基本介紹
人物簡介,主要學術論著：,人物誌：,
人物簡介
63年礦山測量專業畢業並留校任教。85年升教授，88年至西德做高級訪問學者與講學。湖南省測繪儀器專業委員會主任，湖南省光學學會副理事長，中國電子學會高級會員。 長期從事光電子測量儀器與系統的教學與研究工作，共培養碩士23人、博士生和國內訪問學者7人；在 國內外發表論文30多篇，著作2本，獲專利兩項，省部級獎5項。82、85年被授予湖南省勞動松花江、全 國優秀科學工作者稱號，並獲五一勞動獎章。
研究方向：
光電子測量儀器與系統的研究；亞毫米級精度測量機器人系統及其套用；自動陀螺快速定位定向系統；工業自動化檢測儀器系統
研究成果：
1， BJC型變頻式精密雷射測距儀——國內第一台10千米小型精密雷射測距儀，1977
2， EFC系列光電測距儀頻率校準儀——專利產品，1989年起裝備國內絕大部分光電測距儀檢測中心和測繪質檢站，是我國完全不依賴國外的高精度計量儀器之一。
3， EFC-6光電測距儀頻率自動測試系統——精度優於1E-9，解決極短調製光脈衝的高精度測頻和現今各種光電測距儀的測頻問題，是更新換代產品，正套用於計量與測繪質檢部門；
4， 光電測距儀室內檢定技術——最先為國際ISO 17123.4測距儀檢定標準認可，並寫入新的國家光電測距儀檢定規程附錄A中；
5， GAOS陀螺經緯儀自動定向系統——1993年鑑定，國際先進水平；
6， AFS自動陀螺快速定位定向系統——將自動陀螺擴展到快速定位定向，測量效率極高，2004年9月鑑定為國際先進水平；
7， AGT-1高精度自動陀螺經緯儀——定向精度優於5秒，智慧型化程度高，2004年鑑定為國際先進；
8， 亞毫米級精度自動測距系統——解決精度優於1E-6的基線與空中基線的量測問題；
9， SMDAMS亞毫米級精度變形監測機器人系統——解決以實時亞毫米級精度，從移動區外對多個目標，全自動測定空間點的三維坐標與移動問題。1977年在五強溪電站大壩完成現場實驗，1988年鑑定為國際領先水平。2003年，用於張家界236米超高旅遊觀光電梯變形監測中；
10， JZ2000非整數頻率高穩定石英晶體振盪器自動測試系統——合乎國家檢定規程要求的高精度全自動測試系統，國際先進水平，1996年；
11， PDZ-1雷射鋼板平直度自動測量系統——2005年套用於寶鋼
授權專利：
1， 一種測量頻率的儀器 85100349.4
2， 一種亞毫米級精度位移自動測量機器人系統
3， 一種平直度自動測量系統 03124814.4
著作兩本，發表論文40多篇：
獲獎：
1982年以來，獲省、部級科技進步3等獎4項，2005年獲湖南省科技進步一等獎，教育部自然科學一等獎，國家測繪局科技進步二等獎各一項；
1985 被授予湖南省勞動模範、全國優秀科技工作者和五一勞動獎章。
主要學術論著：
樣本預處理提高大氣折光神經網路建模效率的研究 朱陶業; 朱建軍; 張學莊 工程勘察 2007/12
GPS接收機內噪聲水平的評價與檢測方法 戴水財; 朱建軍; 張學莊; 唐利民 測繪科學 2007/05
大氣折射的映射函式與神經網路擬合比較分析 朱陶業; 朱建軍; 張學莊; 郭雲開 測繪學報 2007/03
邊坡穩定性自動監測系統 劉小生; 張學莊; 王愛公 煤炭學報 2007/05
掌上電腦用於自動陀螺經緯儀測時的誤差研究 陳保平; 張學莊 測繪通報 2003/07
空中基線標定與量測 吳原華; 張學莊 測繪學報 2002/S1
光電測距儀的乘常數問題 張學莊 武漢大學學報(信息科學版) 2002/06
高精度大壩水位庫容自動測量與管理系統的研製 王艷慧; 張學莊 工程勘察 2001/04
基於表面剖分的3DCM空間數據模型研究 孫敏; 陳軍; 張學莊 測繪學報 2000/03
基於V9I的空間關係映射與操作 趙仁亮; 陳軍; 李志林; 張學莊 武漢測繪科技大學學報 2000/04
測量機器人系統在五強溪大壩的套用 張學莊; 王愛公; 張馳; 柯天河; 羅德祁; 田大貴; 鄺定清; 簡務人 大壩觀測與土工測試 1999/03
礦山邊坡自動監測系統的研究 王愛公; 劉小生; 張學莊 工程勘察 1998/05
利用溫度和距離觀測值探測大氣中性條件獲取高精度EDM成果 李為民; 孫敏; 張學莊 測繪通報 1997/08
基於WINDOWS下的測距儀檢測數據管理系統的研製 王愛公; 張學莊; 劉小生 測繪通報 1997/07
自動高精度大壩變形監測系統 張學莊; 王愛公; 張馳 大壩觀測與土工測試 1996/04
單波高精度測距系統的研究 張學莊; 王愛公; 張馳 測繪學報 1996/03
光電測距儀檢測的重要性應當重新認識 張學莊 測繪科技動態 1995/01
論光電測距儀的全室內檢定 張學莊; 田膏腴; 朱星火 測繪通報 1988/03
光電測距儀室內鑑定的必要性 張學莊 測繪通報 1987/04
電磁波測距用野外校頻儀介紹 張學莊 測繪通報 1987/02
BJC-1型變頻式雷射測距儀 張學莊 測繪學報 1982/1
人物誌：
一幅刻畫人生軌跡的地圖——記中南大學信息物理工程學院測繪研究所張學莊教授
張學莊，中南大學信息物理工程學院測繪研究所教授，做了一輩子的測量儀器，畫了一輩子的地圖。他的人生就是一幅刻畫著測繪學者人生軌跡的地圖。
經：上下求索躬身實踐
張學莊等研製的第一件測量儀器是變頻式精密雷射測距儀。
上世紀70年代初，一次偶然的機會，中南大學測量教研室的7位教師前往湖南省地質局測繪大隊，參觀第一款國產光電測距儀。這種新儀器大家都未曾見過，更沒有用過。張學莊和其他老師主動嘗試著用這台當時“罕見”的儀器來測量距離。由於儀器本身的缺陷，不管大家怎么努力，都達不到要求的測量精度。面對這種只能夠在夜晚測量且很難測出結果的儀器，張學莊想：我們這些經過專門訓練的專業測繪人員都很難使用這台儀器，普通測量工人就更難操作了，這儀器一定要改進。針對儀器存在的主要問題，張學莊當即構想了一種可在白天使用、操作簡便的新型雷射測距儀方案。在省地質局測繪大隊的參與下，張學莊等先用萬元購買了最普通的示波器和電源等儀器，然後從零開始摸索前進，歷時5年，終於成功地研製出高精度的小型10KM變頻式精密雷射測距儀，先後有8台儀器投入測繪生產中。這種儀器的設計完全立足於國內元器件，原理獨特，在國際上尚屬首創。
1989年，張學莊以訪問學者的身份在西德4所大學講學時，首次指出國內外廣為使用的野外六段基線比較法測定測距儀之所以乘常數誤差大是因為方法有問題，還特別指出了在北京軍事博物館720米基線和澳大利亞TASMANIA地區600米短基線上測定的乘常數不正確的原因，強調正確測定乘常數的方法是測頻。他還向德國同行們展示了中國專利產品——高精度頻率計，引起德國同行們的極大興趣和高度評價。他在講學期間發表的兩篇論文經亞琛工業大學推薦，在德國VR和AVN雜誌上發表。
回國後，張學莊加快了在科研領域前進的步伐。1989年，張學莊在原有GP—1可自校準高精度頻率計的基礎上，通過進一步完善，將其發展成為EFC系列光電測距儀頻率校準儀系列產品。這種產品在國內幾乎所有的光電測距儀檢定單位套用，成為我國為數不多的完全不依賴進口的高精度計量儀器之一。1990年，由張學莊等組建的中南工業大學光電測距儀檢測中心首家取得國家技術監督局計量認證證書。90年代，他研製出由計算機控制的亞毫米級自動測距系統，解決了測定光電測距儀的測距標準偏差所需要的高精度空中基線邊的測量問題，成功地使單波測距精度優於10-6。
之後，張學莊繼續攻克高精度自動陀螺經緯儀定向精度難關，研製出3種新儀器：1993年11月通過鑑定的GAOS陀螺經緯儀自動定向系統，2004年9月通過鑑定的AFS—1自動陀螺快速定位定向系統和AGT—1高精度自動陀螺經緯儀，逐漸將儀器的一次定向標準偏差從±10秒減小到±3至5秒。這是採用IT技術與現代測量儀器相結合的三種具有國際先進水平的儀器。它提供了一種創新技術，用掌上電腦控制自動陀螺自動尋北的全過程，有自動測量、數據處理、自動檢核、記錄、存儲、報警和自動完成所有定向測量計算工作的功能。此外，這種儀器的精度基本不受風吹和振動的影響，基本沒有返工，操作簡便，大大減少停工損失，在測量現場可以完成定位、定向和各種後續工作，效率很高，受到使用單位的歡迎。
緯：學高為師身正為范
張學莊做了多少年的研究就教了多少年的學生。
1963年，張學莊大學畢業後被安排留校任教，至今仍然堅守在自己的教育崗位上。
張學莊教授的第一門課程是《地形繪圖》，一門測繪專業的基礎課程，內容簡單枯燥。張學莊欣然接受，課前認真研讀相關資料，反覆推敲講課思路。課上充分調動學生學習的積極性，增強學生寫好字繪好圖的信心，還手把手給學生們做示範。課下和學生們同食同宿討論問題，還經常帶領學生上嶽麓山野外實地訓練。就這樣，原本被學生們認為是最乏味的課程一下子成了系裡最受歡迎的課程之一。
帶研究生後，張學莊仍然堅持一邊做研究一邊教學生，他認為科研和教學是相輔相成的。他說，自己的知識不全面，會老化，只有在不斷地學習中才能跟上時代的步伐，才有能力去教學生。張學莊每次上課前都會認真地把課上要講的內容認真思考幾遍，有時還要親自通過實驗對課本上的知識進行驗證，課上他會對學生們提問，注意培養學生的創造性思維。曾經是張學莊學生的周曉光副教授印象最深的是：“張老師總是站在很高的角度，不斷用帶有啟發性的問題提問我們，使我們主動地去深入思考問題的本質。”
張學莊要求學生在學書本知識時一定要動手實踐，真正做到得心應手。學生上交的論文，他要求字要寫得端正，他曾對學生這樣說：“一個連字都寫不好的人是不適合做精密測量儀器研究的。”張學莊經常鼓勵他的博士生多學習其他專業知識，他認為一個合格的博士一定要學會跨專業學習。
採訪結束時，當記者問到：“您今後還有什麼打算時？”張學莊不假思索地答道：“首先，我想要儘可能地把研究成果投入生產，使其真正發揮應有的作用，為社會造福。然後，我腦子裡還有一些想法沒有實現，我還想做一些事情。”
國家技術發明二等獎：精度優於±5″的自動陀螺定向與亞毫米級精度機器人位移監測技術
測量、國防等領域急需的高精度自動陀螺經緯儀，在中南大學研製成功。鑑定委員會一致認為，該儀器具有精度高、可靠性強、操作簡便等優點，達到國際先進水平。這對打破國際上的技術封鎖，發展我國高精度自動陀螺經緯儀及其相關技術有重要意義。
高精度自動陀螺經緯儀是一種用途廣泛的重要測量儀器，國際上只有美、俄、德等國生產。中南大學信息物理學院博士生導師張學莊教授等人與長沙市萊塞光電子技術研究所合作，將IT技術與高精度光電子儀器結合，引入掌上電腦，集測、控與信號處理於一體，實現了多個技術突破。與國外同類產品相比，具有更多的自動檢核、自動數據處理、誤差評定、詳細數據與信息顯示及存儲等功能，性價比高。其一號樣機在北京捷運建設中工作半年多來，大大提高了工作效率，令用戶很滿意。
又訊：張學莊教授等研究開發的AFS—1新型速測定位定向系統日前也通過鑑定。該系統的問世，將原來只有定向功能的自動陀螺經緯儀擴展到高效率的快速定位定向，可廣泛運用於大型船艦艙內設備安裝的精確定向定位、井下事故的地面緊急救援定位及國防等方面。經鑑定，該系統具有功能多，自動化程度高，性能可靠，效率高，操作簡便等優點，達到國際先進水平。
該儀器樣機已成功完成了深圳、廣州、北京捷運和西氣東輸跨黃河頂管等工程的定位定向工作，受到用戶廣泛好評，極具推廣套用價值。
