中国八大测绘人物
孤行听雨
孤行听雨 Lv.14
2011年03月05日 22:54:01
来自于工程测量
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中国八大测绘人物 二十世纪已经过去,新的“千禧”早已到来,在这世纪之交,笔者通过查看大量测绘文献,从1000年漫长的岁月中,选出八位古代杰出的测绘人物,他们对中国测绘事业的发展,均作出了重大贡献,其功绩将永垂青史。我们今天宣扬他们,是希望从历史的角度,让读者了解中国测绘史,但所选人物是否妥当,敬希抛砖引玉。 一. 沈括(1031-1095) 宋代著名科学家。他在天文、地理、测绘、仪器制造诸领域均有杰出贡献。他编绘了“二寸折一百里”(相当于1:90万比例尺)的《天下州县图》,并首次把全部相邻州县间的方位和距离,以数据文字形式记寻编册;他还发明和发展了许多精密易行的测量技术,如用分级筑堰静水水位方法测量了汴渠400多公里沿河段的高差;用水平尺、干尺和罗盘测量地形,并在世界上最早发现了磁针偏角;他制造的地图模型,是我国制图史上有记载地图模型的创始;他的不朽著作《梦溪笔谈》,是我国古代少有的百科全书之一。

中国八大测绘人物
二十世纪已经过去,新的“千禧”早已到来,在这世纪之交,笔者通过查看大量测绘文献,从1000年漫长的岁月中,选出八位古代杰出的测绘人物,他们对中国测绘事业的发展,均作出了重大贡献,其功绩将永垂青史。我们今天宣扬他们,是希望从历史的角度,让读者了解中国测绘史,但所选人物是否妥当,敬希抛砖引玉。
一. 沈括(1031-1095)
宋代著名科学家。他在天文、地理、测绘、仪器制造诸领域均有杰出贡献。他编绘了“二寸折一百里”(相当于1:90万比例尺)的《天下州县图》,并首次把全部相邻州县间的方位和距离,以数据文字形式记寻编册;他还发明和发展了许多精密易行的测量技术,如用分级筑堰静水水位方法测量了汴渠400多公里沿河段的高差;用水平尺、干尺和罗盘测量地形,并在世界上最早发现了磁针偏角;他制造的地图模型,是我国制图史上有记载地图模型的创始;他的不朽著作《梦溪笔谈》,是我国古代少有的百科全书之一。
二. 苏颂(1021-1101)
宋代著名测量学家和测量仪器制造专家。在宋哲宗元右年间(1086-1093),他在北宋都城东京(今河南开封)建造一台高约12米,宽约7米,重约20多吨的“水运仪象台”,这是一种把浑仪、浑象和报时装置结合在一起的大型天文测量仪器,能用多种形式来反映及观测天体的运行,既能演示天象、观测天象,又能计时、报时。它是中国古代的卓越创造,与500年后欧洲的锚状
擒纵器非常相似,英国著名科学家李约瑟认为,“水运仪象台可能是欧洲中世纪天文钟的直接祖先。”
三. 郭守敬(1231-1316)
元代著名天文大地测量学家。他在天文、历算、地理、测绘、水利等领域,均有突出成就,特别是水准测量中,他首创以我国沿海海平面作为水准测量的基准面,并创立“海拔”这一科学概念,这不但对于我国测量事业的发展具有十分重要的意义,也是世界测绘史上杰出的科学成果。直到今日,世界各国的区域性测量,其水准测量成果均归化到以海岸某点的平均海水面作为基准面的高程系统中去。我国现在就在青岛设有水准原点,以黄海平均海水面作为高程基准面。这一科学方法,仍将继续沿用。
四. 朱思本(1273-1337)
元代著名地理学家、地图制图学家。他在元武宗至大四年至仁宗延佑七年(1311-1320)间,主持绘制的《舆地图》,可以说是汉代以来地学成就的科学总结和现势资料、实地调查相结合的产物,其内容非常丰富,既有国内疆域又有域外地区,既是传统的陆地衅,又含海洋海岛,并且是采用“计里画方”的方法绘制(即按比例尺绘制地图),精确性超过前人且真实可靠,是我国制图史上的杰出成就。按此法绘制地图沿用了500余年,直到清初,在我国和世界制图学史上都具有重要意义。
五. 郑和(1371-1433)
明代著名的外交家、航海家和地理学家。他曾先后七次率领二万七千多人的庞大船队下西洋。在航行中,他采用古代天文定位技术(即观测恒生高度来确定地理纬度)来导航,并根据七次下西洋积累的经验和资料,编制成世界著名的《郑和航海图》。全国包括亚非两洲,地名500多个。所有图幅都采用“写景”画法表示海岛,形象生动,直观易读,在许多重要的地方还标注有测量数据,有的还注有一地到另一地的“更”数(以“更”来计算航海距离),因而,可以说《郑和航海图》是我图古代地图史上又一杰出的成就。
六. 徐光启(1562-1633)
明代著名科学家,他师从来到中国的意大利传教士利马窦,学习天文、历算、测绘等。他和利马窦合译了《几何原本》和《测量法义》,与熊三拔全译了《简平仪说》。为了融通东西,他撰写了《测量异同》,详细考证了中国测量术与西方测量术的相同点和不同点。他主持编写了《测量全义》,这是集当时测绘学术之大成的力作,内容丰富,涉及面积、体积测量和有关平面三角、球面三角的基本知识以及测绘仪器制造等。此外,他还身体力行,积极推进西方测绘技术在实践中的应用。1610年他受命修订历法,积极要求采用西方测量术和制造测量仪器。此次仪器制造的规模在我国测绘史上是罕见的,共制造象限大义、纪限大仪、候时钟、望远镜等27年,促进了我国天文大地测量的开展。总之,无论在理论上还是在实践上,徐光启都算得上传播西方测绘技术最卓越的先驱者。
七.爱新觉罗玄烨(1654-1722)
清康熙皇帝爱新觉罗•玄烨,不仅是一位雄才大略的政治家,而且也是一位博学多才,勇于实践的学者;他不仅重视政治和军事,而且也重视科学技术。他学习并懂得中国传统的和西方的测量技术梗概,深知测绘在加强国防、巩固政权、发展经济中的重要作用。因而,他下诏开展并亲自主持我国历史上最大规模的全国性测绘,并多次到现场巡勘地形,甚至亲自进行测量并提出具体意见。他特别关注测制与编绘《皇舆全览图》,该图于康熙五十八年(1719)终于编成,其覆盖面积、测绘精度、完成速度等内容在中国史无前例,在当时世界上也是首屈一指。玄烨看后说:“朕费三十余年心力始得告成。山脉水道,俱与禹贡合。”给予极高评价。世界著名学者李约瑟说:“《皇舆全览图》不但在亚洲是当时所有地图中最好的一幅,而且比当时所有的欧洲地图更好更精确。”中国在制图学方面又再一次走在世界各国的前面。根据上述,我们可以说康熙不但是一位英明的古代皇帝,而且也是一位中国古代最大测绘工程的领导者、主持者和参加者。
八. 魏源(1794-1857)
近代爱国思想家、文学家和著名地理学家。他在林则徐主持编译的《四洲志》的基础上,参考了历代史志、历代史方以及古今中外各家著述和各种奏折和其他资料100多种,编篡了《海国图志》100卷。在编篡过程中,魏源对旧志进行了许多增补和订正,每一幅地图均附文字说明,左图右文,便于对照阅读。该图集共有各种地图74幅,其中还有中国历史沿革图8幅(如《汉西域沿革图》、《北魏与西域沿革图》、《唐西域沿革图》、《元西北疆域沿革图》等);外域有《东南洋各国沿革图》、《西南洋与印度沿革图》、《小西洋利未利亚洲沿革图》、《大西洋欧罗巴各国沿革图》。还有东西两半球图、亚细亚洲图及25幅各国图,利未利亚洲图及23幅各国图,亚墨利加洲国及11幅各国图等。该图集系统地介绍了各国历史沿革、地理、政治等情况,特别是主要图幅上表示的山川、城镇,基本轮廓和地理位置都比较准确,其精度大大超过利玛窦翻译的《世界地图》。总之,《海国图志》是我国自编的第一部世界地图集,是中国编制世界地图的一个里程碑。
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孤行听雨
2011年03月05日 22:56:33
2楼
工程控制测量
为工业建设测量而建立的平面控制测量和高程控制测量的总称。它是工程建设中各项测量工作的基础。在工程规划设计阶段,要建立地形测图控制网,用来控制整个测区,保证最大比例尺测图的需要;在施工阶段,要建立施工控制网,以控制工程的总体布置和各建筑物轴线之间的相对位置,满足施工放样的需要;在经营管理阶段,根据需要建立变形观测控制网,用来控制建筑物的变形观测,以鉴定工程质量,保证安全运营,分析变形规律和进行相应的科学研究。各阶段所要建立的控制网,共同的特点是精度要求高,点位密度大。由于网的作用不同,使得测图网、施工网和变形网又都有各自的布网方式和精度要求,因此多是分别依次建立或者在原有网的基础上改建。

平面控制测量的目的是精确测定控制点的平面位置。根据测量工作需要,在测区内选择一系列控制点,在各控制点上建立地面标志和测量觇标,使各控制点构成三角形、大地四边形、矩形、中点多边形、折线形和多边形等,从而形成平面控制网。其中以三角形为主要图形,用经纬仪观测全部角度(至少要有一条起算边长)的网称三角测量网(或称测角网);以三边形为主要图形,用电磁波测距仪观测全部边长的网称三边测量网(或称测边网);边、角均测的称边角网;以折线形为基本图形,既测角又测边的网称为导线网;单一折线形则称导线。工程控制网的布设,一般应遵循从整体到局部、分级布网、逐级控制的原则。亦可根据工程需要与现场条件布设全面网或越级布网。它们可以采用三角测量网,三边测量网或导线网的形式来布设,亦可布设为边角网。

  高程控制测量的目的是精确测定控制点高程。根据需要在测区内每隔一定距离设高程控制点(称为水准点),两相邻水准点间组成水准路线,由各水准路线构成的控制全测区的网形称为高程控制网。用水准仪观测各水准点间高差的称为水准网;用电磁波测距仪测边和经纬仪测垂直角的称为电磁波测距三角高程控制网。高程控制网的首级网应布设成闭合环线,加密网可布设成附合路线、结点网或闭合环。

  地形测图控制测量 为测绘地形图而建立平面和高程控制网的测量工作,内容分为基本控制(又称等级控制)和图根控制。基本控制是整个测区控制测量的基础。图根控制是直接为地形测图服务的控制网。基本控制网的建立要根据测区面积的大小,以满足当前需要为主,兼顾远景发展。一般先建立控制全局的首级网,然后再根据需要加密,也可一次建立足够密度的全面网。平面控制网可采用测角网、测边网或边角网,建成区多采用导线网。在已建有国家或当地平面控制网点的测区内进行测量时,应与之进行联结。当已建网精度能满足需要时,直接利用加密或进行必要改算后加密;当精度不能满足需要时,可选用一点的坐标及一条边的方位角作为起算数据建立独立网。同样要在整个测区内建立高程控制网,应用水准测量方法施测并与附近国家或当地水准点进行联测,以取得统一的高程系统。

  工程施工控制测量 为工程的定线放样而建立各种控制网的测量工作。为便于对主体工程的控制和施工放样,施工平面控制网多以主体建筑物的主轴线为依据扩展网形。如桥梁施工控制网是以桥中线为准,向两侧布设对称网形;而建筑工程施工控制网则多是布设成为与主要建筑物相互平行的方格网。在点位布设方面、重要建筑物的主轴线上,如大坝的两端和隧道的出入口处均应布有控制点。在精度方面,应能保证各种工程放样的不同要求。施测方法视工程的性质而定,对于建筑方格网而言,是先根据测图控制网点,放样出它的主轴线,然后从主轴线初步放样出全网的各点,再精密测出各点的实际坐标,然后以各点的设计坐标为准进行点位改正并埋设牢固的点位标志。施工控制网多用假定的施工坐标系统。它是整个施工期间定线放样,竣工验收的依据。

  变形观测控制测量 在工程经营管理阶段,为了精确测定建筑物的变形建立控制网的测量工作,其精度取决于变形量的大小和观测目的。

  控制网的精度估算和最优化设计 由于各种控制网的布网条件和精度要求不同,因此在它们的技术设计阶段,应对预期所能达到的精度进行估算,以便对设计方案是否合理进行评价。估算元素(点位中误差、边长或方位角的中误差、高程中误差)是观测元素平差值的函数,因而可用最小二乘法中求平差值函数中误差的方法进行精度估算。但技术设计阶段,观测尚未进行,精度估算所需观测元素的近似值可以在控制网的设计图上量取。随着测量成果数学处理理论的发展,以及电算技术的应用,控制网的技术设计已发展到一个崭新的高度,即将最优化的理论与方法应用于控制网的技术设计。控制网优化设计时,首先建立一个能体现所考虑的决策问题的数学模型,即具有确定变量的、有待于实现最优化的目标函数,以及附加的一个或几个约束条件,其次对这个数学模型进行分析,选择一个适当的求最优解的计算方法,以求得最优的布网方案。

  控制网的平差计算 控制网中的观测数据,一般应有多余观测,如在一个三角形中观测了三个角度。观测数据不可避免的存在误差,使得由多余观测而形成的约束条件得不到满足,如三角形中三个角度观测值之和不等于180°。当起算数据多于必要的个数时,也产生矛盾,如三角形中有两条起算边时,应用水平角观测值由其中的一条边推算到另一条边其值不符。对于这些问题应采用最小二乘法原理进行测量平差。平差的目的在于消除各观测值间的矛盾,求得最佳的结果和评定测量的精度。

  严密平差可分为条件平差和间接平差两大类。在间接平差中,某些未知量之间可能存有条件,将这种条件方程式连同误差方程式一起按最小二乘法求解,这种平差方法称为“附有条件间接平差”。当控制网按坐标平差时,对基线和方位角条件的处理,就采用这种平差方法。近年来,数理统计、矩阵代数和可编程序袖珍计算机以及微型计算机的迅速发展,丰富了最小二乘法的理论,加速了微机在工程控制测量平差计算中的应用。例如,可以对平面控制网计算和绘画出每个控制点的点位误差椭圆与任意两个控制点间的相对误差椭圆,较为全面、精确的提供计算和分析,又可以进行三维控制网的平差计算,一次得出控制点的平面坐标和高程成果。
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chenyaqiou
2011年03月09日 11:36:35
3楼
只认识6个人,玄烨也是测绘高手?
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jwwcd05
2011年03月09日 16:39:00
4楼
见识了 感谢楼主
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mbwsky
2011年03月10日 11:30:05
5楼
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anshangdeyu02
2011年03月10日 11:58:25
6楼
长见识了,谢谢楼主。
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浪迹天涯
2011年03月10日 12:46:49
7楼
苏颂不认识,其他的都听说过,不过康熙皇帝测绘高手?地图多半不是他弄的,《康熙王朝》中是那个周培功弄的。哈哈
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liuzhichao1981918
2011年03月10日 13:54:41
8楼
长见识了,沈括、郭守敬这些人都是好样的!
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xiaomin1414
2011年03月10日 14:21:10
9楼
学习学习再学习。膜拜膜拜再膜拜。谢谢楼主的渊博。
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yzp560505
2011年03月11日 10:39:33
10楼
长见识了~~谢谢
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weihongzhou
2011年03月11日 20:22:38
11楼
r的确是长见识了
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