测绘学概论-总论-宁津生院士.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,武汉大学 测绘学院,第一章 总 论,宁 津 生,测 绘 学 概 论,一,、,测绘学的定义及历史沿革,二,、,测绘学的研究内容,三,、,测绘学的分支学科,四,、,测绘学的现代发展,五,、,测绘学的科学地位和作用,目 录,1,、,测绘学的定义,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,表面自然形态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球,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的学科。,它是地球科学的一个分支学科。,一,、,测绘学的定义及历史沿革测绘学获取观测成果的工具是测量仪器，,它的形成和发展依赖于测绘方法和仪器,的创造和变革,测绘学的研究结果是地图。地图的演变,及其制作方法的进步是测绘学发展的重,要标志,测绘学的研究对象是地球。它随着人类,对地球形状认识的深化和测定的精确度,提高而向前发展,测绘学有悠久的历史,2,、,测绘学的历史沿革,1.研究和测定地球形状、大小及其重力场，,建立统一的坐标系统，测定地面点在该,坐标系统中的精确点位；,2.,对地表形态进行测绘工作，使之变成各,种比例尺的地形原图；,3.在各种经济建设和国防工程建设中进行,测绘工作；,4.在海洋环境中进行测绘工作，研究其特,殊的方法和专用仪器,5.将地形原图经过地图制图工作，并建立,各种地理信息系统。,二、测绘学的研究内容,大地测量,工程测量,地图制图,与遥感,摄影测量,海洋测绘,测 绘 学,三、测绘学的分支学科,研究和测定地球的形状、大小、重力场、,整体与局部运动和测定地面点的几何位,置以及它们的变化的理论和技术的学科。,地球的大小指地球椭球的大小；,地面点的几何位置指地面点在一个坐标系,中的位置；,地球的形状指大地水准面的形状（或地球,椭球的扁率）；,地球重力场研究指利用地球的重力作用研,究地球形状等；,1.大地测量学,几何法几何大地测量,动态监测动态大地测量,卫星法卫星大地测量或,空间大地测量,物理法物理大地测量,解决大地测量学任务的方法,研究利用摄影或遥感的手段获取目标物,的影像数据，从中提取几何的或物理的,信息，并用图形、图像和数字形式表达,的学科,。,主要内容包括：,获取目标物的影像；,对所摄得的影像进行处理；,用图形、图像或数字形式表示所处理的成果。,从摄影测量学到摄影测量与遥感学。,2.摄影测量与遥感学,航空摄影,在飞机上利用航摄机摄取地面景,物影像的技术,航天摄影,在航天飞行器上利用摄影机或其,它遥感探测器获取地球的图像资,料和有关数据的技术,航空航天摄影测量,根据在飞机上拍摄的像,片获取地面信息，测绘,地形图,地面摄影测量,利用安置在地面上的专用摄,影机拍摄的主体像对，对所,摄目标物进行测绘工作的技,术,研究工程建设和自然资源开发中各个阶,段进行控制测量、地形测绘、施工放样,和变形监测的理论和技术的学科,规划设计阶段的测量提供地形资料，配合,地质勘探和水文观测,数据进行测量,施工兴建阶段的测量按照设计要求，在实地,准确地标定出建筑物各,部分的平面和高程的测,量作为施工和安装的依,据,3.,工程测量学,高精度工程测量采用非常规的测量仪器和方法，,使其测量的绝对精度达到毫米,以上要求的测量工作,运营管理阶段的测量,工程竣工后为监视工程状,况，保证安全，进行周期,性的重复测量，观测其变,形情况,研究模拟和数字地图的基础理论、设计、,编绘、复制的技术方法及应用的学科,。,地图投影,依据数学原理将地球椭球面上的,经纬度线网描绘在平面上相应的,经纬线网,地图编制制作地图的理论和技术,地图整饰研究地图的表现形式,地图制印地图复制的理论和技术,地图应用,对地图进行分析、评价、阅读、,量算和在图上进行作业,计算机地图制图用计算机进行地图制图,4.地图制图学（地图学）,以海洋水体和海底为对象所进行的测量和,海图编制的理论和方法的学科,。,海道测量,以保证航行安全为目的对地球表面水域及,毗邻陆地所进行的水深和岸线测量以及底,质、障碍物的探测等工作,海洋大地测量为确定海面地形、海底地形以及海洋,重力及其变化所进行的大地测量工作,海底地形测量测定海底起伏、沉积物结构和地物的,测量工作,海图编制设计、编绘、整饰和印刷海图的工作,海洋专题测量以海洋区域的地理专题要素为对象的,测量工作,5.,海洋测绘学,1测绘学中的3S技术,全球定位系统,（Global Positioning System,GPS）,美国发展的新一代卫星导航和定位的军事系统,遥感,（Remote Sensing,RS）,不接触物体本身，用传感器收集目标物的电磁波信息，,经处理、分析后，识别目标物，揭示其几何、物理特,性和相互联系及其变化规律的科学技术,地理信息系统,（Geographic Information System,GIS）,在计算机软件和硬件支持下，把各种地理信息按照空间,分布及属性以一定的格式输入、存储、检索、显示和综,合分析应用的技术系统,四、测绘学的现代发展,3S,技术的集成,3S,技术的综合利用，其中,GPS 用于实时、快速地提供目标的空间位置,RS 用于实时、快速地提供大面积地表物体及,其环境的几何、物理信息和各种变化,GIS 是多种来源的时空数据的综合处理分析和,应用平台,有了对地球整体进行观察和测绘的工具,测绘学科的理论和手段发生了根本性变化,改变了传统的测绘生产和产品分发方式,测绘业转变为信息产业,扩大了测绘学科的服务领域,2,3S技术对测绘学科发展的影响,现代测绘学的内涵,它是通过信息技术，利用计算机的硬件和软件对空,间数据进行测量、分析、管理、储存和显示的综合,研究，是应现代社会对空间信息有极大需求这一特,点提出的一个更全面且综合的学科体系，它更准确,地描述了测绘学科在现代信息通讯社会中的地,位和作用。原来各个测绘分支学科之间的界限已逐,渐变得模糊，它们都因计算机和通讯技术的发展而,紧密联系在一起，并结合地球和管理学等其它学科,知识为现代社会对空间信息的各种需求提出全面的,优化解决方案。这就是测绘工程专业要学习和完成,的任务。,五、测绘学的,科学地位和作用,研究地球和其它实体与空间分布有关的信息,的采集、量测、分析、显示、管理和利用的,科学和技术,3.测绘学的科学地位,为研究地球的自然和社会现象，解决人口、,资源、环境和灾害等社会可持续发展中的重,大问题，为土地、海洋及工程的规划和经济,国防建设提供技术支撑和数据保障,2.测绘学的现代意义,在经济发展的相关领域中进行相应的测绘工作，,制成各种地图和建立相应的地理信息系统，供,规划、设计、施工、管理和决策使用。在国防,建设和现代战争中，可持续、实时地提供战场,环境，为作战指挥和武器的定位与制导提供测,绘保障。在科学研究中是测定地球动态变化，,研究地壳运动及其机制的重要手段，同时还可,用于探索某些自然规律，研究地球内部构造、,环境变化、资源勘探、灾害预测和防治等,4.测绘学的实际应用,地球物理学、地质学、天文学、地理学、海,洋学、空间科学、环境科学、计算机科学、,信息科学和其它工程学科,测绘学偏重于研究地球表层和物体的空,间特性和变化5.与测绘学有密切关系的学科领域,谢 谢！,测绘地球,地形测量,地球梨形形状,大地水准面形状,埃拉托斯特尼世界地图,托勒密世界地图,西汉驻军图,西汉地形图,现代地形图,游标经纬仪,光学经纬仪,精密水准仪,激光测距仪,卫星激光测距仪,地球的大小,地球的形状,WDM94模型描述的地球形状,地面点坐标,地球重力,三角测量,水准测量,测量标志,重力测量,中国2000似大地水准面,测量,GPS,全球板块分布,航空摄影,用遥感获取地球的数字影像,TOPEX/Poseidon,Overview:Understanding our Oceans&Climate from Space,北京,立体坐标量测仪,数字摄影测量,奋进号,奋进号发回的俄罗斯堪察加半岛的立体图,地面摄影测量,城市测量,施工测量,变形观测,准直仪,北京电子对撞机,地图投影,地图,地图印刷,计算机地图制图,回声测深仪,海底地形测量,空间部分,24-27颗卫星,21000公里高度,6个轨道,发射L,1,=1.57542GMH L,2,=1.2276 GMH,两种调制测距信号C/A、P,1,、P,2,和,广播星历,的频率,GPS定位原理,遥感原理,GIS原理,虚拟现实技术,辅助政府决策,GPS手表,别克新世纪 E 概念车,GPS导航驱动器：“步步对应”道路跟踪式导航系统自动收缩式6.5英寸高清晰度彩色显示屏,导航地图和电影播放共享同一屏幕的互换功能,