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現代測繪技術論文范文1
【關鍵詞】數字化測繪 水利工程水利工程測繪數字地圖測繪 水利
中圖分類號: TV文獻標識碼:A 文章編號:
一.引言
隨著現代科學技術的發展,計算機技術及輔助設施CAD技術的廣泛應用,數字化測繪技術已經較為成熟的應用于建筑、交通和水利工程中。數字化測繪技術隨著計算機技術、網絡技術、測量儀器智能化及測繪制圖軟件的自動化等相關先進的技術的應用,給水利工程中的測繪工程帶來了較多有利之處。
二.數字化測繪的優勢。
數字化測繪是利用計算機對地形空間的相關數據進行自動處理,完成數字地圖的繪制,有特別需要時,可以利用數控繪圖儀來繪制所需要的專題地圖或地形圖。數字化測繪以傳統的白紙測圖為基礎,在全站儀、計算機輸入輸出設備硬件、計算機繪圖軟件的支持下,利用數字字庫技術和計算機圖形處理方法,將野外數據采集到內業,并完成制圖。數字化測繪技術通過數據輸入、數據處理和數據輸出三大部分的功能,實現了測繪制圖的自動化、智能化。同傳統測繪技術相比,數字化測繪具有以下優勢:
1.圖形測繪更準確。
利用數字化測繪技術將所采集的地形、地物、地貌等相關數據、信息轉化為數字形式,通過數據傳輸端口輸入計算機,經過計算機圖形處理軟件和測繪軟件進行處理,產生內容非常豐富的電子地圖。數字地圖是地理信息系統(GIS)的重要信息來源,存貯較為方便。在現代地形測繪技術中,數字化測繪已發展成為利用掌上電腦即PPA在現場完成數據采集及數據處理、成圖。傳統的經緯測繪和白紙繪圖,產生的平面位置及其他信息的誤差較大,而利用數字化測繪就似乎,測繪點精度非常高,從原始數據采集到成圖過程中,精度無任何變化,保證了成圖的質量。
2.提高了測繪效率。
數字化測繪是現代GIS數據采集的重要手段,實現了勘測設計一體化、數據采集處理一體化、數據更新和管理智能化。同傳統的經緯儀配合平板的測圖方法相比,數字化測繪技術的效率高出許多。在通視良好的情況下,利用全站儀以建站點為圓心進行觀測,一站可以測量1公里范圍內的地形圖。正常情況下,傳統的經緯測繪法采用白紙繪圖法,一個作業組一天僅能測量200個地形點,而利用數字化測繪技術,可以測量400各地物點,甚至更多。數字化測繪技術大大提高了測繪的效率,也縮短了成圖的時間。
三.數字化測繪在水利工程中的應用。
1.GPS測繪技術在水利工程中的應用。
授時與測距導航系統及全球定位系統(Navigation System Timing and Ranging/Global positioning System-NAVSTAR/GPS),通常簡稱為“全球定位系統”,即GPS。GPS是以人造衛星組網為基礎的無線電導航定位系統。利用設置在地面或運動載體上的專用接收機,接收衛星發射的無線電信號實現導航定位。它是根據美國國防部1973年12月批準的國防導航衛星計劃而建設的。它是由三個部分組成的,分別為空間衛星、地面控制系統、用戶的接受處理裝置。GPS具有精度高、速度快、全天候、距離遠等特點,也恰巧是這樣的特點才使得對水利工程的測量可以向外擴展延伸。GPS和多波束測深系統相結合,是形成深水底地形測繪的新手段。
水利工程的選址一般多在地形較為復雜的河谷溝壑之處,工程周邊地表植被覆蓋較多,測繪時通視條件較差,而又缺乏相關國家控制點,采用傳統光學儀器進行控制測量的難度較大。利用GPS衛星定位系統較好的解決了此類問題,由于GPS測量不受氣候條件、地形、測量時間的影響和限制,能夠及時準確的完成控制測量和數據采集工作,能大幅度減少或免做像控點,既有效減少了測繪的工作量,同時又較大程度的提高了測繪的工作效率。
2.RS遙感技術在水利工程中的應用。
遙感技術RS(Remote Sensing)是在航空攝影測量的基礎上,隨著空間技術、電子技術和地球科學的發展而發展起來的,它的主要特點是:從以飛機為主要運載工具的航空遙感,發展到以人造衛星為主要運載工具的航天遙感;它超越了人眼所能感受到的可見光的限制,延伸了人的感官;它能快速、及時地監測環境的動態變化;它涉及天文、地學、生物學等科學領域,廣泛吸取了電子、激光、全息、測繪等多項技術的先進成果;遙感是運用物理手段、數學方法和地學規律的現代化綜合性探測技術。遙感,主要是從遠距離、高空或外層空間的平臺上,利用可見光、紅外線、微波等探測器,通過掃描、攝影來傳遞信息和處理信息,從而識別地面物質的性質和運動狀態。由于RS技術具有時效性、數據綜合性、經濟性等特點各種大的、小的比例尺地形圖都可以快速的利用其影像來獲取水利工程的基本地形圖。利用RS遙感技術直接進行水利工程的流域規劃,可以根據像片來直接判讀流域的地形特點和地質構造,便于合理選擇水利工程的壩址,對確定水庫淹沒、浸潤及坍塌的范圍有較好作用,同時對庫區搬遷、經濟賠償及淹沒損失等確定具有參考作用。
3.地理信息系統GIS(Geographic Information System)在水利工程中的應用。
地理信息系統是利用計算機存貯、處理地理信息的一種技術與工具,是一種在計算機軟、硬件支持下,把各種資源信息和環境參數按空間分布或地理坐標,以一定格式和分類編碼輸入、處理、存貯、輸出,以滿足應用需要的人-機交互信息系統。它通過對多要素數據的操作和綜合分析,方便快速地把所需要的信息以圖形、圖像、數字等多種形式輸出,滿足各應用領域或研究工作的需要,地理信息系統是現代水利工程數字化測繪的重要技術支持和測繪平臺。
4.數字化測繪在水利工程中的應用領域。
(1)點位測設。水利工程中施工測量的基本任務是要測設點位,既要求對已知長度、高程、角度和坐標的測設,在大中型水利工程中,都需要對施工區域內進行布設施工控制網,之后利用網內控制點作為基礎進行施工放樣。利用GPS技術能大大減少施工控制網中的過渡控制點,既節省了成本,有提高了效率。
(2)計算水庫庫容。傳統計算水庫的庫容時,都是采用手工計算,工作量非常大,而且容易出錯,計算精度也較差。通過利用數字化地形圖,加大了采集點的密度,同時也提高了面積計算的精度。可以插繪等高線,提高庫容計算的精度,能快速計算書庫的容量,便于實現水庫的自動化管理。
(3)水力資源管理。
水力資源管理利用遙感技術為檢測手段,利用GIS地理信息系統作為管理平臺,通過RS技術和GIS技術能夠客觀、快速、經濟的為大中型水利工程提供地理、環境、地質及水文等相關信息,是水利工程選址、工程規劃及設計和施工管理的重要分析工具。
四.結束語:
數字化測繪技術在很大程度上提高了水利工程測繪的水平,提高了測繪精度,確保地形圖準確可靠?,F代測繪技術的應用,先進測繪儀器和測量技術及測繪方法,為水利工程的建設和管理提供了可靠依據。
參考文獻:
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[3]楊安廣 陳東宇 數字化測繪在水利工程中的應用 [期刊論文] 《城市建設理論研究(電子版)》 -2012年36期
[4]唐繼權 趙學輝 鄭紅英Tang JiquanZhao XuehuiZheng hongying 水利工程測繪數字化分析 [期刊論文] 《中國水運(理論版)》 -2007年1期
現代測繪技術論文范文2
關鍵詞: 土地調查; 土地測繪;應用
Abstract:With the rapid development of information technology, our country city mapping technology has made make a spurt of progress in the development of.Modern Gaoke technology such as GPS technology, RS technology, GIS technology, informatization of new mapping technology will be widely used in engineering surveying and mapping work in our country, and to play its leading role.The author of this article on land survey process to make a brief analysis, and display of modern surveying and mapping technology in land investigation, for reference only.
Key word:
Land survey land surveying and mapping; application
中圖分類號:P2文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012
前言
傳統的測繪技術存在著更新困難、精度低、效率低等缺點,而隨著測繪技術的進步,現代測繪可以通過全球定位系統、“3S”集成技術、遙感技術等新技術手段,做到高精度測量,
因而能順利地完成土地調查并能夠保證土地開發的質量和效果,所以將現代化的測繪方法運用到土地調查當中,是維護土地市場秩序、順應社會發展的必然要求。現代化的測繪方法充分運用現代的科學技術,具有高度的靈活性、準確性和快速性,被越來越廣泛地運用到土地調查當中。
一、土地調查的步驟分析
1.1 土地現狀的調查技術路線
土地現狀的調查技術流程有現場勘探、平面測量、修測、圖片編輯、建筑現狀研究、地籍管理信息的建立與完善等。測量的具體方式是將城鎮的地籍調查最終數據按照1:500的比例,對不斷變化的土地進行修測與補測,在這一過程中運用全站儀解析法進行測繪,將測點的具置明確標注在草圖上, 并通過相關軟件傳輸到電腦, 運用電腦繪圖軟件進行編輯。在調查過程中,利用數據庫技術及網絡技術,建立完整的土地調查體系。
1.2 土地現狀的分析技術路線
利用上述方法得出調查技術路線,利用統計學技術分析出待開發土地現狀的數據分布、 空間分布,并且通過土地的利用強度、土地的利用率、土地的利用結構等不同方面對即將開發的土地進行評價。土地利用強度是指單位面積土地的開發利用度,是和其他相關區域的比較結果,它既具有時間的可量性,又具有空間的可比性。土地現狀的分析可以讓土地的效應發揮到最大化,對于人類產生較大的效應,從經濟、環境、社會等角度都有較大的推動作用。
1.3 土地潛力的分析技術路線
在經歷過上述兩個總體步驟之后, 要進行土地的潛力分析。待開發土地的潛力分析通常采取單指標評價和綜合指標評價這兩種方法, 在土地功能與適宜程度方面進行調查, 采用測繪技術得到高精度的結果,將待開發土地以功能進行分區, 從多種角度反映出土地的實際功能,并且利用電子技術將土地的潛力展現出來。
二、現代化的測繪技術在土地測繪中的具體應用
2.1 全球定位系統
全球定位系統又稱GPS 技術,其具有精度高、靈活性好、速度快等顯著特點,通過提供的三維坐標讓土地調查者獲得空間數據,以達到空間定位的目的。GPS 技術與掌上電腦的結合,則給土地的野外調查提供了便利。將數碼的攝像頭與GPS集合到一起,運用到掌上電腦上,最終實現地形的測量的變更,解決變更區域中形狀不規則、區域不明顯等不良因素,并且利用數碼攝像頭還可以對野外土地進行拍攝,替代人工繪圖不便,減輕工作量。同時,利用掌上電腦與GPS技術結合,還可以滿足野外工作中時間長的問題,達到連續工作和數據儲存的要求,并且及時滿足圖形的更新,使土地調查結果的準確性提高。
2.2 “3S” 集成技術
“3S” 集成技術由地理信息系統、遙感技術、全球定位系統三者綜合而成,構成一個整體的系統,對于土地進行實時的觀測、分析和應用管理。隨著科技的發展,我國的3S技術日漸成熟,其在土地調查中發揮數據采集、處理和產品生成等效用,并且在土地更新調查和土地動態監測中變現出良好的發展前景。例如:利用高分辨率的衛星遙感技術,獲得相關的影像數據,然后與土地調查的更新技術進行匯總、疊加分類,并讓專業軟件進行分析,最終得出準確的變換范圍和數據結果。這種方法從根本上解決了傳統調查方法工作量大、工作效率低、精度低等問題,大大加快了土地調查的速度和效率。
2.3 地理信息系統(GIS)
地理信息系統(GIS)是一種特點的空間信息系統,它通過計算機的系統支持, 對地球空間中的地理數據進行采集、存儲、分析、描繪。具體而言,他是利用計算機建立地理數據庫,將地理環境中的各種要素,包括它們的地理空間分布狀況和所具有的屬性數據,進行數字存貯、處理和分析,建立有效的數據管理系統。通過對多種要素的綜合分析,方便快速地獲取信息,滿足各種不同的應用或科學研究的需要,并以圖形和數字的方式表示結果。經過科技工作者的不懈努力,利用地理信息系統對空間數據進行處理已經成為土地調查的重要組成部分。并且地理信息系統朝著更加標準化、規范化的方向發展。
在GIS中,由于所獲取的測繪基礎數據詳盡、可靠、準確,大大提高了城市規劃的科學性。同時計算機的高速運算和具有極強的邏輯判斷功能,可在短時間內提供多方案比選, 增加了規劃設計方案的合理性。而且,計算機可以自動地生成各種規劃用圖、表格和報告, 利用數據庫又易于刪補、更新,因而還可以實現城市規劃的動態監控和動態設計。通過對 GIS的研究和使用,還可增強測繪人員和城市規劃人員的協作,使信息的獲取和使用臻于統一,促進城市規劃工作。
2.4 遙感技術
遙感技術是獲取信息的一種高效手段,在我國的土地調查中得到了較為廣泛的應用。首先,遙感技術對于重點城市的土地勘測發揮了重要的作用,利用該技術對城市中占用耕地等情況進行監測,加強土地管理。然后,遙感技術對土地調查的信息更新起到了重要的作用。遙感技術利用航空、航天正射影像圖以及地形圖為資料,與原有的土地現狀圖進行對比,將數據進行補充和修改,最終達到更新的效果。
2.5 數據的處理與提取
數據的處理與提取是在遙感技術的基礎上進行的。首先,利用計算機將土地利用圖和遙感技術的影像圖相互疊加,按照類別分層處理影像中待檢測出的特征值,并且按照特定的規范,選擇出與以上數據對應的遙感信息特征值進行對比,檢測出變化的區域。然后,通過近年的土地遙感監測技術進行研究,總結得出相關系列的土地變化信息的提取方案。
三、結束語
總而言之,隨著社會的進步,科技的發展,在測繪行業中測繪新技術如雨后春筍般紛紛涌現出來,一個國家測繪的技術水平直接影響著國家的發展跟國防。現代化的測繪方法在土地調查中是非常有必要的?,F代化的測繪方法可以改善傳統測繪方法更新困難、精度低、效率低等缺點,實現準確性高、靈活性高的測量?,F代化的測繪方法有遙感技術、地理信息系統、全球定位系統等方式,全面分析土地的類型、數量、現狀及分布,利用及時更新的數據解決實際的問題,以起到合理利用土地資源、保護耕地面積、實現可持續發展的作用。本文對土地調查的過程做出簡要分析,并指出測繪的幾種方法和具體應用。希望全文能夠給相關人員一起啟發和思考,促進土地市場的管理。
參考文獻
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[2]劉萬利;張偉;淺談 GPS 技術在地籍測繪中的應用[A];第十三屆華東六省一市測繪學會學術交流會論文集[C];2011 年
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[4]王力; 李廣云; 地面三維激光掃描儀拼接方法研究[A];2009 年先進光學技術及其應用研討會論文集(上冊)[C];2009年
現代測繪技術論文范文3
論文摘要:數字城市的最早概念來源于美國前總統戈爾提出的數字地球。據統計,人們的生產生活80%與地理空間位置有關。數字城市是數字地球和數字中國的延伸,同樣是一種戰略目標,是一個發展的過程。數字城市是利用地理信息系統,全球地位系統,網絡,多媒體及現實虛擬技術,在城市發展中起到整合城市數據、分享城市信息、合理規劃城市、城市安全建設、城市科學管理、輔助經營管理、便利市民生活的重要作用
中圖分類號: F291.1文獻標識碼:A 文章編號:
概述
在數字化城市時代,一個城市的經濟和發展已經不再僅僅被納入整個社會的分工體系當中,并且城市的各種社會問題和競爭力都將和這座城市在全國乃至全球的數字化水平密切相關。不管這個城市愿不愿意,社會的進程都將把城市帶入一個沒有空間限制,開放的平臺中。如果這座城市不想被淘汰,就必須進行數字化城市建設。隨著數字化城市的建設,基礎測繪部門承擔的城市基礎地理信息的采集,更新與維護工作,為城市建設,規劃,管理提供必要的基礎資料和實施保障,在城市的信息化建設和可持續發展中處于重要的地位。
數字城市的概念
數字城市的最早概念來源于美國前總統戈爾提出的數字地球。據統計,人們的生產生活80%與地理空間位置有關。數字城市是數字地球和數字中國的延伸,同樣是一種戰略目標,是一個發展的過程。數字城市是利用地理信息系統,全球地位系統,網絡,多媒體及現實虛擬技術,在城市發展中起到整合城市數據、分享城市信息、合理規劃城市、城市安全建設、城市科學管理、輔助經營管理、便利市民生活的重要作用。
三。、基礎測繪在數字化城市中的作用
1、城市基礎地理信息與數字城市
數字城市是城市各職能部門與城市基礎地理信息的集成,它包括城市規劃、建設、國土資源、市政公共設施、環保、消防、防震減災預測等。城市基礎地理信息是數字化城市的基礎,沒有城市基礎地理信息的支持,就談不到數字化城市的建設。數字化城市的提出將進一步加快城市基礎地理信息的建設的步伐,城市基礎地理信息為城市各職能部門和各行業提供統一的、實時的、精確的基礎地理信息,城市基礎地理信息的建設直接影響數字化城市建設。
2、基礎測繪與城市基礎地理信息
《中華人民共和國測繪法》第三章第十一條規定,基礎測繪是指建立全國統一的測繪基準和測繪系統,進行基礎航空攝影,獲取基礎地理信息的遙感資料,測制和更新國家基本比例尺地圖、影像圖和數字化產品,建立、更新基礎地理信息系統。
城市基礎地理信息基本特征是空間位置的關聯性,它主要表現自然與人文要素地理位置和空間分布關系,其主要的表現形式就是地圖。而基礎測繪就是一個充分利用數字化,智能化和網絡化手段,專門從事城市基礎地理信息的獲取、加工、存儲、更新和提供的產業,毫無疑問,基礎測繪是城市地理信息系統的主干產業,是數字化城市建設不可缺少的產業。
3、數字城市與基礎測繪
近年來,隨著以3G技術為代表的測繪高新技術的不斷推廣與應用,基礎測繪得到迅猛的發展,數字化的測繪生產模式與技術體系已經建立,并逐步由傳統測繪向現代地理信息產業轉化,成為城市規劃與建設的有力保障,社會各相關產業發展的重要依托。城市地理信息系統的建設是數字化城市的基礎與前提,因為,發展數字城市必須首先建設城市地理信息系統,制定空間數據標準,建立地理數據的共享機制,使全社會都能充分共享地理空間數據。
現代測繪技術論文范文4
【關鍵詞】測繪技術;現代工程測量;應用;發展分析
前言
隨著測繪技術的不斷發展,工程測量數據在采集和處理過程中的自動化程度也日益提高,逐步向數字化、實時化和規范化的方向上發展。如今,隨著以全球衛星定位技術(GPS)、遙感技術(RS)、地理信息技術(GIS)等各種新技術在工程測量中的不斷應用,為我國工程測量事業發展提供了極為堅實的動力。
一、當代新興現代測繪技術的發展概況
(一)全球衛星定位技術(GPS)
在進行工程測量的過程中,GPS技術使用不僅較為簡單,而且測量時間較短,其采取衛星導航這一技術的屬性也在根本上提高了其抗干擾能力,保密性較高。因此,GPS技術在如今得到了極為廣泛的應用,已經成為在許多行業中都起到十分重要作用的通用技術[1]。
在GPS的技術上,實時動態的測量技術(RTK)也得到了極為迅速的發展,不僅不再需要布設控制點等復雜的技術,而且可以一次成型,大大的減少了人力和物力的成本。因此,在施工放樣工作、工程測繪工作、數字化測圖工作中都會起到極為顯著地作用。
(二)地理信息技術(GIS)
GIS立足于計算機編程,以測繪測量為基礎,本質上是一種對空間對象進行管理的信息系統。如今,隨著人類社會科學技術水平的不斷發展,GIS逐步實現了網絡平臺化和應用的社會化??梢哉f,GIS已經成為了當代測繪技術的發展方向[2]。
(三)遙感技術(RS)
遙感技術在測量中的具體應用主要是利用波譜進行探索,而后對不同物體產生的響應來作為依據。如今,隨著科學技術的不斷發展,通過遙感來感知和觀察事物已經更為有效,其應用范圍也日益廣泛,在水文、氣象、地質、地理、資源環境等領域都得到了極為突出的應用,是一種現代新興的先進空間探測技術。
如今,航空遙感技術已經成為進行地形圖測繪最為重要的手段,在實踐中得到了極為廣泛的應用,不僅可以準確而及時的收集各種數據,而且還能及時的對數據進行各種有效的處理。因此,使用者可以獲得更加精確的圖形和數據,最終取得更為科學、準確的地形測量。
二、現代化測繪技術在當今工程測量中的應用
若想對于原有地圖進行數字化的處理,可以發揮CIS系統的作用,在原圖數字化處理中加以應用,以高精度、準確的比例尺和原始性滿足各種要求。目前,利用數字化儀主要依靠三種不同的方法,即掃描矢量化、GPS數據輸入和手扶跟蹤數字化。
這種數字化的輸入雖然起步較晚,但是發展速度較快,輸入準確,但是也存在著輸入速度慢、勞動強度大等不住。此外,在對于實體空間的位置進行探測和確定時,主要依靠矢量跟蹤,而矢量跟蹤也隨著現代科技的發展而不斷升級,自動化程度和有效化應用不斷提高。測定三維空間位置所依靠的主要是GPS輸入,能夠準確的對于地球表面的圖形位置進行準確的確定,并且不需要進行其他的轉換而直接輸入數據庫之中,極大地方便了日常應用。
在如今的工程測量過程中,使用新型的GPS技術可以達到厘米級的精度,可以極為快速、準確的對于各種坐標進行確定,如果在野外,依靠測圖軟件便可以一次性的生成電子地圖,十分的方便使用[3]。
在如今的工程測量工作中,使用最多的便是數字掃描矢量化軟件,這種軟件不僅極為準確和實用,而且能夠自動提取各種多變形信息,具有著高效、便捷、保真的優點。
三、現代化測繪技術在當今工程測量中具體應用分析
(一)在地籍測量中的應用
隨著我國經濟的快速發展,我國社會的城市化建設不斷加快,全國范圍內均開展了地籍測量工作,對于地籍地圖的要求也不斷提高,可以十分便捷和準確的對于全國土地信息進行統計,包括面積、屬性、使用情況等。如今,和傳統的測繪技術相比現代化的測繪系統在使用中更為便捷,維護也極為方便,具有極為顯著地優越性。
(二)在水利工程中的應用
采取遙感技術可以及時的檢測江河湖泊的水文變化,當遭遇災害時,現代的遙感技術可以極為準確的提供信息,使得控制災情和預防災害的工作中能夠取得有效地技術支持[4]。
(三)在工程建設中的應用
在工程建設中,新型的測繪技術可以及時的觀測到各種數據,不僅有利于工程的施工,而且也能保證工程的安全性,使用也極為方便,簡單的機械裝置便可以完成對于復雜工地的檢測工作,并且輸送、拷貝、復制也極為方便,具有極為顯著地應用價值。
結束語
隨著世界經濟的不斷發展,科學技術的突飛猛進,尤其是現代計算機網絡信息化技術的不斷完善,在客觀上促進了現代測繪技術的不斷發展,測繪技術已經擺脫了原有的附屬地位,而是成為一種新型的科學。正因如此,我們必須要不斷地進行學習和創新,才能真正的掌握新型的測繪技術,不僅能夠促進測繪技術本身的發展,而且也會對我國社會各項建設起到極為重要的推動作用。
參考文獻:
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[2]吳東.淺談測繪技術在現代工程測量中的應用[J].黑龍江科學,2014,05(05):56-59.
現代測繪技術論文范文5
論文摘要:工程圖學課程是理論性和實踐性都較強的課程,在理論教學中由于缺乏真實感受,學生聽課時常會感到枯燥乏味、內容很難理解,因此,在教學中進行虛擬仿真實驗教學,不但在一定程度上可以彌補實驗資源的匱乏,而且可以提高學生觀察問題、分析問題和解決問題 的能力。因此,在《工程圖學》教學中應用“虛擬仿真實驗教學”進行教學改革的探索。
0 引言
工程圖學課程教學理論與實踐相結合是非常重要的特別是學生的動手及創新能力的培養,是理論性和實踐性都較強的課程,因此實驗教學環節對學好這門課程至關重要。通過加強實踐教學環節,才能使學生真正理解和掌握該學科的理論知識。
工程圖學課程的教學是很具體形象的,它注重機構的運動及動作 ,在理論教學中由于缺乏真實感受,學生聽課時常會感到枯燥乏味、內容很難理解;機械類課程 中的實驗設備大多很昂貴,有些情況下,不能完全滿足相應的實驗要求,尤其是對每個學生而言,學生實驗通常是分組 ,對有些實驗,實驗設備很少時,分組的人數會很多,這樣學生在做實驗時會沒有很多機會熟練掌握 ;因此,如果能在教學中進行虛擬仿真實驗教學,不但在一定程度上可以彌補實驗資源的匱乏 ,而且可以提高學生觀察問題、分析問題和解決問題的能力,以求達到掌握一門專業技術技能。
1 虛擬仿真實驗應用于教學中的現實意義
目前國內大多數高校的實驗還是采用傳統方式,即老師講解、演示,再由學生自己動手。而國外已經從傳統實驗轉為實物實驗與虛擬實驗相結合,充分利用先進的計算機設備進行虛擬仿真實驗教學,取得了較好的效果。
傳統的教學模式以教師為中心,知識的傳遞主要靠教師對學生的灌輸,作為認知主體的學生在教學過程中自始至終處于被動狀態,其主動性和積極性難以發揮,不利于培養學生的發散性思維、批判性思維和創造性思維,也不利于創造性人才的培養。虛擬仿真實驗突破了傳統教學手段上的局限。學生自己動手操作,親身參與整個實驗過程的操作,通過將實際生產的工藝過程以影像、動畫等生動的形式表示,從而增強學生的感性認識和學習興趣,提高教學效果,使其實踐能力、觀察能力及歸納能力等都得到很好的鍛煉。虛擬實驗技術創設了一個人性化的學習環境 ,使學生能夠在自然、互動的氣氛中進行學習?;谝陨纤伎?,嘗試在《工程圖學》教學中應用“虛擬仿真實驗教學”進行教學改革的探索。
2 虛擬仿真實驗設計目標
虛擬實驗的開發工具主要是網絡虛擬現實建模語言(VRML)和三維建模軟件。VRML是一種用于建立真實世界的場景模型或人們虛構三維世界的場景建模語言。VRML的基本目標是建立因特網上的交互式虛擬對象、場景、三維模型,基本特征包括分布式、三維、交互性 、多媒體集成、境界逼真性等,是 目前 Intenet上基于“www”的三維互動網站制作的主流語言。
虛擬現實系統的設計要達到以下目標 :
a)要使參與者有“真實”的體驗。這種體驗就是“沉浸”或“投入”,即全心地進入,簡單地說就是產生在虛擬世界中的幻覺。理想的虛擬環境應達到用戶難以分辯真假的程度,甚至比真的還“真”。這種沉浸感的意義在于可以使用戶集中注意力。為了達到這個 目標,就必須具有多感知的能力,理想的虛擬現實系統應具備人類所具有的一切感知能力,包括視覺 、聽覺、觸覺 ,甚至味覺和嗅覺。
b)系統要能提供方便的、豐富的、主要是基于自然技能的人機交互手段。這些手段使得參與者能夠對虛擬環境進行實時的操縱,能從虛擬環境中得到反饋信息 ,也能便系統了解參與者的關鍵部位的位置、狀態、變形等各種系統需要知道的數據。實時性是非常重要的,如果在交互時存在較大的延遲,與人的心理經驗不一致 ,就談不上以自然技能的交互,也很難獲得沉浸感。
3 零、部件測繪實踐虛擬輔助教學
《工程圖學》課程為機械類專業一門主要技術基礎課,是一門理論性和實踐性都較強的課程,因此實驗教學環節對學好這門課程至關重要。通過加強實踐教學環節,才能使學生真正理解和掌握該學科的理論知識。本項目的實施內容主要是采用 inventor 2008,3D max,AutoCAD及 vrml軟件系統設計虛擬實驗系統,使之能夠對齒輪油泵(圖1)、減速器(圖2)、虎鉗 (圖 3)的裝配進行動態模擬 ,通過影像、動畫等生動的形式對裝配過程進行動態模擬 ,可以充分發揮學生的主觀能動性,有利于學生獲得豐富的感性認識,激發學生進一步提出問題與尋求解決問題的興趣 ,有助于拓寬學生的知識面,有效地支持理論學習。
零部件測繪實踐虛擬輔助教學技術的做法是,以實物模型為基本要素、以實物模型測繪為主線,用計算機虛擬現實的方法,制作圖畫和動畫形式為主的直觀形象,去解析零部件的形狀結構和測繪過程。
將虛擬輔助教學融于測繪實踐教學的過程是:布置測繪任務;觀測分析實物模型;教師依據實物模型通過虛擬輔助教學課件集中指導;學生依據實物模型,參照虛擬輔助教學課件自主測繪;教師集中講評。
虛擬輔助教學主要構件是以虛擬圖象為主,配有少量文字說明的電子文檔。分別是:以動畫為主去表達零部件形狀結構的圖畫集,以對零部件形狀結構分析和視圖分析為主的圖畫集,以對零部件測繪方法和過程指導為主的圖畫集,以對尺寸、技術要求、圖樣、作業要求指導為主的圖畫集。
4 零、部件測繪實踐虛擬輔助教學技術的特點
a)基于實體的虛擬。計算機虛擬現實、虛擬三維圖與構形思維和視覺及視覺心理密切相關。實踐表明:沒有實體模型做基準沒有構形思維和視覺及視覺心理的支持,計算機虛擬現實、虛擬三維圖就會成為沒有意義的作品;另一方面,沒有構形思維和視覺及視覺心理知識去指導計算機虛擬現實、虛擬三維圖的創作,也不能獲得效果良好的作品。
b)基于圖學素質對測繪對象 (零、部件)的選擇。選擇好測繪對象是保障零、部件測繪實踐教學效果的首要條件。簡單化和過度復雜化都不可取,都可能給大學總體教學帶來損害。選擇測繪對象 (零、部件)的第一因素是考慮對學生圖學素質培養的要求,其次是考慮后續課的需求。閥類、泵類、夾具類(虎鉗)、減速器類是常選測繪對象,其主要原因是便于教學。按圖學素質培養的要求考慮,所選零、部件的測繪內容應當盡量多的涵蓋圖學主要的核心內容。例如,表達方法典型、全面,結構具有代表性。按后續課的需求考慮,所選零、部件的測繪內容要含有后續課的主要要素。
5 結語
開發零、部件虛擬測繪裝配實驗是為了拓寬實驗教學平臺,改進測繪方法,提高測繪效率和品質,減輕教學負擔。這一教學技術的核心涉及到傳統測繪的方方面面,也涉及到現代教育技術的深層理論和技術問題。當然虛擬仿真實驗不能完全替代實物實驗,但可以探索將其作為實物實驗及課堂理論教學的補充。
參考文獻
現代測繪技術論文范文6
【Abstract】 The agricultural economy occupies an important position in China's economic system,the agricultural land in the national land area occupies a large proportion.In recent years, the state attaches great importance to the "three rural issues", and the "three rural issues" is the core content of the right to work. In order to further protect the interests of farmers, promot the the establishment of modern agricultural scale management system in China, we should use the exact scope of the land surveying and mapping technology modernization to provide strong technical support for the land ownership work. This paper briefly analyzes the application of integrated mapping technology in the rural collective land ownership in,which is for reference.
【關鍵詞】農村;土地確權;測繪綜合技術;應用
【Keywords】rural; land ownership; comprehensive surveying and mapping technology; application
【中圖分類號】TV512;TU712.3 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069(2017)04-0185-02
1 引言
近年來,國家頒布實施了一系列的有關農村土地經營權管理及農業規?;洜I的文件,基本確立了農村土地“三權分置”的改革方向,即在堅持農村土地集體所有的前提下,引導農村土地經營權有序流轉發展農業適度規模經營,既保護了農民承包權益,又放活土地經營權。這就需要充分運用先進的測繪技術對農村土地進行確權,以進一步明確農村土地的經營使用權限。下面就以此為主要內容展開論述。
2 農村集體土地確權的重要性及測繪綜合技術的應用意義
2.1土地確權的重要性
農村土地確權是在不違反相關規定的前提下,保護農村土地承包所有制,同時保護承包地的使用、占有、流轉及收益等諸多方面。在保護土地所有權的基礎上有效落實土地的承包權與經營權。簡單地說,農村土地確權就是專門記錄農村土地的實際面積、具置、土質的優劣以及主要用途等內容的工作,以此來實現對農村土地承包所有權的有效保護。實施土地確權是在維持農村土地集體所有不變的l件下進行的,這對促進現代化農業的規?;洜I具有積極的意義。
2.2 應用綜合測繪技術的意義
農村土地確權必須進行測量測繪工作,為確權登記工作提供準確的數據,便于后期對相關數據的查詢、統計及匯總,同時以精確的數據在一定程度上保障土地確權的公平、公正性。另外,農村土地的測量測繪工作也為國土資源部門準確地掌握農村土地使用情況提供了依據,有利于實施科學合理的土地規劃,同時農村土地確權工作也積極推進了農村經濟的規劃與發展,例如退耕還林等工作,為實現農業經濟的規模化發展起到了重要的作用[1]。
3 土地確權中測繪綜合技術的應用分析
3.1 GPS技術的應用
3.1.1 簡單介紹
GPS也就是全球定位系統,是充分利用定位衛星實現全世界范圍內的地形導航功能,是測量測繪工作的關鍵技術。其中,以載波相位觀測量為根據的實時差分GPS測量技術應用較為廣泛,我們稱之為實時動態載波相位差分技術(RTK),其相較于傳統的測量技術,實現了最優化的動態測量,并在很大程度上提高了測量的精確度及速度,可以實時動態監測觀測點的三維定位數據,精確度達到了幾厘米[2]。此時流動站分析處理數據信息也只需要大概1s的時間,并且實現了動、靜兩種工作狀態,具有極高的靈活性??傮w而言,RTK技術打破了傳統測量測繪技術的局限,是測繪測量的突破,高效的工作成果極大地推動了國土測繪測量工作的進一步發展。
3.1.2 具體應用