全面解析：測繪科學與技術

　　一、測繪科學與技術學科內涵及學科范圍

　　1.研究對象：測繪科學與技術是研究地球和其他實體與時空分布有關信息的采集、存儲、處理、分析、管理、傳輸、表達、分發和應用的科學與技術。測繪科學與技術的研究內容包括探測地球和其他實體的形狀與重力場，以及空間定位的理論與方法，利用各種測量儀器、傳感器及其組合系統獲取地球及其他實體與空間分布相關信息，制成各種地形圖和專題圖，建立地理、土地等各種空間信息系統，為研究自然和社會現象，解決人口、資源、環境和災害等社會可持續發展中的重大問題，以及為國民經濟和國防建設提供技術支撐和數據保障。隨著空間技術的發展，現代測繪科學研究范圍已擴大到外層空間乃至其他星球。測繪科學與技術和地球物理學、地質學、天文學、地理學、海洋科學、空間科學、環境科學、計算機科學和信息科學及其他許多工程學科都有密切的聯系，但測繪科學與技術更側重于研究地球表層和物體的空間特征和變化。

　　2.理論：測繪學的現代發展揭示了測繪科學與技術學科的內在規律，其學科體系的構成貫穿了地球空間信息采集、存儲、處理、分析、管理、傳輸、表達、分發和應用的一系列技術、理論和方法。根據測繪科學與技術學科多個領域的現有研究進展，本學科的主要理論包括測量數據處理的理論和方法、地球形狀和重力場探測理論和技術、衛星導航定位理論與技術、遙感信息處理與解譯的理論與方法、地圖制圖理論和地理信息系統技術等。

　　3.知識基礎：測繪科學與技術學科在發展過程中不斷地形成和完善支撐學科體系的知識基礎，包括空間數據誤差理論與處理方法、現代大地測量理論與方法、航空航天數字攝影測量、多模導航定位與位置服務技術、高分辨率遙感信息處理與應用、智能化地圖制圖、網絡地理信息系統與服務。

　　4.研究方法：通過大地測量、工程測量、衛星導航與定位、攝影測量、遙感、地圖學、地理信息系統等專業的理論與方法之間的融合，以及與相關學科的交叉，以系統科學方法為指導將地理空間信息獲取、處理、應用等作為一個整體，滿足信息化測繪、地理國情監測和人才培養的需求。

　　學科范圍

　　測繪科學與技術學科下設6個學科方向：

　　1.大地測量學與測量工程：研究地球及其鄰近星體的形狀和外部重力場及其隨時間變化規律的科學，以及應用衛星、航空和地面測量傳感器對空間點位置進行精密測定、對城市和工程建設，以及資源環境的規劃設計進行施工放樣測量并進行變形監測的技術。主要內容包括：衛星大地測量、幾何大地測量、物理大地測量、天文測量、精密工程與工業測量等。

　　主要任務是：

　　(1)研究地球與其他空間實體的形狀、大小與重力場，為災害、資源環境等地學研究提供數據和技術保障;

　　(2)研究航天、航空測量理論與技術，為空間科學和國防建設提供精確的點位坐標、距離、方位角和地球重力場數據;

　　(3)研究空間基準測定、維持與更新技術，為地理國情監測和大型工程測量提供測繪基準數據;

　　(4)研究精密工程與工業測量技術，直接為工程建設進行精密定位、施工放樣與變形監測。

　　2.攝影測量與遙感：利用航天、航空和地面傳感器對地球表面及環境、其他目標及過程獲取成像或非成像的信息，并進行記錄、量測、解譯、表達與應用的科學與技術。傳感器包括可見光、多光譜/高光譜、紅外、微波、激光等。主要內容包括：成像機理與模型、數字圖像處理技術、數字攝影測量技術、解析攝影測量與區域網平差、遙感信息處理與解譯、遙感應用、空間信息管理與服務等。

　　主要任務是：

　　(1)通過攝影測量方法獲得數字線劃地圖、數字正射影像和數字高程模型等地理空間信息，并制作相應的地圖產品;

　　(2)獲取空間目標位置、形狀、大小、屬性、運動及屬性變化信息;

　　(3)通過對遙感信息的解譯與反演得到地球表面及環境的物理屬性與參數變化，為國土、農林、水利、環保等部門提供資源、生態、環境、災害等信息服務。

　　3.地圖制圖學與地理信息工程：設計與制作地圖，開發與建立地理信息系統的理論、方法和技術。它根據應用需要，研究如何用地圖的形式科學地、抽象概括地反映自然和人類社會各種現象的空間分布、相互聯系、空間關系及其動態變化，并對空間地理環境信息進行獲取、智能抽象、儲存、管理、分析、處理和可視化，建立相應的地理信息系統，以數字、圖形和圖像方式傳輸空間地理環境信息，為各種應用和地學分析提供地理環境信息平臺，提供精確數字地圖數據和空間地理環境信息及相關技術支持。主要內容包括地圖設計，地圖投影，地圖編繪，地圖制圖與出版的一體化，多源地理數據的采集、輸入與更新，海量地理數據庫的管理和高效檢索，空間分析建模，空間數據挖掘與知識發現，空間信息可視化與虛擬現實，空間數據不確定性與質量控制等。

　　主要任務是：

　　(1)根據實際應用需要，利用數字地圖技術設計和制作各類紙質地圖和電子地圖;

　　(2)進行各類地理空間信息處理、生產與更新，生產各種地理信息產品，建立一定形式的地圖數據庫和空間數據基礎設施;

　　(3)建立各種地理信息系統，進行地理信息發布，滿足各行業對地理信息的應用需求;

　　(4)利用虛擬現實和圖形圖像技術，實現地理空間數據的可視化。

　　4.導航與位置服務：學科研究建立人、事、物在統一的時空基準下的位置、速度和時間等信息及關聯關系，并利用這些信息提供位置相關服務的技術和方法。學科重點包括兩大部分：導航和基于位置應用的技術及方法。導航是研究確定各類載體位置并引導其從一地向另一地運動的理論、技術和方法;位置服務是研究位置及時間等信息的獲取，及與位置相關信息的建立、搜索、挖掘與服務等理論、技術和方法。主要內容包括：衛星導航定位系統、天文導航、組合與匹配導航、位置服務等。

　　導航與位置服務是一種新興的學科，它的應用涉及國家安全和社會經濟的方方面面，在新一代信息技術及其戰略性新興產業中，具有舉足輕重和不可或缺的地位，在智能武器、物聯網、智慧地球、節能減排、救災減災等領域發揮著重要的基礎性支撐作用。

　　主要任務包括

　　(1)建立衛星導航定位系統及其增強系統，為精密測量和精密授時服務;

　　(2)發展多模導航技術及組合方法，為航天、航空、地面和水上水下目標提供實時導航定位服務;

　　(3)與地理信息系統集成為各種用戶提供基于位置的信息服務。

　　5.礦山與地下測量：綜合應用光學、聲學、慣性、重力、電磁等手段及空間信息等理論方法，研究與礦產資源、地下空間開發利用有關的從地面到地下、從礦體到圍巖的動靜態空間信息監測監控、定向定位集成分析、數字表達、智能感知和調控決策等的科學與技術。主要內容包括：礦山與地下空間信息采集與三維表達，地下定位與導航，多源復雜信息集成處理，數字礦山與物聯感知，沉陷監測與變形控制，礦體幾何與儲量動態管理，土地復墾與環境整治，地下空間環境評評估等。

　　主要任務是：

　　(1)構建礦山與地下空間基準，提供(測設)地下坐標、距離與方位;

　　(2)建立礦山與地下空間信息系統，進行數字表達、制圖、分析與動態更新;

　　(3)評價及管理礦體與地下空間資源，監督其合理開發， (4)預測開采沉陷、地表變形與環境破壞，提出災害防治措施。

　　6.海洋測繪：對海洋及其毗鄰陸地和江河湖泊時空信息進行測量、處理、管理、表達和應用的一門科學和技術。主要內容包括：海洋大地測量、水深測量、海洋潮汐、海洋底質探測、海洋工程測量、海洋地球物理勘測、海洋水文調查、海洋遙感測繪、航海圖制圖、專題海圖制圖，以及海洋地理信息分析、處理與應用等。

　　主要任務是：

　　(1)建立海洋時空基準維持框架，測定和研究海洋重力場、地磁場和相關海洋過程的精細結構及其變化;

　　(2)利用船載、水下、陸基和航空航天多種觀測技術，獲取水深、阻礙航物、海底底質、海洋水文和目標位置等信息;

　　(3)通過編制航海圖、專題海圖等各類圖件和開發海洋地理信息產品，為航海、海洋權益維護、海洋資源開發、海洋工程建設、海洋環境保護、海上軍事活動和海洋科學研究提供海洋地理信息服務。