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测量学基础讲义(修订)
第一章 绪论
1.1 测量学概述
1.1.1 测量学的定义及任务
地球科学中的测量学 (Surveying)又称为测绘学,是关于地球表面测绘的基本原理、
技术、方法及应用的学科,国内外不同的学者或机构对于其定义有着不同的描述:
1)测量学是研究地球形状、大小和地表面上各种物体的几何形状及其空间位置的科学,
其目的是为人们了解自然和改造自然服务。
2 )测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面、水下及空间点位的科学。
3 )Surveying is the technique, profession and science of accurately determining the terrestrial
or three-dimensional position of points and the distances and angles between them.
上述定义虽然表述不同,但都反应了测量学的研究目的,即地球的形状、大小以及地
表面上物体的形状和位置。其中,地物的形状和位置是测量的最主要目的,也就是说,测量
工作的主要任务是获取二维或三维的待测点位置以及待测点间距离和角度的信息,即标定待
测点坐标,这一过程称为测定,多数情况还需要将获得的点位坐标绘制成地图。当然,测量
学还可以将在地图上设计好的点位,通过坐标查找出实际世界中的位置,这种过程称为测设。
测量在我国的经济建设和国防建设中发挥着极其重要的作用。首先,测量是一项先行
和基础的工作,包括交通运输、城乡建设、境界勘定、地图绘制等大型建设任务都需要测量,
而且要求测量部署在任务的前面,没有测量获得的位置和形状信息,任何建设任务也就无从
谈起。其次,测量又是一项至关重要的工作,其结果精度的好坏直接影响着经济建设和国防
建设的质量。
1.1.2 测量学的分类
根据研究区域、对象以及技术手段等侧重的不同,测量学可以派生出很多不同的分支
学科。
如果研究区域只是地球表面上的一小块区域,由于地球半径很大,就可以将这块区域
近似地视为平面而忽略地球曲率的影响,研究这类区域中地物形状和大小的测绘科学称为地
形测量学。如果研究区域很大甚至是整个地球,此时就必须考虑地球曲率的影响,研究这类
广大地区的测绘科学称为大地测量学。由于人造卫星和遥感技术的发展,大地测量又分为常
规大地测量和卫星大地测量。
如果测量是利用摄影像片来研究地表和地物的形状和大小,这类测绘科学称为摄影测
量学。像片可以通过地面摄影得到,称为地面摄影测量,也可以通过航空摄影获得,称为航
空摄影测量。
测量因其重要性而具有广泛的应用,其最主要的应用领域是城乡建设、厂矿建筑、水
利枢纽、交通运输等的勘测设计、施工放样、工程监理和竣工验收等方面,这类应用的测绘
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科学称为工程测量学。
无论是哪种测量学,都侧重在地表和地物的形状、大小和位置等信息的获取,而信息
获取后的地图编绘,则属于地图学或地图制图学的范畴。
1.1.3 测量学的发展历史
由于测量与制图之间具有相辅相承的关系,测量学的发展一直与地图制图学密不可分,
只是因为近一个世纪以来
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