古代这项技术，走在世界前沿
古代这项技术，走在世界前沿
测绘技术是人类认识世界的重要工具，从古代的原始地图到现代的卫星导航系统，测绘技术的发展见证了人类智慧的不断进步。本文将为您详细介绍测绘技术的定义、发展历程以及相关仪器的演变，带您领略这项古老而又现代的技术魅力。
什么是测绘
测绘，是指对自然地理要素或者地表人工设施的形状、大小、空间位置及其属性等进行测定、采集并绘制成图。
测绘学，又称测量学，包括测量和制图两项主要内容。它是一门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状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理分布，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学科。
在国家层面，国家重大项目工程建设、国家自然资源管理、智慧城市建设、应急监测、精准扶贫等都有测绘提供保障；嫦娥三号、嫦娥四号、嫦娥五号能准确无误落在月球表面，“奋斗者”号、“蛟龙”号能顺利下潜至11034米以下的马里亚纳海沟，测绘的重要保障服务非常关键。
北京、上海、广州等6个城市开展智能网联汽车高精度地图应用试点
在日常生活中，基础地理信息测绘使山有多高、水有多深、湖泊面积有多大、海岸线有多长等这些问题都得到了回答；电子导航地图不仅为一批物流企业或移动出行平台提供了技术支持，也为公众提供了一体化、智能化的出行服务，极大方便了公众的生活。此外，测绘还广泛应用在古建筑修复、古文物修复等领域。
测绘的发展历程
上古时代，由于人类从事生产和军事等活动的需要，原始地图诞生了。但是原始地图只是根据文字记述或见闻绘成的略图，不讲求比例尺和方位，可靠性很差。
考古工作者曾挖到公元前25世纪至前3世纪画在或刻在陶片、铜板或其他材料上的地图。据文字记载，中国春秋战国时期地图已用于地政、军事和墓葬等方面。
木垂球和木觇标墩 商
木垂球和木觇标墩是世界上最早的测量工具实物。使用时，要确保垂球头部始终对准觇标墩中心，这样就能保证打井时垂直线不偏离。
先秦时期的测绘起源于人们对地理环境的初步认识，后发展为广泛应用于土地划分、工程建设、军事部署、天文观象等方面的实用技术，并产生了一批早期测量工具。
公元前7世纪，管仲在其所著《管子》一书中已收集了早期的地图27幅。公元前130年，西汉初期便有了《地形图》和《驻军图》，为目前所发现的中国最早的地图。
湖南省长沙马王堆汉墓出土的《地形图》
公元前3世纪，埃拉托斯特尼最先在地图上绘制经纬线。150年，古希腊的C.托勒密所著《地理学指南》一书，提出了地图投影法。168年，中国西汉绘制在帛上的地图（1973年湖南省长沙马王堆汉墓出土）已注意到比例尺和方位。265年，中国的裴秀总结出制图六体的制图原则，从此地图制图有了标准，奠定了中国古代制图的理论基础。
裴秀绘制《禹贡地域图》18篇
16世纪，地图制图进入了一个新的发展时期。中国明代的罗洪先和德国的G.墨卡托都以编制地图集的形式，分别总结了16世纪之前中国和西方在地图制图方面的成就。
17世纪起，西方一些国家用三角测量法进行大地测量，根据实地测量结果绘制国家规模的地形图，这些地形图有准确的方位、比例尺和较高的精度。
明清时期，中国传统测绘技术达到高峰，在海洋测绘、地图编制等领域取得了举世瞩目的成就。随着西方近代世界地图和测绘技术的传入，中国开展了全国性大规模地图实测，其成果达到当时世界最高水平。
中国清朝康熙年间完成的《皇舆全览图》，是中国历史上首次以实地测量结果绘制的地形图。20世纪初兴起的航空摄影测量方法，加上照相平板彩色胶印技术的应用，促进了地图制图的发展。20世纪60年代以后，地图制图正向计算机辅助制图方向发展。
测绘仪器发展
在人类文明的长河中，测量不仅是认知世界的基础，更是推动科技进步的重要力量。
从最初的简单工具到如今的高精密仪器，测量仪器的发展史见证了人类智慧与技术的不断飞跃。
古代的测距工具：
- 准、绳、规、矩
早在公元前2世纪，司马迁在《史记·夏本记》中就有叙述大禹为治水而进行的测量工作，大禹使用“准、绳、规、矩”测定远近与高低。
所谓“左准绳，右规矩”，“准”和“绳”是测定物体平、直的器具，“规”矫正圆，“矩”则是用来画方形的曲尺。
准、绳、规、矩图示
- 记里鼓车等其他测距工具
记里鼓车最早的文字记载出现于西汉时期的《西京杂记》中，通过击鼓记录里程，用以测量距离。古代的测距工具还有测绳、步弓、测步器、测链、竹尺、木杆尺等。
记里鼓车模型
从左到右依次是：西晋象牙尺、宋代木尺、明代木尺
- 游标经纬仪
游标经纬仪是角度测量的重要仪器，1730年，英国机械师西森研制成了第一台游标经纬仪，随后出现了小平板仪、大平板仪以及水准仪等。
游标经纬仪
早期的平板仪（右）
进入近现代
随着工业革命的浪潮
测量仪器迎来了
前所未有的黄金成长期
1921年，第一台光学经纬仪在瑞士诞生，与早期的游标经纬仪相比，光学经纬仪的测量精度得到了显著提升，而且体积小重量轻，操作方便。随着电子技术、计算机技术、光电技术、自动控制等现代科学技术的发展，经纬仪也走向了电子化的发展历程。从1968年电子经纬仪问世以来，电子经纬仪与光电测距仪、计算机、自动绘图仪相结合，使地面测量工作实现了自动化和内外业一体化。
光学经纬仪（左）电子经纬仪（右）
到了现代，全球卫星导航定位系统（GNSS）、数字测绘、无人机摄影测量等仪器及技术更是让测绘变得更加智能化、数字化。其中，我国自主建设运营的北斗卫星导航系统于2020年7月31日正式建成开通，北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统，满足了国家安全和社会经济发展的需要，为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位导航授时服务。
每一次技术的飞跃
都凝聚着无数科学家的心血与汗水
展望未来
随着智能制造、物联网、云计算等
新技术的广泛应用
测量仪器将继续
向智能化、数字化方向发展
为人类的探索之路
提供更加精准、高效的工具
迎来更加辉煌的明天
资料参考：中国科学技术馆官网、中国自然资源报社、河北计量、浙江测绘与地理信息科技博物馆、广州市规划和自然资源局、广州市城市规划展览中心、南京市博物总馆、逸夫计量博物馆、明代《三才图绘》
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