1、建筑工程測量新技術應用科技創新成果一、工程測量學一、工程測量學 定義：工程測量學主要研究在工程、工業和城市定義：工程測量學主要研究在工程、工業和城市建設以及資源開發各個階段所進行的地形和有關建設以及資源開發各個階段所進行的地形和有關信息的采集和處理，施工放樣、設備安裝、變形信息的采集和處理，施工放樣、設備安裝、變形監測分析和預報等的理論、方法和技術，以及研監測分析和預報等的理論、方法和技術，以及研究對測量和工程有關的信息進行管理和使用的學究對測量和工程有關的信息進行管理和使用的學科，它是測量學在國民經濟和國防建設中的直接科，它是測量學在國民經濟和國防建設中的直接應用。應用。 對象：工業建設、鐵

2、路、公路、橋梁、隧道、水對象：工業建設、鐵路、公路、橋梁、隧道、水利工程、地下工程、管線（輸電線、輸油管）工利工程、地下工程、管線（輸電線、輸油管）工程、礦山和城市建設等。程、礦山和城市建設等。二、測量學的發展二、測量學的發展 測量學有著悠久的歷史。古代的測量技術起源于水利和農測量學有著悠久的歷史。古代的測量技術起源于水利和農業。古埃及尼羅河每年洪水泛濫，淹沒了土地界線，水退業。古埃及尼羅河每年洪水泛濫，淹沒了土地界線，水退以后需要重新劃界，從而開始了測量工作。公元前以后需要重新劃界，從而開始了測量工作。公元前2世紀世紀,中國司馬遷在中國司馬遷在史記史記夏本紀夏本紀中敘述了禹受命治理洪水中敘述

3、了禹受命治理洪水的情況：的情況：“左準繩左準繩,右規矩右規矩,載四時，以開九州、通九道、載四時，以開九州、通九道、陂九澤、度九山陂九澤、度九山”。說明在公元前很久，中國人為了治水，。說明在公元前很久，中國人為了治水，已經會使用簡單的測量工具了。測量學的研究對象是地球，已經會使用簡單的測量工具了。測量學的研究對象是地球，人類對地球形狀認識的逐步深化人類對地球形狀認識的逐步深化,要求對地球形狀和大小要求對地球形狀和大小進行精確的測定進行精確的測定,因而促進了測量學的發展。到目前為止，因而促進了測量學的發展。到目前為止，測量學科已擁有水準儀、經緯儀、全站儀、測量學科已擁有水準儀、經緯儀、全站儀、GP

4、S衛星定位衛星定位儀等大量先進的儀器和技術，而且儀器精度越來越高，已儀等大量先進的儀器和技術，而且儀器精度越來越高，已形成一套完整的測量系統體系和技術，但目前有些技術還形成一套完整的測量系統體系和技術，但目前有些技術還有些不是太成熟，需要更好地完善和改進！有些不是太成熟，需要更好地完善和改進！三、測量學的各個分支三、測量學的各個分支 時代在發展，測量也在發展，從原始的時代在發展，測量也在發展，從原始的測量技術，發展到近代的測繪學，形成大測量技術，發展到近代的測繪學，形成大地測量學、普通測量學、攝影測量學、工地測量學、普通測量學、攝影測量學、工程測量學、海洋測繪和地圖制圖學等分支程測量學、海洋測

5、繪和地圖制圖學等分支學科。學科。 1、大地測量學、大地測量學 研究和測定地球的形狀、大小和地球重力場，以及地面點研究和測定地球的形狀、大小和地球重力場，以及地面點的幾何位置的理論和方法。大地測量學是測繪學各個分支的幾何位置的理論和方法。大地測量學是測繪學各個分支的理論基礎，基本任務是建立地面控制網、重力網，精確的理論基礎，基本任務是建立地面控制網、重力網，精確確定控制點的三維位置，為地形圖提供控制基礎，為各類確定控制點的三維位置，為地形圖提供控制基礎，為各類工程施工提供依據，為研究地球形狀、大小、重力場以及工程施工提供依據，為研究地球形狀、大小、重力場以及變化，地殼形變及地震預報提供信息。變化

6、，地殼形變及地震預報提供信息。 2、普通測量學、普通測量學 研究地球表面局部區域內控制測量和地形圖測繪的理論和研究地球表面局部區域內控制測量和地形圖測繪的理論和方法。局部區域是指在該區域內進行測繪時，可以不顧及方法。局部區域是指在該區域內進行測繪時，可以不顧及地球曲率，把它當作平面處理，而不影響測圖精度。地球曲率，把它當作平面處理，而不影響測圖精度。 3、攝影測量學、攝影測量學 研究利用攝影機或其他傳感器采集被測物體的圖像信息，研究利用攝影機或其他傳感器采集被測物體的圖像信息，經過加工處理和分析，以確定被測物體的形狀、大小和位經過加工處理和分析，以確定被測物體的形狀、大小和位置，并判斷其性質的

7、理論和方法。按距離分可分為：航天置，并判斷其性質的理論和方法。按距離分可分為：航天攝影測量、航空影測量、地面影測量、近景影測量和顯微攝影測量、航空影測量、地面影測量、近景影測量和顯微影測量：按技術處理方法不同可以分為：模擬法影測量、影測量：按技術處理方法不同可以分為：模擬法影測量、解析法影測量和數字影測量。解析法影測量和數字影測量。 4、工程測量學、工程測量學研究工程建設中設計、施工和管理各階段測量工作的理論、技術和方研究工程建設中設計、施工和管理各階段測量工作的理論、技術和方法。為工程建設提供精確的測量數據和大比例尺地圖，保障工程選址法。為工程建設提供精確的測量數據和大比例尺地圖，保障工程選

8、址合理，按設計施工和進行有效管理。在工程運營階段對工程進行形變合理，按設計施工和進行有效管理。在工程運營階段對工程進行形變觀測和沉降監測以保證工程運行正常。按研究的對象可以分為：建筑觀測和沉降監測以保證工程運行正常。按研究的對象可以分為：建筑工程測量、水利工程測量、礦山工程測量、鐵路工程測量、公路工程工程測量、水利工程測量、礦山工程測量、鐵路工程測量、公路工程測量、輸電線路與輸油管道測量、橋梁工程測量、隧道工程測量、隧測量、輸電線路與輸油管道測量、橋梁工程測量、隧道工程測量、隧道工程測量、軍事工程測量等。道工程測量、軍事工程測量等。5、海洋測繪、海洋測繪以海洋水體和海底為對象，研究海洋地位、測

9、定海洋大地水準面和平以海洋水體和海底為對象，研究海洋地位、測定海洋大地水準面和平均海面、海底和海面地形、海洋重力以及海洋磁力、海洋環境等自然均海面、海底和海面地形、海洋重力以及海洋磁力、海洋環境等自然和社會信心的地理分布及其編制各種海圖的理論餓技術的學科。為艦和社會信心的地理分布及其編制各種海圖的理論餓技術的學科。為艦船航行安全、海洋工程建設提供保障。船航行安全、海洋工程建設提供保障。6、地圖制圖學、地圖制圖學研究地圖及其編制的理論和方法研究地圖及其編制的理論和方法。7、測量儀器學、測量儀器學 研究測量儀器的制造、改進和創新的學科。研究測量儀器的制造、改進和創新的學科。8、地形測量學、地形測量

10、學是研究如何將地球表面局部區域內的地物、地貌及其它有關信息測繪是研究如何將地球表面局部區域內的地物、地貌及其它有關信息測繪成地形圖的理論、方法和技術的學科。按成圖方式的不同地形測圖可成地形圖的理論、方法和技術的學科。按成圖方式的不同地形測圖可分為模擬化測圖和數字化測圖。分為模擬化測圖和數字化測圖。四、測繪的作用四、測繪的作用 1、測量學在軍事的作用、測量學在軍事的作用 “天時，地利，人和”是打勝仗的三大要素。要有地利就要了解和利用地利。地圖上詳細表示著山脈、河流、道路、居民點等地形和地物，具有確定位置、辨識方向的作用。地圖一直在軍事活動中起著重要的作用，這對于行軍、布防以及了解敵情等軍事活動都

11、是十分重要的。因此，早就成為軍事上不可缺少的工具，獲得廣泛的應用。人造衛星定位技術早期用于軍事部門，后逐步解密才在測量及其它眾多部門中獲得應用、海洋測量技術首先是由航海的需要而產生，但其高速發展的動力主要來自軍事部門的需要等等。至今軍事測繪部門仍在測繪領域科技前沿對重大課題進行探索和研究。傳統上各國測繪部門隸屬于軍事部門。至今相當多國家的測繪部門仍然隸屬于軍事部門。隨著測繪技術在各方面的應用愈來愈廣泛，測繪科技國際間的交流日益頻繁，不少國家終于建立了民用的測繪機構。 2、測量學在國土管理中的作用、測量學在國土管理中的作用 測量學的起源和土地界線的劃定緊密聯系著。非洲尼測量學的起源和土地界線的劃

12、定緊密聯系著。非洲尼羅河每年泛濫會把土地的界線沖刷掉，為了每年恢復土地羅河每年泛濫會把土地的界線沖刷掉，為了每年恢復土地的界線很早就采用了測量技術。早期亦稱的界線很早就采用了測量技術。早期亦稱“土地測量土地測量”、“土地清丈土地清丈”等。用以測定地塊的邊界和坐落，求算地塊等。用以測定地塊的邊界和坐落，求算地塊的面積，在農業為主的社會里，國家為了征稅而開展地籍的面積，在農業為主的社會里，國家為了征稅而開展地籍測量，同時記錄業主姓名和土地用途等。在我國測量，同時記錄業主姓名和土地用途等。在我國,地籍測地籍測量是國家管理土地的基礎。地籍測量的成果不僅用于征稅，量是國家管理土地的基礎。地籍測量的成果不

13、僅用于征稅，還用于管理土地的權屬以保障用地的秩序，為了提高土地還用于管理土地的權屬以保障用地的秩序，為了提高土地利用的效益、合理和節約利用十分珍貴和有限的土地。測利用的效益、合理和節約利用十分珍貴和有限的土地。測量學還服務于國家領土的管理。量學還服務于國家領土的管理。戰國策戰國策燕策燕策中關于中關于荊軻刺秦王，荊軻刺秦王，“圖窮而匕首見圖窮而匕首見”的記述，表明在戰國時期的記述，表明在戰國時期地圖在政治上象征著國家的領土和主權。當代，在一些國地圖在政治上象征著國家的領土和主權。當代，在一些國家間的領土爭執中，也常以對方出版的地圖上對國境線的家間的領土爭執中，也常以對方出版的地圖上對國境線的表示

14、作為有利于己方的證據或者用測量技術為手段標定國表示作為有利于己方的證據或者用測量技術為手段標定國界界.。 3、測量學在工程建設中的作用、測量學在工程建設中的作用 勘測設計階段勘測設計階段 為選線測制帶狀地形圖。為選線測制帶狀地形圖。 施工階段施工階段 把線路和各種建筑物正確地測設到把線路和各種建筑物正確地測設到地面上。地面上。 竣工測量竣工測量 對建筑物進行竣工測量。對建筑物進行竣工測量。 運營階段運營階段 為改建、擴大建而進行的各種測量。為改建、擴大建而進行的各種測量。 變形觀測變形觀測 為安全運營，防止災害進行變形測為安全運營，防止災害進行變形測量。量。四、電子數字水準儀 DL-101C/

15、102C拓普康精密型電子數字水準儀圖片拓普康精密型電子數字水準儀圖片拓普康拓普康DL-101C/102C應用先進的圖象處理技術使其應用先進的圖象處理技術使其水準測量精度更高，操作更方便，因而特別適用于一、水準測量精度更高，操作更方便，因而特別適用于一、二等水準測量和變形監測等高精度測量。二等水準測量和變形監測等高精度測量。DL-101C/102C拓普康精密型電子數字水準儀特拓普康精密型電子數字水準儀特點點1. 快速自動測量：快速自動測量：使用拓普康獨特的條碼水準尺，DL-101C/102C即可自動測定水平視線在水準尺上的讀數和視線長度，并以數字形式顯示，由于這是全自動電子測量，因此無須進行光學

16、讀數！觀測員只需將望遠鏡對準水準尺，調焦并按下測量鈕，整個操作就這么簡單！啟動測量，4秒鐘之后即可在顯示屏上清晰地顯示出測量結果。2. 內置水準測量程序內置水準測量程序，可進行下列模式水準測量可進行下列模式水準測量：BF（后前）,BFFB（后前前后）和FBBF（前后后前），且奇偶站觀測順序可自動交替更換。DL-101C/102C拓普康精密型電子數字水準拓普康精密型電子數字水準儀特點儀特點3. PCMCIA存儲卡系統：存儲卡系統：DL101C/102C采用國采用國際標準的際標準的PCMCIA存儲卡系統，容量為存儲卡系統，容量為256KB/128KB/64KB的存儲卡可以作為儀器的存儲卡可以作為儀

17、器400KB內存的補充，儀器內存可以存儲內存的補充，儀器內存可以存儲8000個個水準測量數據。水準測量數據。PCMCIA存儲卡槽隱藏在儀器存儲卡槽隱藏在儀器內部電池的后面，這可確保內部電池的后面，這可確保PCMCIA卡防水。卡防水。4. 數據輸出功能：標準的數據輸出功能：標準的RS-232C端口可供水端口可供水準儀與數據采集器之間的實時通訊或將數據直準儀與數據采集器之間的實時通訊或將數據直接輸出到計算機。接輸出到計算機。精度精度放大倍數放大倍數主要特點主要特點DL-101C 電子讀數：0.4mm/km（用銦瓦尺） 光學讀數：1.0mm/km32X內置PCMCIA卡帶RS-232接口，可作BFF

18、B（后前前后）和FBBF（前后后前）水準測量DL-102C 電子讀數：1.0mm/km（用玻璃鋼尺） 光學讀數：1.5mm/km30X儀器儀器五、全站儀概述 隨著科學技術的不斷發展，由光電測距儀，電子經緯儀，隨著科學技術的不斷發展，由光電測距儀，電子經緯儀，微處理儀及數據記錄裝置融為一體的電子速測儀（簡稱微處理儀及數據記錄裝置融為一體的電子速測儀（簡稱全站儀）正日臻成熟，逐步普及。這標志著測繪儀器的全站儀）正日臻成熟，逐步普及。這標志著測繪儀器的研究水平制造技術、科技含量、適用性程度等，都達到研究水平制造技術、科技含量、適用性程度等，都達到了一個新的階段。了一個新的階段。 全站儀是指能自動測量

19、角度和距離，并能按一定程序和全站儀是指能自動測量角度和距離，并能按一定程序和格式將測量數據傳送給相應的數據采集器。全站儀自動格式將測量數據傳送給相應的數據采集器。全站儀自動化程度高，功能多，精度好，通過配置適當的接口，可化程度高，功能多，精度好，通過配置適當的接口，可使野外采集的測量數據直接進入計算機進行數據處理或使野外采集的測量數據直接進入計算機進行數據處理或進入自動化繪圖系統。與傳統方法相比，省去了大量的進入自動化繪圖系統。與傳統方法相比，省去了大量的中間人工操作環節，使勞動效率和經濟效益明顯提高，中間人工操作環節，使勞動效率和經濟效益明顯提高，同時避免了人工操作、記錄等過程中差錯率較高的

20、缺陷。同時避免了人工操作、記錄等過程中差錯率較高的缺陷。全站儀全站儀ETS ( Electronic Total Station )ETS ( Electronic Total Station )全站儀的工作特點全站儀的工作特點1.能同時測角、測距并自動記錄測量數據；能同時測角、測距并自動記錄測量數據；2.設有各種野外應用程序，能在測量現場得到設有各種野外應用程序，能在測量現場得到歸算結果；歸算結果；3.能實現數據流。能實現數據流。GTS-301D系列全站儀圖片系列全站儀圖片 GTS-301D系列全站儀圖片系列全站儀圖片 GTS-301D系列全站儀圖片系列全站儀圖片 GTS-301D系列全站儀

21、圖片系列全站儀圖片 4. 測站上基本操作測站上基本操作（一）（一） 角度測量角度測量1 根據需要選擇左、右角測量模式。根據需要選擇左、右角測量模式。2 將儀器處在測角狀態，旋轉照準部使將儀器處在測角狀態，旋轉照準部使屏面讀數為所設置的水平度盤讀數（借助屏面讀數為所設置的水平度盤讀數（借助于水平制動與微動螺旋）再按于水平制動與微動螺旋）再按HOLD鍵，鍵，這時水平讀數不應變化。這時水平讀數不應變化。3 照準目標。照準目標。4 進行角度測量。進行角度測量。（二）（二） 距離測量距離測量1 置入溫度、氣象和棱鏡常數。置入溫度、氣象和棱鏡常數。2 選擇單次或多次距離測量方式進選擇單次或多次距離測量方式

22、進行測量。行測量。（三）（三） 坐標測量坐標測量1 置入測站點（）坐標值。將儀器（測站）的坐標作為原點坐標，即起始點坐標，則在以后的測量中，儀器將自動地換算并顯示出未知點（棱鏡）的坐標值。2 輸入儀器高和棱鏡高。3 三維坐標測量。（四）（四） 其它功能其它功能1 遙測高測量遙測高測量2 對邊測量對邊測量3 偏心測量偏心測量瑞士徠卡瑞士徠卡TPS700全站儀圖片全站儀圖片瑞士徠卡瑞士徠卡TPS700全站儀圖片全站儀圖片8種常用功能種常用功能（在任何應用程序中直接可以調用）*直接切換IR與RL兩種測距模式*對邊檢查*數據記錄*懸高點測量*開/關激光指向束*設置目標偏心常數*開/關跟蹤模式*刪除最后

23、一個記錄機載程序機載程序為了盡可能給工作帶來便利，徠卡隨機供應一些常用軟件。TPS700機載程序有：*測量*放樣*對邊測量*面積測量*自由測站*參考線放樣*聯機放樣升級升級徠卡可以對硬件、軟件進行更新。其功能如下：*軟件上載*任何時候可以根據需要將700系列的TC升級為TCR無反射棱鏡全站儀，同型號不同類型儀器的全站儀。5.3 日本索佳全站儀日本索佳圖片日本索佳圖片5.3 日本索佳全站儀日本索佳圖片日本索佳圖片5.4 中國南方全站儀中國南方中國南方NTS-202/205全站儀圖片全站儀圖片 5.4 中國南方全站儀中國南方中國南方NTS-202/205全站儀圖片全站儀圖片 5.4 中國南方全站儀

24、中國南方中國南方NTS-202/205全站儀圖片全站儀圖片 特點特點1.關鍵電子元件進口,性能優越,質量保證.2.技術指標：5+3ppm,測程：2.3km.3.設計合理,外型美觀，操作簡單,功能實用.4.價格低廉,為進口的1/2-1/3，可普及到小組.5.設有RS-232C接口,能與微機,PC-E500(S)通訊,特別適合做數字化測圖.輸入溫度和氣壓，儀器將自動進行氣象修正.6.大氣折光和地球曲率的影響可以在平距和高差測量中自動補償 全球衛星定位系統 GPS ( Global Positioning System ) 地理信息系統 GIS ( Geographic Information Sy

25、stem ) 遙感 RS ( Remote Sensing )六、目前測量界最先進的理論和技術是六、目前測量界最先進的理論和技術是“3S3S”6.1 全球定位系統GPS6.1.1 GPS簡介簡介6.1.2 GPS的應用的應用6.1.3 GPS技術在測繪應用中的特點技術在測繪應用中的特點6.1.4 GPS施測施測全球定位系統（全球定位系統（Global Positioning System，簡稱，簡稱GPS）6.1.1 GPS簡介簡介 授時與測距導航系統及全球定位系統（Navigation System Timing and Ranging/Globle positioning System-N

26、AVSTAR/GPS）,通常簡稱為“全球定位系統”，即GPS。GPS是以人造衛星組網為基礎的無線電導航定位系統。利用設置在地面或運動載體上的專用接收機，接收衛星發射的無線電信號實現導航定位。它是根據美國國防部1973年12月批準的國防導航衛星計劃而建設的。它由三部分組成，即：空間的衛星、地面控制系統、用戶的接收處理裝置。6.1.1 GPS簡介簡介 空間部分空間部分有24顆衛星，其中3顆為備份衛星。24顆工作衛星均勻分布在約二萬公里高的六個軌道平面上，每個軌道面4顆，運行周期約為12小時。工作衛星以L1兆赫和L2兆赫兩種頻率發送導航信號，導航信號采用偽隨機噪音編碼調制，L1用P碼和C/A碼調制；

27、L2用P碼調制。C/A碼開放民用。地面控制系統地面控制系統由一個主控站、四個監控站和三個注入站組成，任務是保證衛星導航數據的質量。用戶的接收裝置用戶的接收裝置由天線、接收機、計算機和數據處理軟件等組成。6.1.2 GPS的應用的應用 GPS具有精度高、速度快、全天候、距離遠等特點，促使大地測量的作用大大向外擴展延伸。其作用有：(1)為飛機、船舶、運載體提供定位和導航信息；(2)布設城市、礦山、海洋等各類控制網，不需造標觀測，可靈活方便又廉價的滿足經濟建設和國防建設的需要；(3)布設地面監測網，可監測地殼形變、板塊運動、固體潮、海平面升降等地球動力學現象；(4)可用于標定國界、海疆和聯測沿海島嶼

28、；(5)用于建立以地球質心為坐標系原點的地心坐標系，為建立大地測量參考框架提供資料；(6)利用GPS和水準測量資料精化大地水準面；(7)應用在已知點上的GPS觀測資料，可反求大氣對流層的氣象元素等。6.1.3 GPS技術在測繪應用中的特點技術在測繪應用中的特點(1)觀測站間無需通視； (2)定位精度高； (3)觀測時間短； (4)提供三維坐標； (5)操作簡便，工作強度小； (6)全天候作業。6.1.4 GPS定位方式定位方式(1)絕對定位： 靜態定位、動態定位 (2)相對定位： 靜態定位、動態定位6.1.5 GPS施測施測GPS測量工作與經典的測量工作相類似，可以分為外業和內業兩大部分。其中

29、，外業工作主要包括：選點、建立測站標志、野外觀測作業以及成果質量的檢核等；內業工作主要包括：GPS測量的技術設計、測后數據的處理以及技術總結等。6.2 地理信息系統GIS 12.2.1 地理信息系統概述地理信息系統概述12.2.2 GIS的分類的分類12.2.3 GIS迅速發展的原因迅速發展的原因6.2.1 地理信息系統概述地理信息系統概述 地理信息系統在國際上稱為GIS，即Geographic Information System的縮寫。在我國又稱為資源與環境信息系統。在國際上雖然許多學者對GIS有不同的表述，但其基本概念是大體相同的。地理信息系統是利用計算機存貯、處理地理信息的一種技術與工

30、具,是一種在計算機軟、硬件支持下，把各種資源信息和環境參數按空間分布或地理坐標，以一定格式和分類編碼輸入、處理、存貯、輸出，以滿足應用需要的人-機交互信息系統。它通過對多要素數據的操作和綜合分析,方便快速地把所需要的信息以圖形、圖像、數字等多種形式輸出，滿足各應用領域或研究工作的需要。地理信息系統在國民經濟建設中得到了廣泛運用，特別是在地域開發、環境保護、資源利用、城市管理、災情預測、人口控制、交通運輸等方面發揮著積極的作用。地理信息系統 GIS6.2.2 GIS的分類的分類(1)全國性的綜合系統。它是以一個國家為其研究和分析對象的系統，如日本的“國土信息系統”、加拿大的“國家地理信息系統”等

31、，都是按全國統一標準、存貯包括自然地理和社會經濟要素的全面信息，為全國提供咨詢服務。(2)區域性的信息系統。它是以某個地區為其研究和分析對象的系統，如瑞典斯德哥爾摩地區信息系統。(3)專題性信息系統。它是以某個專業、問題或對象為主要內容的系統，也是發展最多、最為普遍的系統，如美國的地震分析系統、法國的地球物理信息系統等。6.2.3 GIS迅速發展的原因迅速發展的原因地理信息系統（GIS）是一個新興的科學技術領域，它是從 20世紀 60年代中后期發展起來的。初期出現的系統主要是一些關于城市和土地利用方面的信息系統進入80年代，由于西方國家工業化進程的加快，城市人口迅猛膨脹，出現水源匱乏、能源短缺

32、、用地緊張、良田銳減的嚴重局面，地球生態環境屢遭破壞，迫使人們尋找保護生態環境和資源的有效辦法，地理信息系統提供了有效的手段。例如，美國三里島核擴散事件中，美國政府就用地質調查局建立的GIS在24小時里作出了各種可能擴散范圍和損失的估計。日本筑波科學城的選址，應用國土信息系統作出了決策分析。加拿大的GIS對全國土地資源和土地適應能力作出了快速的清查和綜合分析。全球性大面積小麥估產、世界海洋測深的自動制圖、火山爆發的預測、周期性全球天氣的分析預報等都是在不同類型的地理信息系統支持下進行的。(1)由于遙感、遙測等新技術的應用和迅速發展，使資源與環境信息的數量激增。社會上對這些信息的需求日趨迫切，對

33、質量的要求也越來越高。從定性分析發展到定性、定量和定位相結合，從單一要素發展到多要素、多時空的綜合分析，傳統的方法不能適應資源與環境信息科學管理和綜合開發的需要，必須充分從現代科學技術中吸取營養。 (2)由于信息科學、計算機科學、網絡技術、人工智能特別是數據庫技術的發展，促進了數字測圖技術和制圖自動化技術的發展，使資源與環境信息的數字化采集、存貯、處理、顯示和自動輸出成為可能。 (3)隨著信息時代以多學科跨領域為特征的科學思維的發展，使社會發展和國家宏觀決策更趨向于從縱觀全局的高度進行系統分析，必須把自然界和人類社會作為一個整體，必須將資源與環境作為一個巨大的系統來對待。這就促進了各種類型的經

34、濟信息系統與自然環境信息系統相結合的綜合性信息系統的相繼建立。(4)地理信息系統的廣泛運用，大大提高了資源與能源的利用率，帶來了巨大的經濟效益和社會效益。(5)國際上有關學術組織的誕生，也是促進GIS迅速發展的重要原因之一。6.3 遙感RS遙感遙感，顧名思義，就是從遙遠處感知，泛指各種非接觸的、遠距離的探測技術。當直升飛機旋停在葛洲壩上空，用遙感設備向地面的電視轉播系統傳輸長江截流的盛況圖像時，我們就說這是遙感。登月的宇航員發現月球表面是干粉狀的，雖然他遠離地球，也不能算是遙感，因為他是身臨其境的。非接觸性是遙感的一大特點。從狹義上講，遙感是一門新興的科學技術，主要指從遠距離、高空或外層空間的

35、平臺上，利用可見光、紅外、微波等探測儀器，通過攝影或掃描、信息感應、傳輸和處理，從而識別地面物質的性質和運動狀態的現代化技術系統。1957年，前蘇聯成功地發射了人造地球衛星，標志著人類宇航時代的開始。接著，在1959年從人造衛星上發回了第一張地球像片，又在1960年從氣象衛星上獲得了全球的云圖。于是在1962年，專家們來到美國的密執安大學，討論側視雷達和紅外掃描圖像的應用問題，會議取名“環境遙感”。從此，遙感（Remote Sensing，簡稱RS）一詞就成了從高空探測地球表面及其環境信息的獲取、處理及其應用技術的專用術語。遙感是在航空攝影測量的基礎上，隨著空間技術、電子技術和地球科學的發展而

36、發展起來的，它的主要特點是：已從以飛機為主要運載工具的航空遙感發展到以人造衛星為主要運載工具的航天遙感；它超越了人眼所能感受到的可見光的限制，延伸了人的感官；它能快速、及時地監測環境的動態變化；它涉及天文、地學、生物學等科學領域，廣泛吸取了電子、激光、全息、測繪等多項技術的先進成果；它為資源勘測、環境監測、軍事偵察等提供了現代化技術手段。概言之，遙感是運用物理手段、數學方法和地學規律的現代化綜合性探測技術。遙感 RS遙感衛星 氣象衛星的旱情監測 嘉陵江上游水土侵蝕遙感調查 河南省有效灌溉面積遙感調查 山東省可發展灌溉面積遙感調查 七、實用小測繪七、實用小測繪 1、步測距離、步測距離 步測距離就

37、是利用步幅量測距離。通常以復步(兩步為一復步，每復步長約米)為單位進行實地量測。其計算公式為：距離（米）米復步數，也可簡化為一句話，即復步加復步數之半，等于距離米數。如果某段距離共200復步，則該段距離米數應為15米20030O米；或20OIO0（200復步之半）=300米。 由于各人的步幅大小不同，要測得準確，就應經常練習， 逐步形成標準步幅（每復步15米）。如果自己的習慣步幅大于或小于標準步幅，也可按照自己的復步長按計算公式計算距離。步測過程中，要注意直線前進，步幅均勻，遇有起伏地面還應調整步幅。 2、臂長尺測量距離、臂長尺測量距離 臂長尺是以自己臂長的百分之一為一個分劃，刻在鉛筆或臂長尺

38、是以自己臂長的百分之一為一個分劃，刻在鉛筆或直形物體上，并注以數字的尺。如某人臂長為直形物體上，并注以數字的尺。如某人臂長為 60厘米，厘米，則臂長尺上一個分劃長為則臂長尺上一個分劃長為6毫米。毫米。 用臂長尺測距離有兩種情況：用臂長尺測距離有兩種情況： 1) 已知目標間隔（高度）求距離已知目標間隔（高度）求距離 測量方法是：以手持尺，將臂向前伸直，使尺的測量方法是：以手持尺，將臂向前伸直，使尺的“0”分劃分劃對準目標的一端，拇指壓在目標另一端所對準的分劃上，對準目標的一端，拇指壓在目標另一端所對準的分劃上，讀出分劃數，然后按公式計算：距離讀出分劃數，然后按公式計算：距離=間隔（高度）間隔（高

39、度）100/分劃數。分劃數。 已知兩電線桿的間隔為已知兩電線桿的間隔為50米，讀取臂長尺上的分劃數為米，讀取臂長尺上的分劃數為5，則測量者至電桿的距離為：則測量者至電桿的距離為：50100/5=1000（米）。（米）。 2) 不知目標間隔（高度）求距離不知目標間隔（高度）求距離 要領與上述方法基本相同，不同之處是在前后兩點上，分要領與上述方法基本相同，不同之處是在前后兩點上，分別測定目標的分劃數，并測出前后兩點間（前進或后退）別測定目標的分劃數，并測出前后兩點間（前進或后退）的距離，然后按下列公式計算：距離的距離，然后按下列公式計算：距離=前進（后退）距離前進（后退）距離小分劃數小分劃數/（大

40、分數（大分數-小分數）。小分數）。3、利用聲速、光速概略測定距離、利用聲速、光速概略測定距離 大家知道，光的傳播速度每秒約為大家知道，光的傳播速度每秒約為30萬公里，聲萬公里，聲的傳播速度每秒約為的傳播速度每秒約為3314米，即每米，即每3秒鐘聲音傳秒鐘聲音傳播約播約1公里。由于光速很快，在簡易測距中，光在公里。由于光速很快，在簡易測距中，光在短促的時間內傳播很遠，故可忽略不計傳播時間。短促的時間內傳播很遠，故可忽略不計傳播時間。根據光速與聲速的關系，就可以測量距離。具體根據光速與聲速的關系，就可以測量距離。具體方法是：從看到爆炸點發光起，用秒表卡出或數方法是：從看到爆炸點發光起，用秒表卡出或

41、數出聽到聲響時的秒數，再除以出聽到聲響時的秒數，再除以3，即可得出爆炸點，即可得出爆炸點至觀察點的距離公里數。其計算公式為：距離至觀察點的距離公里數。其計算公式為：距離（公里）（公里）=見光到聽見聲音的秒數除以見光到聽見聲音的秒數除以3。 4、在野外實地如何判定方位、在野外實地如何判定方位 人們出門在外，常常要辨明東、西、南、北方向，及時判人們出門在外，常常要辨明東、西、南、北方向，及時判明實地方位。實際判定方位的方法很多：明實地方位。實際判定方位的方法很多： 利用指北針判定方位。判定時，手持指北針，待磁針穩定利用指北針判定方位。判定時，手持指北針，待磁針穩定后，磁針紅色一端所指的方向即為實地

42、的磁北方向。面向后，磁針紅色一端所指的方向即為實地的磁北方向。面向磁北，右為東、左為西，背后為南。磁北，右為東、左為西，背后為南。 根據太陽陰影確定方位。您在一平坦地上垂直插入長約一根據太陽陰影確定方位。您在一平坦地上垂直插入長約一米左右的木棍，并標出陰影的端點。約過米左右的木棍，并標出陰影的端點。約過15分鐘后，您再分鐘后，您再標出陰影的第二個端點。這時過這兩個端點作一直線，過標出陰影的第二個端點。這時過這兩個端點作一直線，過木棍底部作該直線的垂線，這條垂線即指向北方。木棍底部作該直線的垂線，這條垂線即指向北方。 有些地方由于受陽光、氣候等自然條件的影響，形成了某有些地方由于受陽光、氣候等自然條件的影響，形成了某些與方位有關的特征，也可以利用這些特征來概略的判定些與方位有關的特征，也可以利用這些特征來概略的判定方位。如獨立樹，通常是南面枝葉茂密、樹皮光滑；北面方位。如