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測繪科學的概念范文1
【關鍵詞】數字地球;測繪科技;發展
0.引言
1993年和1994年美國先后以總統令的形式提出建立“國家信息基礎設施”(NII),即通稱的信息高速公路,以及“國家空間數據基礎設施”(NSDI),這是進一步推進社會信息化,搶占信息產業發展新的制高點和主動權的重大戰略步驟,時隔5年,這一計劃的實施初見成效,刺激了美國的經濟增長,于是去年又以美國副總統演講形式推出數字地球的概念和構想,并計劃到2020年試圖達到地球信息化的最終目標,亮出了美國這一近期全球信息戰略的底牌。由美國政府高層出面提出的這一“數字地球”構想引起全球各方關注,并成為學術界熱點話題。中國學者尤其在地學界也做出了積極的反應,不論從科學技術的角度還是從國家利益的角度,中國要準備迎接這一嚴峻挑戰,已成共識。作為測繪學科,測繪行業反應更顯強烈,數字地球概念為測繪事業發展提供了新的機遇和更高層次的發展前景。這里我們想就現代測繪學的發展從學科的觀點稍為具體地探討一下它與數字地球的關系和在構建數字地球中的作用。
1.測繪學的現展
空間技術,各類對地觀測衛星使人類有了對地球整體進行觀察和測繪的工具,好像可以把地球擺在實驗室進行觀察研究一樣方便。由空間技術和其他相關技術,如由計算機、信息、通訊等技術發展起來的3S技術(GPS,RS,GIS)在測繪學中的不斷出現和應用,使測繪學從理論到手段都發生了根本的變化。測繪生產任務也由傳統的紙上或類似介質的地圖編制、生產和更新發展到地理空間數據的采集、處理和管理。GPS的出現革新了傳統的定位方式;傳統的攝影測量數據采集技術已由遙感衛星或數字攝影獲得的影像所代替,測繪人員在室內借助高速高容量計算機和專用配套設備對遙感影像或信號記錄數據進行地表(甚至地殼淺層)幾何和物理信息的提取和變換,得出數字化地理信息產品,由此制作各類可供社會使用的專用地圖等測繪產品。我國960萬平方公里國土的國家基本地圖的成圖或更新周期可望從十幾年,幾十年縮短到幾年或更短,測繪業的體力勞動得到解放,生產力得到大的提高。
今天,光纜通訊、衛星通訊、數字化多媒體網絡技術可使測繪產品從單一紙質信息轉變為磁盤和光盤等電子信息,產品分發可從單一郵路轉到“電路”(數字通訊和計算機網絡傳真),測繪產品的形式和服務社會的方式由于信息技術的支持發生了很大變化,實現了信息化的發展。
當前,隨著我國經濟的高速發展和經濟所有制成份和運行體制的改革,需要開放民用國家測繪產品;從技術方面看,西方國家衛星測地技術可制作全球幾乎任一地區1m分辨率(相當1∶1萬比例尺)的地圖,衛星上的GPS又可將這種地圖納入全球參考框架和轉換為他們的國家坐標系,中、小比例尺國家地圖的保密價值已大大降低;對于軍事敏感的重力數據,衛星重力技術所發展的低階全球重力場模型已足夠用于他們的遠程戰略導彈發射。目前全球高階重力場模型(如EGM96)分辨率已達50km,已接近我國現有重力數據的分辨率,其保密價值也需要重新評估。
綜上所述,由于以空間技術、計算機技術、通訊技術和信息技術為支柱的測繪高新技術日新月異的迅猛發展,測繪學的理論基礎、測繪工程的技術體系、其研究領域和學科目標,正在適應新形勢的需要發生著深刻的變化,表現為正在以高新技術為支撐和動力,進入市場競爭求發展,測繪業已成為一項重要的信息產業。它的服務范圍和對象也在不斷擴大,不僅是原來的單純從控制到測圖,為國家制作基本地形圖的任務,而是擴大到國民經濟和國防建設中與空間數據有關的各個領域。它必將隨著21世紀更加成熟的信息化社會的到來向更高層次發展,在未來數字地球的概念和技術框架中占據重要的基礎性地位。
2.數字地球和現代測繪學
地球上一切事件都發生在一定的空間位置,人類社會經濟活動所需要的信息絕大部分(約80%)都與地理位置相關。中國21世紀議程62個優先發展項目中,約有40個需要建立或應用地理信息系統。數字地球是利用海量地理信息(即地球空間數據)對地球所做的多分辨率、3維數字化描述的整體信息模型,便于人類最大限度地實現信息資源的共享和合理使用,為人類認識、改造和保護地球提供一種新的手段,這里在數字地球的概念中突出顯示了地理坐標的框架作用,因此NSDI是數字地球的基礎設施,要求提供(地球)空間數據框架,包括大地測量控制框架(國家定位網和重力控制網)、數字正射影像、數字高程模型、道路、水系、行政境界、公共地籍等基礎地理數據集。在此框架上加載各類地球自然信息和人類社會經濟活動等一切所需要和感興趣的人文信息。為數字地球提供上述地球空間,海洋占全球面積的70%,海洋將是21世紀資源開發的主要競爭空間,海洋動力環境的變化(如厄爾尼諾現象)又是決定全球氣候變化的主要控制“閥門”。數字地球向海洋測繪提出了挑戰。從全球來說,目前海洋的精細測繪基本上還是空白,多波束測深技術的發展加速了各國領海海底地形的測繪,但要將陸地坐標參考框架以相近的精度擴展到海洋仍存在困難,海上GPS定位精度還低于5m;由于陸地高程基準不能用水準測量傳遞到海洋,在衛星測高技術的支持下用某種去掉潮汐影響的平均海面作深度基準,精度可達米級,和多波束測深精度相當。但廣大的開闊深海的海底地形測繪不可能用船載測深儀完成,用衛星測高結合重力數據(低階或中階重力場模型)反演海底地形,目前試驗精度可達10~100m。數字地球將要求海洋測繪技術有新的突破。
數字地球構想是推動人類大踏步跨進信息社會重大戰略步驟,有挑戰也有風險。測繪是數字地球的基礎,測繪工作者也將是構造數字地球的“尖兵”,也要求測繪學有新的發展和突破。
3.建議
本文漫談了測繪學的發展及其與數字地球構想的關系。為在21世紀加速建設我國空間數據基礎設施,發展我國的測繪學科和測繪事業,以迎接“數字地球”的挑戰,根據我國目前測繪事業發展的現狀,從一個側面(主要是大地測量方面)提出以下建議:
(1)盡快統一我國大地定位參考框架的建設,對近年來由各個部門獨立建立的各等級GPS定位網進行必要的聯測和統一整體平差,此舉可望進一步加強國家級的大地定位框架。
測繪科學的概念范文2
關鍵詞:現代測繪學數字地球
1993年和1994年美國先后以總統令的形式提出建立"國家信息基礎設施"(NII),即通稱的信息高速公路,以及"國家空間數據基礎設施"(NSDI),這是進一步推進社會信息化,搶占信息產業發展新的制高點和主動權的重大戰略步驟,時隔五年,這一計劃的實施初見成效,刺激了美國的經濟增長,于是去年又以美國副總統演講形式推出數字地球的概念和構想,并計劃到2020年試圖達到地球信息化的最終目標,亮出了美國這一近期全球信息戰略的底牌。由美國政府高層出面提出的這一"數字地球"構想引起全球各方關注,并成為學術界熱點話題。中國學者尤其在地學界也作出了積極的反應,不論從科學技術的角度還是從國家利益的角度,中國要準備迎接這一嚴峻挑戰,已成共識。作為測繪學科,測繪行業反應更顯強烈,數字地球概念為測繪事業發展提供了新的機遇和更高層次的發展前景。這里我們想就現代測繪學的發展從學科的觀點稍為具體地探討一下它與數字地球的關系和在構建數字地球中的作用。
一、測繪學的現展
空間技術,各類對地觀測衛星使人類有了對地球整體進行觀察和測繪的工具,好象可以把地球擺在實驗室進行觀察研究一樣方便。由空間技術和其它相關技術,如由計算機、信息、通訊等技術發展起來的3S技術(GPS、RS、GIS)在測繪學中的不斷出現和應用,使測繪學從理論到手段都發生了根本的變化。測繪生產任務也由傳統的紙上或類似介質的地圖編制、生產和更新發展到地理空間數據的采集、處理和管理。GPS的出現革新了傳統的定位方式;傳統的攝影測量數據采集技術已由遙感衛星或數字攝影獲得的影像所代替,測繪人員在室內借助高速高容量計算機和專用配套設備對遙感影象或信號記錄數據進行地表(甚至地殼淺層)幾何和物理信息的提取和變換,得出數字化地理信息產品,由此制作各類可供社會使用的專用地圖等測繪產品。我國960萬平方公里國土的國家基本地圖的成圖或更新周期可望從十幾年,幾十年縮短到幾年或更短,測繪業的體力勞動得到解放,生產力得到大的提高。今天,光纜通訊、衛星通訊、數字化多媒體網絡技術可使測繪產品從單一紙質信息轉變為磁盤和光盤等電子信息,產品分發可從單一郵路轉到"電路"(數字通訊和計算機網絡傳真),測繪產品的形式和服務社會的方式由于信息技術的支持發生了很大變化,進入了信息化的發展。當前,隨著我國經濟的高速發展和經濟所有制成份和運行體制的改革,需要開放民用國家測繪產品;從技術方面看,西方國家衛星測地技術可制作全球幾乎任一地區1米分辨率(相當1∶1萬比例尺)的地圖,衛星上的GPS又可將這種地圖納入全球參考框架和轉換為他們的國家坐標系,中、小比例尺國家地圖的保密價值已大大降低;對于軍事敏感的重力數據,衛星重力技術所發展的低階全球重力場模型已足夠用于他們的遠程戰略導彈發射。目前全球高階重力場模型(如EGM96)分辨率已達50公里,已接近我國現有重力數據的分辨率,其保密價值也需要重新評估。這一形勢使絕大部份測繪產品可以作為普通商品服務于全社會,測繪業從單一國家事業逐漸轉變為社會主義市場經濟的產業,這無疑為測繪學的發展注入了新的活力和擴大了發展空間,這也是一個有重要意義的歷史性轉變。
綜上所述,由于以空間技術、計算機技術、通訊技術和信息技術為支柱的測繪高新技術日新月異的迅猛發展,測繪學的理論基礎、測繪工程的技術體系、其研究領域和學科目標,正在適應新形勢的需要發生著深刻的變化,表現為正在以高新技術為支撐和動力,進入市場競爭求發展,測繪業已成為一項重要的信息產業。它的服務范圍和對象也在不斷擴大,不僅是原來的單純從控制到測圖,為國家制作基本地形圖的任務,而是擴大到國民經濟和國防建設中與空間數據有關的各個領域。它必將隨著21世紀更加成熟的信息化社會的到來向更高層次發展,在未來數字地球的概念和技術框架中占據重要的基礎性地位。二、數字地球和現代測繪學
地球上一切事件都發生在一定的空間位置,人類社會經濟活動所需要的信息絕大部分(約80%)都與地理位置相關。中國21世紀議程62個優先發展項目中,約有40個需要建立或應用地理信息系統。數字地球是利用海量地理信息(即地球空間數據)對地球所做的多分辨率、三維的數字化描述的整體信息模型,便于人類最大限度地實現信息資源的共享和合理使用,為人類認識、改造和保護地球提供一種新的手段,這里在數字地球的概念中突出顯示了地理坐標的框架作用,因此NSDI是數字地球的基礎設施,要求提供(地球)空間數據框架,包括大地測量控制框架(國家定位網和重力控制網)、數字正射影像、數字高程模型、道路、水系、行政境界、公共地藉等基礎地理數據集。在此框架上加載各類地球自然信息和人類社會經濟活動等一切所需要和感興趣的人文信息。為數字地球提供上述地球空間數據框架是測繪業本身的"專職",但又對測繪學提出了更高層的技術要求。
NSDI要建立在NII上,要在因特網上運行,要求開發功能強、效率高的因特網GIS軟件。這表明還要大力發展測繪產品的計算機網絡技術,它的技術基礎是寬帶、高速圖形圖象網絡,當然其中寬帶高速問題需要國家投資在NII中解決。數字地球構想的另一個高技術特點是虛擬現實模型。目前發展起來的全數字化攝影測量就能夠利用功能強大的計算機系統或工作站,對數字化影象進行處理,建立立體地形或地物虛擬模型。但如何將這一技術用在因特網上對多種測繪產品和普通用戶提供虛擬模型甚或虛擬現實模型,則是要進一步研究和發展的。數字地球是對真實地球及其相關現象的多分辨率、統一性的三維數字化整體表達,這里強調了統一性和整體性,要求全球多源數據無縫無邊的連結和整合。從空間數據框架來說,其統一性和整體性是由大地測量來實現和給予保證的。大地測量是傳統測繪的基礎,對當前信息化測繪和構建未來數字地球更是基礎的基礎,即空間數據框架的框架。它要求全球采用統一的參考橢球模型和相應的地心坐標參考框架(如ITRF);全球統一的高程基準,即統一定義和使用的大地水準面;全球統一的重力測量基準(重力基本網);全球統一的地圖投影系統。一切原有的測繪成果,特別是國家基本地圖都要轉換到上述全球統一的參考系中。數字地球對全球大地測量提出了更高更緊迫的要求。GPS配以少量SLR和VLBI站是各國保持和維護各自的地心參考框架的基本技術,但局部坐標到全球坐標的轉換目前還難于達到優于米級的精度;全球高程系統的統一問題,大地測量學家經過幾十年的研究,目前還是一個未能解決的難題,最終要通過全球重力數據,特別是新一代衛星重力計劃和衛星海洋測高計劃在國際大地測量協會的統籌和協調下實現。
海洋占全球面積的70%,海洋將是21世紀資源開發的主要競爭空間,海洋動力環境的變化(如厄爾尼諾現象)又是決定全球氣候變化的主要控制"閥門"。數字地球向海洋測繪提出了挑戰。從全球來說,目前海洋的精細測繪基本上還是空白,多波束測深技術的發展加速了各國領海海底地形的測繪,但要將陸地坐標參考框架以相近的精度擴展到海洋仍存在困難,海上GPS定位精度還低于5米;由于陸地高程基準不能用水準測量傳遞到海洋,在衛星測高技術的支持下用某種去掉潮汐影響的平均海面作深度基準,精度可達米級,和多波束測深精度相當。但廣大的開闊深海的海底地形測繪不可能用船載測深儀完成,用衛星測高結合重力數據(低階或中階重力場模型)反演海底地形,目前試驗精度可達10-100米。數字地球將要求海洋測繪技術有新的突破。
測繪學由于其技術的突破已日益向相關地學領域滲透。大地測量更成為研究地球動力學(包括海洋動力甚至大氣動力)的重要技術手段,GPS監測已能提供全球板塊運動和地殼形變精密數據,可用于研究地學災害(地震、滑坡和火山爆發等)的預測;GPS已可以和VLBI相近的精度和頻譜分辨率監測地球自轉的變化,由此研究地球深部結構和動力過程及全球變化;專題GIS也成為環境災害問題分析預測工具。數字地球最重要的功能之一是為解決21世紀人類面臨的環境和災害問題提供一個可供觀察、分析、模擬和預測的全球信息系統,以期協調人與自然的關系。
我們贊成活數字地球或動態數字地球的提法,因為人類是生活在不斷運動變化的地球上?,F在在全球性的觀測中,各種對地觀測新技術已可能連續快速獲取地球表面(或淺層)隨時間變化的幾何和物理信息,了解地球上各種現象及其變化。因此測繪學或者說測繪業則應當利用3S技術結合合成孔經雷達干涉技術(INSAR)以及其他新技術(如衛星重力探測技術等)對地進行觀測,為構建活數字地球提供描述地球動態變化的地理信息產品。
數字地球構想是推動人類大踏步跨進信息社會的重大戰略步驟,有挑戰也有風險。測繪是數字地球的基礎,測繪工作者也將是構造數字地球的"尖兵",也要求測繪學有新的發展和突破。
三、測繪學和地球空間信息學
在本文第一部分已談及測繪學在新的技術進步推動下的現展趨勢。從現代信息論的觀點看,測繪學本質上就是一門關于地球空間信息的學科,傳統的測繪受地面測量技術、時空尺度和精度水平以及投入的局限,其產品主要是單一的地形圖和在地形圖基礎上編繪的專用地圖。它不能反映、至少不能及時反映地球表面形態的變化,特別是大范圍和全球變化。其產品制作周期長,已不能滿足地區經濟和全球經濟高速發展的多種需要。信息技術加快了人類社會的運行速度。測繪學應該是提供人類生存空間自然環境及其變化信息的學科,它的學科內涵發生了巨大的變化,因此如何界定測繪學的含義,已是世界各國測繪工作者所關注的問題。于是從90年代開始,國際上將測繪學(SurveyingandMapping)更改為一個新詞,以準確反映學科實質,Geomatics一詞由此應運而生。隨后,有關Geomatics的提法在我國學術界,主要是地學界成為熱門話題,由于對其含義理解不同,其中文譯名也是五花八門,現在將它譯成"地球空間信息學",已基本得到認同。不管人們對Geomatics的含義如何理解,但根據ISO的標準定義和國際測繪聯合會(IUSM)對"測繪學"的定義,兩者的含義是基本類同的,只不過Geomatics所涉及的地球空間信息的范圍更寬一些。Geomatics更準確地描述了測繪學在現代信息〖CD2〗通訊社會中的地位和作用,適應了現代社會對地球空間信息的極大需求的特點,因而發展和提高了測繪學的研究和工作領域,符合現代測繪學發展的實際?,F代測繪工程的核心技術是空間技術,包括GPS、衛星遙感和航測,測繪的范圍擴展到整個近地空間,例如近地空間航天器的導航定位,近地空間重力場的測定,大氣層甚至電離層的信息;其支撐技術是信息技術,主要處理電磁波信息和影像信息,加之通訊、計算機網絡等信息技術,使地球空間信息學科的理論和技術體系比傳統的測繪學有了很大的發展和更新,由此,Geomatics適合于納入數字地球的理論和技術框架。
隨著數字地球構想的實施,測繪學面臨一個歷史性的發展新機遇,傳統的或現代測繪學將以地球空間信息學的新面目立于地球科學分支學科之林,以更強的活力向前發展,前景良好。
四、建議
本文漫談了測繪學的發展及其與數字地球構想的關系。為在21世紀加速建設我國空間數據基礎設施,發展我國的測繪學科和測繪事業,以迎接"數字地球"的挑戰,根據我國目前測繪事業發展的現狀,從一個側面(主要是大地測量方面)提出以下建議:
1.盡快統一我國大地定位參考框架的建設,對近年來由各個部門獨立建立的各等級GPS定位網進行必要的聯測和統一整體平差,此舉可望進一步加強國家級的大地定位框架;
2.將沿海各部門100多個驗潮站統一組織GPS聯測,精密確定各驗潮站水位標尺零點的大地高,填補陸海相接地帶重力測量空白。此舉為統一陸海大地水準面,建立海洋高程基準,研究海平面變化至關重要;
3.研究將陸地GPS定位框架向我國領海擴展的方案,著手建立我國包括海域的廣域差分GPS定位系統;
4.盡快完成重建我國重力基本網,發展航空重力測量系統,加密西部地區重力測量和GPS水準,加大力度支持對衛星測高數據的利用,為下世紀確定我國亞分米級或厘米級大地水準面作好數據儲備,建立可在因特網上運行的新的重力數據庫;
測繪科學的概念范文3
【關鍵詞】大地測量學;教學改革;海洋測繪
0 前言
《海洋大地與控制測量》是上海海洋大學海洋測繪專業最新成立的專業必修課程之一。近半世紀以來,人民對開發海洋和利用海洋資源的需求越來越高,海洋科學及其在相關領域的應用是世界各國重點發展的學科之一。海洋大地與控制測量》課程的開設是在我國不斷重視海洋權益的背景下,其前身是《大地測量學基礎》。她是在原有《大地測量學基礎》課程內容的基礎上,進一步側重講述大地測量技術在海洋測繪中的應用?!洞蟮販y量學基礎》是一門古老而又活躍的學科 ,研究和確定地球的形狀、大小、重力場、整體與局部運動和地球表面點的幾何位置以及它們的變化的理論和技術的學科[1]。通過本學年度的《海洋大地與控制測量》本科課程教學發現,課程講授結束后學生對教學內容的理解還不充分,特別是對本課程的重點內容――投影變換的認識仍有所欠缺。因此,為及時掌握與了解教學過程中學生對重點內容的理解程度,有必要對《海洋大地與控制測量》的教學方法進行改革。本文首先介紹了《海洋大地與控制測量》的課程內容與目標,然后探討了今后教學過程中可采取的一些舉措。
1 教學內容與目標
本課程理論總學時為48學時,其中講授教學40學時,討論教學8學時。相比原《大地測量學基礎》課程而言,增加了討論教學部分的學時,主要是通過小組討論的方式加強對課程涉及的概念的了解。上海海洋大學海洋測繪專業開設的《海洋大地與控制測量》主要可分為以下5個部分:
(1)緒論:主要介紹大地測量學的定義、作用、體系和內容,以及大地測量學的發展簡史及未來技術發展展望;重點介紹大地測量學技術在海洋測繪領域的應用現狀與發展前景。通過該部分內容的學習,需要對大地測量學的研究內容達到更深刻的認識與理解。
(2)坐標系統與時間系統:主要介紹地球的運轉規律、特點,以及大地測量應用中涉及到的時間系統和坐標系統。由于在上海海洋大學海洋測繪專業的培養方案中,《海洋大地與控制測量》與《GPS原理與應用》課程是同時講授與學習的,因此,此部分內容可以與全球定位系統(GPS)的坐標、時間系統一同學習。特別地,坐標系統之間的轉換可以通過程序的方式,讓學生實際動手,加深對坐標轉換等相關知識的認識。
(3)地球重力場及地球形狀的基本理論。主要是了解地球重力場的基本原理、高程系統、測定垂線偏差和大地水準面差距、確定地球形狀等基本概念。本章關于地球重力場內容相對來說難度較大,球諧函數等相關理論知識更是研究生的教學內容。但是,本章重力場的知識與海洋重力及相關應用息息相關。因此,對《海洋大地與控制測量》課程而言,本章學生更需要對與地球重力場相關的高程系統、垂線偏差、大地水準面差距等核心概念進行必要要掌握。
(4)地球橢球及其數學投影變換的基本理論。在《海洋大地與控制測量》課程中,本章涉及的大地主題解算、地圖數學投影變換、高斯平面直角坐標換算等內容仍是重中之重的知識點,在后續海洋大地測量的成果轉換與成果的全球統一中,將是不可或缺的。
(5)海洋大地測量基本技術與方法。海洋的開發與陸地一樣,也需要測繪各種資料,來保障海運事業的發展。海洋大地測量除了需進行包括海洋控制點、邊界測定、海底地形繪制等工作外,還需要為海洋工業、工程、航運、漁業等提供保障,并為海洋科學提供重要資料。海洋大地測量的任務是精密測定海域的各種控制點(海上和水下)的位置,研究地球潮汐與海洋潮汐的相互作用,潮汐循環、大氣循環對地球自轉的影響,以及海面地形、大地水準面和海底地殼的變化等[2]。
2 教學改革舉措
通過前幾學期開展《大地測量學基礎》課程以及本學期的《海洋大地與控制測量》課程的講授,總結出以下教學方法,以期進一步提高教學效率,促進學生對相關知識的掌握與理解。
2.1 程序編寫
由于《海洋大地與控制測量》課程中設計的理論復雜,計算公式復雜,導致學生對很多重要問題的理解不夠透徹,且經常容易將不同知識點的內容進行混淆。為提高學生對書本知識的熟悉程度,以及對相關參數計算方法的理解,非常有必要對需要重要了解的知識點進行程序編制。且程序編制前,需要學生以書面的形式對程序編寫的思路、流程進行總結與整理。特別地,在課程第4部分內容中,坐標正反算、大地主題解算、投影換帶等內容涉及的公式非常多,更有必要讓學生理清思路。
2.2 PPT講解
可以在重點章節、重點內容的講解過程中,選定幾個重點概念與知識點,讓學生在課后通過查閱文獻資料后制作PPT,然后在課堂上以討論的形式將PPT的內容進行講解,或者以小組的名義在課堂上進行交流學習,對于PPT講解比較突出的同學,可以通過增加平時表現的分數予以獎勵。
2.3 課堂測試
由于涉及的知識點比較多,很多重要的知識點在課堂上講授后,如果不經常復習,很容易遺忘。可以要求每個同學自己看書,然后選出自己認為應該掌握的內容,以試卷的形式給出來。然后選擇一到兩次課的時間,將每個同學所除的試卷隨機發放給其他同學進行測試。這樣的方式既能讓學生充分閱讀書本知識,又能提高學生的積極性。同時,還可以將學生編寫比較合理的題型和題目,選入最終的期末考試中進行測驗。
2.4 結論
在本文中,對上海海洋大學《海洋大地與控制測量》的教學方法改革進行了探討,通過加強教師與學生的互動,充分發揮學生的學習主動性,以期改善《海洋大地與控制測量》課程教學效果,提高教學質量。通過編程、制作PPT和出試卷互考等舉措,使學生深入了解并掌握本R檔睦礪壑識。在今后《海洋大地與控制測量》課程教學中,我們還需將進一步探索海洋大地測量學的教學改革方法,提高海洋測繪及相關專業學生對海洋大地測量技術的理解和認識,為我校的“海洋特色”添磚加瓦。
【參考文獻】
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【關鍵詞】海洋測繪;簡介;學科體系;新進展
一、前言
海洋測繪技術在國防和經濟建設中意義重大,隨著信息技術的發展,海洋測繪技術也不斷進步,在海洋事業中發揮重大作用。
二、海洋測繪簡介
海洋測繪是指測量海洋底部的地球物理場的性質及其變化特征,繪制成不同比例尺的海圖和專題海圖,是對海洋水體和海底為對象所進行的測量和海圖編制工作。主要包括海道測量、海洋大地測量、海底地形測量、海洋專題測量,以及航海圖、海底地形圖、各種海洋專題圖和海洋圖集等的編制。
海洋測繪的方法主要包括海洋地震測量、海洋重力測量、海洋磁力測量、海底熱流測量、海洋電法測量和海洋放射性測量。因海洋水體存在,須用海洋調查船和專門的測量儀器進行快速的連續觀測,一船多用,綜合考察?;緶y量方式包括:
1、路線測量。即剖面測量。了解海區的地質構造和地球物理場基本特征。
2、面積測量。按任務定的成圖比例尺,布置一定距離的測線網。比例尺越大,測網密度愈密。在海洋調查中,廣泛采用無線電定位系統和GPS技術。
三、海洋測繪的學科體系
1、海洋測繪的學科概念
海洋測繪是由測繪學、航海學、海洋學、水聲工程、計算機原理、圖形圖像學、信息學等構成的一門交叉學科,是按照人類海洋認知和海上活動的需求,研究海洋及毗鄰陸地的自然和人文等地理現象的抽象、控制、獲取、描述、服務的一門科學和技術。早期的海洋測繪學科,只有海道測量和海圖制圖兩個分支。20世紀初,聲學測量設備的問世標志著海洋測繪進入了電子化、專業化時代,隨后出現了航海圖測繪、港口管理和工程測繪、內陸水域測繪、近海工業測繪、近海地震測繪和軍事海道測繪等多個學科方向。近年來,隨著衛星、通信、計算機、數據處理等科學技術的發展與應用,海洋測繪領域迎來了一場數字化、信息化的新變革,現代海洋測繪已涵蓋海道測量、海洋大地測量、海底地形測量、海洋(重力、磁力、底質等)專題測量、海圖編制、海洋地理信息系統等多個方向,多元、高精度和數字化的測繪信息已廣泛應用于國防建設、國民經濟建設和科學研究的各個方面。
2、海洋測繪的學科意義
海洋測繪是海洋測量和海圖繪制的總稱,即以海洋及毗鄰陸地區域的自然現象、人文現象等作為研究對象,通過抽象、控制、觀測、管理、加工和服務等技術手段和方法,形成海圖等紙質或數字產品,從而全面表達海洋地理空間要素及其相關的人文要素,服務于人類認知海洋及海上活動的需要。海洋測繪學科主要有科學性和應用性兩大任務,通過物理海洋測量和幾何海洋測量等技術手段,獲取海洋及其鄰近陸地、江河湖泊等的基礎地理信息,以及重力、磁力、海底地形、海底底質等海洋信息。海圖及海洋地理空間信息是海洋測繪的最終產品,它們分別是地理科學的第二和第三語言。因此,現代海洋測繪的核心任務是提供海洋地理空間信息服務,通過海圖、海洋地理空間信息告訴人們海洋地理空間的某一物體(目標)在某一時刻、某一地點發生的變化。21世紀被譽為“海洋的世紀”,人類面臨陸地資源即將枯竭的問題,海洋將成為人類賴以生活的第二家園。海洋測繪技術及應用將為人類一切海上(航運、生產、科研)活動提供全方位、全過程、全時段、多時空、多層次、多環節的海洋地理空間信息服務與安全保障支持,是發展海洋經濟,實現“海洋強國”戰略決策的重要基礎。
四、海洋測繪技術的新進展
1、水下綜合定位與導航技術
電磁波在海水中的衰減較快,穿透數米就丟失能量,所以陸上定位以及導航技術在海洋測繪中無能為力。不過,聲波可以傳播數百公里而不會出現明顯損失,因此可以使用聲學系統進行水下的定位以及導航,根據聲基線距離可以將聲學系統分成超短基線系統(USBL/SSBL)、長基線系統(LBL)以及短基線系統(SBL)。其中USBL/SSBL由3個以上的相距2cm的單元來構成水聽器基陣,分析測量信號到達各個接收單元之間的相位差以及斜距來進行定位,其定位精度為2~3m。SBL則布設聲信標,在測量船下方安置3個相距較遠水聽器,分析聲信標到水聽器往返的距離以及時間差來進行定位,其定位精度是5m,現在一些海域測繪中已很少使用。LBL則在海底布設3個相距較遠的聲信標,分析測船換能器的聲信標到測船之間的距離來進行定位,其精度是2m左右。因為距離是由聲波傳播時間以及聲速來計算,所以為改善聲學定位的精度,需了解測區聲速結構。
2、AUV/ROV關鍵測繪技術
在海洋測繪技術的研究當中,水下航行器作為有效工具,伴隨水聲通信以及能源、導航等技術的發展而得到廣泛應用。水下航行器分為有纜遙控航行器(ROV)以及自主航行器(AUV)。其中AUV同ROV相比有著結構簡單、造價低以及重量輕等優點,活動范圍更廣并且潛水深度大,可以勝任復雜的海洋測繪環境,并且不需要復雜的水面平臺支持,因而在一些海域測繪中得到重視。AUV在執行水下測繪任務時需要導航、制導以及控制系統的協調,導航系統提供位置以及姿態信息,而制導系統則考慮任務目標以及作業環境,來制定而合理的航路,控制系統則保證AUV根據制導系統的路徑航行。隨著水下導航定位技術的進步,基于AUV/R0V的水下精密測量成為可能。
3、海洋遙感信息技術
海洋遙感信息技術是根據地物電磁的輻射原理來獲取信息,其傳感器根據工作方式的不同可以分成主動式以及被動式,其中被動傳感器有多光譜掃描儀、水色掃描儀以及熱紅外輻射計等,而主動傳感器有微波散射計、雷達高度計以及合成孔徑雷達等,其中最常用的傳感器是陸地衛星裝載多光譜掃描儀TM以及ETM,空間分辨率達到30m,可以繪制海岸線、沉積與侵蝕、監測污染以及繪制水域水深圖等。此外紅外傳感器探測波段有著較強穿透力,輻射強度同發射物體的絕對溫度成正比,可以監測海面溫度以及沿岸海流。目前在運用海洋遙感信息技術的過程中,主要監測近岸海流、近岸工程、港灣水質、淺灘地形以及近岸工程等。隨著海岸帶以及海島遙感技術的發展,能夠跟蹤大尺度的洋流以及中尺度的渦流,提供海面的云圖、海平面以及大地水準面等方面的海面地形測高資。
4、多傳感器多源信息的融合技術研究
多傳感器多源技術是高效海底地形的測繪技術,在單波束測深儀的前提上改進而來的,利用安裝在測量船龍骨上的發射陣,通過向海底發射與龍骨方向相垂直的聲波束,利用安裝在船底的接收陣接收波束,測深系統完成完整發射接收之后,會形成一條由窄波束測點所組成的,在測量船正下方航向的測深剖面。因為各波束在空間呈現扇形排列,所以波束的指向角自中央向邊緣逐漸增大,回波信號也就從中央波束的反射波,逐漸過渡到兩側的散射波,然后使用振幅檢測法在波束測深儀中探測海底信號,原理是波束測深儀回波信號是反射波。在多源多傳感器系統當中,波束指向角逐漸增大時,其回波反射的波振幅將逐漸減小,而反射波尖脈沖也將逐漸模糊,波束的指向角減小反射波振幅同時能夠通過變振幅強度的方法來檢測,所以在多傳感器多源系統中除了振幅檢測法,還可以使用相位檢測法,通過相關原理來比較換能器的兩個接收單元間相位差來分析波束到達角,為后續計算提供數據。
五、結束語
綜上所述,人們對海洋環境的依賴程度越來越高,隨著信息技術的發展,海洋測繪技術也將不斷進步。
參考文獻
測繪科學的概念范文5
關鍵詞:測繪工程 測繪 系統化管理 數據檢查 過程控制
中圖分類號:P2 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)04(c)-0156-02
1 質量管理的內涵
質量管理可以分為傳統質量管理和現代質量管理。傳統質量管理也稱為事后檢驗的質量管理。它主要是對己有產品的質量進行檢驗、分析,發現產品中有關若干質量指標的分布狀況。現代質量管理主要包括統計質量控制和全面質量管理。它是對產品生產過程及與產品質量有關的整個系統進行分析、控制和管理。
質量管理的概念與方法,是隨著現代工業生產的發展逐步形成、發展和完善起來的。系統工程的基本概念是從事物的全局出發,對事物進行詳細地分析,統籌安排,在客觀條件允許的前提下,選擇最優方案,盡可能地把事情辦得更好。根據《中華人民共和國測繪法》及《測繪生產質量管理規定》中規定。測繪生產質量管理是指測繪單位從承接測繪任務、組織準備、技術設計、生產作業直至產品交付使用全過程實施的質量管理。測繪生產質量管理貫徹“質量第一、注重實效”的方針,以保證質量為中心,滿足需求為目標,防檢結合為手段,全員參與為基礎,促進測繪單位走質量效益型的發展道路。測繪單位必須經常進行質量教育,開展群眾性的質量管理活動,不斷增強干部職工的質量意識,有計劃、分層次地組織崗位技術培訓,逐步實行持證上崗。測繪單位必須健全質量管理的規章制度。甲級、乙級測繪資格單位應當設立質量管理或質量檢查機構;丙級、丁級測繪資格單位應當設立專職質量管理或質量檢查人員。測繪單位應當按照國家的《質量管理和質量保證》標準,推行全面質量管理,建立和完善測繪質量體系,并可自愿申請通過質量體系認證。
2 城市測繪工程概述
測繪是采集、量測、處理、分析、解釋、描述、分發、利用和評價與地理和空間分布有關數據的一門科學、工藝、技術和經濟實體,具有基礎性、前期性和公益性和特點。測繪產品是反映地表上的自然、人工要素及其在地理空間的位置和屬性信息的,而這些信息是社會發展和經濟建設的各行各業需要利用和必須依賴的基礎。而工程測量是把工程地區各種地面物體的位置和形狀,以及地面的起伏狀態,用各種圖例符號,依照規定的比例尺測繪成地形圖,或者用數字表示出來,為工程建設的規劃設計提供必要的圖紙和資料。要測繪的地球表面形態以及地物地貌雖然復雜多樣,但其形狀和大小均可看作是由一些特征點的平面位置和高程所決定的。測繪工程的主要任務有控制測量,碎部測量,線路測量,施工放樣,數據處理等工作。
3 城市測繪工程質量保證體系
質量保證體系的系統功能,在于沿著科學的工作程序和管理程序,及時地獲取各種應有的質量信息,進行判斷、加工、儲存、傳送,最后以指令信息作為反饋加以輸出,通過改善體系的要素,實現體系應有的控制狀態,求得需要的質量保證。質量保證體系的構成要素有目標值系統,程序標準,工作標準,組織系統,管理點,信息管理,體系評價。
4 城市測繪工程質量管理系統要素
質量管理系統的基本組成單元稱為質量管理系統要素。根據GB/T19001-ISO9001標準提供的質量管理系統和質量保證的通用模式可以看到,質量管理系統包含四大過程要素,即管理職責,資源管理,產品實現,測量、分析和改進。如圖1所示。
5 質量的系統化控制管理
質量管理是由一系列系統的特定的概念組成的一個合乎邏輯的理論的概念體系,它包括質量、質量環、質量方針、質量計劃、質量控制、質量保證、質量審核、質量成本及質量體系等。
質量控制是為了通過監視質量形成過程,消除質量環上所有階段引起不合格或不滿意效果的因素,以達到質量要求,并獲取經濟效益而采用的各種質量作業技術和活動。質量控制活動主要是指為了達到和保持質量而進行控制的技術措施和管理措施方面的活動。
系統思想的出現徹底改變了人們的思維方式,使人們能夠認識客觀世界的本質聯系和內在規律。系統工程是用科學方法規劃和組織人力、物力、財力,通過最優途徑的選擇,使工作在一定時期中取得最合理、最經濟、最有效的成果。這里所指的科學方法是指從整體觀念出發,通過通盤籌劃,合理安排整體中的每一個局部,以求整體的最優規劃、最優管理和最優控制,使每個局部都服從一個整體目標,做到人盡其才,物盡其用,以便發揮整體優勢,力求在這個系統中避免發生損失和浪費。質量的系統控制就是將系統工程應用于質量控制。
5.1 質量管理點
測繪工程的質量管理點應分別設定在人員、設備和數據采集過程上。人員的質量管理點主要是人員的能力水平能夠勝任工作崗位,應達到一定的學歷、職稱、工齡、業績、培訓等。設備的質量管理點是年檢和使用前的檢校,以確保設備工作正常,滿足工程使用。
測繪工程數據采集過程的質量管理建立三個固定管理點。
第一,己知數據的檢查;第二,控制數據的檢查;第三,地形要素,圖形,碎部數據的檢查。另外在控制網的布設,觀測,平差和地形要素的采集,圖形編輯等過程中根據需要建立臨時管理點。
5.2 數據檢查
測繪工程數據的質量檢查,是保證地形建模和數據庫數據正確性的基礎,這里的檢查包括圖形數據、屬性數據、風格檢查、拓撲檢查這幾個方面。
5.2.1 圖形檢查
數據在整理,轉換的過程中可能產生各種各樣的錯誤(懸點、缺邊等),使得圖形在進行拓撲運算的時候出現錯誤,所以必須進行圖形檢查。具體的圖形檢查包括以下四個方面。
第一,錯誤圖形記錄檢查:檢查圖層中是否存在如懸點、缺邊等錯誤的圖形記錄;第二,環狀圖形面積檢查:檢查圖斑的面積和圖斑與自身相交造成面積不等的情況;第三,面積檢查:檢查每個行政區域內部圖層的圖斑面積與該行政區域面積之間的誤差是否在容許范圍之內;其它檢查:如重疊檢查、縫隙檢查、自相交檢查和線閉合檢查等。
5.2.2 屬性檢查
屬性檢查的目的是檢查屬性數據是否丟失或者不完整,具體包括以下五個方面。
第一,表結構檢查:檢查圖層的表結構和數據庫中相對應的是否相同;第二,字段值非空檢查:檢查特定字段是否被賦值;第三,重復編號檢查:檢查某個字段是否有重復的編號;第四,字段值范圍檢查:檢查字段值是否在設定的范圍內;第五,枚舉檢查:檢查字段是否在設定的枚舉表中。
5.2.3 風格檢查
圖形風格化問題即符號化問題,是數據轉化過程中最再棘手的問題之一。不同繪圖平臺下圖形數據的符號(如顏色、線寬、線型等)是不能兼容的,這是因為不同軟件的符號庫和符號化方式是不同的,所以要解決不同平臺之間的數據轉換中風格的丟失問題,只有通過要素編碼將不同要素對應起來,也就是將符號庫對應起來,才能實現風格的轉換。風格檢查也就是要素編碼的檢查。
5.2.4 拓撲檢查
一些數據模型支持拓撲關系(如Coverage),而另一些數據模型則不支持拓撲關系(如 Shapefile),而且不同軟件支持的拓撲關系也可能不一致。當從支持拓撲關系的數據模型向不支持拓撲關系的數據模型轉入數據時,拓撲關系會丟失:當從不支持拓撲的數據模型向支持拓撲的數據模型轉入數據時,必須重新建立拓撲關系。重建的拓撲關系是否正確,是否有所丟失,這些信息都要通過拓撲檢查來獲得。
5.3 過程控制
測量是測量人員進行的一組操作。測量本身也是一個過程。測量過程的輸入是被測對象,在進行測量之前它們的測量信息或測量數據是未知的或者不是很準確知道的。經過投入資源,例如由有資格的測量人員,利用經過校準或檢定合格的測量設備,按照規定的測量程序,在受控的環境條件下進行測量操作,實現測量過程的轉化,由被測對象轉化成為具有準確可靠測量信息的產品。
測繪工程中的各項任務都是一個過程,所以測繪工程的質量管理關鍵是對測量過程的控制。每個過程有三個階段:輸入、操作、輸出。因此一個合理的質量管理就是輸入無誤、操作正確、輸出合格。測繪工程必須遵照規程進行圖根控制及碎部點數據的采集。在野外測量過程中的原始記錄應有操作人員簽署,方為有效。測量過程通過自查、校核、審查進行控制,消除測量產品標識記錄、數據輸入、數據計算、數據輸出和繪圖中的差錯,防止不合格品出現。所有《測繪記錄》均應按照表格欄目規定執行。
6 記錄和標識
測繪工程質量管理與系統控制有關的記錄應進行控制并編制相應的記錄控制程序文件,確保記錄的標識、貯存、保護、檢索、保存期和處置。所有記錄表格,包括操作記錄、檢查記錄、質量管理記錄、測量設備的測量能力和測量結果的記錄均按統一規定的系統進行統一編號。與質量管理有關的記錄應由一記錄的部門或個人保存。記錄的保存應按填寫日期的順序排列,需要時進行裝訂,便于以后檢索。所有記錄,特別是書面記錄應確保記錄不丟失、不受潮、不損壞,保證記錄的完整和清晰。計算機硬盤和光盤貯存的記錄在備份好的同時應采取相應的保護措施。通過采用科學分類的統一編號或編碼或計算機軟件儲存,確保在需要時能夠迅速及時查找到所需要的記錄。根據記錄的用途,規定各類記錄的保存期并由文件做出規定。一般記錄的保存期為1~3年。
標識作為信息存在的一種方式,涉及多方面的內容。首先測量設備必須有計量確認狀態標識,采用的標識可分為:合格標識(綠色)、不合格標識(紅色)和準用標識(黃色)。其次是各種文件記錄成果等要做好標識。
7 結語
本文通過建立質量保證體系,分析質量管理系統要素,設置質量管理點,進行質量檢查等論述了測繪工程中質量管理的系統控制。
參考文獻
測繪科學的概念范文6
論文摘要:古建筑測繪是建筑學、城市規劃專業教學中一次多學科綜合實踐教學環節。本文結合實踐,闡明了建筑規劃專業中古建筑瀏繪的重要性,分析了古建筑測繪教學模式的現狀及問題。重點研究了古建筑測繪教學的方法和實踐,詳細介紹了多媒體教學、雙導師負責制、斷瀏繪技術的引進、實習教學中建立實習基地和高年級負責制教學的經驗和方法,并提出了一些新的教學考核方法。
古建筑是國家和民族的文化遺產,又是國家和民族的歷史傳統的一種載體。古建筑測繪是保護、發掘、整理和利用古代優秀建筑遺產的基礎環節,為建筑遺產保護提供科學記錄的檔案,使保護工作科學、有效地進行,同時又為建筑歷史與理論研究、建筑史教學提供翔實的基礎資料,為繼承發揚傳統建筑文化、探索有中國特色的現代建筑創作提供借鑒。古建筑測繪既是一種方法,也是一個學習和研究的過程。通過古建筑測繪,會給予人們以藝術的滋養和傳統的熏陶。
安徽建筑工業學院建筑學專業創辦于1960年,到目前為止己招收建筑學、城市規劃專業本科學生24屆,園林專業本科學生6屆,為國家培養出2000余名建筑學及相關專業的專業人才,其中絕大部分成為安徽省城鄉建設管理部門和設計單位的骨干技術力量,已經成為培養安徽省建筑設計、城市規劃及園林景觀高級工程技術人才和管理人才的主要基地,并在全國產生一定的影響。
古建筑測繪是建筑學、城市規劃專業教學中一次多學科綜合實踐教學環節。學生通過古建筑測繪的學習,增強對中國建筑傳統經驗的感性認識,深刻理解、鞏固和靈活運用中國建筑史、城市建設史、建筑測量、投影與制圖、建筑設計基礎、計算機制圖等基本理論、知識與技能。并進一步加深和提高學生對中國古代優秀建筑文化遺產的認識和理論修養,培養建筑空間概念、尺度感和設計思維能力,提高制圖表現包括計算機制圖水平、審美能力和分析研究能力,為以后的學習打下堅實基礎。親手把建筑實物按比例制成工程圖紙與數據資料、掌握測繪方法、加深對建筑造型與營造方法的了解,培養學生的建筑空間概念和設計思維能力,提高圖紙表現力,為學習建筑設計與城市規劃奠定基礎。這些圖紙與資料為發掘、整理、研究和保護、維修、開發中國古代建筑遺產,為繼承傳統并探索有中國特色的現代建筑創作,為中國建筑史的教學等方面,提供豐富而翔實的基礎資料。
古建筑測繪是測繪學在文化遺產保護領域中建筑遺產記錄、監測以及保護工程實施等方面的直接應用,從技術上可歸人側繪學的分支中的工程測量學的范疇。但是,測繪技術方法只是手段,并非古建筑測繪的全部,它包含了對建筑遺產在科學與人文、技術與藝術方面的體驗、認知、理解乃至探究、甄別、發現和評價,包含著對建筑實體、空間及其精神意蘊的理解、再現和表達。因此,古建筑測繪的教學應區別于單純的工程測量學。根據建筑、規劃專業,古建筑側繪多年教學的經驗,現對建筑規劃專業古建筑測繪的教學做出一些研究和探討。
1、古建筑測繪教學模式的探討
建筑規劃類專業教授古建筑測繪課程的目的,是經過具體的實踐教學,可優化學生的知識結構,提高學生專業技能,使其思想情感領域的綜合素質也得到全面發展。同時,學生經過在艱苦環境中的嚴格訓練,在職業道德、吃苦耐勞、團隊協作和社會責任感等方面也得到相應提高。
1.1古建筑測繪教學現狀
古建筑側繪綜合運用測量和制圖技術來記錄和說明古建筑,所以古建筑測繪具有專業性和技術性兩大特性。目前,各高校的古建筑測繪的教學模式大致相同:
(1)給學生講授測繪基本理論知識、運用及儀器操作方法;
(2)學生按4-6人分為一組,進行古建筑對象的考察與測繪;
(3)在現場各小組分工繪制草圖;
(4)以草圖和采集的測繪數據為依據,各小組繪制正式測繪圖紙。
這種教學模式為建筑教育、建筑史研究和建筑遺產保護做出了重要的貢獻。然而,隨著多媒體、網絡信息技術的發展,上述教學模式逐漸不適應學科的發展和古建筑測繪教學的目的,主要存在的問題有以下幾個方面。
(1)建筑、規劃專業學生對于古建筑測繪課程的重視程度不夠、學習熱情不高;
(2)一般高校古建筑測繪都設置在酷熱的暑期進行課程的教學與實踐,測繪工作的開展、管理與進程會受到影響,學生的學習熱情和工作效率也會受到很大的制約。
(3)測量工具和測繪手段已跟不上工程生產實際的需要,導致測繪的效率低、成果差,嚴重影響教學的效果和測繪技能的傳授。
(4)考核方式各高校千差萬別,大都以手繪圖紙作為教學成果,采集數據的記錄方式沒有統一的標準,表格存儲也各不相同。
(5)學生測繪實踐教學后,缺乏書寫實踐和學習心得體會。并對古建筑保護、蘊含的歷史文化及精神的提煉與宣傳不足。
1.2古建筑測繪教學新方法
古建筑測繪的教改與實踐在高等院校建筑學專業的教學體系中具有舉足輕重的地位。傳統教學模式有其優越性,但現在技術的進步,這種模式需要進行革新。古建筑測繪課程充分地體現了“工學結合”的人才培養指導思想,根據企事業崗位的實際需要,結合正在企業從事古建筑崗位工作的學生及專家的建議,可以創建了教、學、做合一的教學情景,在整個教學過程中,學生是主體,教師為引導,學習過程完全由學生自主完成。要實現該教學目的,可以在以下幾個方面進行嘗試:
(1)古建筑測繪多媒體教學方法
利用多年的教學實踐與計算機模擬和多媒體技術相結合,在古建筑測繪教學中引人多媒體技術,可以使學生在很短的時間內掌握古建筑測繪基本理論知識、測繪方法、技術要求和儀器操作技能等。
在古建筑測繪教學中運用多媒體CAI或PP7,課件,以文字圖像、連續動畫、片斷動畫以及視頻資料等手段,從多個角度演示古建筑的方方面面,把測繪方法動態化、形象化、具體化,便于學生準確理解和熟練掌握,從而優化了古建筑測繪插圖教學及教學過程。此外,運用多媒體課件可使教學內容更加直觀化,并增大了古建筑測繪內容及方法的教學信息量。從而提高了學生的學習興趣,達到準確理解圖的內涵、掌握正確理論的教學目的,并且較好地提高了學生的思維能力。
(2)雙導師負責制教學方法
安徽建筑工業學院建筑與規劃專業與企事業合作緊密,在安徽省影響較大,校企合作產學研比較成熟。這就為雙導師負責制教學提供了便利條件。學生在校內接受課堂理論教學;在企事業中對在工程建設中遇到的古建筑測繪現實問題運用所學測繪知識進行處理,并有企業導師指導和傳授實踐技能和儀器操作。這就很好的促進了學生對實踐中的方法和技能的透徹理解,動手和操作能力也得到培訓和提高。單純的課堂教學和課堂實驗難以得到這樣的教學效果,而且實現高等院校與企事業產學研聯合,對促進專兼結合的雙師型教學隊伍建設具有深遠的意義。
(3)新測繪技術教學的引人
傳統的古建筑測繪以直尺和角尺、垂球等工具直接量取建筑物及其構件的尺寸,獲取的最終資料是圖紙和一些文字記錄。這種方法優點是原始簡單,但精度與效率低,且登高測量有一定的危險性并會對建筑物有損壞。隨著GPS、遙感、數字近景攝影測量及三維激光掃描技術等現代新測繪技術的發展,傳統的測量工具難以滿足教學和實踐生產的需要,必須采取一些現代化的測量工具和測量手段給古建筑測繪提供技術支持。這就要求在古建筑測繪教學和實踐的過程中,對這些新測繪技術的原理、方法給學生加以講解,以符合實踐生產的需求。
(4)計算機制圖教學方法
在實驗機房,教師利用多媒體課件及多媒體教學廣播系統講授計算機繪制測繪圖的要求、規則、要領和AutoCAD高級技巧及古建筑繪圖常用技巧。學生根據教師的講解和現場操作進行各種制圖技巧的學習。學生再通過實習采集的數據進行AutoCAD制圖,從而進一步深化古建筑測繪的知識及技能,對采集的測繪數據和影像進行系統化和流程化的處理。
2、古建筑測繪課程實習教學
古建筑測繪實習是該課程的核心部分。通過古建筑測繪課程的實踐教學,使學生真正掌握了古建筑測繪技術,學會古建筑測繪從搜集資料、制定計劃、實施計劃、自我檢查到評估工作的全過程,全面培養了學生的古建筑測繪崗位職業能力。
2.1建立實習基地
為了更加系統、完備的實習教學,建立實習基地有重要的意義。我院建筑學院古建筑測繪實習基地建立比較早,為深化學生的理論知識、掌握測繪技能、認識古建筑保護和開發價值作出了重要的貢獻。我院的實習基地有:黔縣屏山美術、古建筑測繪教學實習基地;徑縣查濟古建筑測繪教學實習基地;績溪上莊古建筑測繪教學實習基地;績溪縣伏嶺鎮胡村古建筑測繪教學實習基地;徑縣桃花潭鎮陳村古建筑測繪教學實習基地。
2.2高年級負責制
高年級建筑規劃專業學生負責制教學的模式就是讓學過古建筑測繪的大三或大四的學生,在實踐教學中指導和幫助低年級學生學習古建筑測繪技術;以小組為單位給小組成員講解自己的心得體會;在課堂實驗與社會實踐中給以專業指導和討論。學生相互之間往往比師生之間的探討更易理解和掌握知識與技能,學習的主動性和積極性也會提高。這種教學方法增進了學生之間的溝通和交流,拓展學生專業的視野。但全程需要專業教師的宏觀掌控,及時調整高年級學生的責任心和能動性。
3、考核方法
結合多年的上述教學方式的嘗試經驗,對于古建筑測繪學課程的考核,應結合實習期間的工作態度和完成作業質量按百分制評定成績。有以下幾種行之有效的方式:
3.1測圖手稿占總成績的25%,按事先制定的評分標準打分;
3.2儀器草圖占總成績的25%,按事先制定的評分標準打分;
3.3計算機成果圖占總成績的30%,正式圖用計算機繪制,并符合事先制定的規范。
3.4工作日志、數據表、考察報告、心得體會等占總成績的10% ;
3.5平時表現占總成績的10%,主要考察團結協作精神;艱苦奮斗精神;紀律性;責任心等。