万丈高楼平地起,各类工程项目开始之前,往往会有穿着反光马甲、头顶安全帽的测绘人员拿着仪器进行勘测。对各类工程项目而言平地多是奢求,测绘人员更多的时候要餐风露宿、跋山涉水、丈量大地为建设项目打下坚实的基础。
而今随着新型基础设施建设的推进,北斗三号卫星导航系统完成全球组网,5G﹢北斗的精准定位网络覆盖全国,测量测绘行业应用迎来产业化的新时代,更多智能化应用将让工程测量测绘更精准、更快速,而这一切并不是一蹴而就的,它来源于前人不断的探究。
最早的地图
提起测量测绘工作定会让人想起地图,而古代不像现代工程测量可以操控无人机进行土地测绘,那时候多以人力丈量,所以便有了炎帝以脚为尺,丈量大地,绘制地图;大禹治水,河伯献图,成功治理黄河水患等神话故事。虽不知真伪,但有一点是值得肯定,此类方法十分笨重,需要耗费大量的时间、人力,最后成图的精度还无法保证。
不过即使是这类精度低的地图,在古代也弥足珍贵,它是军事战略重要支撑、还是地位体现,才有流传至今的荆轲刺秦图穷匕见、周朝各诸侯王以抢夺鼎来定义自己地位的历史故事。
而最早有迹可查的地图,当属”托勒密地图”。它是在公元120年,由天文学兼地理学家克罗狄斯•托勒密综合前人的成果,提出了绘制经纬线的概念,设法将经线、纬线绘成简单的扇形,然后以已知的经线和纬线做定点,绘制而成。虽然这幅地图并不精准,但却对后世产生了深远的影响。
绘制技术的发展
为了提升测绘的精度、效率,古人不断对工具进行改进,直至汉代“测量车”(记里鼓车)的出现使得测绘效率有所提升。
这种马车是特制的分为两层,每层都有假人,车行一定的距离就会敲一下鼓,打一下铃。这样负责丈量的人就能准确的计算出地图的距离,而且非常省力。不过真的要说逐步接近现在地图,就不得不提三国的时候出现了一位地理学上的杰出人物——裴秀,他提出了制图六体法:分率、准望、道里、高下、方邪、迂直。
分率:地图上所用的比例尺
准望:地图上的方向
道里:距离
高下:相对高度
方邪:斜坡
迂直:高度和距离的换算
无疑“制图六体法”的提出,让地图精准上有了质的飞跃,不过这也只是在“天圆地方论”的基础之下,地球的球面特性而导致的形变,又会严重影响了准确度。
近代地图的雏形
真正证实地球是圆球形的,还是在1522年9月麦哲伦完成环球航行,此后1569年,墨卡托设计了正轴圆柱投影,在这种投影制成的地图上,经线和纬线垂直相交,地图上的角度与实际一致,这是在大航海时代使用最广泛的地图。
1570年,经过完善后这种地图以奥特里乌斯地图之名首次出现,现代世界地图由此奠基。10年后,意大利传教士利玛窦到达澳门。在中国辗转多地、汉语精熟的利玛窦向当时的明朝万历皇帝献上了生日贺礼,一幅伪圆柱投影的木刻世界地图。万历甚为喜欢,协助工部员外郎李之藻将中国转绘到世界地图的中心位置,并利用《大明混一图》等中国地图资料对利玛窦的底图进行完善。一年左右的时间里,李之藻增补了大量关于中国的地理信息,中国省份、重要城市都有详细标注,对黄河、长江还详细标出了其发源地和流经的省份。
至此现代地图基本诞生,其中包含了众多前人的心血,在发展过程中形成大地测量学、普通测量学、摄影测量学、工程测量学、海洋测绘和地图制图学等分支学科,更随着时代的发展不断提出新的需求。