测量的历史概况
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测量工具的发展历史测量工具是人类为了满足实际需求而不断创新发展的产物。
它们在各个领域中起着至关重要的作用,帮助我们准确测量物体的大小、距离、时间等各种参数。
本文将以测量工具的发展历史为主题,介绍测量工具的起源、演变和应用。
起源人类对于测量的需求可以追溯到远古时期。
早期的人类需要测量物体的长度、面积和体积,以便更好地适应环境和生存。
最早的测量工具可以追溯到公元前3000年的古埃及文明,他们使用的是简单的测量工具,如木尺、绳子和石头。
这些工具虽然简单,但已经为后来更复杂的测量工具奠定了基础。
演变随着时间的推移,人们对测量工具的需求越来越高,测量工具的发展也变得越来越复杂。
在古代,许多文明都有了独特的测量工具。
例如,古希腊的伽利略使用了简易的望远镜来观测天体运动,这可以算作是现代光学仪器的起源。
另外,古代中国的工程师在土木工程中使用了水平仪和罗盘等测量工具,这些工具在现代仍然得到广泛应用。
到了中世纪,测量工具的发展进入了一个新的阶段。
当时,工匠们开始使用更精确的测量工具,如卡尺、量角器和量规。
这些工具的出现使得测量更加准确,并为后来的科学研究和工程设计提供了基础。
在这个时期,人们开始使用几何学原理来解决测量问题,这极大地推动了测量工具的发展。
现代应用随着科学技术的不断进步,测量工具的应用范围也不断扩大。
在现代社会中,测量工具几乎无处不在。
在医学领域,医生使用血压计、体温计和心电图等测量工具来监测患者的健康状况。
在建筑和工程领域,工程师使用测量仪器来测量地形、土壤和建筑物的尺寸,以便进行设计和施工。
在科学研究中,科学家使用各种精密测量仪器来研究物质的性质和变化。
最近几十年来,随着信息技术的迅速发展,测量工具也出现了巨大的变革。
现代数字化测量仪器的出现使得测量更加方便、准确和高效。
例如,全球定位系统(GPS)可以用于测量位置和导航,光谱仪可以用于测量物质的光谱特性,雷达可以用于测量距离和速度等等。
这些先进的测量工具不仅提高了测量的精度,还节省了时间和人力成本。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------计量的发展历史第二章计量的基础知识1/ 32第一节世界计量的发展阶段一、古典阶段二、经典阶段三、现代阶段---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 一、古典阶段1、社会背景:农牧业和手工业时代 2、特点:古典阶段是以权力和经验为主的初级阶段,没有或者没有充分的科学依据。
作为最高依据的计量基准,多用人体的某一部分、动物的丝毛或某种能力、植物果实、乐器以及物品等。
案例: a) 我国古代的“布手知尺”、“掬手为升”等;b) 英国的“码”,是英王亨利一世将其手臂向前平伸,从其鼻尖到指尖的距离;英尺是查理曼大帝的脚长;英亩是二牛同扼,一日翻耕土地之面积,等等。
3/ 32二、经典阶段1、社会背景:资产阶级革命和工业革命。
2 、标志: 1875 年“米制公约”的签定,可认为是经典阶段的开始;3 、特点:计量基准已开始摆脱利用人体、自然物体等的原始状态,进入了以科学为基础的发展阶段。
但受到科技水平的限制,这个时期的计量基准都是在经典理论指导下的宏观器具或现象。
典型案例:米制公约的确立。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 1775年,法国创立了一种新的计量单位制,它以地球子午线长度的四千万分之一作为长度单位,定名为“米突”;以1立方分米的纯水在4℃时的重量(质量)作为重量(质量)单位,定名为“千克”;以米的十分之一长度的立方作为容量的单位,定名为“立特”。
我国大地测量基准的历史回顾我国设立和采用全国统一的大地基准、高程基准、重力基准。
大地(平面)基准主要包括国家坐标系统和坐标框架;高程基准主要包括国家高程系统和国家高程控制网(精密水网);重力基准主要包括国家重力系统、国家重力基准网和全国大地水准面。
大地坐标系根据其原点的位置不同,分为地心坐标系和参心坐标系。
我国先后于20世纪50年代和80年代建设了基于参考地球质心的国家大地坐标系统—1954年北京坐标系和1980西安坐标系(即参心坐标系),测制了各种比例尺地形图,并应用于国民经济、国防建设和社会发展的各个领域,起到了良好的测绘保障作用。
随着现代科技的发展,特别是随着全球定位系统等空间大地测量技术的不断发展和完善,我国近年开始更新和完善大地坐标系统和相应的坐标框架。
地心坐标系统及其框架正在逐渐取代传统的非地心大地坐标系统及其框架。
(1)1954年北京坐标系。
我国在20世纪50—70年代的20余年中,在平面基准方面主要完成了全国天文大地网施测和局部平差,建立了北京1954坐标系。
在高程基准方面完成全国一期一等水准网;建立了国家黄海56高程基准。
在重力基准方面采用波茨坦系统,建成了57重力基准网和推算了全国1970似大地水准面。
这一时期是新中国测绘基准的奠基阶段。
(2)1980年西安坐标系。
从20世纪70年代后期至90年代末,在平面基准方面,主要完成了天文大地网的整体平差;建立了西安1980坐标系(或北京新1954坐标系)。
在高程基准方面,完成了全国二期一等和二等水准网的施测和计算;建成了国家黄海85高程基准;完成了二期一等水准网(局部)的复测和计算。
在重力基准方面,建成了85重力基准网,建立了中国自己的重力系统。
此外,还完成了我国的天文经度基准网,野外长度检定基准等。
我国空间大地测量工作在这一时期也有了相当发展,建立了全国卫星多普勒网,3个全国性GPS网和30余个GPS永久性追踪站,近10个SLR和VLBI站。
工程测量学是一门研究测量技术和应用的学科,其发展与人类社会的发展密切相关。
以下是工程测量学发展的历史、现状和展望:
历史发展:工程测量学的历史可以追溯到人类社会出现以来。
从最早的测量土地、建筑物和天文现象,到工业革命时期的工程建设和国土测绘,工程测量学逐渐成为一门独立的学科。
20世纪以来,随着现代科学技术的发展和工程建设的日益复杂,工程测量学得到了快速发展。
现状:当前,工程测量学已成为一门成熟的学科,在各个领域得到广泛应用。
从建筑工程、交通运输、航空航天、能源矿产、环境保护到国土测绘等领域,工程测量技术都发挥着不可替代的作用。
同时,随着卫星遥感、激光扫描、无人机等新技术的应用,工程测量学正在向更高的精度和更广的应用领域发展。
展望:随着人工智能、物联网、云计算等新技术的发展,工程测量学将继续迎来新的机遇和挑战。
未来,工程测量技术将更加智能化、自动化、数字化,可以预见,人类社会对于精准定位、三维重建、虚拟仿真等方面的需求将越来越大,因此工程测量学在未来的发展前景非常广阔。
同时,工程测量学的研究者和从业者也需要不断学习和掌握新的知识和技术,以适应新时代的需求。
光速测定的历史17世纪前,天文学家和物理学家以为光速为无限大,宇宙中恒星的光都是瞬时到达地球的。
意大利物理学家伽利略首先对上述论点提出怀疑,为了证明光速的有限性,他在1600年左右曾做过粗糙的实验,他确定了A用灯光把信号传到B并收到从B回来的信号所需要的时间。
这个实验是在晚上当两个观察者紧靠着站在一起,以及当他们相距近一英里时分别进行的。
如果能发觉有时间差,那么,光就是以有限速度传播的,伽利略不能从他的实验解决这个问题。
但他提出了一个完全不同的问题,他评论道,在木星后面的木星卫星时常消失,可以用来作光速的测量。
1、罗默的光速测定法意大利的天文学家卡西尼作为被路易十四召到巴黎的大科学家之一,大约在1642年,对木星系作了长期的研究。
出生于丹麦奥尔胡斯(Aarhus)的年轻天文学家罗默也移居在巴黎,他和让·皮卡特(Piccard J,1620~1682)一起观察了木卫的食。
他们注意到,这些卫星在它们的轨道上运转的时间在一年的各个时期不都是相同的,并且当木星的视大小变小时,这运转的时间大于平均值。
但实际的运动中这种不均等性是极少发生的,罗默确信观察到的不规则性是光速有限的一个证据。
在1676年9月,罗默向法国科学院递交了报告,报告中说:发生在11月的下一次第一个卫星食的时间要比根据8月的观察进行计算所得到的时间迟10分钟左右,这个矛盾可以用假定光从木星到地球需要时间而得到解释。
如图1,当地球从E l转到E2时,第一个木卫食的时间比从它的平均运转周期中计算所得的时间晚几分钟。
罗默把这误差解释为由于光行走OE2距离多费了时间。
当地球从E3运转到E4时,食的发生时间要比预计的早。
在11月9日,这次食发生在5时35分45秒,而据计算,它应该发生在5时25分45秒。
11月22日,他向科学院更详细地解释了他的理论,并讲到,光穿过地球的轨道需要22分钟(现在所知道的更精确的值为16分36秒)。
科学院没有立刻接受罗默的理论。