1.1 概述
·1.1.1 測量學的發(fā)展·
測量學研究的內容包括確定地球和其他實體的形狀、大小和重力場，并在此基礎上建立一個統(tǒng)一的坐標系統(tǒng)，利用各種測量儀器、傳感器及其組合系統(tǒng)，獲取地球及其他實體在一定坐標系中有關空間定位和分布的信息，制成各種地形圖和專題圖以及建立地理、土地等各種空間信息系統(tǒng)，為研究地球自然和人文現(xiàn)象，解決人口、資源、環(huán)境和災害等社會可持續(xù)發(fā)展中的重大問題以及為國民經濟和國防建設提供技術支撐和數(shù)據保障。
測量學的任務主要包括測定和測設兩個方面。測定是測量地球表面的自然地貌及人工構造物的平面位置及高程，并按一定比例尺繪制成圖，供國防工程及國民經濟建設的規(guī)劃、設計、管理和科學研究使用；測設是將設計圖上的工程構造物的平面位置和高程在實地標定出來，作為施工的依據，測設也稱為施工放樣。
隨著近代科學技術的迅速發(fā)展和社會生產的廣泛需要，測量學已發(fā)展為幾門彼此緊密聯(lián)系而又自成體系的分支學科，它包括：
①普通測量學：研究地球表面較小區(qū)域內測繪工作的基本理論、技能、方法及普通測量儀器的使用技術和比例尺地形圖測繪與應用的學科，是測量學的基礎部分。
②大地測量學：研究在較大區(qū)域內建立高精度大地控制網，測定地球形狀、大小和地球重力場的理論、技術及方法的學科。由于人造地球衛(wèi)星的發(fā)射和空間技術的發(fā)展，大地測量學又分為常規(guī)大地測量學和衛(wèi)星大地測量學以及空間大地測量學。大地測量工作為其他測量工作提供高精度的起算數(shù)據，也為空間科學技術和國防建設提供精確的點位坐標、距離、方位及地球重力場資料，并為與地球有關的科學研究提供重要的資料。
③攝影測量學：研究利用攝影手段來獲得被測物體的圖像信息，從幾何和物理方面進行分析處理，對所攝對象的本質提供各種資料的一門學科。由于攝影取得的信息能真實和詳盡地記錄攝影瞬間客觀景物的形態(tài)，具有良好的測量精度和判讀性能，因此攝影測量除用于常規(guī)測繪攝影區(qū)域的地形圖外，還廣泛應用于建筑、考古、生物、醫(yī)學、工業(yè)等領域，如橋梁變形觀測、汽車碰撞試驗、爆炸過程監(jiān)視和動態(tài)目標測量等方面。
④工程測量學：研究工程建設在勘測設計、施工過程和管理階段所進行的各種測量工作的學科。主要內容有：工程控制網的建立、地形測繪、施工放樣、設備安裝測量、竣工測量、變形觀測和維修養(yǎng)護測量等。工程測量學是一門應用科學，它是在數(shù)學、物理學等有關學科的基礎上應用各種測量技術解決工程建設中實際測量問題的學科。隨著激光技術、光電技術、工程攝影測量技術、快速高精度空間定位技術在工程測量中的應用，工程測量學的服務面越來越廣，特別是在現(xiàn)代大型工程建設中的應用大大促進了工程測量學的發(fā)展。
我國測量技術的應用有著悠久的歷史，在幾千年的文明歷史中有著許多關于測量的記載，如戰(zhàn)國時期就發(fā)明的世界上最早的指南針；東漢張衡發(fā)明的渾天儀；西晉斐秀提出的《制圖六體》；到18世紀初清康熙年間，進行了大規(guī)模的大地測量，于1718年完成了世界上最早的地形圖之一——《皇輿全圖》。新中國成立后，測繪事業(yè)得到了迅速發(fā)展，成立了國家和地方測繪管理機構，建立了全國天文大地控制網，統(tǒng)一了全國大地坐標和高程系統(tǒng)，測繪了國家基本地形圖，在測繪人才培養(yǎng)、測繪科研等方面都取得了巨大的成就。尤其是現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，測量內容由常規(guī)的大地測量發(fā)展到人造衛(wèi)星大地測量，由空中攝影測量發(fā)展到遙感技術的應用；被測對象由地球表面擴展到空間，由靜態(tài)發(fā)展到動態(tài)；測量儀器已廣泛趨向電子化和自動化。
·1.1.2 本課程的任務和要求·
測量在公路工程建設中占有非常重要的地位，從公路與橋梁的勘測設計，到施工放樣、竣工驗收無不用到測繪技術。例如公路在建設之前，為了確定一條經濟合理的路線，必須進行路線勘測，繪制帶狀地形圖和縱、橫斷面圖，并在圖上進行路線設計，然后將設計路線的位置標定在地面上，以便進行施工。當路線跨越河流時，必須建造橋梁，在建橋之前，測繪橋址河流兩岸的地形圖，測量河床斷面、水位、流速、流量和橋梁軸線的長度，以便設計橋臺和橋墩的位置，最后將設計位置測設到實地。當路線跨越高山時，為了降低路線的坡度，減少路線的長度，多采用隧道穿越高山。在隧道修建之前，應測繪隧址大比例尺地形圖，測定隧道軸線、洞口、豎井等位置，為隧道設計提供必要的數(shù)據。在隧道施工過程中還需要不斷地進行貫通測量，以保證隧道構造物的平面和高程正確貫通。
道路、橋梁、隧道工程竣工后，要編制竣工圖，供驗收、維修、加固之用。在營運階段要定期進行變形觀測，確保道路、橋梁、隧道構造物的安全使用?？梢哉f，道路、橋梁、隧道的勘測、設計、施工、竣工及保養(yǎng)維修等階段都離不開測量。
本教材主要內容包括普通測量學的基礎知識和部分工程測量學知識，將重點講述測量學的基本理論、方法、常規(guī)儀器的構造與使用和基本技能，適當介紹測量新技術和新儀器。
根據路橋工程的特點，結合我國交通事業(yè)的發(fā)展，非測量專業(yè)的學生在學習完本課程以后，要求達到：
①掌握普通測量學及公路工程測量學的基本理論知識和基本方法。
②隨著科技的發(fā)展，測量儀器不斷地更新?lián)Q代，要求不僅能正確使用現(xiàn)代各種測量儀器和工具，而且要掌握各類儀器測量的原理，以便在將來的工程中能及時地應用每一種新型的儀器和工具，適應測量方面新技術、新理論的發(fā)展要求。
③能采用不同的儀器、利用多種方法正確地進行小區(qū)域大比例尺的地形測繪。
④在公路勘測、設計和施工中，具有正確應用地形圖和有關測量資料的能力，如根據圖紙進行地形分析、施工前的放樣分析和工程計量等。
⑤掌握路橋方面的工程專題，即掌握公路中線測量、基平測量、中平測量、縱橫斷面圖測量及繪制，掌握施工放樣的基本方法，能完成路基邊樁、邊坡、豎曲線以及涵洞的放樣，能測定橋梁中線、能進行橋梁墩臺的中心定位，了解隧道的有關測量。