測量與測量學(xué)概念

測量是對非量化實物的量化過程。具體來說，測量是按照某種規(guī)律，用數(shù)據(jù)來描述觀察到的現(xiàn)象，即對事物作出量化描述。測量的四個要素包括測量對象、計量單位、測量方法和準確度。

測量學(xué)是研究如何測定地面點的平面位置和高程，將地球表面上的地形及其他信息測繪成圖，以及確定地球的形狀和大小等的科學(xué)。內(nèi)容包括：普通測量學(xué)、大地測量學(xué)、大地天文學(xué)、重力測量學(xué)、地形測量學(xué)、攝影測量學(xué)、工程測量學(xué)和海洋測量等學(xué)科。

測量學(xué)分類

1、普通測量學(xué)

普通測量學(xué)是研究地球表面小范圍測繪的基本理論、技術(shù)和方法，不顧及地球曲率的影響，把地球局部表面當做平面看待，是測量學(xué)的基礎(chǔ)。

2、工程測量學(xué)

工程測量學(xué)是研究各項工程在規(guī)劃設(shè)計、施工建設(shè)和運營管理階段所進行的各種測量工作的學(xué)科。

各項工程包括：工業(yè)建設(shè)、鐵路、公路、橋梁、隧道、水利工程、地下工程、管線（輸電線、輸油管）工程、礦山和城市建設(shè)等。一般的工程建設(shè)分為規(guī)劃設(shè)計、施工建設(shè)和運營管理三個階段。工程測量學(xué)是研究這三階段所進行的各種測量工作。

3、大地測量學(xué)

是研究和確定地球形狀、大小、重力場、整體與局部運動和地表面點的幾何位置以及它們的變化的理論和技術(shù)的學(xué)科。其基本任務(wù)是建立國家大地控制網(wǎng)，測定地球的形狀、大小和重力場，為地形測圖和各種工程測量提供基礎(chǔ)起算數(shù)據(jù)；為空間科學(xué)、軍事科學(xué)及研究地殼變形、地震預(yù)報等提供重要資料。按照測量手段的不同，大地測量學(xué)又分為常規(guī)大地測量學(xué)、衛(wèi)星大地測量學(xué)及物理大地測量學(xué)等。

4、海洋測繪學(xué)

海洋測繪學(xué)是以海洋和陸地水域為對象所進行的測量和海圖編繪工作，屬于海洋測繪學(xué)的范疇。

5、測量儀器學(xué)

研究測量儀器的制造、改進和創(chuàng)新的學(xué)科。

測量要素之——測量對象

測量對象主要指幾何量，包括長度、面積、形狀、高程、角度、表面粗糙度以及形位誤差等。由于幾何量的特點是種類繁多，形狀又各式各樣，因此對于測量對象的特性，被測參數(shù)的定義，以及標準等都必須加以研究和熟悉，以便進行測量。

1、長度

長度指空間的尺度，為點到點的距離。長度的國際單位是米(m)，常用的單位有千米（km），分米（dm），厘米（cm），毫米（mm）微米（μm）納米（nm）等。長度的單位換算時，小單位變大單位用乘法，大單位換小單位用除法。

通常在量度二維空間中量度直線邊長時，稱呼長度數(shù)值較大的為長，不比其值大或者在“側(cè)邊”的為寬。所以寬度其實也是長度量度的一種，故此在三維空間中量度“垂直長度”的高都是。長度的測量是最基本的測量，最常用的工具是刻度尺。

2、角度

角度是兩條相交直線中的任何一條與另一條相疊合時必須轉(zhuǎn)動的量的量度，轉(zhuǎn)動在這兩條直線的所在平面上并繞交點進行。角度是用以量度角的單位，符號為°。一周角分為360等份，每份定義為1度(1°)。采用360這數(shù)字，因為它容易被整除。360除了1和自己，還有22個真因數(shù)，包括了7以外從2到10的數(shù)字，所以很多特殊的角的角度都是整數(shù)。

角度測量分為水平角測量和豎直角測量。水平角測量用于確定地面點的平面位置，豎直角測量用于間接確定地面點的高程和點之間的距離。

3、表面粗糙度

表面粗糙度是指加工表面具有的較小間距和微小峰谷的不平度。其兩波峰或兩波谷之間的距離（波距）很?。ㄔ?mm以下），它屬于微觀幾何形狀誤差。表面粗糙度越小，則表面越光滑。表面粗糙度與機械零件的配合性質(zhì)、耐磨性、疲勞強度、接觸剛度、振動和噪聲等有密切關(guān)系，對機械產(chǎn)品的使用壽命和可靠性有重要影響。一般標注采用Ra。

測量要素之——計量單位

計量單位是指為定量表示同種量的大小而約定地定義和采用的特定量。單位是指根據(jù)約定定義和采用的標量，任何其他同類量可與其比較使兩個量之比用一個數(shù)表示。計量單位具有根據(jù)約定賦予的名稱和符號。

各種物理量都有它們的量度單位，并以選定的物質(zhì)在規(guī)定條件顯示的數(shù)量作為基本量度單位的標準，在不同時期和不同的學(xué)科中，基本量的選擇可以不同。如物理學(xué)上以時間、長度、質(zhì)量、溫度、電流強度、發(fā)光強度、物質(zhì)的量這7個物理單位為基本量，它們的單位名稱依次為：秒、米 、千克、開爾文、安培、坎德拉、摩爾。

測量要素之——測量方法

測量方法是指測量時所采用的測量原理、計量器具和測量條件的綜合，亦即獲得測量結(jié)果的方式。例如，用千分尺測量軸徑是直接測量法，用正弦尺測量圓錐體的圓錐角是間接測量法。

1、按是否直接測量被測參數(shù)，可分為直接測量和間接測量。

直接測量：直接測量被測參數(shù)來獲得被測尺寸。例如用卡尺、比較儀測量。間接測量：測量與被測尺寸有關(guān)的幾何參數(shù)，經(jīng)過計算獲得被測尺寸。

顯然，直接測量比較直觀，間接測量比較繁瑣。一般當被測尺寸或用直接測量達不到精度要求時，就不得不采用間接測量。

2、按量具量儀的讀數(shù)值是否直接表示被測尺寸的數(shù)值，可分為絕對測量和相對測量。

絕對測量：讀數(shù)值直接表示被測尺寸的大小、如用游標卡尺測量。

相對測量：讀數(shù)值只表示被測尺寸相對于標準量的偏差。如用比較儀測量軸的直徑，需先用量塊調(diào)整好儀器的零位，然后進行測量，測得值是被側(cè)軸的直徑相對于量塊尺寸的差值，這就是相對測量。一般說來相對測量的精度比較高些，但測量比較麻煩。

3、按被測表面與量具量儀的測量頭是否接觸，分為接觸測量和非接觸測量。

接觸測量：測量頭與被接觸表面接觸，并有機械作用的測量力存在。如用千分尺測量零件。

非接觸測量：測量頭不與被測零件表面相接觸，非接觸測量可避免測量力對測量結(jié)果的影響。如利用投影法、光波干涉法測量等。

4、按一次測量參數(shù)的多少，分為單項測量和綜合測量。

單項測量；對被測零件的每個參數(shù)分別單獨測量。

綜合測量：測量反映零件有關(guān)參數(shù)的綜合指標。如用工具顯微鏡測量螺紋時，可分別測量出螺紋實際中徑、牙型半角誤差和螺距累積誤差等。

綜合測量一般效率比較高，對保證零件的互換性更為可靠，常用于完工零件的檢驗。單項測量能分別確定每一參數(shù)的誤差，一般用于工藝分析、工序檢驗及被指定參數(shù)的測量。

5、按測量在加工過程中所起的作用，分為主動測量和被動測量。

主動測量：工件在加工過程中進行測量，其結(jié)果直接用來控制零件的加工過程，從而及時防治廢品的產(chǎn)生。

被動測量：工件加工后進行的測量。此種測量只能判別加工件是否合格，僅限于發(fā)現(xiàn)并剔除廢品。

6、按被測零件在測量過程中所處的狀態(tài)，分為靜態(tài)測量和動態(tài)測量。

靜態(tài)測量；測量相對靜止。如千分尺測量直徑。

動態(tài)測量；測量時被測表面與測量頭模擬工作狀態(tài)中作相對運動。

動態(tài)測量方法能反映出零件接近使用狀態(tài)下的情況，是測量技術(shù)的發(fā)展方向。

測量要素之--準確度

測量準確度是指“測量結(jié)果與被測量真值之間的一致程度.關(guān)于準確度是一個定性概念的問題，可以從以下三個方面理解。

首先，被測量真值其實就是被測量本身，而與給定的特定量定義一致的所謂真值，僅是一個理想化的難以操作的概念。因此，不可能準確而定量地給出準確度的值。

其次，傳統(tǒng)的誤差理論認為準確度是系統(tǒng)誤差與隨機誤差的綜合，而對它們的合成方法，國際上一直沒有統(tǒng)一。

最后，習(xí)慣上所說的準確度其實表示的是不準確的程度，但人們又不愿意用貶意的稱謂，而寧可用褒意的稱謂。

導(dǎo)線測量

什么是導(dǎo)線測量導(dǎo)線測量是指通過將一系列測點依相鄰次序連成折線形式，并測定各折線邊的邊長和轉(zhuǎn)折角，再根據(jù)起始數(shù)據(jù)測量導(dǎo)線長度、轉(zhuǎn)角和高程，以及推算坐標等的作業(yè)。導(dǎo)...[查看全部]

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近景攝影測量概念

近景攝影測量是測繪學(xué)科的一個分支，是指利用對物距不大于300m的目標物攝取的立體像對進行的攝影測量。攝影測量是利用光學(xué)攝影機獲取的像片，經(jīng)過處理以獲取被攝物體的形狀、大小、位置、特性及其相互關(guān)系。攝影測量的主要任務(wù)是用于測制各種比例尺的地形圖，建立地形數(shù)據(jù)庫，為各種地理信息系統(tǒng)、土地信息系統(tǒng)以及各種工程應(yīng)提供空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同時服務(wù)于非地形領(lǐng)域，如工業(yè)、建筑、生物、醫(yī)學(xué)、考古等領(lǐng)域。

在軋鋼生產(chǎn)流水線上，為了提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，安裝量測攝影機，實時地量測被加工物體的大小和形狀，引導(dǎo)設(shè)備對鋼坯進行加工和處理。像這樣在近距離（一般指100米以內(nèi)）拍攝目標圖像，經(jīng)過加工處理，確定其大小、形狀和幾何位置的技術(shù)，稱為近景攝影測量。

攝影測量的特點

(1)攝影測量是一種非接觸手段，不干擾物體的自然狀態(tài)，適合在惡劣環(huán)境下的測量(如噪音、放射性、有毒等)。

(2)攝影測量可以瞬間獲取被測物體大量表面信息，特別適合于測量點眾多的目標，也適合于測量動態(tài)目標，包括高速運動的目標。

(3)攝影測量注重測量物體的形狀、大小，而不注意物體的絕對位置。

(4)常用交向攝影測量，保證測點有較大的重疊度。

(5)攝影測量有嚴謹?shù)睦碚摵同F(xiàn)代化的硬件、軟件，可以快速提供高精度的測量成果，相對精度可以達到千分之一到百萬分之一。

近景攝影測量的分類

按照行業(yè)不同，近景攝影測量可劃分為工業(yè)攝影測量、建筑攝影測量和生物醫(yī)學(xué)攝影測量等。

1、工業(yè)攝影測量

將近景攝影測量的理論與方法用于工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗、過程控制中，就產(chǎn)生了工業(yè)攝影測量。因此，工業(yè)攝影測量在理論與方法上完全等同于近景攝影測量，只是攝影距離更短，實時性和精度要求更高。因此，工業(yè)攝影測量有著與近景攝影測量相似的特點。

工業(yè)攝影測量可用于汽車外殼形狀的測定，大型機械部件加工質(zhì)量和裝配質(zhì)量的檢查，水利工程模型的量測，爆破量的計算，爆破過程的演示，各類建筑物的變形觀測等。

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尺寸長度測量簡介

長度的測量，也叫尺寸測量，是最基本的測量，最常用的工具是刻度尺?？潭瘸呤褂们耙⒁庥^察刻度線、量程、分度值。使用時要注意尺子要沿著所測長度放，尺邊對齊被測對象，必須放正重合，不能歪斜。不利用磨損的零刻度線，如因零刻線磨損而取另一整刻度線為零刻線的，切莫忘記最后讀數(shù)中減掉所取代零刻線的刻度值。

長度的國際單位是米(m)，常用的單位有千米（km），分米（dm）厘米（cm），毫米（mm）微米（μm）納米（nm）。

1Km = 1000 m ，1m = 10 dm ，1dm = 10 cm， 1cm = 10 mm， 1mm = 1000μm ，1μm = 1000nm

長度的單位換算時，小單位變大單位用除，大單位換小單位用乘。

長度測量工具

長度測量工具是將被測長度與已知長度比較，從而得出測量結(jié)果的工具。長度測量工具包括量規(guī)、量具和量儀。習(xí)慣上常把不能指示量值的測量工具稱為量規(guī)；把能指示量值，拿在手中使用的測量工具稱為量具；把能指示量值的座式和上置式等測量工具稱為量儀。

1、量規(guī)

量規(guī)結(jié)構(gòu)簡單，通常是一些具有準確尺寸和形狀的實體，例如圓錐體、圓柱體、塊體平板、尺和螺紋件等。此外，量規(guī)還是一個真實性評價工具，它是對學(xué)生的測驗、成長記錄袋或者表現(xiàn)進行評價或者等級評定的一套標準。同時也是一個有效的教學(xué)工具，是連接教學(xué)與評價之間的一個重要橋梁。

2、量具

量具是實物量具的簡稱，它是一種在使用時具有固定形態(tài)、用以復(fù)現(xiàn)或提供給定量的一個或多個已知量值的器具。

例如砝碼、標準電池、色溫燈、電阻器、量塊、信號發(fā)生器以及(單值或多值的、帶或不帶標尺的)量器等都是量具。量具一般不帶指示器，也不含有測量過程中的運動部件，而由被計量對象本身形成指示器。例如計量液體容量的量器，就是利用液體上的上部端面作為指示器，可調(diào)量具雖然有指示器件，但它是供量具調(diào)整用而不是供計量時作指示用，如在信號發(fā)生器中的計量就是如此。

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