第1章 绪论

1.1 测量学与工程测量

测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面点位的学科，是对地球整体及其表面和外层空间中的各种自然和人造物体上与地理空间分布有关的信息进行采集处理、管理、更新和利用的科学和技术。

测量学是从人类生产实践中发展起来的一门历史悠久的学科，是人类与大自然做斗争的一种手段。它的主要任务有三个方面：一是研究确定地球的形状和大小，为地球科学提供必要的数据和资料；二是将地球表面的地物地貌测绘成图；三是将图纸上的设计成果测设至现场。

测量学的内容分为测定和测设两部分。测定又称地形测绘，是指使用测量仪器和工具，用一定的测绘程序和方法对地表或其上的局部地区的地形进行量测，计算出地物和地貌的位置（通常用三维坐标表示），按一定比例尺及规定的符号将其缩小绘制成地形图，供科学研究和工程建设规划设计使用。而测设（也称施工测量）则刚好相反，它是使用测量仪器和工具，按照设计要求，采用一定的方法，将在地形图上设计出的建筑物和构筑物的位置在实地标定出来，作为施工的依据。

测量学按照研究对象、性质，及采用技术的不同，分为以下多个学科。

1.大地测量学

大地测量学是研究和确定地球形状、大小、重力场、整体与局部运动和表面点的几何位置以及它们的变化的理论和技术的学科。其基本任务是建立国家大地控制网，测定地球的形状、大小和重力场，为地形测图和各种工程测量提供基础起算数据；为空间科学、军事科学及地壳变形、地震预报等研究提供重要资料。按照测量手段的不同，大地测量学又分为常规大地测量学、卫星大地测量学和物理大地测量学等。

2.普通测量学

普通测量学是研究地球表面局部区域内测绘工作的基本理论、技术、方法和应用的学科，是测绘学的一个基础部分。局部区域指在该区域内进行测量、计算和制图时，可以不顾及地球的曲率，把该区域的地面简单地当作平面处理，而不致影响测图的精度。

3.地图制图学

地图制图学是研究地图的空间认知、信息传输、投影、制图综合和地图的设计、编制、复制以及地图数据库建设算的理论和技术的学科。它的基本任务是利用各种测量成果编制各类地图，其内容一般包括地图投影、地图编制、地图整饰和地图制印等分支。

4.摄影测量与遥感

摄影测量与遥感是研究利用成像传感器在一定距离之外获取目标物的电磁波信号，处理、提取目标物的几何、物理及其人文信息，并用图形、图像和数字形式表达的理论和技术的学科。其基本任务是通过对摄影照片或遥感图像进行处理、量测、解译，以测定物体的形状、大小和位置进而制作成图。根据获得影像的方式及遥感距离的不同，本学科又分为地面摄影测量学、航空摄影测量学和航天遥感测量等。

5.工程测量学

工程测量学是研究工程建设和自然资源开发中各个阶段进行的控制测量、地形绘制、施工放样、变形监测及建立相应信息系统的理论和技术的学科。各项工程包括：工业建设、铁路、公路、桥梁、隧道、水利工程、地下工程、管线（输电线、输油管）工程、矿山和城市建设等。在测绘界，人们把工程建设中的所有测绘工作统称为工程测量。实际上它包括在工程建设勘测、设计、施工和管理阶段所进行的各种测量工作。它是直接为各项建设项目的勘测、设计、施工、安装、竣工、监测以及营运管理等一系列工程工序服务的。可以这样说，没有测量工作为工程建设提供数据和图纸，并及时与之配合和进行指挥，任何工程建设都无法进展和完成。工程测量各阶段的主要任务如下。

（1）勘测设计阶段：为规划设计提供必要的图纸和资料。

（2）施工阶段：把图纸上设计好的各种工程的平面位置和高程正确地测设到地面上。

（3）竣工测量：获得工程建成后的各建筑物和构筑物以及地下管网的平面位置和高程算资料。

（4）运营阶段：为改建、扩建而进行的各种测量。

（5）变形观测：为安全运营、防止灾害进行变形测量。