017.1620年：测链

　　埃德蒙·甘特尔（Edmund Gunter，1581—1626）

　　图中的这个仿古黄铜经纬仪，可以测量水平和垂直方向的角度，是测量的基本工具，直到像全站仪这样的现代工具的出现，才替代了它。

　　大金字塔（公元前2550年），古罗马水渠系统（公元前312年），指南针（1040年），伊利运河（1825年），横跨大陆铁路（1869年），全球定位系统（GPS）（1994年）

　　测量对任何一个大型工程项目来说都是十分重要的。例如，如果没有专业培训而又敬业的测量师的帮助，我们很难想象，在铺设一条铁路或是开凿一个水渠的时候会怎样。像横跨大陆铁路这样如此巨大的工程，需要在测量师的指导下，分别从两端同时建造两条铁路，而后让其在两个国家的中央分毫无差地相遇并衔接在一起。这种复杂的工程，如果没有测量师，基本上属于一项不可能完成的任务。

　　然而，测量这件事是从什么时候开始的，我们现在很难说清楚。当然，古埃及人肯定熟悉测量这项工作，因为大金字塔的选址、角度以及它的尺寸都几近完美。罗马人也一定有测量师的帮助，才能完成道路、水渠，甚至还有像庞贝城那样复杂的城市的工程。但是，现代测量仪器却是始于测链的发明，它是由数学家埃德蒙·甘特尔于1620年发明的。测链是精确测量距离的工具。它由100个链接组成，总长度为66英尺（20米）。一块1链长、10链宽的土地被称为一英亩。

　　早期的测量师需要三种仪器：测链、有经纬仪或测周仪的水平桌面，以及测量指南针。有了这些工具，它们可以定位、视准线、记录角度并且精确地测量距离。这些测量方法对于工程中边界线的铺设非常有效。另外还有一种工具，是用来测量斜坡或高度的，它是地形学家的测量杆。

　　今天，所有这些测量方式都被计算机处理所取代，全球定位系统又被称为“全站仪”。它包括经纬仪和与EDM电子测距。助理拿着反射镜站在那里，等待被观测，全站仪一旦观测到反射镜，便会测量和记录角度和距离。后来机器人全站仪取代了助理的角色。与之前的工具相比，全站仪使土木工程方面的测量变得极其简单。但是其原则都是相同的：确定你的位置，然后测量角度、距离和高度。拥有了这些技术之后，土木工程师就可以规划人们所能想象到的最大的工程了。■ 工程学之书