第九章 测绘科学技术研究
我国测绘科技历史悠久、渊源流长。但是，直到1949年中华人民共和国诞生之时，从旧中国遗留下来的专门从事测绘工作的仅有近千人，测绘科研力量仅有一个10多人的测量制图组。新中国40多年来，在党和国家的关怀和重视下，特别是实行改革开放政策之后，我国测绘科技以史无前列的步伐向前迈进。全国已经形成了包括大地测量、摄影测量与遥感、地图制图、工程测量、地籍测绘、海洋测绘、测绘仪器、测绘经济管理等学科齐全的科研体系和技术装备完整的各类测绘生产技术体系。同时，广泛开展了国际测绘科技交流和合作研究。目前，我国测绘业已经拥有一批知名的学术带领人所率领着的超过2000人的科研队伍，取得了大量具有国际学术水平和良好实用价值的科技成果。
第一节 新中国４０年测绘科技发展历程
测绘业是一个技术较密集的信息产业，它的形成和发展极大地依赖于技术方法和仪器设备的变革。建国四十多年来，我国测绘科技发展大概经历了以下三个阶段：
一、50年代、60年代是我国传统测绘技术体系的形成阶段
我国建国初期恢复经济和第
一、二个五年计划期间，国民经济建设和国防建设急需大规模的基础测绘工作予以保障。这促进了我国测绘业的大发展，很快就形成了国家测绘局系统、总参测绘局系统和各经济建设部门所属的三支近万名科技人员和技工的测绘队伍，并建立起使用光机型仪器进行模拟测绘的技术体系（即传统测绘技术体系）。同时成立了中国科学院测量与地球物理研究所、国家测绘局测绘科学研究所、总参测绘科学研究所，加上武汉测绘学院和解放军测绘学院的科研力量，形成了中国测绘科学研究的主力军。
这个时期测绘科技工作的主要任务是进行必需的测绘技术基础建设和解决测绘生产的关键技术问题，这些任务纳入了“一九五六年至一九六七年国家最重要科学技术发展规划”，并确定了“测量制图新技术的研究和中国基本地图的绘制”作为重点项目，还制定了“一九六三年至一九七二年测量与制图科学技术发展规划”。
这个时期是测绘科技进步的主要的成就有：建立了天文基本点、“一九五四年北京坐标系”和“一九五六年黄海高程系”及其青岛水准原点、以及基线尺野外检定场和试验室；研究制定了中国大地测量法式、地形图测绘基本原则、地图图式以及各种规范细则，统一了全国测绘技术标准；开展了国家天文大地网的布设和平差方法的研究，进行了提高航测成图质量、地图编绘工作的照像植字和刻图的研究试验；并首次编制出版了国家普通地图集和自然地图集；着手研究外业测量仪器的标准化、系列化问题，并试制中、低精度测绘仪器；利用微波测距和雷达定位技术，进行青藏高原地区测量和成图的试验；以及利用计算机技术进行天文大地网整体平差方法和航测解析空中三角测量的试验。同时，还创办了《测绘通讯》、《测绘译丛》、《测绘学报》和《测绘科学技术情报》等四种刊物，进行学术交流。并且举办了规模盛大的全国科学技术经验交流会，广泛地交流了生产经验和展示了科研成果，选编出版了文集。
二、70年代末至80年代末是我国传统测绘技术的完善和现代测绘技术体系的起步阶段
随着我国改革开放和国民经济的高速发展，社会广大用户对测绘信息的需求，突出了及时性、现势性、动态性和多样性，尤其是对数字化测绘产品的需求越来越强烈，而我国以传统技术手段为主的测绘技术体系对这些需求却很不适应。面对这种状态，我国测绘业就把发展测绘新高技术，加速对传统测绘技术体系的改造视为自己所面临的紧迫任务。
在这个阶段，根据我国社会和测绘业发展的要求，结合国际测绘科技进步的趋势，我国测绘业编制了《一九七六年至一九八五年测绘科技发展规划纲要》、《测绘业科技发展和技术改造中期规划大纲》和《“七五”测绘科学技术发展规划纲要》，并使“卫星测地和航测制图数字化自动化技术”成为《一九七八～一九八五年全国科学技术发展规划》的重点项目。
这个时期我国测绘科技进步的主要成就有：继续完善平面、高程、重力、天文经度等各种测量基准的同时，建立起新的大地坐标系和地心坐标系；建成了全国天文大地网，
一、二等水准网，国家重力网和卫星多普勒网；研究制定了基本比例尺航测成图的新技术方案和新工艺方法；发展了解析空中三角测量的应用，开展了航空摄影测量技术改造方案的研究及试点，进行了1:5万地形图更新技术方案和精密水准网复测技术方案的试验；研究编制了全国1:100万、1:25万比例尺新版地形图，开展了第二次编制国家大地图集的研究以及各种专题地图的编制；研制了一批高精度测绘仪器（包含精密立体测图仪、航空摄影仪、光电测距仪、电子经纬仪、解析测图仪、正射投影仪、遥感数字图象处理系统、内外业一体化大比例尺机助测图系统等）和全数字化自动测图软件系统；成功发射了“尖兵”
1、
2、3号科学试验回收式卫星和风云一号气象卫星，建立了高空机载遥感实用系统和进行了广泛的遥感应用研究；开展了空间定位技术（VLBI、SLR、GPS）应用研究，在上海、乌鲁木齐建立了VLBI站，在上海、北京、长春和武汉建立了第三代SLR站；进行了机助制图和GIS建库及应用研究，建成了四个国家级GIS（即1:100万国家基础信息系统的地形库、地名库和重力库，1:400万自然资源信息系统、1:400万自然环境信息系统和1:250万水土保持信息系统）、九个地区级和八个省、市级GIS等；还开展了沿岸及近海深水测量、海图制图的自动化技术的研究试验。同时，还对已有主要规范、图式进行了修订，形成了系列配套的传统测绘标准化体系，并着手研究制订数字化测绘技术标准。\\par 在这个时期，我国测绘业发展成具有完整的科研、生产和教育体系，职工超过20万人。其中，独立测绘学科的研究机构及设有测绘学科的研究所共23个，加上测绘院校及设有测绘专业的测绘院校的测绘科研力量，从事测绘科研工作的队伍达４千多人，还建立了“资源与环境信息系统国家重点实验室”和“测绘遥感信息工程国家重点实验室”，以及建立了全国测绘科技信息网，公开发行的测绘学术刊物达11种，从而形成了中国测绘科学研究体系。中国测绘科技界拥有八名中国科学院院士和一大批具有优秀素质的中青年科技骨干，有数十项测绘科研成果获得国家自然科学奖、国家发明奖、国家科技进步奖和部级科技进步奖，并且同许多国家建立了科技交流和合作关系。\\par 所有这些，为我国测绘业向现代化迈进打下良好的基础。
三、90年代是我国现代化测绘技术体系的建立和发展阶段
90年代是中国测绘技术体系从传统向现代化转变的关键时期。这个时期我国测绘科技进步的总任务是：实现测绘生产系统初步数字化和自动化、测绘产品的多样化、测绘装备和工艺流程的系统化，使测绘业的技术能力和产品性能达到能精确快速地测定地形地物要素空间位置和及时准确反映地物要素变化状态的水平。据此，我国测绘业制定了《中长期测绘科学技术发展纲要》（已成为国家中长期科学技术发展纲要的一个组成部分）和《“八五”测绘科学技术发展计划》，并把“建立数字化测绘技术体系研究”列入了国家“八五”科技攻关计划，并付诸实施。\\par 在这一时期，开展了以GPS技术为主的空间技术的研究，并利用了大地测量技术研究地球动力学机制；开始建立数字化测绘技术体系，在全国建立七个数字化测绘生产示范基地，实现在同一生产过程产出模拟和数字测绘产品的生产能力；开展了地理信息系统(GIS)、遥感、全数字化测图等技术的研究，并且测绘高新技术向着实用化、产业化和国际化的方向发展。
第二节 科研机构的建立与发展
中华人民共和国建立时，测绘科研机构仅有南京中国地理研究所大地测量组，该组科研人员只有十余人，研究内容也只限于常规大地测量的一般理论研究。因此，新中国的测绘科学研究几乎是从零开始，测绘科研事业处于百废待兴的时候。
随着新中国测绘事业的发展，一九五八年在中国科学院地理研究所大地测量研究室的基础上，成立了武汉测量制图研究所（现改组为中国科学院测量及地球物理研究所）。随后，总参谋部测绘局建立了军事测绘科学研究所，国家测绘总局建立了测绘科学研究所，中国科学院地理研究所也扩充了地图研究室，解放军测绘学院和武汉测绘学院均设有科研处或科。至此，我国测绘科学研究机构的布局已经初具规模。\\par 一九六六年，“文化大革命”开始，全国遭受了一场浩劫，测绘科研工作也受到极大的冲击，各研究所相继撤消或转其它工作，大批科技人员被遣散或被迫改行，仪器设备、技术资料大部分流失或分散，正在蓬勃兴起的测绘科研事业受到严重的破坏。\\par 七十年代初期，军测、国测、科测三个研究所先后重新组建，到一九七八年，召开了全国科学大会，迎来了整个科研事业包括测绘科研的春天，测绘科研机构得到了新的发展。一九八二年海军成立了海洋测绘研究所，国家测绘总局系统先后成立了武汉测绘学院研究所、西安标准化测绘研究所、黑龙江经济管理研究所和四川、江苏、广东、湖南、河南、北京等省、直辖市的测绘研究所。中国科学院设立了遥感应用研究所，并在南京、长春、成都地理研究所内设立了地图研究室，国家地震局武汉地震研究所也设立了测绘科研机构，国家科委遥感中心还在国测研究所设立了遥感资料服务部，一些工程建设部门也成立了自己的测绘科研机构，这样就形成了一支科研方向各有侧重的多学科的测绘科研力量。\\par 第三节 科学技术发展规划
一、全国十二年科技发展规划中的测绘部分
一九五六年制定了“一九五六至一九六七年国家最重要科学技术发展规划”（简称“十二年规划”），十二年规划中确定“测量制图新技术的研究和中国基本地图的绘制”为中心课题之一，包括项目有：青藏高原测量和成图技术的研究试验、国家大地图集的编制、大地测量法式的制定、各种测量基准的建立、天文大地网的整体平差计算和地球形状的研究、一些主要测绘仪器的研制等。\\par
二、一九六三至一九七二年测量制图科学技术发展规划 为了适应测绘科学技术的迅速发展，一九五九年五月在国家科委组织下，成立了国家科委测量制图组，重新规划全国测绘科学技术研究工作。一九六二年制定了全国“一九六三至一九七二年测量与制图科学技术发展规划”（简称“十年规划”），规划分为两个阶段，前五年（1968～1967）为第一阶段，其基本目标是：贯彻中央提出的调整、巩固、充实、提高的方针，适当调整、充实现有的研究力量，健全研究机构，大力加强测绘仪器研究的薄弱环节；在研究任务上，以解决当前测绘生产中存在的重要科学技术问题和研究仿制急需的测绘仪器为主，同时加强基础理论的研究工作，积极培养提高研究人员的水平，为后五年进一步发展打下巩固的基础。后五年（1968～1972）为第二阶段，其基本目标是：独立解决测绘生产中的重大科学技术问题，如青藏高原测图技术、大比例尺地形图的航测技术，天文大地网的全盘平差，国家大地图集的编绘出版等；能独立设计和制造我国测绘作业所需要的各种仪器；对国际上新兴的方向，特别是在导向测绘工作自动化方面，努力赶上国际的发展。该规划提出了以下十六个中心问题：物理测距技术的研究；国家大地控制网的布设和平差方法的研究；地球形状及大地重力学的研究；观测天体、人造卫星或其它空中物体测定地面点位置的理论和方法的研究；青藏高原测图技术的研究，航空摄影与空中定位问题的研究；大比例尺（1 :500、1:10000、1:25000）航测成图方法的研究；空中三角测量方法的研究；航测仪器自动化的研究；提高国家基本地形图编制质量的研究；制图新技术的研究；国家大地图集的编制研究；地图数学基础与量测方法研究；地名译名及正名的研究；工程测量基本技术规格及新技术在工程测量中应用的研究；测绘仪器的研究设计、试制及检定。内容包括大地、航测、地图制图、工测、仪器等专业共６６个重要项目。\\par 一九六０年八月，在国防科委组织下成立了国防科委军事测绘科技组，一九六二年制定了与全国“十年规划”相应的“三年计划、五年规划和十年设想”。
三、改革开放后的测绘科技发展规划
１、一九七八至一九八五年测绘科学技术发展规划纲要
一九七八年，全国科技大会的召开标志着我国科技事业将进入一个新的发展时期。为了适应科学技术现代化的需要，高速度发展我国测绘科学技术，制定了《测绘科学技术发展规划纲要（19781985）（以下简称《“六五”纲要》）。
在《六五纲要》中不仅提出了19781985年的近期目标:健全机构和研究体系,吸收新技术成果,扩大在经济建设和国防建设中的应用,部分实现测绘过程的半自动化和自动化,接近和达到70年代世界先进水平。还提出了到本世纪末的远期目标：造就一批世界先进水平的科技专家，实现测绘的自动化，成果多样化等，并在卫星大地测量和航测、制图数字化、自动化方面赶上和超过世界先进水平。同时，提出了下列主要科研任务：建立卫星大地网、地球质心坐标系和进行岛屿联测的研究；地球形状与地球引力场的研究；卫星观测仪器的研制和有关发射大地测量卫星技术方案的研究及论证；大地测量新技术、新方法的研究；建立我国独立的大地坐标系的研究；高精度自动化的天文、重力、三角、水准测量仪器的研制；全数字化自动测图系统的研制；卫星测图技术的研究；解析空中三角测量的研究；提高航摄原始资料质量的研究；航测内业仪器的研制；地图自动编制基本理论及其软件系统的研究；地图制图自动化硬件的研究；地图制图基本理论的研究；地理图集和普通地图编制理论和方法的研究；编制专题图的研究；地图编绘制印新仪器研制；地名学的研究；地图制印新工艺的研究；激光准直在工程测量中应用的研究；摄影测量在工程测量中应用的研究；工程测量控制网的研究；变形观测数据处理方法的研究；建立测绘资料数据库系统的研究。\\par２、测绘行业科技发展和技术改造中长期规划大纲(19832000) 为了遵循党中央和国务院提出的“经济振兴必需依靠科学技术上的进步”，一九八三年制定了《测绘行业科技发展和技术改造中长期规划大纲(19832000)》（以下简称“规划大纲”）。
该规划大纲明确提出了两步目标：前十年主要是完善测绘技术体系，为建立数字化测绘技术体系打基础；后十年主要是着手建立数字化测绘技术体系，并进行自动化制图的中间试验。“六五”的后两年，完善常规测绘技术体系，研究、试验少量测绘新技术；１９８６１９９０年，进一步完善常规测绘技术体系，并为建立快速定位和数字化测绘技术体系打基础；１９９１２０００年，在“七五”期间策绘技术进步的基础上，开始建立定位和数字化测绘生产技术体系。该《规划大纲》为“六五”末期和“七五”测绘科技发展起到了促进作用。\\par３、“七五”测绘科技发展纲要
为了贯彻“经济建设必须依靠科学技术，科学技术必须面向经济建设”的方针，加速发展测绘科学技术，一九八七年制定出了《“七五”测绘科技发展纲要》（以下简称《七五纲要》）。\\par 《七五纲要》中提出了五个发展方向、五项技术政策，明确了“为我国测绘传统技术体系向计算机辅助和数字化新技术体系转化打好基础”的科研总目标。确定了大地测量、航测与遥感、地图制图、工程测量、地籍测量和水域测量、测绘资料信息系统、测绘技术标准化、测绘管理等八个领域中的主要任务。提出了实现《七五纲要》的五项措施：深化科技体质改革，强化科研管理；调整测绘科研机构，健全社会化功能；提高测绘科技队伍素质，完善合理色用人制度；加强科学实验手段和开展国内外科技合作；抓好科技情报和期刊编辑出版等。\\par 根据《七五纲要》，国家测绘制局最后决定有十一个项目列入“七五”测绘科技重点项目：国土基础信息系统(同时也是国家重点项目)；精密水准复测技术方案；1:5万比例尺地形图更新及应用试点工程；摄影测量技术改造；机助编图与专题制图技术；大比例尺测图技术及应用；解析正射投影技术的开发和应用；遥感图像及系列地图复制技术的研究；全国测绘资料档案管理系统；全数字化自动测图系统中间成果应用技术；国家测绘局机关办公自动化系统。 ４、测绘行业中长期科学技术发展纲要(199020002020) 一九九０年制定了〖测绘行业中长期科学技术发展纲要(199020002020)〗（以下简称《发展纲要》），它是国家《中长期科学技术发展纲要》配套专题文件。 该《发展纲要》提出了我国发展测绘科学技术的基本战略：以最大限度地保障国民经济和社会发展的测绘需求为目的；依靠现代科学技术、科学管理和生产者素质的提高，调动测绘全行业的力量，提高测绘生产效率，提高资金使用和资源利用效益，延展测绘产品的效用；开拓和完善测绘信息市场、产品市场、技术市场和劳务市场，发展我国的测绘事业。到本世纪末测绘科技发展的重要任务是以下几个方面：现代空间大地测量技术的应用研究；国土基础信息系统和专业地理信息系统的试验研究；地图应用、地图品种、和制印技术的研究；按解析化、数字化和智能化方向，改造传统测绘技术体系；海洋测绘技术的研究；工程测量新技术的研究；多用途地籍测量技术的研究；工业控制及工程动态监测的实时测量技术研究；我国测图卫星有关基础技术的研究；测绘基础理论的研究；测绘软科学研究。 ４、“八五”测绘科学技术发展计划
一九九０年，遵照党的十三大和七界人大提出的“把经济建设切实转到依靠科技进步和提高劳动者素质的轨道上来”的指导思想，以国家计委〖关于到2000年经济发展的几个重大问题〗和国家〖中长期科学技术发展纲要〗配套专题文件之二〖测绘行业中长期科学技术发展纲要(199020002020)〗两个文件为基础，国家测绘局制定了《八五测绘科学技术发展计划》（以下简称《八五计划》）。
《八五计划》提出了“八五”期间测绘科技将从更新传统测绘信息产品、生产数字化测绘信息产品和开发专题测绘实用技术等实际需要出发，以传统测绘技术体系的数字化改造、建立高精度空间动态定位网、开发海洋测绘新技术和研究计算机立体视觉和工业自动控制的实时摄影测量技术为重点。提出了下列八个方面的主要科技任务：研究建立我国数字化测绘技术体系；建立国家高精度空间动态定位网及开展地球动力学研究；国土基础信息系统和转业地理信息系统的实验研究；建立合理分工的国产卫星遥感应用产业体系；开发海洋测绘技术；研究计算机立体视觉和工业自动控制的实时摄影测量技术；测绘软科学研究；测绘基础理论研究。其中建立数字化测绘技术体系研究被列为“八五”国家攻关计划。
第四节 重大测绘科技发展成果
一、大地测量重大科技成果
１、大地控制网布测和平差方法的研究
建立中国天文大地网、水准网和重力网，必须确定精密测量基准，选择适当的坐标系统，采取合理的布设方案，研究整体的平差方法。在这些课题中，研究工作都取得了显著的成绩。\\par 在天文大地网的研究工作中，首先要确定参考椭球的长半轴和扁率，以及大地原点在大地坐标系中的大地经度、纬度、高程和至一相邻点方向上的方位角，以便在天文大地网中推算各点的大地坐标。五十年代由于缺乏大规模的实测资料，无法确定吻合中国大地水准面的椭球及其定位。当时初步确定的“一九五四年北京坐标系”，实际是经东北传递来的“苏联一九四二年大地坐标系”，椭球长半轴为６，３７８，２４５米，扁率为１：２９８·３。六十年代初，大地测量学家陈永龄对此进行研究，发现这一坐标系所依据的椭球及其定位与中国大地水准面差距较大。同时，国家测绘总局和总参测绘局根据国内布测天文大地网等资料分析，作出了中国《大地水准面高差图》、《垂线偏差图》等综合分析资料，也证明参考椭球定位不理想。因此，决定选择最佳拟合于大地水准面的椭球及定位以建立新的大地坐标系，椭球参考系数采用国际大地测量学与地球物理学联合会十六届大会推荐值：长半轴为６，３７８，１４０米，扁率为１：２９８．２５７。一九七六年开始在陕西泾阳建立中国大地原点后，一九七八年对新原点进行了联测，据此推算所得的大地坐标定名为：“一九八０年大地坐标系”。全国天文大地网整体平差，就是依据新坐标系统进行的，取得了与大地水准面差距基本在２０米内的拟合。\\par 在长度基准的建立中，五十年代采用光学机械设备检定因瓦基线尺丈量距离，同时在北京和西安测设了短距离的野外长度检定场。六十年代初，电磁波测距技术开始在生产中应用，其中精密的光电测距仪测距可以代替因瓦基线尺基线测量，直接量测三角网起始边，并开始在青藏高原布测了一等测距导线。一九七四年至一九七六年间，军测研究所为了建立长距离地面精确标准，一九八０年军测研究所在陕西礼泉建立18公理长的野外基线检定场，基线测量精度在1:200万左右，可直接作为测距仪器的野外统一检定尺度。为满足精密工程测量的需要，一九八三年，开始在礼泉长度检定场西端增建一条“光干涉标准基线”，场地全长1,152米，利用该所与成都计量测试研究院协作研制的光波干涉仪，经一九八四和一九八五年两次观测，已在５７６米距离上取得精密结果，内部符合精度接近国际水平，填补了中国一级野外长度传递标准的空白，可直接对比各种线尺和测局仪器。国家测绘局通过与芬兰的科技合作，于一九八五年在北京建成了长４３２米的野外“长阳标准基线”。同时，国家地震局地震研究所在武汉也建成３公里的野外检定基线。这些分布在不同地区的野外长度标准的建立，为长距离检定尺度提供了科学依据。\\par 在高程系统和水准原点的建立方面。除建立了青岛水准原点和“一九五六年黄海高程系”以外，对高程基准有关问题进行了研究试验，发现中国沿海南北海面有倾斜，还对联测海南岛及沿海岛屿高程进行了研究和试验，取得了较好的结果。一九六六年邢台地震以后，开始对地震与地壳形变间的关系进行了分析研究，认为精密水准测量是揭示地壳升降变化，研究地震前兆的有效手段。七十年代末，又对沿海所有验潮站的平均海面进行了联测和分析。国测研究所和军测研究所利用高精度电磁波测距技术和精密三角高程测量进行了高程传算试验，结果表明当边长在４公里以内时，可代替四等水准测量，边长在１公里左右，可代替三等水准测量。之一成果的推广，大量减轻了水准测量外业的工作量。\\par 在重力测量的研究方面。方俊等进行了大量的研究工作，根据中国地形和实际重力资料，推算出不同地形的重力异常代表误差和内插误差系数，为全国重力网布设了可靠的依据，并对平原和山区重力点的布设和加密提出了合理的建议，科测研究所还对Ｍ·Ｃ莫洛坚斯基关于地球形状的新理论进行了研究，设计出多种天文重力水准测量计算模板，改进了传统的高程异常计算方法，改善了重力网的布局，提高了重力基本点的精度。八十年代末，大地测量学家宁津生对地球重力场模型尽进行了研究，获得一个特别适应我国局部重力场情况、比国内外已有模型的精度都高的ＷＤＭ８９地球重力场模型，其阶次为１８０，分辨率为１＊１，可广泛用于测绘、空间技术、地球物理、地质、地震、海洋等领域的科研与生产，有很高的科学价值和经济效益。\\par 在精密天文测量的研究方面，军测研究所在一九八０年将野外天文观测由目视法改为光电法，由手动跟星变为自动跟星，由航海钟守时、机械记时改为石英钟守时、电子自动记时，由棱镜等高观测改为光电等高观测，使观测精度提高一倍，效率提高３０％，人仪差小而稳定，一九八一年获全军科技成果三等奖，并已用于测量
一、二等天文点。\\par 在椭球大地测量和天文大地网平差的研究方面。五十年代，许多专家就曾对大地测量主题解算和地图投影等进行过广泛的研究。为了解决中国最南部的高斯投影坐标变换，叶雪安教授扩充了苏联所用的坐标变换公式，并在大地测量主题正反解方面导出了有创见的解算公式，具有可直接解算的优点，避免了逐次趋近和繁杂计算过程。六十年代初，金扬善教授开展了逐一平差法的研究，取得了可喜结果，它可以不必等待全部外业工作结束，随着控制网的扩大和新点增加，逐点、逐片地加入条件方程，逐一约化求解，得出与全网一次统一平差等价的结果。同时，国测研究所和军测研究所在中国东北部、东部和中部地区一等三角锁分区平差的基础上，对天文大地网进行了系统分析，对布网结构不合理和精度较差的锁网提出了修测或加强的方案，并对一九五八年前按旧有作业细则布测的二等三角锁和二等补充网进行了模拟计算，在精度分析上作出了比较客观的估计一九七三年军测研究所鲁福等开始对全国天文大地网整体平差方法进行研究和试验，首次对全国一等三角锁共５０００点的整体平差在电子计算机上试算，大量的法方程式解算采用共轭梯度法，同时求出所有元素的相关系数，用以估计任一平差元素的精度，为全国天文大地网整体平差作出了示范，获得一九七八年全国科学大会奖。一九七五年，解放军测绘学院对天文大地网是否存在系统误差问题，用数理统计原理对网中各个环节进行了分析检验，为网的加强提供了依据。一九七八年，国家测绘总局和总参测绘局决定采用相同数据和不同程序在两种计算机上解算的计划。经反复研究试验，选择了两种较好的整体平差方案，一为条件联系平差法，各分区采用坐标间接观测平差法，分区间用条件平差法进行联系；二为附有条件的间接观测平差法，在按间接观测平差时，保持
一、二等起始边和天文方位角固定不变等条件。国家测绘总局第四测绘大队及国测研究所按第一方案在ＣＹＢＥＲ１７２机上解算，总参谋部第二测绘大队及军测研究所按第二方案在国产的０１３机上解算，互相较正和验证，攻克了用容量不大的计算机解算大规模线性方程的技术难关，均一次上机解算顺利通过。两方案所得结果基本一致。\\par 七十年代末八十年代初，不少大地计算专家对全国天文大地网平差中不同等级的网联合平差时权的分配、自由网平差、测边网平差以及相关平差等问题作了探讨，并应用数理统计原理进行测量误差统计、分析及检验，一九八三年以后，更由独立观测平差和误差估计向相关「平差、误差分析和随机变量的拟合推估方面扩展，使全国天文大地网整体平差在误差理论分析上进入更高水平。\\par２、卫星大地测量的研究
测绘科研部门从一九五六年开始进行卫星大地测量的研究工作。最早从卫星摄影法入手，以恒星为背景，拍摄卫星在空间的位置，以确定测站至卫星的空间方向，从儿推算测站坐标。军测研究所利用自己研制的移动式卫星摄影仪，于一九七五年在西沙群岛永兴岛上于中国科学院紫金山天文台、云南天文台的固定卫星摄影仪进行同步观测，将大地坐标系传递到远海岛屿上，定位精度优于20米。这是利用卫星进行定位的第一次应用。以解放军测绘学院、国测绘研究所军测研究所还研究试制了卫星摄影仪和卫星激光测距仪，并进行了大量的试测工作。其中军测研究所研制的卫星激光测距仪，一九八五年获国家科技进步奖，同年十二月，还成功地用磁带记录了哈雷卫星的影像。
在各种卫星大地测量方法中，利用卫星多普勒接收机测量美国子午卫星的多普勒频仪以求定测站点位置，取得成效最大。中国主要是根据子午卫星的广播星历测定地面点的地心坐标或它与大地坐标间的转换参数。一九七五年，国测研究所和军测研究所利用卫星多普勒接收机在北京、广州等九个点上第一次实测了“一九五四年北京坐标系”与地心坐标系间的转换参数，精度约为10米。一九七七年，有用两台接收机在哈尔滨、乌鲁木齐等8个大地点上进行定位，得出它们的地心转换参数，精度在8米以内、一九七八年，国测研究所又在西沙群岛永兴岛、中建岛、琛航岛和东岛4个岛上进行多普勒定位，每点观测约定100次卫星通过，并定时量测每点的气象元素，同时与海南岛、南宁、汕头4个大地点联测，重新计算了一套局部地区的转换参数，精度在10米以内。一九七五年开始，军测研究所、国测研究所和武汉测绘学院联合布测了37个点的卫星多普勒网。此后两所又分别进行了子午卫星多普勒短弧法定位的研究和计算工作，平差的37点的坐标最大较差在5米以内，取平均数作为全国多普勒网的数据，经与整体平差后的天文大地网和特级导线数据相较，点距间符合的精度优于1:30万。这一成果对天文大地网各点（特别是西部地区）起到检核作用，并提供了精度更高的地心坐标转换参数。同时，编制出计算短弧法定位的计算机软件，供处理多普勒网使用。军测研究所对广播星历系统与中国大地坐标系统间的关系进行了研究，提出了不同坐标之间转换模型的新公式,使单点定位结果计算的各坐标分量转换参数精度优于±2米。为了进一步研究多普勒定位的实际精度，一九八一年该所在西安和郑州特级导线上布设了一条多普勒导线，共设14个点，用4台接收机按六个区同步观测，取得单位中误差为±1.15米，联测定位精度在±0.36米以内。八十年代以来，武汉测绘学院在湖北神农架森林区，国测研究所在黑龙江佳木斯地区，分别机进行了中、短距离联测和短弧法定位的试验，都取得了一些有意的结果。
从７０年代，开展甚长基线干涉测量（ＶＬＢＩ）、人卫激光测距（ＳＬＲ）和全球定位系统（ＧＰＳ）等空间大地测量技术的研究，继天文、地震等部门在上海、乌聲 “九五”测绘科技项目指南(草稿)
前 言
制定和发布测绘科技项目指南是落实测绘科技发展计划和改进科研管理的一项措施。其目的在于使测绘科研工作更好地把主要研究力量集中在与国家测绘科技发展计划相关的范围内，解决本行业技术进步及国家经济与社会发展急需的关键科技问题，协调优势力量攻克本学科的前沿课题，并引导各级测绘科技管理部门共同避免低水平重复研究和加强那些尚未被重视的薄弱领域或关键环节。\\par 《“九五”测绘科技项目指南》（简称指南）是在“八五”测绘科技发展计划实施的基础上，根据《国家测绘局事业发展“九五”计划和２０１０年远景目标纲要》和《测绘科技发展“九五”计划和２０１０年长期规划》的要求，针对测绘业技术进步和管理水平的现状与发展的需要而编制的，它从整体上强调了数字化测绘技术的实用化产业化，局域和广域差分ＧＰＳ服务体系的建立，ＧＩＳ技术的应用开发研究，测绘信息与技术的综合性和系统性的深层次应用开发等。\\par 《指南》的项目需要按照本指南的项目计划安排原则，落实项目的程序以及测绘科技基金项目管理办法，通过年度计划安排予以落实和付诸实施，一律实行滚动式计划的跟踪动态管理。需要指出的是本指南的项目是年度测绘科研计划项目的主要来源之一，测绘科技发展基金项目的自由申请部分仍照常进行。
大地测量学
大地测量学是研究和测定地面点的相对或绝对位置，地球的大小与形状，以及地球重力场的理论，技术和方法的学科。随着科学技术的不断发展和经过“八五”测绘科技攻关，大地测量技术已经取得了很大进展。在“九五 ”期间，通过对甚长基线干涉测量（VLBI）、卫星激光测距（SLR）、全球定位系统（GPS）和卫星测高技术等现代空间大地测量技术的应用研究，完善“八五”国家高精度空间动态定位网及卫星跟踪网的建设，以统一我国陆地和海洋大地基准，监测全球板块运动和区域地壳形变、预测地面沉降与海平面变化、精化大地水准面、研究地球重力场和反演地球内部物理结构；在完善国家GPS卫星跟踪网的基础上，建立亚太地区GPS 卫星跟踪网，为亚太地区提供实时定位精度优于２米的精密星历服务；建立我国统一的多功能综合服务的GPS差分基准站网，提供实时动态定位服务。其研究项目是：
１．现代空间定位理论的研究及国家GPS网整体平差计算；
主要解决我国的地心坐标系的可靠性和稳定性和ＧＰＳ，ＶＬＢＩ和ＳＬＲ的联合平差问题。
２．亚太地区GPS跟踪网的建立与精密星历计算与服务研究；
在积极参与国际测绘科技合作的情况下，推动并参与建立亚太地区GPS跟踪网与精密星历计算和服务研究。
３．建立国家分布式广域实时差分GPS服务体系的研究；
就建立国家分布式广域GPS实时差分基准站网的理论和方法进行研究，在此基础上，建立国家分布式广域实时差分ＧＰＳ服务体系，向社会提供实时定位服务。
４．建立区域地壳运动监测网及我国地壳运动和形变分析的理论、方法；
积极参与国际性的地壳运动观测，继续对青藏高原等地壳运动热点地区进行监测并健全该地区地壳运动监测网，对形变分析的理论与方法作进一步探讨。
５．我国大地水准面的精化及重力场随时间变化的研究；
通过“八五”科技攻关，我国的大地水准面已精化到东部，中部和西部分别为分米，亚米和米级的精度水平，在“九五”期间，着重研究精化我国新一代大地水准面和重力场模型的理论与方案，力争使我国的大地水准面在整体上提高一个量级。\\par ６．现代大地测量及地球动力学的研究；
运用大地测量，ＧＰＳ，ＳＬＲ和ＶＬＢＩ数据，研究中国大陆地壳运动信息提取的理论与方法，中国大陆地壳形变分析及地学解释的理论与方法，中国大陆现今构造应力场数值模型，中国大陆地壳运动监测资料的反演及动力学解释等等。
７．大地测量技术用于监测全球变化的研究。
随着人类活动范围的不断延伸，对环境的影响也越来越大，要积极研究把大地测量技术用于监测海平面升高、冰盖溶化、大气层变化和地球自转变化等全球变化问题。\\par
海洋测绘学
海洋测绘是我国测绘产业的一个重要组成部分。目前海洋测量方法正在由水面测量发展成水面、空中和水下多层次立体测量体系，定位手段由光学仪器发展成无线电、卫星等综合定位系统，测量内容由水深等单要素发展到水深、重力、磁力和水文等多要素的综合测量，资料处理和海图制图由手工作业向数字化、自动化方向发展。今后一个时期将围绕海洋资源调查和我国领海划界的需要，开发海洋大地测量和海底地形测绘技术。其研究项目是：\\par １．建立海洋大地测量基准的原则和方法的研究；
海洋大地测量基准是海洋大地测绘的基础，结合岛屿联测研究我国海洋大地控制网的布设原则，技术方案和数据处理方法
２．ＲＳ、ＧＰＳ在海洋测量中应用研究；
把ＲＳ和ＧＰＳ结合起来，确定海洋海流的分布情况，进行海洋资源及海洋环境的调查等。
３．海底地形信息获取技术的开发；
综合应用多种高精度定位、条带测深和回声测深等方法进行大陆架海底地形测绘的研究
４．海洋测绘信息系统的研究；\\par 在海洋测量自动化技术已取得初步成果的基础上，按系统工程的方法，应用现有ＧＩＳ软件，把海洋测绘数据统一到一个系统之中，形成海洋测绘信息系统。
５．卫星测高和ＧＰＳ在确定我国海洋大地水准面和海面地形中的应用研究。
将多种卫星测高数据、沿海验潮站水文观测资料、ＧＰＳ及海洋水准、重力位模型等结合起来，确定我国近海海域具有高准确度的海面高和海面地形，精化我国沿海重力场及大地水准面，改进对这一海域海流分布的认识。为我国海洋开发、海洋环境保护和海洋地学灾害提供基础数据和科学依据。
工程测量学
工程测量学是研究在工程建设的勘测设计、施工和管理中各种测量工作的理论、技术和方法的科学。它主要包括建立工程控制网，工程大比例尺地形测绘，地籍测绘，建筑物与设备安装的施工放样和竣工测量以及工程建筑物的变形北极地区环境遥感的研究
对北极地区的环境变化进行监测，了解这一地区的环境变化规律，以期能够对全球的环境变化作出迅速的反应。主要研究项目是：
（１）利用气象卫星影像进行北极地区生态环境变化监测的研究；
（２）微波遥感用于北极地区冰融监测的研究。\\par
地理信息系统
地理信息系统是基于计算机技术的地理环境信息系统数据采集，存储，处理，应用和管理的软硬件系统。它包括国土基础信息系统和专业地理信息系统的研究。国土基础信息系统含有大地数据库、地形数据库、地名数据库和地球重力数据库，以及配套的分析处理、综合管理和应用服务系统。各类专业地理信息系统是以测绘信息为基础的资源与环境信息系统体系。“九五”期间主要研究下列项目：
１．３Ｓ集成的理论与关键技术
针对３Ｓ集成这一国际学术前沿，研究和发展３Ｓ集成系统的理论方法和工具。其目标是研究３Ｓ集成系统设计、解决系统设计过程中出现的一些共性的问题，如３Ｓ集成系统的实时空间定位、一体化数据管理、语义和非语义信息的自动提取、数据自动更新、数据实时通讯等，为进一步设计和研制实用的３Ｓ集成系统提供理论、方法和工具。差。这种系统将加密作业中的观测、记簿、检核、穿孔、校对和计算等繁多的手工操作合为同时进行观测计算的一个工序。它采用人机对话的方式，作业员能根据计算机计算结果反馈的信息适时地修正错误，从而减少了误差影响，提高了原始数据的精度。由于微机的操作系统可支持多项任务作因而多项数据采集和区域平差可同时进行，使效率更为提高。\\par ３、数字摄影测量的研究
一九七四年，军测研究所首次用手工方式建立起一块数字地面模型，利用电子计算机测出了等高线图,组成了比较初级的“数字摄影测量系统”,获一九七八年全国大会奖。一九八Ｏ年又研制成功一种数字化测图仪，它由数字化器、电子计算机和扫描机组成新的“摄影测量系统”，可以进行数字地面模型的计算和内差、等高线的跟踪与平滑、空中三角测量和数字微分纠正等，一九八二年通过国家鉴定，认为质量好，功能强，速度快，已进行小批量生产。国测研究所在一九七五年开始研制数控测图仪，这是一种基于像方测量原理的半自动化测图仪器，由像片坐标系数子化器和数控绘图桌组成，人眼观测像点的Ｐ值，经微机处理控制自动作业，一九八一年通过国家鉴定，认为性能稳定，精度较高。在曲线拟合与信息压缩方面有特色。一九八二年又采用线原素纠正原理，研制出数控正射投影仪，某些功能也达到国外同类型产品的水平。两所进行了解析测图仪整机的研制，并分别形成了商品化的产品，获得国家科技进步一等奖。 \\par 武汉测绘科技大学王之卓教授和张祖勋教授进行了全数字化自动测图的理论和方法的研究，形成了实用化系统ＷＵＤＡＭＳ。该系统包括数字影像的辐射与几何预处理、数字影像方位参数的自动确定、特征提取与定位、影像匹配理论与算法、匹配的可靠性理论与精度、建立数字地面模型ＤＴＭ、在ＤＴＭ的基础上进行严密校正产生正射影像、自动绘制等高线、产生带等高线的正射影像及真实立体模型与景观、由二维影像获取被摄物体的三维空间位置与形状。他们利用以电子计算机为主的一种扫描微密度计的系统将航摄底片按灰度元素数字化后，通过一系列软件自动地进行影像数字相关，建立数字地面模型，测制等高线，构成正射影像地图。其中建立数字地形模型的中间成果，能用于控制正射投影装置，可供生产使用。这一系统还发展了一些图象增强、几何纠正、分类等功能的软件包。\\par４、航天摄影测量的研究
航天摄影测量是利用航天飞行器的摄影仪或其它遥感探测器获取地球或其它星体的图像资料和有关数据，经过图像处理、像片量测、地形测绘、地物判读、解析计算等以确定点位和测图。
一九七四年后，中国先后发射了科学试验地球卫星，为发展航天摄影测量开阔了道路。从七十年代中期开始，不少单位就利用地球资源卫星获取地面资料测图，如更新青藏高原冰川雪被的变化，古冰川的分布、湖泊类型结构和森林面积等。黑龙江省测绘局曾利用卫星图像做过修编1:100万比例尺地形图的试验，取得较好效果。军测研究所用各种航天摄影资料进行1:10万比例尺地形图、影像图数字影像图、数字等高线图以及立体影像图等测绘试验，并形成了相应的软件系统。一九八Ｏ至一九八三年间，全国农业区划委员会组织国家测绘局、林业部、农牧渔业等46个部门，利用光学模拟纠正后的1:25万比例尺卫星像片,参照较小比例尺地形图和航空像片,进行了全国1:200万比例尺土地利用图,为国家进行农业区划提供了重要基础资料,此项科研成果获一九八五年国家攻关项目奖。武汉测绘学院于一九八二年至一九八三年进行了“遥感技术在湖北省湖泊面积调查中的应用”和“遥感技术在洪湖水生植物分布调查中的应用”等研究工作，利用光学模拟法处理卫片图像，为环保部门及时提供了资料，其它许多经济建设部门也根据各自的需要，利用光学模拟处理卫片图像编制各种图件。\\par 八十年代以来，在工程建设和城市建设方面，航空遥感技术也是得到迅速发展。北京、天津、上海、广州等许多大城市及大形工程进行了以城市规划和环境保护为主要目的的综合航空遥感（即传统航空摄影测量和多种传感器综合）试验，彩色红外摄影和多光谱摄影在专业制图中取得了良好的效果。国测研究所与深圳城市规划局合作编制了1:1万比例尺彩色多光谱航空影像图，同时，正在编制深圳经济特区沙河土地利用图，利用多光谱彩色航空摄影，经彩色合成，按国家土地资源详查分类规范进行室内解译，外业检核典型样块方法制作。煤炭部航测遥感公司在陕西、山西、吉林等地区将航空遥感技术应用于煤田预测、普查找煤和探测矿井水、火灾害等方面，并综合进行大地定位、遥感地质与航测成图，绘制了大量航测遥感地质填图，获国家重点科技攻关奖。
为发展中国的摄影测量和遥感技术，中国向法国、联邦德国和美国等国进行了科学技术合作。从一九七八年开始，国家测绘总局和法国地理院对Ｓpot卫星的制图应用进行合作,并在湖南建立了Spot卫星接受试验场,准备进行较大规模的研究试验。
三、地图制图的研究
中国地图制图的研究工作，在理论方面主要是用数学方法将地球椭球面上的经纬线如何更加合理地描绘在平面上，探求地球投影的各种方法及其变换和判别等。在编制技术方面，重点已由普通地图制图转向专题制图的研究，并向使用、综合、系统制图的方向发展，特别的是研究利用机助制图方法代替手工编图作业，建立地图数据库，实现制图自动化。在地图印刷方面。对地图复制技术，包括复照、翻版、分涂、制版、打样、印刷、装 等工艺进行了研究和试验。\\par１、地图制图理论和应用的研究
五十年代初，中国基本比例尺地形图采用高斯克吕格投影作为制图数学基础，它具有较高的数学年精度，但在中国低纬度地区长度变形较大，解放军测绘学院对此进行研究，提出了改善投影变形的“双标准经线等角横圆柱投影”的建议，并研究出一种概括所有沿经线分带的等角投影表达式。为满足编制国家大地图集和省、自治区地图集的需要，吴忠性和胡
对地图集的投影选择和设计进行了研究，在乎理论和应用上都取得了一些成果。在探索新的地图投影方法方面，地图制图科学工作者也做出了许多贡献。如五十年代提出的根据变形椭圆探求新的投影中，将传统的条件扩充为一种函数条件，方法上有所创新。进入六十年代以后，对圆柱、方位、圆锥三种常用投影的变换规律和圆锥投影的性质进行分析，深化了对投影的认识。七十年代末，又对投影变形的内涵进行了研究，提出客地图投影的分类原则。在新型地图投影的探索中，经过系统的分析研究，已经提出一系列新的方案，如“方位投影仪的图解解析法”、“圆柱投影的图解解析法”和任意性质的圆锥投影”等都是对近代投影反求法的巧妙应用。解放军测绘学院还研究了沿经线分带的两种等角投影方案，并指出了它的集合和近似等角的多圆锥投影的集合的几何特征和相互联系。\\par 制图综合是地图编制中的重要理论问题，直接影响到地图的优劣。五十年代，中国主要是学习和借鉴苏联的制图综合理论指导地图生产。六十年代后，开始根据中国自然景观的特点，对普通地图的图式符号进行研究，制定出普通地图的图式系列，提高了地图的编制质量，解放军测绘学院和武汉测绘学院对地图六大要素的制图综合理论进行了系统的探索，侧重研究了以描述形式表达地图内容，统一和确定了地图的综合指标、综合原则和容量等问题，取得了不少成绩。国测研究所和军测研究所对地貌和居民地要素的综合取舍指标作了重点研究，提出了较有价值的学术见解，提高了地图编制水平，并制定1:10万、1:20万、1:100万比例尺地形图图式提供了基础资料。中国科学院所属各地理研究所、武汉测绘学院、南京大学地理系在专题制图理论的研究方面做了不少工作，八十年代初先后出版了几本专著和教材，有力地推动了专题地图研究工作的进一步发展。 ２、遥感信息在地图制图中的应用
遥感技术的迅速发展，为地图制图提供了新的信息源，并促进了制图工作的发展。\\par 早在六十年代初，国测研究所就开始对平原地区航摄影像图的内容、表示方法及印刷工艺等进行过研究试验。许多单位为开发利用海南岛资源，也制作过航摄影像图，并编制出该岛农业资源及土地资源图。七十年代，中国科学院地理研究所等单位在云南滕冲进行了航空遥感的综合试验，编制出《滕冲航空遥感图集》，这标志着遥感信息在地图制图中应用的研究发展到新的阶段。
航天遥感的制图应用，开始于七十年代中期。国测研究所和中国科学院地理所等用资源卫星图象进行光学纠正和镶嵌，相继编制出全国1:100万和1:400万卫星影像图、1:200万土地利用卫星影像图及1:50万卫星彩色影像图册。八十年代开始，总参测绘局和中国科学院地理所合作研制出北京、天津及相邻地区的1:25万比例尺卫星影像图，主要借助电子计算机实现对图象的投影变换和扭曲变换，并进行数字镶嵌及灰度调整，使影像图具有较高的数学精度和实用价值，不仅为机助影像图提供了有益的经验，也可为编制专业底图作出统一标准。国家测绘局等单位还编制出1:25万比例尺土地利用卫星影像图，一九八五年获国家科技攻关项目奖。国家遥感中心与中国科学院遥感应用研究所编制的卫星影像中国地学分析图集，分别采用光学纠正和镶嵌，少数经过数字图象处理，包括土地覆盖与土地利用、水文动态迹象、地表形态特征、地质构造形迹和全国参考图五个部分，内容比较丰富。地质矿产部水文地质工程地质局编制的“华北平原卫星像片水文地质解译图”，都具有重要的实用价值。在利用卫星图像编制各种地图、图集的同时，国家遥感中心与国测研究所还展开了遥感图像复制技术标准化及其质量控制的研究，取得了初步成果。武汉测绘学院专门研制了适用于量算图形或专题地图各要素面积的积分面积量测仪，一九八二年已通过鉴定。 ３、机助制图
机助制图是应用电子计算机和图形输入、输出等设备进行制图信息的采集、识别、存储、处理和图形表示，是地图制图的一个新的研究领域。
七十年代初，中国科学院地理研究所引进了一套包括电子计算机、图形数字化器和绘图机的设备，建立起初级机助制图系统。一九七七年，南京大学地理系利用电子计算机进行了编绘1:5万地形图的实验.科学院地理研究所开展了官厅水库水源监测数据自动制图的试验,对地图图廓、公里网注记、比例尺图形等自动绘制，并能量测图上曲线长度、图形面积等，为机助制图的发展打下了初步基础。
七十年代末，一些测绘、地理科研和教学单位相继组建了机助制图的研究机构，建立了各自的制图系统，研究内容涉及到机助制图的各个领域，如：(一) 地图投影是地图信息准确定位的科学依据，解放军测绘学院在“自动建立地图数学投影资料的基础软件的研究”中，实现了经纬网的自动绘制和不同地区投影资料的自动变换，并进一步建立起1:20万比例尺地形图的全要素符号库;(二)地图信息的数字化是机助制图的关键步骤,国测研究所为了实现等高线高程的自动推算,开展了从扫描等高线获取数字高程,模型的原理实验,包括构成数字高程模型及等高线矢量数据组的全过程,还研制了等高线扫描数字化软件包;(三)建立地形图符号程序是机助制图的基本建设,军测研究所建立了一个能根据提供的数据,按地形图图式的有关规定,自动绘制地形图符号的程序库,包括1:2.5万、1:5万、1:10万和1:50万比例尺地形图的全部符号。不久又研制成JZ-1型计算机制图系统，具有绘制各种地图的基本功能，并能完成地图各种投影间的图形转换，配齐了地图绘图软件和中文字库；(四)地图的自动编制要反应编制者的思维判断,因而是机助制图中较难解决的课题.成都地理研究所和解放军测绘学院在这方面作了一些尝试，前者在1:100万比例尺数字制图数据库中，经过信息提取、修改补充、线状要素连接、投影计算、综合化简、输出绘图等自动处理，获得1:200万比例尺分色阳片,制作出彩色打样图;后者将4幅1:5比例尺地形图的等高线数子化后,经过一系列自动处理,输出一幅1:10万比例尺地形图的等高线版.此外,在地貌系列制图自动化方面,中国科学院地理研究所对地貌信息的数字表示和数据结构的设计进行了研究,通过图形数字化、地貌数据处理和条件评价，在绘图机上输出了青海湖地区的地貌基本单元图、地貌形态类型图等，促进了在地貌研究中采用数据分析技术，并制出一批新的地图作品。
八十年代以来，由于微型计算机的广泛应用和数据库技术的普及，在建立各类地理信息系统的基础上，机助制图的发展进入了应用阶段。兰州沙漠研究所利用微机编制沙漠数字符号图，实现了环境监测与动态变化的自动制图系统。南京大学地理系利用微机建立统计地图自动制图系统，制出了东南地区稻谷播种面积比例图、江苏人口密度图、各市耕地面积分布图和矿产品位直方图等。中国科学院地理研究所开展了建立全国县级行政区化单元数据库的工作，为地理分析、资源调查与地图制图提供了数据资料和技术方法。武汉测绘学院研制的地图数据库管理系统，具有对数据进行存储、统计、检索、分类以及文件的建立和维护；数据的传递与显示等多种功能。总参测绘局研制成功的“态势图自动处理系统”具有数字图象和；模拟图象显示处理的功能，能大屏幕显示多色缩微地图，其内容详细，清晰易读，是比较理想的图形显示系统，在国内属首创。这一系统的研制成功，为实现军事指挥自动化迈出了重要的一步。 ４、地图印刷工艺的研究试验
地图制印技术的研究，除五十至六十年代间就已完整的全套常规制印设备的研制以及七十年代已基本推广应用的刻图法系列外，主要从四个方面进行：一是在制印设备方面，侧重研究向自动化和电子计算机控制的方向发展。例如多色线划地图电子分色扫描机已投入生产使用，获一九七八年全国科技大会奖，复照仪已实现双曲线丝杆加补偿机构的自动调焦，照相植字机已由手工操作向半自动的自动定位图
面植字机过渡，并发展为电子计算机控制的地图注记系统；同时已开始试验将小比例尺地图集的地名索引，通过建立地名数据库实现激光自动排版。二是在快速复印方面，主要研究重氮复印法或静电复印法，八十年代军测研究所完成客静电制版机的试制，于一九八四年通过技术鉴定，并装备为野战静电制印车，它能把彩色地形图快速复制成多层次素图，也可利用地图缩微片补印地图，加快了出图速度和环境适应能力，一九八五年获国家科技进步三等奖。三是地图缩微技术方面，集中研制缩微系统。军测研究所完成了地图缩微的机械设备和材料的试制，初步形成了一定的生产能力，生产的地图缩微片，不论用投影静电制版方法，或先投影在制版胶片上再晒制重氮预制版，均可取得质量好的印刷图。国测研究所曾引进全套美国柯达缩微系统，试验用于文献资料、大地成果、航空摄影像片及1:1万或更大比例尺地形图的缩微复制及自动检索。四是在多色地图制印工艺方面，四色印刷已由五十年代三色套印样本的试验到六十年代应用于分区设色地图制印，发展到七十年代用于制印复杂的较小比例尺专题地图。八十年代，国测研究所曾结合土地利用图的制印，试验用撕膜染色、电子分色加网为基础进行四色印刷的工艺，获得了较好的效果，结合国家地图集的制印试验，进一步通过标准化测试，研究地貌分层设色和较复杂专题地图的减色印刷问题。由于一系列预涂感光胶片的研制取得了重氮考贝片、重氮撕膜片、氯化银胶片、高反差特硬性胶片等成果，使地图制版过程由五六十年代的玻璃版铬胶翻版、ＰＶＡ版和简化分涂等工艺逐步转向胶片化、预制化、系列化，从而大大简化了地图制印的操作工序。\\par
四、国家基础地理信息系统建库和地理信息系统研究
在测绘科学技术的发展中，一个极其重要的项目是国土基础数据库的研究和建立。测绘行业近三十年来，在全国范围内进行了大量测绘工作，已获取了数以千万计的基础数据，这些信息绝大部分还只是表册、像片和图纸的形式提供用户使用，不能满足迅速存取和使用信息的需要，同时考虑到国土资源基础信息是其他各类专业信息的空间载体，各专业信息只有以国土基础信息为基础，才能最大限度地发挥其经济效益。因此，国家测绘局一九八五年开始筹建国土基础信息系统，作为国家经济信息系统和国土资源与环境信息系统的一个重要组成部分。在国家计委和国家科委支持下，国测研究所进行了国家基础地理信息系统的建库研究，已建成全国１：１００万数字地形模型、全国１：１００万地形数据库、全国１：１００万地名数据库、全国１：４００万地形要素数据库和试验性重力数据库。并应用于国务院综合国情地理信息系统，国家防汛总指挥部和水利部放洪快速灾情分析系统，中长期地震预报研究，无线电频率管理，地理定量分析和编制地貌图，等高线选取研究，编制我国调频广播覆盖网规划，秦山核电站事故应急处理系统，国家信息中心的国土资源信息系统，国家计委区域性规划纲要的制定，国家计委长江三角洲和沿江地区位置图的快速生成，国家统计局全国人民代表大会信息咨询系统，国家气象局中尺度天气预报研究和气象卫星信息汛期洪水监测系统，国家海洋局全球气候变化预测、影响和对策研究。\\par 在国家基础地理信息系统一期工程的基础上，正开展全国１：２５万地形数据库和地名数据库的建库研究。
四、工程测量的研究
随着工程建设的发展，工程测量的理论和应用的研究也逐步开展起来，并取得了很多成绩。在八十年代以前，工程测量的研究，主要是解决大于1:5000比例尺地形图测图的精度，在一些较大测图范围内，为了快速提供所需地形图，减轻外业劳动强度，一些单位研究试验用小比例尺航摄资料或地面摄影测量方法，测制大于1:5,000比例尺的地形图取得了满意的结果。如煤炭部航测大队测制的1:5,000和1:2,000比例尺煤田地形图，获一九八七年全国科技大会奖。地质矿产部一九七九年组织了湖北、福建、四川、陕西、黑龙江五省局测绘队利用小比例尺的航摄资料，放大5倍至7倍，进行测图试验，精度完全能满足地质工作的要求，提高功效两倍，已在该部普遍推广应用。进入八十年代后,工程测量的科学研究多集中于施工测量、变形测量和近景摄影测量的应用等方面。
１、施工测量和变形观测仪器和方法的研究
工程施工中的测量检查和工程竣工后的变形观测是各项大小工程建设的必要保证。但由于地区条件和工程规模不同，对测量精度和速度要求不一，常规测量方法已不能完全满足千差万别的建设工程的需要。因此，研究、发展自动化、高精度的仪器和遥控、遥测与自动记录的方法就成为工程测量研究的重大课题。\\par 七十年代国外新发展的激光测距技术引进国内，开始在工程测量中应用，取得了较好的效果，促进了中国激光测距方面的科学技术研究。一九七四年，冶金部勘察总公司、清华大学和常州第二电子仪器厂联合研制出激光地形测绘仪。一九七八年军测研究所研制的激光测距仪，测程为8公里，精度为±(2.5厘米+4×10ˉ6D),重量为5公斤.此后,又有许多单位研制出专用于工程测量的多功能、高性能、用途广的激光测绘仪器，如武汉测绘学院研制的激光垂直投影仪和激光准直仪，长办研制的波带板激光准直仪，北京建筑工程研究所研制的建筑激光仪，水电部第四工程6秒经纬仪激光装置，军测研究所研制的激光指向仪，煤炭科学院唐山分院研制的防爆激光指向仪，湖北综合勘察院（后改湖北勘察设计研究）研制的衍射频谱和投影成像的准直系统，山东电讯七厂和靖江测绘仪器厂研制的激光投点仪等。这些激光仪器有的获国家发明奖，有的投入客批量生产，在科学试验和生产作业中都发挥了明显的作用。例如：在北京首都钢铁公司双曲冷却塔的建造工程中使用国产自动安平激光装置，控制了圆形建筑物的中心位置，其激光自动扫描标高的相对精度达±0.5毫米，使安装工程顺利完成。武汉电视塔施工中，第一冶金建设公司使用激光准直仪施测，垂直投影精度达±5毫米，塔顶的垂直偏差仅±40毫米,保证了工程质量.武汉测绘学院利用真空波带板激光准直仪对湖北青山电厂安装大型汽轮发电机组进行观测,测线长42米,准直精度达±0.05~±0.10毫米,保证了安装精度.许多矿山建设,在施工测量中使用激光指向仪测设巷道中线方向和坡度,减轻了测量人员的劳动强度. 陀螺经纬仪对矿井、隧道、森林及炮兵和军事地下工程的定向有重要作用，一九八五年北京矿业学院首先开始研制，一九六Ｏ年制成陀螺经纬仪样机，以后虽加改进，但精度仍较低。一九六Ｏ年军测研究所也开始研制陀螺经纬仪，精度达±3分,到一九七四年有研制成功±1分、±20秒和±8秒适用于炮兵测地的陀螺经纬仪.进入七十年代以后,煤炭科学院唐山分院、西安光学仪器厂和徐州光学仪器厂分别研制出±40秒和±15秒的陀螺经纬仪，这些仪器在矿井下试验应用，简化了定向手续，提高了坑道贯通精度。八十年代以后，一些科研单位正在研制精度和自动化程度更高的陀螺经纬仪。 ２、近景摄影测量的研究和应用
近景摄影测量指在100米以内的距离,用地面立体摄影仪摄取地面目标瞬时高密度信息,研究物体静态的形状或变化过程,特别是对于测量不易接近的目标或有危险的建筑物,有更重要的作用.因此,近景摄影测量在建设和科研中都有广泛的用途.中国主要在下列一些方面进行了近景摄影测量的研究试验工作. 一是对古建筑、古文物的测绘。从八十年代初开始，冶金部勘察总公司先后对河北邯郸南响堂洞、华严洞石雕佛像和正定临济寺衣钵塔进行近景摄影测量，编绘出佛像的立体体态图和塔身1:50立面现状图，为维护和修缮古迹提供了精确的依据。武汉测绘学院对汉阳归元寺的释伽牟尼像进行近景摄影测量，绘制了1:10的等值线图,还对唐代一座石刻进行了精密摄影测量的试验.同济大学与华东电力设计院对杭州灵隐寺和岳庙人物进行近景摄影测量,绘制了灵隐寺正、立面图和岳飞的塑像图。北京园林局委托清华大学等单位对北京各公园古建筑园林艺术进行近景摄影测量绘制出一部档案资料。江苏建筑设计院对苏州虎丘云岩寺塔，城乡建设环境保护部综合勘察设计院对北京九龙壁、恭王府、五塔寺金刚宝座塔，蓟县白塔、独乐寺、观音阁，四川宝顶山摩崖石刻造像和大同云岗石窟等进行近景摄影，绘制现状立面图及部分细部大样图。陕西省测绘局对西安大雁塔和秦陵兵马俑进行近景摄影测量，测绘了大雁塔倾斜和兵马俑的等值线图。这些研究成果对古代遗迹、文物、建筑、和园林艺术的保存和修复都有重要作用。
二是在工程设计上的应用。城乡建设环境保护部综合勘察院在用强夯法固基的现场检验中，采用近景摄影测量对12吨重的夯垂在18米落距的工作状态下进行摄影、测定夯锤捶一次大地面点的三维坐标，以求取每隔几分钟的地面变形，并与其他动压力测试和钻探资料结合，分析在特定工程地质和施工工艺的条件下，强夯法的机理与施工的规律，取得了精确的数据。他们还对“扩体量测在试验中承受直至近千斤的反力情况，可以对梁的变形及各部位连接件拉伸变化进行分析，以考核设备的安全和合理程度，测定变形精度可达±0.5毫米.
三是在水利工程中的应用，长办利用近景摄影测量
测定葛州坝二江泄水闸闸墩面的平整度，精度达±5毫米，检定了该建筑物溢流的程度。水电部第四工程局在龙羊峡工程中，用近景摄影测量对滑坡进行测量和验收土石方量既保证了施工安全,又提高了工作效率,水电部第九工程局研究隧洞全断面摄影测量方法,取得了成功。湖南凤滩水电站用同步立体摄影进行大坝水力学原型观测，验证了设计和模型试验。华东水利电力设计院在新安江大坝泄水时，同步立体摄影测量绘制水流轨迹图，取得了大坝泄水准确数据。从这些研究试验中，证明立体摄影测量在水利工程中效益显著。
四是在环境保护中的应用。从一九七六年开始，西北电力设计院、长办、水电部天津勘察设计院等单位分别陕西略阳、北京京西、江苏徐州三大火力发电厂进行烟囱、烟弹的烟道同步立体摄影试验测量出烟流平面扩散的系数。一九八Ｏ年成都冶金勘察公司和西南电力设计院对已建的烟囱和用飞艇携带烟源的烟道进行同步立体摄影，测定出大气水平和垂直扩散的系数。一九八三年又为四川攀枝花钢铁公司测定了钢渣排放瞬间所形成的蘑菇云扩散速度。这些试验监测工作为环境保护和环境治理提供了可靠的依据。
五是其它方面的应用。
中国科学院地理研究所用地面摄影方法量测油库储油的体积，即用立体测图仪测绘油库不同高度水平截面，从而计算出所需数据。国家地震局武汉地震研究所与同济大学用近景摄影校准油轮容量，用立体坐标量测仪测点，计算出油轮在不同储油水平时的体积。兰州冰川冻土研究所在雪崩时运用地面摄影测定总崩塌量和雪崩的最大高度，为研究雪崩提供了外部形态资料，包括像片和地图资料。同济大学和国家体委合作用普通相机和高速摄影机进行近景摄影测量，测量运动员短跑的步幅长平面位移及运动轨迹。陕西省动物研究所对珍贵动物金丝猴头骨和鱼类标本进行生物近景摄影，精确绘制出头骨和标本的立体图和等值线图。国家地震局武汉地震研究所还利用近景摄影测量地震后建筑物局部变形与破坏成都，精确量算出振动裂缝的大小，为研究建筑物抗震和设计提供可靠依据。在公安侦破工作中也用近景摄影研究作案人足迹的形状特征。近景摄影测量的应用领域日益拓宽
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