大地測量

Posted on 2015/09/16 in 環境能源, 環境能源管理, 管理與應用：科技、工程、政策, 自然環境, 自然環境概況, 臺灣的天災與生活, 高瞻三期計畫課程 with 沒有迴響 5,067 views

大地測量 (Geodesy)
國立臺灣大學土木工程系林佳穎

大地測量概論

測量約略分為平面測量與大地測量。平面測量以平面為基準，只適用於小範圍，在二十里之三角形邊長所形成之面積內（約 170 平方公里）之測量可視為平面測量，因為適用的面積小，所以多用在工地測量、道路測量等等。大地測量補償了平面測量在地球上會產生的曲率誤差，適用於大範圍，因為尺度大，更適合長時間、同一地點的觀測。

大地測量為：在地面上設置觀測點，觀測地貌、地景的變化，依此建立大地座標系統，並將之投影在平面以建立地圖。因為有考慮到距離造成的誤差，所以在地圖繪製上有很大的幫助，隨著大地測量誤差更正越來越進步、測量儀器越來越精準，地圖也越來越精確。其中，陸上地景的測量（高程、距離、角度）較常用在工程測量，而重力測量、磁力測量、海景地形測量較常用於地質測量，以下為各種方法的介紹。

測量方法介紹

一、地景測量：地景測量有地面測量、衛星及雷達測量、及天文測量三種。

地面測量：設置控制點，以儀器在地面上觀測點與點之間的距離、角度，再對較遠的已知點或國家設立的標準點測定其中一個控制點在大地水準面上的高程。通常確定已知點後會以此對其他測量點做相對量測（逐差高程）。現在工程測量都是使用此種方法。
圖一、精密水準測量（http://myweb.ncku.edu.tw/~raurj/geodesy_research_C.htm）
衛星及雷達測量：主要用在大範圍的地景繪測及海底測量，目前廣泛使用， GPS 或是海底尋寶、搜索沉船與墜落飛機都屬此類。
圖二、GPS衛星示意圖（http://www.space.com/19794-navstar.html）
天文測量：藉天文觀測以測定控制點之經緯度及方位角，因為精準度不夠高，現在極少使用。埃及金字塔或許多現在已經失落的古文明都是以此方法測量，在有羅盤前的航海家也都是以此測量。
圖三、以重力測量繪製地球形狀（http://www.twwiki.com/wiki/%E9%87%8D%E5%8A%9B%E5%A0%B4）

二、重力測量：

重力測量可測定地表上各點的重力強度，主要用來探測地層結構，除了可以協助隧道等工程，也用來尋找礦脈、水脈、探討地球形狀、扁率（地球長軸與短軸的比例）等等。

三、磁力測量：

測量各地之磁力場大小、磁偏角（磁力方向）、磁傾角，可用來尋找鐵礦或任何有帶磁性的礦物、推測一地的地質年代，也會用來觀測地質倒轉。

我們所有的工程、建設都仰賴測量，或許在成品上，我們很難看到測量的蹤影，但是測量絕對是開始動工前必須得做的程序。如果沒有測量，我們建不出高樓層的房子、也無法建橋；大地測量則是考慮到「地球並非平面」所發展出來的，就曾經有發射出去的火箭因為 GPS 沒矯正好而偏離路徑，最後開啟自爆系統的事件，由此可見大地測量的重要性。

參考文獻