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测绘科学与技术:时刻影响着我们的生活

时间:2019-02-02 01:11来源:中国考研网

测绘科学与技术是研究地球和其他实体与时空分布有关信息的采集、存储、处理、分析、管理、传输、表达、分发和应用的科学与技术。随着空间技术的发展,现代测绘科学研究范围已

测绘科学与技术学科内涵及学科范围

学科内涵

  1.研究对象测绘科学与技术是研究地球和其他实体与时空分布有关信息的采集、存储、处理、分析、管理、传输、表达、分发和应用的科学与技术。测绘科学与技术的研究内容包括探测地球和其他实体的形状与重力场,以及空间定位的理论与方法,利用各种测量仪器、传感器及其组合系统获取地球及其他实体与空间分布相关信息,制成各种地形图和专题图,建立地理、土地等各种空间信息系统,为研究自然和社会现象,解决人口、资源、环境和灾害等社会可持续发展中的重大问题,以及为国民经济和国防建设提供技术支撑和数据保障。随着空间技术的发展,现代测绘科学研究范围已扩大到外层空间乃至其他星球。测绘科学与技术和地球物理学、地质学、天文学、地理学、海洋科学、空间科学、环境科学、计算机科学和信息科学及其他许多工程学科都有密切的联系,但测绘科学与技术更侧重于研究地球表层和物体的空间特征和变化。

  2.理论测绘学的现代发展揭示了测绘科学与技术学科的内在规律,其学科体系的构成贯穿了地球空间信息采集、存储、处理、分析、管理、传输、表达、分发和应用的一系列技术、理论和方法。根据测绘科学与技术学科多个领域的现有研究进展,本学科的主要理论包括测量数据处理的理论和方法、地球形状和重力场探测理论和技术、卫星导航定位理论与技术、遥感信息处理与解译的理论与方法、地图制图理论和地理信息系统技术等。

  3.知识基础测绘科学与技术学科在发展过程中不断地形成和完善支撑学科体系的知识基础,包括空间数据误差理论与处理方法、现代大地测量理论与方法、航空航天数字摄影测量、多模导航定位与位置服务技术、高分辨率遥感信息处理与应用、智能化地图制图、网络地理信息系统与服务。

  4.研究方法 通过大地测量、工程测量、卫星导航与定位、摄影测量、遥感、地图学、地理信息系统等专业的理论与方法之间的融合,以及与相关学科的交叉,以系统科学方法为指导将地理空间信息获取、处理、应用等作为一个整体,满足信息化测绘、地理国情监测和人才培养的需求。

学科范围

测绘科学与技术学科下设6个学科方向。

  1.大地测量学与测量工程研究地球及其邻近星体的形状和外部重力场及其随时间变化规律的科学,以及应用卫星、航空和地面测量传感器对空间点位置进行精密测定、对城市和工程建设,以及资源环境的规划设计进行施工放样测量并进行变形监测的技术。主要内容包括:卫星大地测量、几何大地测量、物理大地测量、天文测量、精密工程与工业测量等。主要任务是:(1)研究地球与其他空间实体的形状、大小与重力场,为灾害、资源环境等地学研究提供数据和技术保障; (2)研究航天、航空测量理论与技术,为空间科学和国防建设提供精确的点位坐标、距离、方位角和地球重力场数据; (3)研究空间基准测定、维持与更新技术,为地理国情监测和大型工程测量提供测绘基准数据; (4)研究精密工程与工业测量技术,直接为工程建设进行精密定位、施工放样与变形监测。

  2.摄影测量与遥感利用航天、航空和地面传感器对地球表面及环境、其他目标及过程获取成像或非成像的信息,并进行记录、量测、解译、表达与应用的科学与技术。传感器包括可见光、多光谱/高光谱、红外、微波、激光等。主要内容包括:成像机理与模型、数字图像处理技术、数字摄影测量技术、解析摄影测量与区域网平差、遥感信息处理与解译、遥感应用、空间信息管理与服务等。主要任务是 (1)通过摄影测量方法获得数字线划地图、数字正射影像和数字高程模型等地理空间信息,并制作相应的地图产品;(2)获取空间目标位置、形状、大小、属性、运动及属性变化信息; (3)通过对遥感信息的解译与反演得到地球表面及环境的物理属性与参数变化,为国土、农林、水利、环保等部门提供资源、生态、环境、灾害等信息服务。

  3.地图制图学与地理信息工程设计与制作地图,开发与建立地理信息系统的理论、方法和技术。它根据应用需要,研究如何用地图的形式科学地、抽象概括地反映自然和人类社会各种现象的空间分布、相互联系、空间关系及其动态变化,并对空间地理环境信息进行获取、智能抽象、储存、管理、分析、处理和可视化,建立相应的地理信息系统,以数字、图形和图像方式传输空间地理环境信息,为各种应用和地学分析提供地理环境信息平台,提供精确数字地图数据和空间地理环境信息及相关技术支持。主要内容包括地图设计,地图投影,地图编绘,地图制图与出版的一体化,多源地理数据的采集、输入与更新,海量地理数据库的管理和高效检索,空间分析建模,空间数据挖掘与知识发现,空间信息可视化与虚拟现实,空间数据不确定性与质量控制等。主要任务是: (1)根据实际应用需要,利用数字地图技术设计和制作各类纸质地图和电子地图; (2)进行各类地理空间信息处理、生产与更新,生产各种地理信息产品,建立一定形式的地图数据库和空间数据基础设施; (3)建立各种地理信息系统,进行地理信息发布,满足各行业对地理信息的应用需求;(4)利用虚拟现实和图形图像技术,实现地理空间数据的可视化。

  4.导航与位置服务学科研究建立人、事、物在统一的时空基准下的位置、速度和时间等信息及关联关系,并利用这些信息提供位置相关服务的技术和方法。学科重点包括两大部分:导航和基于位置应用的技术及方法。导航是研究确定各类载体位置并引导其从一地向另一地运动的理论、技术和方法;位置服务是研究位置及时间等信息的获取,及与位置相关信息的建立、搜索、挖掘与服务等理论、技术和方法。主要内容包括:卫星导航定位系统、天文导航、组合与匹配导航、位置服务等。导航与位置服务是一种新兴的学科,它的应用涉及国家安全和社会经济的方方面面,在新一代信息技术及其战略性新兴产业中,具有举足轻重和不可或缺的地位,在智能武器、物联网、智慧地球、节能减排、救灾减灾等领域发挥着重要的基础性支撑作用。主要任务包括 (1)建立卫星导航定位系统及其增强系统,为精密测量和精密授时服务;(2)发展多模导航技术及组合方法,为航天、航空、地面和水上水下目标提供实时导航定位服务; (3)与地理信息系统集成为各种用户提供基于位置的信息服务。

  5.矿山与地下测量综合应用光学、声学、惯性、重力、电磁等手段及空间信息等理论方法,研究与矿产资源、地下空间开发利用有关的从地面到地下、从矿体到围岩的动静态空间信息监测监控、定向定位集成分析、数字表达、智能感知和调控决策等的科学与技术。主要内容包括:矿山与地下空间信息采集与三维表达,地下定位与导航,多源复杂信息集成处理,数字矿山与物联感知,沉陷监测与变形控制,矿体几何与储量动态管理,土地复垦与环境整治,地下空间环境评评估等。主要任务是: (1)构建矿山与地下空间基准,提供(测设)地下坐标、距离与方位;(2)建立矿山与地下空间信息系统,进行数字表达、制图、分析与动态更新;(3)评价及管理矿体与地下空间资源,监督其合理开发, (4)预测开采沉陷、地表变形与环境破坏,提出灾害防治措施。

  6.海洋测绘对海洋及其毗邻陆地和江河湖泊时空信息进行测量、处理、管理、表达和应用的一门科学和技术。主要内容包括:海洋大地测量、水深测量、海洋潮汐、海洋底质探测、海洋工程测量、海洋地球物理勘测、海洋水文调查、海洋遥感测绘、航海图制图、专题海图制图,以及海洋地理信息分析、处理与应用等。主要任务是: (1)建立海洋时空基准维持框架,测定和研究海洋重力场、地磁场和相关海洋过程的精细结构及其变化;(2)利用船载、水下、陆基和航空航天多种观测技术,获取水深、阻碍航物、海底底质、海洋水文和目标位置等信息;(3)通过编制航海图、专题海图等各类图件和开发海洋地理信息产品,为航海、海洋权益维护、海洋资源开发、海洋工程建设、海洋环境保护、海上军事活动和海洋科学研究提供海洋地理信息服务。

测绘科学与技术学科培养目标及相关学科

测绘科学与技术学科硕士学位培养目标

  掌握本学科扎实的基础理论和系统的专业知识,了解相关学科的基础理论知识;熟悉研究方向的前沿动态,了解本学科及相关方向的最新动态;较为熟练地掌握一门外国语,能阅读本专业的外文资料。能够承担科研任务,可以独立进行科研实践和科研总结,具有组织和进行科研工作或工程生产的能力。具体而言应获得以下几方面的知识和能力:

  ◆ 掌握地面测量、海洋测量、空间测量、地球形状及外部重力场等方面的基本理论和基本知识;

  ◆ 掌握大地测量、工程测量、海洋测量、矿山测量、地籍测量技术;

  ◆ 掌握摄影测量(解析摄影测量、数字摄影测量)和图像图形信息处理的理论和方法;

  ◆ 掌握使用各种信息源设计、编制各类地图的理论与方法;

  ◆ 具有从事国家大地控制网的建立,陆地、海洋、空间精密定位与导航,大比例尺数字化测图与地籍图的测绘及其信息系统的建立,各种工程、大型建筑物的各阶段测绘及变形监测,资源(土地、矿产、海洋等)合理开发、利用及环境整治等方面工作的基本能力;

  ◆ 熟悉各种测绘方针、政策和法规;

  ◆ 了解现代大地测量、现代工业测量、空间测量、地球动力学、海洋测量等领域的理论前沿及发展动态;

  ◆ 掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有一定的科学研究和实践工作能力.

相关学科

  地球物理学、天文学、地理学、海洋科学、计算机科学与技术。

测绘在经济社会发展中的作用

测绘是国民经济和社会发展必不可少的一项前期性、基础性和公益性工作,其服务范围涉及与地理信息有关的国民经济和社会发展的各个领域和各个行业,并在各级政府决策、区域经济规划、国土资源开发利用与保护、农牧林业建设、水利建设、能源交通建设、环境保护等方面发挥重大作用。

  俗话说开门四件事,离不开“衣、食、住、行”,这里面的住和行就和测绘密切相关。比如建房子,无论是建前的放样,还是建成后的办证,都需要测绘。因为必须要有基本地形图,才能进行规划、设计和报建,而这个基本地形图是由测绘人员经过测量后制作的。基本地形图的作用,还在于定下了施工的基准点,依照这个基准点才能算出施工的填方和挖方。此外,在房屋面积的丈量方面,测绘单位也能提供相关的服务。从某种意义上说,测绘是建房、修路所有设计、施工工作的基础。修路之前,必须进行相关地形勘测,制作带状地形图,才能进行道路的设计和修建。大体上说,测绘工作包括大地测量、地形测量、航空摄影与遥感、地理信息处理、测绘资料档案服务等内容,为各项开发建设等工作提供前期和基础性服务。

  随着科技的发展,测绘技术也得到进步,汽车导航和电子地图已进入老百姓的日常生活。打开一个城市的电子地图,你可以在上面看到各种立体的建筑。点击你要去的地方,就会出现这个地方的立体图画、去这个地方的行车线路等。它可教你如何找到你想去的学校、旅馆、餐厅,并告诉你旅馆有几个床位、什么价位、有哪些联系电话等。在国土资源管理方面,遥感测绘技术还能拍下辖区的卫星图片,如果有人违法用地,只要把当初拍下的卫星图片一对照,用地情况变化一目了然。

  从大的方面讲,测绘在经济社会发展中的作用表现在:一、测绘是提高管理决策水平的重要手段。测绘成果数据量大、覆盖面宽、应用范围广,是国民经济和社会发展不可或缺的基础性、战略性信息资源,已成为准确掌握国情国力、提高管理决策水平的重要手段。二、测绘是实现可持续发展的基础性工作。随着我国经济社会的加速发展,资源短缺、环境污染和破坏等问题日益严重,极大地制约了我国经济社会的可持续发展,现代测绘技术已经成为研究和解决资源、环境、人口、灾害等经济社会发展的基础性工具。三、测绘是维护国家主权、安全和利益的重要支撑。测绘技术是国家边界管理和勘界的重要手段,地图是表达国家版图的主要形式,体现国家主权和利益,代表国家的政治主张,测绘高新技术是现代战争的重要因素,测绘成果是非常重要的军事情报,现代战争越来越依靠测绘提供的地理信息实施远程精确打击。四、现代测绘技术是国家科技水平的重要体现。以遥感技术、卫星导航定位技术和地理信息系统技术为核心的现代测绘技术是信息技术和空间技术的综合集成,是国家科技水平的重要体现,也反映了一个国家的综合实力。