测绘学发展过程中得到的启示_测绘学的发展历程

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从自然辩证法角度看测绘学发展过程中的启示

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一、测绘学的起源与发展

1.1 古代测绘

远在公元前四千多年古埃及，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。古埃及人通过天文观测，确定一年为365天，这是古埃及在古王国时期（公元前3000年）通用的历法，他们通过观测北极星，来确定方向，古老的埃及金字塔，每一座都有标准的几何尺寸，说明那时，人们对长度和角度都有比较精确的测量手段。公元前三世纪，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，并且他通过对在不同纬度上观测北极星，北极星呈现出位置上的差别，推算出地球大圆的周长为4× 斯特迪亚，斯特迪亚是古埃及及希腊通用的长度单位，现在不清楚一个斯特迪亚的长度究竟是多少。

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”“准”是测量高低的，“绳”是量距的，“规”画圆，“矩”是画方形和三角形的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2513～2434年）时，便开始观测日、月五星，定一年长短，到了秦代（公元前246～207年）用颛顼历定一年的长短为365、25日，公元前七世纪前后，即春秋时期管仲在所著《管子》一书中已上集了早期的地图二十七幅，1973年以长沙马王堆三号汉墓出土的西汉初期的帛地图《地形图》《驻笔图》《城邑图》是目前所发现的我国最早的地图，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、分斜、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，方斜－测量角度，迁直－测量曲线与直线，唐代贾耽根据《制图六体》的理论曾编《海内华夷图》历时17年，成图幅面10平方丈，这一地图作品，在中国和世界制图学史上具有重要的意义，至今原图已失传，但它的缩印本在南宋刻石为《华夷图》。

公元前五至三世纪，我国就已利用磁石制成最早的指南工具“司南”。公元400年左右，中国发明了计里鼓车，这是用齿轮等机械原理作的测量和确定方位的工具。公元前720年前后，唐代僧人一行（张遂）等人，根据修改旧历的需要，组织领导了我国古代第一次天文大地测量。宋代沈括，在他的《梦溪笔谈》中记载了磁偏角现象，这在世界上是最早的发现。元朝大科学家郭守敬用自制的仪器观测天文，发现黄道平面与赤道平面的交角为23°33′05″，而且每年都在变化，郭守敬还发明一些精确的内角和检验公式和球面三角计算公式，给大地测量提供了可靠的数学基础，当时，为兴修水利，他还带领队伍在黄河下游进行了大规模的工程测量和地形测量。明代郑和航海图是我国古代测绘技术的又一杰作。

1.2 近代测绘

十七世纪初，资产阶段革命的兴起，测绘科学与其他科学一样为适应生产力的发展而有较大的发展。十七世纪初，荷兰人汉斯发明了望远镜，斯约尔创造了三角测量方法，1683年法国进行弧度测量，证明地球是两极略扁的椭圆形球体，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。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。

二十世纪五十年代前后，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，使得读数方法有了较大的改革。随着地球卫星的上天，产生了卫星大地测量这门测绘学科。陀螺经纬仪的产生，提高了矿井定向的精度，概率数理统计，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。

1.3 当代测绘 当代测绘的GPS系统为主要标志，GPS全球卫星定位导航系统是美国从上世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有在海、陆、空，进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统，GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，赢得广大测绘工作者的信赖，并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管理制，地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等各种学科，从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命，随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，应用领域正在不断地开拓，目前已遍及国民经济各种部门并开始逐步深入人们的日常生活。

二、测绘学的概念和研究的内容

2.1、测绘学的概念

测绘学是一门关于地球空间信息的学科，是采用各种方法和手段研究空间对象的定位、描述和表达，动态变化与监测，并将所获得的各种空间信息进行加工、存储与处理，使之综合应用于经济建设、国防建设、科学研究、社会发展等各个领域中所形成的一门学科。

2.2、测绘学研究对象及领域

测绘学起初的概念是以地球为研究对象，对其进行测定和描绘的科学。这种概念的测绘工作限于较小的区域，测绘工作者利用普通的测量仪器，通过平面测量的方法直接测绘地形图。这就是通常所说的“白纸测图”。然而，这种方式劳动强度大，效率低，精度差，也难怪那么多人会认为测绘是一项艰苦而枯燥的工作。

然而随着测绘学科的不断发展，尤其是人类科技的发展、社会的进步，上面所说的测绘已经远远不能满足人们的需求。地球的表面不是平面，测绘工作也不限于较小的区域，尤其是测绘科学技术的应用领域不断扩大，其工作范围不仅是一个国家或地区，有时甚至要进行全球的测绘工作。这样一来，测绘工作就不像上面所说的那样简单，而是复杂多了。如今的测绘学研究的对象不仅是地球，还需要将研究范围扩大到外层空间的各种人造和自然实体，甚至是地球的内部结构等。

三、测绘学的传统学科分类

测绘学科的现代化发展促使测绘学中出现了若干新学科，例如卫星大地测量（或空间大地测量），遥感测绘（或航天测绘），地图制图与地理信息工程等等。但按照传统的学科分类，测绘学主要分为：

1、大地测量学

2、摄影测量学

3、地图制图学

4、工程测量学

5、海洋测绘学。

3.1 大地测量学

大地测量学是一门古老而有年轻的科学，是地球科学的一个分支。它的基本目标是测定和研究地球空间点的位置、重力及其随时间变化的信息，为国民经济建设和社会发展、国家安全以及地球科学和空间科学研究等提供大地测量基础设施、信息和技术支持。现代大地测量学与地球科学和空间科学的多个分支相互交叉，已成为推动地球科学、空间科学和军事科学发展的前沿科学之一，其范围已从测量地球发展到测量整个地球外空间。

现代大地测量的发展已从原来的布网设计、数据采集设计和数据处理理论研究逐渐向大地测量的应用和服务转变，向应用、地球科学以及工程技术渗透，其发展空间更为广阔。

3.2 摄影测量学

通过“摄影”进行“测量”就是摄影测量，具体而言，就是通过量测摄影所得的“影像”获取空间物体的几何信息。根据对地面获取影像是摄像机安放位置的不同，摄影测量可分为航空摄影测量、航天摄影测量与地面（近景）摄影测量。

摄影测量与遥控专业是结合摄影测量（解析摄影测量、数字摄影测量）、地理信息系统、图象信息处理以及遥感的系统理论和有关仪器设备的原理，培养从事摄影测量与遥感技术领域的地图制作,建立地理信息系统,进行资源调查以及近景摄影测量生产与研究的高级工程技术人才。

3.3 地图制图学

地图具有可量测性、直观性、一览性，因此应用广泛。前面已经说过，编制全球或局部地区的各种比例尺的普通地图和专题地图，为国民经济的发展和国防建设以及地学研究服务，这是测绘学科的基本任务。

20世纪90年代，随着计算机技术和激光技术的发展，数字制图技术诞生，它以地图、统计数据、实测数据、野外测量数据、数字摄影测量数据、GPS数据、遥感数据等为数据，以电子出版物为平台，使地图制图与印刷融为一体，给地图制图带来了革命性的变化。

3.4 工程测量学

工程测量学主要研究在工程建设各个阶段所进行的与地形及工程有关的信息采集和处理、工程的施工放样及设备安装、变形监测分析和预报等的理论、技术和方法，以及研究对与测量和工程有关的信息进行管理和使用。它是测绘学在国民经济建设和国防建设中的直接应用。然而现代工程测量已经远远突破了为工程建设服务的狭窄观念，而面向“广义工程测量学”，认为：“一切不属于地球测量、不属于国家地图集范畴的地形测量和不属于官方的测量，都属于工程测量。”

3.5 海洋测绘学

海洋面积约占地球总面积的71%，是人类生命的摇篮。随着科技的发展，海洋的重要价值也被越来越多地认识到。而一切海洋活动，包括经济、军事、科研，像海上交通、海洋地质调查和资源开采、海洋工程建设、海洋疆界勘定、海洋环境保护、海底地壳和板块运动研究等，都需要测绘提供不同种类的海洋地理信息要素、数据和基础图件。海洋测绘是海洋测量和海图绘制的总称，其任务是对海洋及其邻近陆地和江河湖泊进行测量和调查，获取海洋基础地理信息，编制各种海图和航海资料，为航海、国防建设、海洋开发和海洋研究服务。

需要指出的是，以上的分类只是传统的分类方式。目前，测绘各分支学科的理论与技术日益交叉和相互渗透，而且所涉及的其他学科和行业愈来愈多，其应用也越来越广泛。尽管测绘学有着庞大的知识体系和复杂的知识结构，但专业划分过细不利于测绘学科的发展，测绘学各分支的融合已经成为一种时代趋势。

四、自然辩证法在测绘专业研究生学习中

科研方法指导价值

测绘专业的研究生学习，不仅要注重自身思想道德素质的提高，还要注重专业知识与专业技能的培养，然而，研究生的学习更加强调自主性和科研性，显然以前的学习方法是在研究生阶段是不可行的了，因此如何有效地搞好研究生阶段的学习，就成了每一位研究生同学要仔细思考和研究的问题。自然辩证法是研究整体自然界和科学研究的一般方法的科学，辩证唯物主义自然观、科学技术方法论和科学技术观是自然辩证法的理论体系，下面将从这三个方面对测绘专业研究生学习进行哲学思考，以启迪智慧，开拓思路，更好的搞好研究生阶段的学习与科研工作。

4.1、辩证唯物主义自然观的指导价值

辩证主义自然观主要包括系统存在观、系统演化观和生态自然观。系统观主要强调事物是普遍联系和永恒运动是一个总体过程，要全面地把握和控制对象，综合地探索系统中要素与要素、要素与系统、系统与环境、系统与系统的相互作用和变化规律，把握住对象的内、外环境的关系，以便有效地认识和改造对象。在摄影测量与遥感专业研究生学习中，我们应该深刻把握系统的概念，以我校专业培养的“摄影测量与遥感的行业素养”特色为主线，把所学习的专业课程串连起来，紧紧围绕学习目标这个中心，有重点，有侧重的学习每一门课程，同时要深刻分析每门课程之间的相互联系，把握课程与课程之间，课程与专业之间，以及课程与个人之间的关系，以便有效的学习好各门课程，挖掘各门课程之间的交叉知识，提高自己的专业素质。系统演化观着重强调自然界不仅是存在的，而且发展、变化着的，自组织是自然界演化的一般机制。在实际中，我们应该把我们专业的学习看作自组织的类似机制，学习是学生自己的事情，不是老师的外部输入，作为研究生就更应该深刻认识这一点，只有通过自己的自组织学习，借助导师必要的指点，才能高效地达到自己的目标。生态自然观主要讲述生态系统的三大规律：闭路循环规律、反馈调节规律和系统和谐规律。这在我们的学习中更具有现实意义，我们知识学习就是一个不断循环不断再生的过程，在这个过程中要不断的进行反馈和调节，不断的检验和评估自己的学习效果，纠正自己的学习偏差，同时更要注重其中的和谐，这种和谐包括两个方面，一是专业知识与思想道德的和谐，不要只顾专业技能的学习忽略了思想道德的培养，而成为对社会有危害的人。二是学习与休息的和谐，不要只顾学习而忽略了休息，而成为大脑发达而体质欠佳的人。

4.2 自然辩证法的科学技术方法论的指导价值

科学技术方法论主要介绍了科学技术问题与科研选题、科学观察与科学实验、科学思维方法、科学理论与科学假说、一般技术方法论、绿色设计方法、数学方法和系统科学方法。这些理论不仅告诉了我们如何进行科研思维、科研选题，科研实验，还论述了技术创造的一般过程。我们在进行研究生的科研工作时，如果深刻学习、理解并实践这些理论方法，就能够使我们方便地进行科学研究，不至于走一些不必要的弯路。其中讲述的绿色设计方法又是我们摄影测量与遥感专业研究生进行软件设计的新的理论方法。为我们提供了新的研究理念。科学技术方法论是对自然科学技术研究的一般方法的概述与总结，它从科学技术研究的历史出发，客观地论述了我们进行科学研究的一般步骤，指引我们有效地进行科学研究，提高科学研究的效率。

4.3 自然辩证法的科学技术观的指导价值

现代科学技术是由诸多学科类型要素结合而成的具有特定功能的系统整体，主要讲述了科学技术发展的动力和模式、科学技术的社会建制、科学技术的运行与管理和科学技术与社会的协调发展。从自然辩证法对科学技术观的内容安排中可以看出，科学技术能够协调人与自然的关系，具有认识和改造自然的功能、促进社会变革的功能、推动思想文化进步的功能和促进生产力提高的功能，同时我们也应该看到科学技术在当今社会运行的不平衡性，注意到科学技术带来的一些全球问题。要树立正确的科学技术价值观，处理好人与自然的关系，坚持并充分发挥科学技术的正面功能，竭力走绿色科技之路。这对于我们摄影测量与遥感专业的研究生学习具有重要的启示作用。

我们应该注意到当今科学技术运行的不平衡性，我国科学技术的发展与西方国家相比还有很大的差距，这就要求我们在研究生阶段有立志科研，献身科学技术，为祖国科技进步而不断奋斗。同时，我们也要注意到科学技术在提高人们物质生活和精神生活的同时也带来人口爆炸、资源枯竭、粮食危机、环境污染等全球问题，这就要求我们在进行科学研究时不能只顾一味的向大自然索取，要兼顾其他，统筹考虑各方面的因素，实现各方面的协调发展。

五、总结

测绘学是一门古老的学科,因为它有着悠久的历史，一千多年前，就已经有了地产边界的测定。然而，测绘学又是一名现代的学科，因为随着人类社会的进步、经济的发展和科技水平的不断提高，测绘学科的理论、技术、方法及其学科内涵也随之不断地发生变化。尤其是在当代，由于空间技术、计算机技术、通信技术和地理信息技术的发展，测绘学的理论基础、工程技术体系、研究领域和科学目标正在适应新形势的需要而发生深刻的变化。如今的测绘学与传统的测绘学相比已经发生了翻天覆地的变化。

研究生阶段的学习要遵循自然辩证法，我校的测绘学专业的研究生更要学习好自然辩证法，提高自己的哲学素养，进一步树立辩证唯物主义的世界观，掌握和运用科学的思维工具去探索本专业学习和科研的内在规律，早日实现从盲目学习到理性学习的飞跃，使自己尽早成为一名优秀的科研工作者。