具有法律效用的政府行为。因此,讲授这门课程时,不同于其它专业课程,必须及时地融入国家最新的地籍测量规范、规程,融入最新的国家土地、房产等方面的法规和政策。在讲授过程中,由于教材编写内容时间的局限,及时地补充最新的国家地籍测量规范或法规, 使学生所学内容能适应当代社会的要求,保持教学内容的现势性,很受学生欢迎。一些在土地或房产部门工作的毕业生感到能学以致用并很快适应工作环境。 2 教学实验环节的改革 地籍测量学同其它专业课一样实践性强,学生除了掌握基本理论与知识外,还应掌握基本应用和操作技能,培养动手能力。在48学时教学中,安排 6学时实验课,其主要内容是全站仪极坐标法测定界址点坐标,野外数据采集与机助制图,解析法面积上机计算等。限于学时,对地籍权属调查等内容通过演示或参观来解决。我校在江浦校区建有近 2000亩的完善的数字化测量实习基地,很好地满足了本课程课堂实验课的需要。 3 结束语 地籍测量学与其它测量课程比较,在国内测绘工程专业中还是一门开设时间较短的新课程。随着当代测绘新技术的发展与社会的需求,它的自身特点与应用范围及其与其它专业学科的交叉融合,其内容也在与时俱进。因此,这门课程内容与方法改革会不断地深化,其最终目的是为了提高教学质量, 满足和适应社会需求。教学实践表明,一本好教材,一份好教学计划,一套先进的多媒体课件,这仅是教学中的硬件;如何讲好课,安排有效的实践环节,达到预期的教学效果,应有一套适应专业培养目标需求的行之有效的模式,笔者认为上述几个方面把握好,将有利于提高教学质量,较好地完成教学任务。 轻风论文网有免费的论文可以下载，解压缩形式的，在百度上都搜不到，呵呵，我就用的他们的文章过的，。一次过关，哈哈
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《测绘学概论》论文 测绘学概论》 课程名称： 课程名称： 论文题目： 论文题目： 旅 专 年 学 队： 业： 级： 号： 测绘学概论 地图学的发展历程 一旅五队 信息工程（指挥类） 2009 级 3762009174 杨凯华 学员姓名： 姓名： 地图学的发展历程保家卫国、献身国防是我们军人的天职，也是义不容辞的责 任。然而，作为一名军人，如果连最基本的识图用图、判定方位 的能力都不具备，那么这样的军人在战斗中只能吃败仗。在当今 社会，尽管随科技的不断进步，各种导航仪器设备不断地被制造 出来、不断地更新换代，这无疑给人们的生活以及军事活动带来 了很大的便利，但是我们却发现那普普通通的一张地图，还是被 频繁地运用在军事活动中，而且军队也要求军事人员、各级指挥 员要具备较高的识图用图能力， 并且在各个测绘学校也培养着一 大批研究学习地图学的优秀人才。 由此， 我们可以清楚地看到地图学不仅是测绘专业人才学习 的重点科目之一， 也是我们指挥类生长干部学员确实应该了解的 学科啊！这学期，我们总共学习了两门关于地图学的学科，一门 是军事地形学，另一门就是测绘学概论。军事地形学这门课，着 重让我们掌握和提高识图用图的基本能力； 而测绘学概论中的地 图制图学重点是让我们更深入地了解一些关于地图学的知识， 使 我们在会识图用图的基础上知其所以然。 这激发了我学习地图学 的兴趣，因为我知道要想成为一名优秀的指挥官，首先得要学习 一些与地图学相关的知识。 通过一学期的学习以及各位院士教授 们的精彩授课，我对测绘学有了大致的了解，更为重要的是我通 过这门课，我知道了自己的努力方向。 众所周知，科技是第一生产力。科技进步的同时能影响带动 一些事物的发展。下面，我将从科技进步与地图学的发展来简要 地谈谈自己对地图学的认识， 至于地图学所涉及到的具体内容在 此不再赘述，不到之处还望批评指证。 地图学最先是由数学制图、 地图编制和地图制印三个分支学科组 成。尔后发展，增加了地图概论和地图整饰。20 多年来，地图 信息、地图信息传递、地图感受、地图图形符号论和地图模型等 新的学说被提出来。这些新的观点，丰富了地图理论研究内容， 促进地图表现形式和技术手段的发展。 如果说人类制造的其他工具是人类双手的延伸， 那么计算 机作为代替人脑进行信息加工的工具， 则可以说是人类大脑的延 伸。计算机的问世和数字测图技术的发展，为空间数据的获取、 表达、存储和利用提供了新的技术手段。 20 世纪兴起的航空摄影技术，尤其是彩色与多光谱摄影， 从根本上改变了 300 多年发展起来的地形图的测绘和生产过程。 半个多世纪以来，航天技术飞速发展，为经济建设、科学文化和 社会生活等各个领域的现代化提供了有力的工具， 尤其是对地观 测卫星系统的发展和应用，提供了大量多种地面目标信息，为地 图和各种专题图的制作提供了快速、丰富的信息来源。全球卫星 导航定位系统的应用解决了大范围、全球高精度快速定位问题。 航空、航天及全球定位系统技术的发展，为地图提供快速、真实 的资料源，高新技术的应用缩短了地图制作和更新的周期，降低 了成本。 从纸质地图发展到数字地图或电子地图， 反映了计算机等高 新技术在地图领域中带来的技术革命。从上世纪 60 年代开始， 一些发达国家开始计算机辅助地图制图研究。经过 40 多年的努 力，计算机地图制图有了飞速的发展，尤其在对地观测技术、通 信技术、 计算机网络技术的推动下， 极大地改变了地图数据获取、 制作和使用方式。 地图制图自动化研究是根据地图学原理和地图 编辑要求， 利用计算机及输入输出设备，通过应用数据库技术 和图形图像数字处理方法，实现地图数据获取、处理、显示、存 储和输出。在数据采集方面，除遥感资料以外，数字化软、硬件 的推出又为大量现存模拟图和资料的数字化提供了高效的工具。 在地图投影及其变换方面，通过软件形式，用户可以灵活自如地 进行数据处理与变换；地图电子编辑出版系统的推出，打破了传 统的地图制图与出版的分工界限，友好方便的“所见即所得”地图 设计系统， 方大大减轻了地图编图的劳动强度， 缩短了成图周期， 提高了生产效率和地图制作质量。 高新技术的应用，打破了传 统地图生产模式由大比例尺到小比例尺依次派生的成图流程， 突 破了时间和空间的局限性， 实现了快速编制大范围的小比例尺的 地图、三维动态地图和虚拟仿真地图等。 随着科学技术的发展，人们认识水平的提高，地图学的理论 也不断发展。现在人们把信息传输视为地图学的中心问题。 地理信息系统（GIS）是计算机地图制图的延伸和发展，与 地图学有千丝万缕的联系。系列比例尺地形图、地图集从某个角 度上可以看成模拟的基础地理信息系统和专题信息系统。 空间可 视化技术实现对无边无际、 无缝连续的现实世界提供了一个多尺 度的、多维的、多时态、多种信息源的可视域。通过海量数据管 理、制图综合技术或对多尺度基础地理信息的组织，可以从宏观 到微观，从过去到现在以及将来，实现大范围的空间漫游和纵深 方向的信息检索查询。网络技术尤其是因特网的发展，以及移动 通信技术的发展和普及利用， 为地图进入千家万户的服务模式提 供了技术平台。 随着微电子技术、计算机技术、通信及网络等技术的发展， 人们逐渐认识到材料、 能源和信息是构成现代化发展和三大支柱 资源。建立国家空间数据基础设施（NSDI）已成为各国的主要 课题。随着我国信息产业的发展和国民经济信息化进程的推进， 地理信息已成为宏观决策、规划和管理、微观生产建设、科学研 究和日常生活所需要的空间支撑信息。 地图学是一门研究地图和制作地图的科学。 它解决的中心问 题是如何满足人们在社会生活对地图的需求， 最大限度地造福人 民，服务人类，在人类社会发展的进程中发挥着重要的作用。伴 随着科学技术的进步，地图学在汲取各学科成就的同时，正在不 断发展与进步。 作为一名 21 世纪的军校大学生，更是将来的指挥官。我认 为测绘学中的地图学应该是我们确实需要掌握的一门实用型学 科，让我们为的更加美好的明天而努力奋斗吧！ 姓名：杨凯华 队别：一旅五队 学号：3762009174
1. 毕业论来文的写作顺序是：标题、自作者班级、作者姓名、指导教师姓名、中文摘要及关键词、英文摘要及英文关键词、正文、参考文献。
2. 附表的表头应写在表的上面，居中；附图的图题应写在图的下面，居中。按表、图、公式在论文中出现的先后顺序分别编号。
3. 参考文献的书写格式严格按以下顺序：序号、作者姓名、书名（或文章名）、出版社（或期刊名）、出版或发表时间。
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测绘学研究测定和推算地面几何位置、地球形状及地球重力场，据此测量地球表面专自然形态和人工设施属的几何分布，编制各种比例尺的地图的理论和技术的学科。 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...
gis应用的八件新衣！
目前，的应用是以政府部门为主体，未来，面向企业以及大众的信息服务将成为GIS应用新的增长点。
地理信息技术的发展必须依据新的要求和标准，GIS在各行业的应用模式也需要改革和创新。总体来说，GIS应用将向智能化、规模化、集成化、一体化以及产业化五个方面深化发展。GIS在以下几方面的应用，很早就已开始，但是其创新空间仍然非常巨大。
GIS与智能交通
基于GIS的智能交通不仅能够通过图形的形式记述道路通行状况、迅速定位事故点、调度抢修车辆，以及提供交通疏散的方案等，还能够为这些信息的深层次挖掘、后续信息服务、辅助决策提供空间属性上的支持。具体应用包括监控、设施管理、车辆调度指挥、应急救援系统等。
GIS与农业资源管理
3S（RS、GIS、GPS）技术，尤其是GIS技术在农业的各个领域得到广泛的应用，农业部的多个业务部门纷纷构建了各自的应用系统。未来的农业应用将更多涉及精细农业、农作物监测及估产、农田水淹没分析以及绿色农业等方面。
精细农业: 通过分析影响小区产量差异的原因，制定经济、合理的生产决策方案，生成作物管理处方图，指导农田定位作业。
农作物监测及估产: 充分运用3S技术，较准确地估测出各种作物的最终产量，并跟踪监测各类作物在不同生长期的长势，从而根据需要及时采取有效措施，对农作物的生长进行监控，保证当年产量的稳定增长。
农田水淹没分析: 利用 GIS 和遥感技术，实现农田水淹没分析，评估农田损失情况。
绿色农业: 进行绿色农业工程，对所有农田的土壤重金属含量进行 GIS 分析，对绿色农作物的生产进行决策。
