测绘发展历史及现状-测绘基础

测绘是一门古老的学科，有着悠久的历史。测绘技术起源于社会的生产需求，伴随着人类的活动而产生，随着社会的进步而进步。

远在公元前1400年的古埃及，在尼罗河泛滥后，农田边界的整理过程中，就产生了较早的测量技术，用于地产边界的测量工作。公元前3世纪，希腊的科学家就用天文测量方法测定地球的形状和大小。公元前340年，希腊科学家亚里士多德在他的《论天》一书中明确提出地球的形状是圆的。又过了1个世纪后，亚历山大的埃拉托斯尼采用在两地观测日影的方法，首次推算出地球子午圈的周长和地球的半径，证实了地圆说。这是测量地球大小的“弧度测量”方法的初始形式。到17世纪末，为了用地球的精确大小定量证实万有引力定律，英国的牛顿和荷兰的惠更斯首次从力学原理提出地球是两极略扁的椭球，即为地扁说。19世纪初，随着测量精度的提高，通过各处弧度测量结果的研究，法国的拉普拉斯和德国的高斯相继指出地球的非椭球性。1873年，利斯廷创造出“大地水准面”一词，并以此面表示地球的形状。直到1945年，前苏联的莫洛坚斯基创立了用地面重力测量数据直接研究地球自然表面形状的理论。因此，人类对地球形状的认识经历了“圆球→椭球→大地水准面→真实地球自然表面”的过程。

中国是一个文明古国，测绘技术也发展得相当早，相传公元前两千多年夏代的《九鼎》就是原始地图。《史记夏本纪》中描写大禹治水时测量情景的“左准绳，右规矩，载四时，以开九州，通九道、陂九泽、度九山”。“准”是测量高低的，“绳”是量距的，“规”画圆，“矩”是画方形和三角形。那时还有一个测量单位是“步”，折三百步为一里，《山海经》也说，禹王派大章和竖亥两位徒弟步量世界大小。颛顼高阳氏（公元前2513—前2434年）时，便开始观测日、月五星，定一年长短。到了秦代（公元前246～前207年）用颛顼历定一年的长短为365.25日。公元前7世纪前后，即春秋时期管仲在所著《管子》一书中已收集了早期的地图27幅。1973年，长沙马王堆三号汉墓出土的西汉初期的帛地图《地形图》、《驻军图》、《城邑图》是目前所发现的我国最早的地图。

公元2世纪，古希腊的托勒密在他的巨著《地理学指南》里汇集了当时已明确的有关地球的一般知识，阐述了编制地图的方法，并提出了将地球曲面表示为平面的地图投影问题。100多年后，两晋初年裴秀编绘的《禹贡地域图》是世界最早的历史图集。裴秀编绘的《地形方丈图》是中国全国大地图，并且提出世界最早的制图理论，即《制图六体》，六体是“分率、准望、道里、高下、方邪、迁直”。分率——比例尺、准望——测量方法、道里——测量距离、高下——测量高低、方邪——测量角度、迁直——测量曲线与直线，使地图制图有了标准，提高了地图的可靠程度。16世纪，以荷兰墨卡托的《世界地图集》和中国罗洪生的《广舆图》为代表，总结了16世纪以前西文和东方的历史成就。17世纪初，荷兰人汉斯发明了望远镜，斯约尔创造了三角测量方法。法国人都明、特里尔提出用等高线表示地貌。德国科学家高斯提出最小二乘法理论，而后他又提出了横圆柱投影学说，使得地图的测量更为精确。清初康熙年间，在中国历史上首次使用测量仪器测绘完成了全国性大规模的《皇舆全览图》。18世纪出现了水准测量方法，提高了地形测图的精度。1899年摄影测量理论得到发展，1903年发明了飞机后，便使用了航空摄影测量方法测绘地形图。

20世纪50年代前后，电子学、电子计算机、近代光学和航天技术的迅速发展为测绘科学的发展开辟了新的途径。1947年光波测距的问世，使距离的测量工作产生了一大变革，20世纪40年代自动安平水准仪问世，使得水准测量更为方便快捷。电子经纬仪的问世，使得读数方法有了较大的改革，观测数据可自动记录，自动处理，大大提高了劳动效率，人造地球卫星的上天，产生了卫星大地测量这门测绘学科，卫星多普勒定位，卫星拍摄地球影像，监视自然现象变化，对深山、荒漠及海洋进行有效的勘测。陀螺经纬仪的产生，提高了矿井定向的精度。概率与数理统计、线性代数等工程数学的理论和方法被应用于测绘科学，使测量平差的理论有了较大发展。

我国北斗卫星导航系统已于2011年12月正式提供试运行服务，并在2012年形成覆盖亚太大部分地区的服务能力。开发了与北斗兼容的多频多系统高精度定位芯片，结束了我国高精度卫星导航定位产品“有机无芯”的历史，打破了国外品牌一统天下的局面。(www.xing528.com)

2012年我国成功发射了首颗民用立体测绘卫星——资源三号，在推动遥感领域的产业化发展方面产生了积极效应，后续系列测绘卫星也在积极筹划和发展之中。目前，中巴资源卫星、北京一号、天绘一号、资源三号卫星影像的应用逐渐增多，应用水平不断提升。

随着地理信息系统在各个行业应用的不断成熟，大量地理信息系统软件不断涌现，如北京超图软件公司的Super Map、武汉中地数码公司的Map GIS、武大吉奥公司的Geo Star、北京数字政通公司的数字城管地理信息系统等。伴随信息化和数字城市建设不断推进，地理信息系统集成应用已拓展到经济社会各个领域。

2010年初，国家测绘地理信息局启动平台公众版——天地图的建设。天地图集成了海量地理信息资源，主要包括全球范围的1∶100万矢量地形数据、250m分辨率卫星遥感影像，全国范围的1∶25万公众版地图数据、导航电子地图数据、15m分辨率卫星遥感影像、2.5m分辨率卫星遥感影像、全国300多个城市0.5m分辨率卫星遥感影像。天地图中我国范围内的数据尤为详尽，覆盖范围从宏观的中国全境到微观的县市乃至乡镇、村庄，数据内容包括不同详细程度的交通、水系、境界、政区、居民地、地名等矢量数据和不同分辨率的遥感影像数据等。

在我国，测绘现已经发展成为地理信息产业。地理信息产业是以现代测绘和地理信息系统、遥感、卫星导航定位等技术为基础，以地理信息开发利用为核心，从事地理信息获取、处理、应用的高新技术产业、新型高端服务业。2007年以来，我国测绘地理信息产业规模以年均超过25％的速度持续快速增长。2011年，我国已有地理信息企业2万家，其中拥有测绘资质的企业1.2万多家，测绘地理信息产业总产值接近1500亿元；地理信息产业从业人员超过40万人，210多所高校开设了测绘地理信息技术专业教育，200多个研究机构开展了测绘地理信息相关技术研究工作。2012年，我国测绘地理信息产业总产值已超过2000亿元。