上一個周，在測量儀器學(xué)老師的帶領(lǐng)下我們?nèi)嗳思w參觀了3D測量學(xué)實驗室，在這次的參觀中，我們見到了很多儀器，以前的跟現(xiàn)在的，也在不斷的觀察儀器的過程中了解了測量儀器的發(fā)展，并且從測量儀器的發(fā)展側(cè)面了解了測繪學(xué)的發(fā)展。
首先，我們見到的最古老的測量儀器是最早發(fā)明的一部分經(jīng)緯儀，水準(zhǔn)儀。其實關(guān)于測繪的發(fā)展可以說是歷史悠久，甚至是可以開始說最初的尺規(guī)也是屬于測繪學(xué)儀器的，直到17世紀(jì)，偉大的意大利科學(xué)家伽利略發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡，測繪學(xué)的發(fā)展開始邁入一個全新的領(lǐng)域，各種根據(jù)望遠(yuǎn)鏡發(fā)明的光學(xué)測繪儀器開始問世，這里我們看到了最初的水準(zhǔn)儀，經(jīng)過初步的觀察我們開始分析水準(zhǔn)儀的工作原理，在分析水準(zhǔn)儀的工作原理之初，我們首先要先分析水準(zhǔn)儀的工作目的，一切的儀器都是從自己的所需要的工作目的出發(fā)進(jìn)行設(shè)計的，儀器的結(jié)構(gòu)也必須要符合他所要達(dá)到的實驗?zāi)康摹?/div>
我們通過對水準(zhǔn)儀的觀察和了解我們知道了水準(zhǔn)儀的工作目的是測量地面兩點(diǎn)之間高差的儀器。這里我們觀察到了最初發(fā)明的水準(zhǔn)儀，是17世紀(jì)制作的�？梢哉f是望遠(yuǎn)鏡帶了變革中誕生的偉大的儀器。最初的水準(zhǔn)儀是望遠(yuǎn)鏡與水準(zhǔn)器的結(jié)合。通過對兩點(diǎn)之間的高程的觀測從而能夠確定兩點(diǎn)之間的高差。因為望遠(yuǎn)鏡的光路是一條直線，所以通過望遠(yuǎn)鏡能夠達(dá)到與觀測點(diǎn)之間形成一條直線，這樣能夠方便的進(jìn)行觀測。由此我們分析最初的水準(zhǔn)儀的工作原理應(yīng)該是這樣的：借助于微傾螺旋獲得水平視線的一種常用水準(zhǔn)儀。作業(yè)時先用圓水準(zhǔn)器略整平，每次讀數(shù)前再借助微傾螺旋，使符合水準(zhǔn)器在豎直面內(nèi)俯仰，直到符合水準(zhǔn)氣泡精確居中，使視線水平。微傾的精密水準(zhǔn)儀同普通水準(zhǔn)儀比較，前者管水準(zhǔn)器的分劃值小、靈敏度高，望遠(yuǎn)鏡的放大倍率大，明亮度強(qiáng)，儀器結(jié)構(gòu)堅固，特別是望遠(yuǎn)鏡與管水準(zhǔn)器之間的聯(lián)接牢固,裝有光學(xué)測微器，并配有精密水準(zhǔn)標(biāo)尺，以提高讀數(shù)精度。由此我們可以發(fā)現(xiàn)最初的水準(zhǔn)儀器是不是很精確的，而影響水準(zhǔn)儀器觀測的主要儀器的整平，可以說儀器的整平直接影響到了水準(zhǔn)儀的觀測。我們可以知道望遠(yuǎn)鏡的觀測主要是因為光線的直線傳播，可是如果沒有將水準(zhǔn)儀整平，也就是水準(zhǔn)儀的望遠(yuǎn)鏡部位就是傾斜的，內(nèi)么所觀測的到的高程也必定是有誤差的。所以我們后來發(fā)明了自動整平的水準(zhǔn)儀。這個從一定的條件上解決了水準(zhǔn)儀的精度問題。這個就是水準(zhǔn)儀的一場變革，在制出內(nèi)調(diào)焦望遠(yuǎn)鏡和符合水準(zhǔn)器的基礎(chǔ)上生產(chǎn)出微傾水準(zhǔn)儀大體出現(xiàn)在20世紀(jì)初，可以說這個是一項將水準(zhǔn)儀的精度提升的巨大舉措，直到進(jìn)入50年代之時，出現(xiàn)了自動安平水準(zhǔn)儀1。后來隨著激光技術(shù)的發(fā)明與完善，測繪學(xué)在60年代將激光技術(shù)引入測繪儀器的制作之中，由此測繪儀器也有光學(xué)儀器成功進(jìn)入了激光儀器的時代，對光學(xué)儀器的一系列關(guān)于精度與觀測條件的限制也隨著激光儀器的引入而得到解決，七十年代，隨著電腦計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，測繪儀器也被引入了計算機(jī)技術(shù)的處理與測量，這個不僅完成了測量數(shù)據(jù)的電子顯示，也解決了測量儀器的傳輸儲存等一系列的問題2，到達(dá)最近二十幾年，由于激光技術(shù)、微電子技術(shù)、電子計算機(jī)技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)等一系列先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了一批新的大地測量儀器,使大地測量工作的面貌產(chǎn)生了深刻的變化。常規(guī)大地測量儀器向光電自動化方向發(fā)展。例如,各種測程的激光或紅外線電子測距儀;激光經(jīng)緯儀;絕對法編碼或增量式編碼的電子經(jīng)緯儀及帶有電子測距、光電測角、自動計算、自動記錄的全站型儀器;激光水準(zhǔn)儀、電子自動水準(zhǔn)儀及電子掃平儀等�；趹T性導(dǎo)航原理的慣性測量系統(tǒng),可以直接給出待定點(diǎn)相對于已知點(diǎn)的三維參心坐標(biāo)或地心坐標(biāo)。甚長基線干涉測量系統(tǒng),利用太空中的射電源的干涉作用以確定兩點(diǎn)間的距離,在100~1000公里范圍內(nèi)可以達(dá)到厘米級的精度。利用微波多普勒效應(yīng)的衛(wèi)星定位系統(tǒng),可以確定待定點(diǎn)的點(diǎn)位精度優(yōu)于1米,而利用衛(wèi)星射電源的干涉定位系統(tǒng)可以達(dá)到厘米級定位精度,其相對誤差可小于千萬分之一。
可以說測繪儀器的發(fā)展也是一場測繪學(xué)的發(fā)展，通過對測繪儀器的不斷創(chuàng)新與改進(jìn)，測繪的工作量不斷減少，測繪的精度也開始不斷的提高，同時隨著測繪學(xué)的發(fā)展，更多的科學(xué)技術(shù)被應(yīng)用到了測繪儀器的創(chuàng)新之中，這也使測繪儀器更加的精密、使用更加的方便，儀器的各項性能得到提升，對人力，物力的需求變的趨于科技化，操作變的簡單。通過對測繪儀器發(fā)展歷程的了解其實也是一場對于測繪學(xué)發(fā)展歷程的了解。
在這次的參觀之中，我們也充分知道關(guān)于測量儀的原理、歷史。從一方面對測繪學(xué)的發(fā)展有了一定的了解，也可以預(yù)見到測量儀器的發(fā)展應(yīng)該也是向著高科技，高精度的方面發(fā)展的。
引用文獻(xiàn)
1《淺談測量儀器的發(fā)展歷史》 李恩君 李純興 徐海燕 中國房地產(chǎn)業(yè)·理論版2012年2期
2《大地測量儀器的新發(fā)展》 唐務(wù)浩 武測科技1985年3期
3《精密測量儀器近年發(fā)展點(diǎn)評》 謝華琨 航空制造技術(shù)2007年3期
