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贵州测绘仪器为您介绍测绘仪器发展史

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贵州测绘仪器为您介绍测绘仪器发展史

发布日期:2016-11-28 作者: 点击:

贵州测绘仪器为您介绍测绘仪器发展史



随着现代科学技术的飞速发展,贵州测绘仪器测绘技术装备发生了革命性变化。卫星定位系统实现了远古先人“天星联系地位”的理想,航空航天遥感如天眼般构成了对地观测的“天罗地网”,电子经纬仪全站仪、GPS接收机、全数字摄影测量系统、数码航摄仪等先进仪器的使用,推动了测绘工作向自动化、数字化、智能化迈进。


测量工作的内容主要包括测定和定测两个方面。测定是通过测绘理论和测绘仪器,把地球表面的形状、大小成各种比例尺的地形图和得到各种相应的空间数字信息,供国防工程和国民经济建设的规划、设计、施工、管以及科学研究使用;定测是指利用测绘技术和测绘仪器把图纸上规划设计的建筑物、构筑物的位置在实地标定出来作为施工的依据。


测绘仪器的发展历程


测绘仪器是伴随着测绘科学发展而发展起来的。早在公元前1400年,埃及就有了地产边界的测量,在公元前3世纪,中国人就知道天然磁石的磁性,并有某种形式的磁罗盘,公元前2世纪,司马迁在《史记.夏本记》中有叙述大禹为治水而行进行的测量工作。所谓“左准绳,右规矩”说明在古代就有了简单的测量工具。使用这类仪器测量,劳动强度大、速度慢、精度低。


公元1730年,英国西森研制成第一台游标经纬仪,随后陆续出现了小平板仪、大平板仪以及水准仪等。2O世纪4O年代出现了光学玻璃度盘,用光学转像系统的度盘对准位置的刻划重合在同一平面上,根据这一理论就形成了光学经纬仪。光学经纬仪比早期的游标经纬仪大大提高了测角精度,而且体积小,重量轻,操作方便。可以说,从17世纪到20世纪中叶是光学测绘仪器时代,此时测绘科学的传统理论和方法比较成熟。


游标经纬仪


到了20世纪60年代,随着光电技术,计算机技术和精密机械技术的发展,1963年FENNEL厂研制出第一台编码电子经纬仪,从此常规的测量方法迈向了自动化的新时代,到了20世纪80年代,电子测角技术有了进一步发展,从当初的编码度盘,又发展到了光栅度盘角和动态法测角,随着电子测微技术的进一步发展,电子测角精度大大提高。


早在1943年,瑞典物理学家贝尔格斯川采用光电技术在大地测量基线上从事光速值的测定试验获得成功。接着与该国的AGA仪器公司合作,于1949年初步研制成功一种利用白炽灯作为光源的测距仪,迈出了光电测距的第一步,尽管这种仪器体积大,笨重,耗电大,精度低,但从根本上解决了人类多年向往的光电测距技术,在全世界产生了巨大影响。各国竞相购买仪器,引进技术,从而促进了光电测距技术的迅速发展。



AGA厂 Geodimeter测距仪


1960年美国人梅曼研制成功了世界上第一台红宝石激光器,第二年就产生了世界上第一台激光测距仪。激光测距仪与第一代光电测仪相比体积小、重量轻、测程远、精度高,而且可全天候观测。1963年瑞士威特厂开始研究砷化镓(GaAS)发光管测距仪,1963年定型生产第一台红外测距仪,进一步促进了测距仪向小型化、高精度方向发展。


20世纪70年代,前德国PTON厂和瑞典的AGA厂,在光电测距和电子测角的基础上,研制生产出世界上第一台全站仪,进一步促进了测量向自动化、数字化方向发展。



第一台电子全站仪(1977年) TC1


1990年瑞士徕卡公司根据GACHER和MULLER等人的研究成果,生产出第一台数字水准仪NA2000。NA2000水准仪首先采用图像处理技术来处理标尺的影像,并以行阵传感器取代测量员的肉眼进行读数。这种传感器可识别水准标尺上的条码分划,并用相关技术处理仪器的测量信号,自动显示与记录视线高和视距,从而实现了水准测量自动化。


1973年12月,美国国防部批准建立新一代导航系统,简称GPS,它是一种可以定时和测距的空间交会定点的导航系统。可向全球用户提供连续、实时、高精度的三维位置、三维速度和时间信息、为陆、海、空三军提供精密导航,还用于情报收集、应急通讯和卫星定位等一些军事目的。GPS整个发展计划分三个阶段进行,即原理可行性论证阶段,系统的研制和试验阶段,最后为工程发展和完成阶段。


直至1994年7颗GPS试验卫星和分布在6个轨道上的24颗工作卫星已全部升空到位,并正常工作。实践证明,GPS定位技术完全可以取代常规的测角,测距手段,相对定位精度可达cm级以下。


1852年法国物理学家付科提出地球自转在陀螺仪上产生效应的设想。无需进行任何天文观测和地磁观测,只要由陀螺观测就可以得出任何地点的子午线位置。直到20世纪50年代,才研制成液浮式矿用陀螺罗盘仪。20世纪60年代工,在矿用陀螺罗盘仪的基础上发展成陀螺经纬仪。20世纪70年代,由于自动控制技术,计算机技术和通讯技术的发展,并引进陀螺经纬仪,研制出自动化陀螺经纬仪,如瑞士的GGI型。


激光自20世纪60年代问世以来,首先用在测距仪上,由于激光有许多其他光源不可比的优越性,在测绘界广泛应用。如激光指向仪、激光投点仪、激光铅垂仪、激光扫平仪、激光经纬仪、激光水准仪和激光打印机等。随着微电子技术、传感器技术、光电技术、计算机技术、通讯技术、空间技术以及光、机、电技术的一体化等技术的发展,促进了测绘仪器的发展,先后出现了许多专用的电子测绘仪器。如电子倾斜仪、回声测深仪、管线探测仪、海底地貌探测仪、电子伸缩仪、重力测量仪、电子气压测量仪等。回顾测绘仪器的发展,可清楚地看到,测量仪器从早期的测绳、罗盘仪、游标经纬仪已发展到目前的电子经纬仪、数字水准仪、全站仪、GPS以及各种专门测绘仪器,贵州测绘仪器提醒您推动了测绘工作向自动化、数字化、智能化方向迈进。


    

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