測繪科學的概念范文
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篇1
關鍵詞:數字地球 現代測繪學 計算機技術 信息平臺
中圖分類號:P2 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)04(b)-0249-02
當前社會信息化的形成與科技信息的高速發展有著緊密聯系,這是我國信息產業發展和科技革新的重要推動力。與此同時,對于GIS軟件的應用以及NSDI的建立使得數字化測量技術得到了廣泛應用,這是新科技處理手段下的強大功能效果,且對于新型測繪模型以及測繪產品的開發有積極的指導和促進意義。結合測繪行業中的實際崗位工作,筆者針對數字地球和現代測繪科學發展問題展開了細致分析。
1 數字地球
對于數字地球概念的理解可概括為從數字化角度來重新審視真實的地球狀況及其相關現象,在數字化手段輔助下完成地球社會活動和自然活動的處理是數字地球的核心所在,這不僅是對資源利用率的提高,且使得人們更好更全面地了解地球知識,在海量的數據庫中完成地球信息的搜集,實現對地球狀況的三維、多角度、多分辨率描述。通俗而言,所得的數字地球是通過數字方法實現對地球環境和活動信息的處理,并促進網絡范圍內特定信息的流轉,以便更好地服務于人類的學習、娛樂、工作以及生活等諸多領域。由此不難分析,大規模的數字存儲技術、多媒體技術以及計算機技術是數字地球的重要基礎核心,這在突出網絡寬帶紐帶作用的同時也是對人類生活質量和活動內容的改善。以地球空間數據為主的海量地理信息使得數字地球的整體信息模型在數字化方面的優勢更為顯著,這不僅便于人們對信息資源的充分利用,且實現了地理信息資源的范圍共享,對于地球保護及改造工作是不可缺少的支撐。因此,基于全球發展規模下的數字地球建設對于人類社會進步以及可持續發展目標的實現均有重要的推動意義,是現代測繪科學發展的關鍵環節。
2 現代測繪科學
作為地球觀測的工具,對地觀測衛星這一空間技術的應用使得人們對于地球地理信息的了解更加全面。隨著空間技術發展的日漸成熟,通訊技術和計算機技術的高速發展在測繪科學中的應用較為普遍,這對于測繪學而言是顯著的創新,地理空間數據采集及管理工作變得更加便捷。從傳統定位方式革新角度分析,GPS技術的出現使得數字衛星技術以及遙感技術代替了傳統技術的使用,在高速高容量專用配套設備輔助下測繪人員能夠在室內環境中完成數據的采集與記錄,并針對特定的地理信息實時變換和提取,以此得到的數字化地理信息產品可以使得測繪產品的設計更加具有針對性,其有效性與準確性也更高。當前單一紙質信息向光盤及磁盤等電子信息手段的轉化依賴于數字化多媒體技術、衛星通訊技術以及光纜通訊技術的有效利用,這就使得產品的分發實現了單一郵路向電子路徑的轉化,計算機網絡傳真以及數字通訊手段的應用變革了傳統的服務方式及產品形式,信息化發展時期已然到來。不可否認,高速發展的測繪技術是建立在測繪工程技術體系與測繪學理論基礎之上,無論是學科目標的構建還是研究領域創新都與新形勢發展有著密切聯系,這更加突出了測繪行業發展的重要性。不斷擴大的服務領域使得測繪科學與國防建設和國民經濟發展休戚相關,這一高層次發展格局的形成使得測繪科學的發展離不開數字地球問題的研究。
3 數字地球與現代測繪科學的發展
從上文分析不難看出,現代測繪科學與數字地球之間的聯系顯而易見,除了必要的地理信息處理與信息獲取之外,現代測繪還從大量空間數據信息方面實現了對地理信息的有效管理,這一空間數據基礎設施的形成使得人們針對信息的存放與處理更加便捷,對應的全球及國家區域也縮小至區域或是地方,對應的尺度和級別變化也使得空間應用信息的分析更加具體,這對于我國地理信息產業的發展極為重要。隨著空間應用需求的提高,也使得對應的數據量和技術進步備受關注,空間技術及信息技術的發展使得全球資源得以共享,在科學的研究與管理中滿足基本的決策需求,虛擬的數字地球隨之產生。需要注意的是,作為信息技術發展的必然產物,數字地球的建立與現代測繪業發展之間有著必然聯系,這一地理信息產業發展格局的形成既涉及到數據信息的處理問題,同時也包括對數字地球問題的研究。當前實施的基礎地理信息網絡體系建設既與空間數據信息問題相一致,同時對于數字地球建設也有重要影響。
從數字地球建設的框架結構分析,其中既涉及到實體環境及硬環境的物理框架建設問題,同時也與信息平臺及軟環境相關的基礎框架有著直接聯系。數字地球地理空間建設是現代測繪科學在基礎框架構建方面需要關注的問題。因此,當前測繪業需要研究的問題是從數字地球地理空間構造及基礎框架建設方面更加完善地對測繪業務范疇進行闡述,發揮數字地球建設在測繪學中的重要促進作用。除了自身的地理空間基礎框架功能之外,數字地球建設的重要性還表現在各種公共地理空間及地理信息平臺的建設等方面,這對于測繪業而言是重要的理論基礎。作為數字地球信息的構成元素之一,空間數據的獲得更加便于用戶對數據信息的收集與應用,由此可見測繪與數字地球之間的聯系,是促進測繪業實現跨越式發展的必要前提。
綜上所述,對于現代測繪科學發展而言,數字地球的推動作用不容忽視,這一數據庫的形成對于現代測繪學發展有著極大的促進作用。值得注意的是,數字地球構想付諸實踐使得現代測繪學全新的歷史發展時期已然來臨,面對眼前的市場機遇,我們除了需要關注于測繪學的發展外,還應當從數字地球構建來探討測繪科學的后期發展問題。
參考文獻
[1] 楊慧中.現代測繪學中的數字資源是如何獲取的[J].中國新技術新產品,2008(1):7-10.
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【關鍵詞】數字城市;城市測繪體系;發展趨勢
數字城市的概念近年來已經愈發的受到重視,而數字化和虛擬性正是它的本質特征。在這一點上傳統的測繪技術已經很難滿足數字城市對于城市測繪的要求,這正是數字城市給城市測繪帶來的機遇。為了適應數字城市對于城市測繪的需求,我們需要構筑一個全新的數字城市測繪體系。
1 數字城市與數字城市測繪體系的關聯
1.1 城市測繪是數字城市的技術支撐
數字城市測繪的目標以及數字城市的服務都是相同的,都是數字城市和物質城市。但是他們研究的對象是不同的。城市測繪的主要研究對象是城市的各種基本組成要素,它的主要工作是完成對物質城市以及數字城市進行基礎信息的收集,可以認為它是一種對數字城市認知的基本工作。而數字城市面對的則是城市的整體,它包含了空間上的與非空間上的意義,物質的與非物質的狀態,它在某種意義上來說是物質城市向網絡所進行的一種拓展延伸。簡單地說,數字城市是一個整體上的概念,是一個城市的非物質形態的表達形式,而數字城市測繪則通過對一些基本要素的研究,給數字城市提供了一個重要的技術支撐。
1.2 城市測繪是數字城市的基礎性工作
城市測繪是數字城市的基礎性工作之一,它的任務之一就是對城市的自然要素,地理要素,人工設施等的各種參數如幾何形狀進行一系列科學的測定,并對獲得的數據進行處理將其完整的表達出來以供數字城市使用。數字城市就是數字城市測繪的一種重要的應用,它將測繪出來的成果集成化、公眾化、規?;谋磉_出來。
1.3 城市測繪是數字城市的重要建設部分
到如今,對于數字城市,也沒有一個準確的定義。在學者們對數字城市做出的各種定義中,有些重要部分是一致的。首先基礎地理空間框架對數字城市的建設有著不可或缺的意義,然后解決基礎地理空間框架建設的一個重要部分就是基礎地理空間數據,這些數據又主要體現在1:500、1:2000等各種比例的地形圖上。如今,全國各地都在開展基礎地理空間框架的建設,在建設中的關鍵任務也是基礎地理空間數據的獲取和對本地地理信息數據庫的建設,而數據城市測繪就可以提供這些數據供數字城市使用。
2 數字城市測繪體系的需求
2.1 數字城市測繪的優勢及隱患
隨著信息化程度的加深和數字城市建設的深入,傳統的以測繪地圖為主要工作并以制出相應的地圖為主要成果的測繪模式已經很難再跟上數字城市的日益增長的需求,這就促使我們創建了數字城市測繪這種新的體系。然而,雖然如今現代的測繪技術已經應用于各種傳統測繪技術難以勝任的領域,可是他們大多在各自的領域中獨立發展,遠沒有形成一個足以覆蓋各領域的、科學的、統一的測繪體系。這樣各自為戰,信息、技術等都難以共享,必然會阻礙測繪技術的發展,也會影響數字城市的建設。
2.2 數字城市測繪的需求
數字化測繪技術大大擴展了測繪技術的發展空間,創造了嶄新的測繪模式。它除了可以勝任傳統的用地圖的方式表達城市的地理信息外,還可以以景觀模型等現代化的方式表達一個城市的地理信息?,F代化的城市測繪技術大大提高了人們的工作效率以及工作周期,它也給人們提供了更多的選擇,人們可以根據自己的需要去選擇自己所需要的測繪方式。整個測繪技術的數據體系,應用體系正在逐步的變化,一個全新的、統一的測繪體系正在孕育之中。
另一方面,數字化、信息化程度的加深也給測繪技術的發展創造了一個良好的外部環境。首先,隨著各種信息基礎設施的建立,如城市高速網絡等,為新的測繪體系的形成奠定了堅實的基礎。其次,數字城市的發展使得相關的法律法規日益完善,數字化的技術也隨著數字城市的發展更容易為人所接受,這也使得新的測繪體系創立的外部環境愈發的友好。
3 數字城市測繪體系的發展趨勢
數字城市測繪技術大大的推動了數字城市的建設與發展,加速了測繪技術由傳統模式向信息化產業過渡的進程,所以,每個城市的測繪部門都應該把握住這種發展方向,從基礎的信息設施建設出發,促進信息資源的開發與共享,推動數字城市測繪技術的發展。
3.1 完善測繪體系
測繪體系的基礎是基礎地理數據和空間信息的基礎設施,為此,城市測繪部門應該盡快地制定出一系列健全的針對空間數據的管理機制,確??臻g信息采集的基礎設施質量過關,及時的采集并處理相關的信息數據,以完善整個測繪體系。
3.2 確定發展目標
毫無疑問,在數字城市迅速發展的今天,帶給測繪技術領域的有諸多的挑戰和機遇,這就需要明確一個發展的目標,積極的參加到組建城市信息中去,不要各自為戰,信息得不到共享,阻礙了發展。
3.3 推進一體化進程
對基礎測繪的投入力度要增加,建立起以政府為主,多單位共同投入的機制,項目經費也應該盡快的得到落實。因此,我們應該加強研究與應用的規范化,對于現代化城市建設需要的基礎地理信息建設盡快的落實,從而推進數字城市的建設、發展。
3.4 科學組織
嚴格對測繪部門自身的要求,更好的落實測繪的組織工作,促進工作的實施,高速、高質量的完成相關的測繪任務。做好對已經獲得的資料的加工與改善,進一步完善對測繪人員的管理體系,建立相關的技術標準,嚴格要求人員素質,這樣科學的組織才能進一步切合數字城市的發展要求,為測繪技術的的建設與發展創造一個更友好的外部環境。
3.5 及時更新
更新機制也是數字城市測繪的一個重要組成部分,要充分的利用各種測量手段,確保城市基礎地理信息如比例尺數字地形圖等及時更新。此外,完善測量標志的維護和有償使用制度也是非常有必要的。
4 總結
數字城市的發展使得人們的生活愈發的貼近信息化,更加的便捷,同時也提升了對城市的管理水平,但它也同樣面臨這一些不足。同樣的,應時而起的數字測繪技術也面臨著同樣的問題,如何去解決這些問題呢?這雖然有一定程度上的外部因素,但最重要的仍然是對自身的改進,根據發展的環境不斷地改進自己,才能夠做到與時俱進,適應這個日新月異的世界。
【參考文獻】
[1] 陳學業,彭子鳳.對數字城市測繪模式的幾點思考[J].測繪通報,2011,(3):60-62.
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關鍵詞:新形勢下;城市測繪技術;分析
中圖分類號:TU984 文獻標識碼:A 文章編號:
信息化測繪,簡單說就是以信息化技術為依托,在數字化測繪的基礎上,在完全網絡化運行環境下,實現實時有效地向信息化社會提供地理信息綜合服務的測繪方式和功能形態。信息化測繪是我國測繪實現了由傳統測繪向數字化測繪轉化和跨越之后即將進入的又一個新的發展階段,它代表著我國測繪在進入新世紀后現代化建設總的戰略方向。
1 城市測繪工作的必要性
城市規劃是城市發展建設的龍頭,沒有一個科學的規劃,建設就無從做起;沒有城市規劃,城市就會盲目地建設、盲目的發展,今天拆,明天建,覺得不合適就拆、再建,形成了惡性循環,如何才能防止出現惡性循環,那就是規劃的同時重視由測繪工作提供的規劃基礎資料。城市規劃可分為三個不同層次,即城市總體規劃、城市分區規劃和城市詳細規劃,而每一個層次工作的開展都要有現勢性很強的不同比例尺地形圖作依據,都要有以多種不同的測繪成果及數據為基礎。城市測繪是實施總體規劃的保證,如果說一個城市利用各種比例尺現勢性較強的地形圖做出科學的城市總體規劃,前期測繪工作非常重要,那么我們說如何實施規劃,進行科學的規劃管理,城市測繪就顯得更加重要。城市是一個復雜的綜合體,它包括地上地下管網,各種類型的建設等等。當其規劃設計完成后進入實施建設階段時,則要求把各種管網準確地規劃意圖放樣到實地,而能達到此目的所依靠的唯一手段就是城市測繪??梢哉f城市測繪貫徹在城市規劃的制定和實施建設的全過程,二者有著密不可分的關系,否則規劃不能進行,建設不能實施。
2 信息時代測繪技術的開展應注意以下幾點
隨著技術的不斷進步,人類邁入了信息時代,這個時代,人與人之間的距離拉近了,信息實現共享了,信息化已經滲透到了我們生活的方方面面。信息化是充分利用信息技術,開發利用信息資源,促進信息交流和知識共享,提高經濟增長質量,推動經濟社會發展轉型的歷史進程。信息技術早已徹底融入和改變了我們的生活,更對城市測繪技術的發展帶來了巨大的影響和沖擊。
2.1 新的時代背景下測繪技術的服務對象發生了變化
信息時代背景下,大眾的信息需求量急劇上升?,F代測繪為科學研究、國民經濟建設、現代國防建設以及政府部門提供技術支撐和數據保障。而隨著社會大眾對地理空間信息需求的增強,測繪的服務范圍進一步擴大,覆蓋到每一個在地球上生存活動的人類。深入挖掘大眾的地理空間信息需求,是測繪信息化服務的重要目標,只有實現了為大眾衣食住行的服務,信息化測繪才能真正走上產業化道路。
2.2 新的時代背景下測繪產品的形式發生了變化
傳統的以制圖和設計為主要目的的測繪產品標準,將會被以信息服務要求的多維多種表現手段新的測繪產品標準取代,產品形式更加復雜更具靈活性。如滿足各種需要的數字地圖、電子地圖、各種地理信息數據產品、各種功能的地理信息系統等。測繪生產方法將不斷改進,除傳統的野外數據采集、航空攝影測量、遙感等方法外,低空攝影測量、激光掃描測量、車載3D激光成像測量等先進的手段將不斷應用于實際的測繪工作中,以滿足成果的多樣化和準確反映現勢性的地理信息,以滿足信息社會變化快、需求及時準確的特點。
2.3 新的時代背景下測繪技術中更多地滲透入了網絡力量
隨著信息技術的發展,以及Internet在全球的迅速普及,使得人類社會空間在信息概念上逐步縮小,測繪服務的方式發生了根本性變化。測繪成果可分布式地存儲在各個地方,通過建立地理信息一站式服務系統。用戶只需訪問一個網站、一個查詢界面,就可以對分布在各地的地理信息進行檢索、訪問和瀏覽,實現任何人都可以在任何地方、任何時候享受地理信息服務的目標。測繪信息服務的信息應用社會化是建立在信息資源集成化和信息服務便捷化的基礎之上的,而且需要首先生產公共公開的測繪產品,其最終目標是要讓地理信息和測繪產品深入到平常百姓家,讓測繪和地理信息成為全社會的共同需要。
3 信息時代背景下城市測繪工作面臨的主要困境思考
隨著測繪技術的不斷發展,我國各城市的測繪工作取得了長足的進步,信息化測繪體系也日益完善,但是信息時代背景下城市測繪工作任然面臨著很多困境,既有技術上的局限,也有體制、機制方面的制約,急需認真研究和解決。
3.1 技術依賴性過高
城市測繪技術在我國的起步時間較晚,與發達國家相比,技術不夠先進,我國城市測繪技術創新任然存在較大的不足。一是自主創新不夠,GPS系統、主流GIS軟件、核心數據庫等大多依賴于國外,技術安全隱患很大,需要集中各方面優勢力量進行攻關;二是成果轉化不力,已經建成的各種系統應用不充分,技術優勢尚未轉化為現實的生產力,需要在推廣應用上下工夫,提高地理信息和相關技術對企業發展和經濟增長的貢獻率。
3.2 目前我國測繪工作人員的整體專業素養有待進一步提升
為了適應信息時代城市信息化測繪體系的發展,就必須配備足夠的專業人才。但是目前,我國測繪工作人員的專業素養參差不齊,很多城市測繪單位的人才知識面很狹窄,急需引進和培養復合型人才。一是測繪與城市規劃、國土資源管理等的復合型人才,有助于推動測繪業務的拓展,增強測繪服務的針對性;二是地理信息技術與電子通訊、計算機網絡、電子政務等開發技術的復合型人才,適應GIS市場開發的多方面需要。
3.3 各級地理空間信息協調機制不健全
城市測繪工作,各級地理空間信息協調不健全是一直以來一個重大的問題。共享機制的缺乏已經極大地限制地理信息應用,一方面各部門在地理信息建設上的重復投資、多頭管理,形成地區之間、行業之間、部門之間許多的地理信息孤島,導致信息封鎖、利益不均、低水平重復建設的局面;另一方面也存在對共享機制的片面認識問題,無償調用、單向共享,忽視了版權單位的合理利益,不利于信息共享的可持續續發展。為此,應加快建立各級地理空間信息協調機制,制定完善包括數據標準體系、信息共享與利益公平政策、信息服務收費政策在內的信息共享機制和政策,以提高信息化建設的整體效益。
4 信息時代背景下信息化測繪體系的發展和完善展望
未來信息化測繪體系的發展和完善一直是業界研究的重要課題,尤其是時展變化到21世紀的今天,信息化測繪體系也要與時俱進,才能真正地促進城市測繪工作的穩步發展。在改變傳統的測繪生產意識的前提下,充分使用各種先進的測繪生產手段和方法,將信息化測繪技術體系中的先進技術融入各個生產環節,建設多維多尺度的地理空間數據和信息的實時獲取、自動化和智能化處理的生產體系。信息化測繪體系建設必須采用新的測繪生產方式和積極引進應用測繪新技術新方法,實現信息化測繪體系的根本目標,即實現面向空間數據的生產,從根本上解決現階段存在的基礎地理數據產品標準低、生產方式局限、產品表現形式簡單、更新周期長、現勢性差等問題,大幅度提高基礎數據獲取的速度和質量。
信息化測繪體系建設應依據各自單位的實際技術與應用情況循序漸進開展,大體應分兩階段。第一階段依托數字化測繪發展的基礎,按照信息化測繪產品的要求建立和完善各種測繪產品數據標準,提高測繪產品的技術含量;完善和使用各種地理信息前端數據采集加工平臺,推廣應用新技術新方法生產多樣化多尺度的產品,產品現勢性能力實質提高;初級產品以文件級形式保存,經數據轉化完成數據庫建立和更新,該階段可簡述為地圖—數據生產模式。在這一階段的工作重點是以信息化測繪技術體系建設為主要目標,延續現有生產模式,關注成熟的應用技術,夯實生產環節的技術基礎, 提高作業人員的技術能力和專業認識水平,逐步向下一階段發展過渡。第二階段是第一階段的發展,以數據庫對數據的要求進行數據生產,弱化比例尺概念,強化元數據概念,生產的數據直接進入基礎數據庫,通過對數據庫的操作,實現不同用途的服務目的;該階段可簡述為數據—地圖生產模式。這一階段以成熟的技術應用為基礎,主要任務是改變內部生產模式,全面實現面向空間數據和信息的生產,進一步完善在新的生產模式下的技術形態;這一階段的數據生產方式和手段更加先進,數據表現多樣化,數據更新速度和產品質量顯著提高,現勢性表現能力和服務能力極大增強。
參考文獻:
[1] 肖建華,王祥.談城市測繪信息化建設[J].中國測繪報,2011,(03).
[2] 王玉蘭.城市測繪信息化體系與內容研究[J].科技創新導報,2010,(12).
篇4
關鍵詞:測繪教育;改革;計算機;輔助教學
【中圖分類號】P20
隨著現代教學手段的不斷進步和發展,現代教育的各個領域都開始引進和實踐先進的教學手段。尤其是計算機科技的迅速發展,多媒體教學技術、網絡教學技術日新月異,并且迅速滲透到現代教育的各個方面。現代測繪學是一門實踐行較強的課程,在教學過程中,必須積極的應用新的教學方式,才能更好的展示測繪學的教學內容,提高測繪學教學質量。
一、概述
現代測繪學是研究地理信息的獲取、處理、描述和應用的一門科學。其內容主要包括:研究測定、描述地球的形狀、大小、重力場、地表形態以及它們的各種變化,確定自然和人工物體、人工設施的空間位置及屬性,制成各種地圖(含地形圖)和建立有關信息系統?,F代測繪學的技術已部分應用于其它行星和月球上。
計算機輔助教學是指利用圖、文、聲、影響活動等方式豐富形象的傳達教學內容,提供最理想的教學環境?,F代測繪教學中廣泛深入的開展計算機輔助教學是不可或缺的教學手段。
二、計算機輔助教學在測繪教學中的地位
測繪學教學課程中涉及到很多抽象概念以及空間概念、動態過程。傳統的教學方式很難講這個抽象和動態的概念清晰直觀的展現在學生面前。因此教學過程中存在很多困難。針對這一問題,現代測繪學教學方式就面臨著巨大挑戰,改革是必然的,采取計算機輔助教學也是必要的教學手段。計算機輔助教學課件可針對測繪學專業的特點,講抽象、動態的教學內容以語音、圖文、動畫、文字等形式展現在學生面前,營造一種交互式的教與學的環境。
現代測繪學教學過程中運用多媒體技術進行輔助教學是一個巨大的教學改革,有效的提高了教與學的效率和質量。具體表現在以下幾個方面:
1.教師在課前做好電子教案,教學時直接通過計算機和投影儀展示教案,省去了在黑板上板書的時間,節約了課堂時間,能使學生在課堂中有更多的時間學習知識,大大提高了教學效率。同時教師在教學過程中從繁重的板書中解放出來,可以全身心的投入到知識講解中。這樣課堂時間更多,更有利于教師與學生在課堂中互動。
2.計算機輔助教學過程中,教師可以將測繪學中抽象概念和一些動態的過程形象化和直觀化的展現出來。為學生理解和學習提供了豐富的感性材料,有助于對知識的認知和掌握。
3.計算機輔助教學中,教案運用到一些豐富的圖片和新鮮有趣的教學材料,既能增強學生的記憶力,又能使枯燥的教學課堂變得生動有趣。其次,教案中可以展現大量的先進的儀器設備的圖片,既彌補了學校資金有限無法購買先進的儀器設備,又彌補了教科書上的陳舊和落后的介紹。
4.計算機輔助教學中還配備了話筒和音箱,能夠使整個大教室的學生都能清晰的聽到教師的講解。其次,投影儀較大,能使坐在最后排的同學清晰的看到投影儀上的教案,使教學效率和質量大大提高。相對于傳統教學方式來講,既省去了教師嗓音不夠大,在較大的教師教學的時候不能使每個角落都能清晰的聽到教師講課,也省去了教師在黑板上面板書,坐在后排的同學可能看不清或者教師字跡較為潦草,導致學生要努力去識別板書。計算機輔助教學手段的應用,很輕松的解決了這類問題,尤其是測繪學需要大量圖表和計算說明,這樣大大的提高了課堂教學的效率,有利于師生互動。
三、計算機輔助教學在測繪學教學中的應用實踐
1.培養良好的現代教育理念
計算機輔助教學全方位突破了傳統的應試教育理念和教學思想,所營造的是一種教學互動、真實再現、資源豐富、時空選擇方便、信息處理便捷的素質教育教學環境,使得教與學、師與生之間的關系拓展更加機動靈活、豐富多樣,能充分發揮學生自主學習的積極性和創造性。測量學教師正是借助多媒體技術、通訊技術、網絡技術,以及長期使用的幻燈、投影、錄像、視聽系統等現代教學手段,較好地處理了測繪學科與其它學科、理論教學與實踐性教學、傳統內容和現代內容的關系,樹立了以學生為主體的教學意識,大大提高了教師的教學水平。
2.運用多媒體課件提高教學效率
《測量學電子教材》做為測繪學計算機輔助教學的典范教材給計算機輔助教學帶來勃勃生機,為教師和學生了解、學習測繪新知識提供了一條有效的途徑。尤其是測繪新技術、新儀器等內容,對于資金短缺、儀器設備落后的學校,是一個較好的解決的途徑。計算機輔助教學在測繪學中的應用適當緩解了學時緊張的矛盾,同時激發了學生的學習興趣,增強學習的自覺性和主動性。其次,計算機輔助教學很好的將控制測量、數字化測圖、施工測量等內容,結合全站儀、GPS等先進儀器和測繪專業軟件,以及現場施工的放樣實例,用多媒體技術有機地結合在一起,不斷完善多媒體教學課件。
3.善于利用教學錄像片輔助教學
在教學實踐中,可以選取測量學教學錄像片中的部分內容,結合錄像片備課,采用看講結合的方法,授課前向學生簡要介紹片中的主要內容、重點、難點和應注意的問題,引導學生主動學習,使學生做到心中有數。這樣可以直觀、生動、形象的傳授基礎測量、專業測量和現代測繪技術等多個內容。通過計算機輔助教學形式,解決了許多課堂講授中難以講述清楚的問題。同時,在觀看過程中,教師可以針對難以理解和掌握的內容,通過暫停播放功能由教師補充講解,或重復播放相關內容,以便學生及時理解掌握。其中重點內容可靜止畫面,留給學生思考的時間和余地。錄像片播放結束后,教師再次進行歸納總結,通過提問、分析、討論、解答等形式,使學生對所觀看內容初步形成的印象由感性認識上升為理性認識。這樣既可有效發揮教學錄像片的優勢,又能克服其節奏快、思考余地小、消化理解困難等弱點,充分實現教師在教學中的主導地位,確保達到預期的教學效果。
4.利用網絡資源搭起互動平臺
現代測繪教學中,可以根據教學需要,隨時通過網絡信息查詢最新有關資料,了解最新的發展和研究動態。同時,教師可以通過網絡平臺與相關的院校和研究機構相互合作,實現科研成果、教學資源的共享。同時也要引導學生自主學習能力,建立交流互動平臺,讓學生及時掌握最新動態,并且可以互相交流、互通信息,形成良好的師生交流氛圍。
參考文獻
[1]臧德彥、趙吉先.面向21世紀談測量學教學改革[J].測繪信息與工程,1998(增刊):60~62
[2]王曉光.電教片教學中如何發揮教師的主導作用[J].測繪信息與工程,1998(增刊):73~75
[3]侯寶生.談如何加強多媒體技術在教學中的應用.建筑教育改革理論與實踐[M].武漢理工大學出版社,2002
篇5
關鍵詞:現代信息 測繪技術 工程測量 應用和拓展
Abstract: this article from the modern information technology related concepts about the surveying and mapping, and then to the modern information technology in the measurement of the surveying and mapping engineering development and application to give a deep instructions, finally the modern information technology in the measurement of the surveying and mapping engineering application improvement measures in detail.
Key words: the modern information technology application engineering measurement of surveying and mapping and expansion
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:
一、認識現代信息測繪技術
現代信息測繪技術主要包括數字化地圖技術、地理信息系統技術、全球定位系統技術、遙感系統技術以及數字攝影測量技術,以下將分別給予詳細的說明。
第一、數字化地圖技術。所謂的數字化地圖技術就是實現紙制地圖的數字化處理,對于精度和比例尺能滿足具體要求的紙質地圖,就可以利用當前比較常用的數字化地圖處理儀將即掃描矢量化儀器和手扶跟蹤數字化儀器的處理后,將處理生產的數字信息輸入到計算機,經過編輯完善后就可以生成相應的數字地圖。而且數字化地圖技術具有便捷、高效、保真的特點。
第二、地理信息系統技術。地理信息系統即GIS,它是集計算機技術、空間科學技術、遙感測繪技術于一體的一項現代信息測繪技術。該技術已廣泛的應用到相關領域的基礎平臺的搭建,并成為了地理學空間信息顯示的重要手段。地理信息系統技術的顯著特點就是它可以實現地理數據信息資源采集、存儲、管理、分析、可視化立體顯示的流程化操作,同時該技術還具有實現信息預測、空間提示以及輔助決策等功能的特點。
第三、全球定位系統技術。地理信息系統即GPS,該技術可以為全球的所有GPS使用者提供實時的、高精度的三維速度和三維坐標等其他一些相關信息。該技術當前廣泛的應用在陸地上的車輛導航、地質勘探、市政規劃以及航空航天中的飛機和導彈導航中。
第四、遙感系統技術。所謂的遙感系統就是充分利用目標物體的幾何形態、空間位置以及其他物理特性進行測繪的一種傳感技術。遙感系統技術是根據目標物體可以發射電磁波的原理來探測地表物體的。
第五、數字攝影測量技術。數字攝影測量技術是以數字影像和攝影測量技術為基礎的,并結合一些計算機技術、數字影像匹配和處理以及模式識別技術來實現的。數字攝影測量技術廣泛的應用于大比例尺地形測圖、大面積測量中,利用該技術可以獲得數字化的影像地圖產品。
二、現代信息測繪技術在工程測量中的拓展和應用
(一)在水利工程測量中的拓展和應用
由于現代信息測繪技術可以實時地對江河湖泊的水位進行準確的監測,同時還可以對森林和高山進行科學的監測,通過地球信息系統技術和遙感系統技術的集成應用可以進行洪澇干旱災情的科學預測,從而為防洪抗災工作提供精確的信息。另外,地球信息系統技術的分析輔助決策功能可以為水利工程測量中庫容的計算、引水渠的修建等測量設計工作提供科學的參考依據。
(二)在礦山工程測量中的拓展和應用
我國礦山資源非常豐富,現代信息測繪技術在礦山工程測量中的應用也是比較普遍,可以通過遙感系統技術在礦山測量中,有效獲取礦山實時動態的信息,并可以對礦山的環境進行有效的監測,從而為礦山的開采以及礦山周圍環境的保護提供科學的決策支持。
(三)在濕地工程測量中的拓展和應用
將現代信息測繪技術應用于濕地工程的測量中可以實現相關工程測量數據的實時更新,通過對這些數據進行科學的分析,就可以獲得濕地的動態變化情況。其中可以綜合應用遙感系統技術和地理信息系統技術來獲取評價濕地工程生態環境質量所需的數據,借助全球定位系統技術可以進行濕地水質的采樣調查,為我國濕地提供科學的資源配置依據,有效保護濕地的生態平衡。
(四)在建筑工程測量中的拓展和應用
現代信息測繪技術是根據建筑工程施工現場的地形以及工程的性質等建立有針對性的施工控制方案,采用包括數字化地圖技術、地理信息系統技術、全球定位系統技術、遙感系統技術以及數字攝影測量技術在內的不同測繪方法,來逐步的將設計圖紙轉化為地上的實物。現代信息測繪技術在建筑工程測量中的應用有效的保證了建筑工程的最終施工質量。
三、現代信息測繪技術在工程測量中的應用改進意見
(一)提高現代信息測繪技術的實時性
就當前現代信息測繪技術在工程測量中的應用現狀來看,測繪技術處理的數字信息在傳輸和處理的過程中還存在很大的延時,可見測繪技術的實時性還有待進一步改進。因此,為了能有效提高測繪技術的實時性,需要不斷的提高數據傳輸和處理的準確性、快捷性、實用性、及時性等,實現現代信息測繪技術所使用的各儀器數據處理的同步,從而有效提高現代信息測繪技術的實時性。
(二)改進現代信息測繪技術的水下數據測量方法
到目前為止,還沒有一種獨立的技術和設備可以用來實現水下數據的獲取,當前現代信息測繪技術的水下數據獲取還往往是通過一系列的技術和設備組合來實現的。然而這種方法由于實施起來比較復雜,影響因素比較多,所以最終獲取的水下數據的精確性得不到充分的保障。為此,有必要改進現代信息測繪技術的水下數據獲取方法,盡可能實現一種利用獨立的一種技術或設備就可以獲取水下數據的方法,從而來有效提高水下數據測量的精確度。
(三)改進現代信息測繪技術的地下數據測量方法
當前利用現代信息測繪技術來獲取地下數據的方法還往往是一些平面控制測量方法,由于平面控制測量方法所獲得的地下數據多是表面的一些數據,顯然該方法的測量結果是不準確的。因此,我們有必要在使用平面控制方法測量之前,進行各方面的精度設計,以此來確保地下數據測量的精度。
結語:現代信息測繪技術在工程測量中的拓展和應用,有效的提高了工程測量數據的精確度,進而保證了工程最終的施工質量,然而現代信息測繪技術在工程測量的應用中還有一些問題亟待改進,只有解決好這些問題才能更好的發揮現代信息測繪技術在工程測量中的各種作用。
參考文獻:
[1]徐耀武.關于工程測繪技術發展的探討[J],科技與生活,2010(15).
[2]陳文彬.測繪技術在工程測量中的應用及研究[J],科技從橫,2010(06).
篇6
在1998年第三次高校本科專業目錄修訂調整前,測繪學科本科有4個專業:攝影測量與遙感、工程測量、大地測量、地圖制圖,雖然都要學習攝影測量學,但是各個專業間差異較大,如原武漢測繪科技大學(武測)對攝影測量與遙感專業學生有關攝影測量方面的教學內容包括:基礎攝影測量、解析攝影測量、數字攝影測量、攝影技術、航空與航天攝影技術、非地形攝影測量;實踐環節包括:航測實驗、航測外業實習、航測內業實習。而原測繪學院攝影測量與遙感專業有關攝影測量方面的教學內容包括:攝影與空中攝影、航空攝影測量、航天攝影測量、解析攝影測量、航測自動化、像片判繪(包括實習)、像片轉繪,實踐環節還包括航測外業實習。由于當時攝影測量教學中實驗或實習內容涉及很多價格昂貴的專業攝影測量儀器,一些院校受限于辦學條件,當時只開設有工程測量專業。原武測工程測量專業在攝影測量學方面主要的課程有:攝影技術(一學期)、攝影測量學(一學期),但沒有相關實習;而同濟大學工程測量專業,在20世紀90年代中期開設的攝影測量學相關課程有:攝影測量與遙感(上、下兩個學期)、工程攝影測量,實踐環節包括:攝影測量實驗、遙感實習;相較一些院校的工程測量專業,其攝影測量方面的學時數已經偏多。1998年第三次高校本科專業目錄修訂后,以一級學科設置本科教學專業,現在本科階段只有測繪工程專業,攝影測量學作為測繪工程專業的主干課程及方向之一,與原來工程測量專業比,攝影測量學在教學中所占的比重增加,但是該比重遠低于在攝影測量與遙感專業中的比重,并且由于總課時呈壓縮態勢,因此實際授課時間實際是在減少。隨著空間技術、傳感器技術和計算機技術的發展,近20年來攝影測量學內容發生了很大變化;在經歷模擬、解析、數字3個階段發展后,攝影測量快速進入了航空攝影測量與航天攝影測量并存的發展階段;航空攝影發展到了模擬航空攝影和數碼航空成像并存階段,航天攝影(測繪衛星)完全實現了數字成像;攝影測量數據處理則實現了全數字化。為了適應攝影測量快速發展的情況,同濟大學測量系在2005—2006學年開設了攝影測量學的雙語教學[9],其他院校也對攝影測量學教學進行了有益的改革與嘗試[10-11]。攝影測量的快速發展使得一方面涌現大量新知識點,現在本科教學中攝影測量方面涉及的很多內容實際上是20世紀90年代以來人們的研究結果,因此需要教授的內容大量增加;另一方面,以一級學科設置本科專業,測繪學科的各個二級學科的內容都要涉及,而通識教育本身又需要挪出相當的學時進行通識類課程學習,造成的結果是在攝影測量方面,現在同濟本科教學中相關的課程只有:攝影測量基礎、數字攝影測量及實踐環節———攝影測量實習,并且其中作為專業主干課的“攝影測量基礎”課時縮減為一周4課時(將來還將縮減為3課時),在這種背景下,攝影測量方面的教學應如何開展,特別是主干課攝影測量基礎教學如何開展,教學中應該包括哪些內容?過去的模擬攝影測量內容是否要涉及?怎樣涉及?這些都須考慮。
二、通識教育下同濟大學測繪專業“攝影測量基礎”教學探索
作為一門主干專業基礎課,攝影測量學在數學上具有完整的理論基礎,與其他測繪基礎課程如測量學、大地測量學有較大的差異,也是一門非大眾化的學科課程;但作為測繪技術中的一個分支,其具有廣泛的應用,是后續學習數字攝影測量、近景攝影測量及遙感等專業課程的基礎。隨著近、現代攝影測量理論研究和技術的發展,相關內容更新非常快,而且與計算機視覺的結合日趨緊密,因此現階段攝影測量學的教學內容也有較大的變化,一是內容增多,二是內容改變多特別是涉及應用方面。而通識教育背景下,造成課時數緊縮,因此在攝影測量基礎教學中須兼顧兩者,在教學內容安排中尤其要注意基礎部分、拓展部分的比例安排,統籌考慮一般學生的需求和感興趣且學有余力同學進一步深入的要求。結合攝影測量方面課程的教學經驗,確定了“攝影測量基礎”課程教學的指導思想。
1.“攝影測量基礎”課程教學的指導思想
攝影測量學基礎作為一門基礎性專業課程,在現在學時大大壓縮的情況下,整個教學內容應強調基礎性,為學生將來可能的進一步學習打好基礎。測繪工程專業的學生將來會從事各種不同的行業應用,同濟大學測繪工程專業的學生畢業后單純從事攝影測量與遙感方面研究與實際工作的并不多,比較多的從事工程測量,但現在工程測量這方面的儀器不少涉及近景攝影測量原理的應用,如工業場景監測等;另一方面還有不少學生從事GIS數據處理的工作,其中會涉及不少航空、航天影像的處理。針對這些不同的學生,項目組成員認為“攝影測量基礎”課教學的目的是在有限的學時下,傳授攝影測量最基本的概念方法,建立攝影測量學基本框架;為將來進一步學習相關后續課程及將來工作中有關知識學習作準備??紤]到同濟大學測繪工程專業攝影測量學方面課程分為攝影測量基礎和數字攝影測量學兩部分,而衛星影像幾何處理集中在后續的遙感課程中講授,且課時數有限,因此現在“攝影測量學基礎”課的教學,其指導思想應是:對攝影測量學的講授內容側重于攝影測量基本原理、基本過程,使學生建立起攝影測量的基本思想,保證學生對攝影測量整體過程的理解;在此基礎上適當加強攝影測量實際應用部分的教學,提升學生的學習興趣,同時通過雙語教學實踐來提高學生的專業外語能力,為今后進一步學習做準備。
2.構建科學的“攝影測量基礎”課程教學的目標體系
從上述“攝影測量基礎”教學指導思想出發,構建了通識教育下“攝影測量基礎”課程教學的目標體系??傮w上,“攝影測量基礎”教學目的是為滿足寬口徑人才的培養,滿足不同部門對于攝影測量和影像空間信息獲取人才的要求,為學生將來的對攝影測量學相關內容的進一步學習、自主學習打好基礎,為這一目標,將教學中涉及的內容分成4類:需熟練掌握的、需掌握的、需了解的及興趣拓展部分。有關數字影像匹配方法的基本計算過程,數字高程模型的建立及其應用,數字微分糾正的原理及正射影像圖的制作;全部放到數字攝影測量課中講授,不在攝影測量基礎課上做要求。這樣通過本課程教學,使學生系統地學習攝影測量學的基本理論與方法,著重使學生掌握攝影測量學的基本知識(包括空間解析定位和圖像解譯)及利用攝影測量方法獲取空間幾何位置信息的基本操作過程;了解攝影測量學與遙感、GIS的密切關系,空間定位技術(GPS)的關系,在攝影測量影像信息處理中的應用及攝影測量學的最新發展及其在國民經濟建設中的主要應用。一些感興趣的學生可以進一步拓展了解其歷史發展知識及與計算機視覺的關系。
3.優化教學內容,為學生進一步的學習打好基礎
合理選擇、組織的教學內容是滿足在課時較少情況下學生仍能夠較好掌握攝影測量基本知識的重要保證。攝影測量學教學中既包括有大量的攝影幾何原理,又涉及很多數據處理的方法及相關應用方面的知識,在現有的教學中各門相關課程的講授內容各有側重。而傳統的教學方法中沿著攝影測量的發展脈絡,從模擬—解析—數字來介紹,其最大的好處是:對攝影測量的發展歷史、相關概念演變的關系學生能比較清晰的掌握,但這是建立在過去專業細分的基礎上的、需要大量課時,并且最好有一定模擬儀器的支持,這在現有情況下無法滿足,而且其中部分知識內容已屬于比較陳舊過時的內容,也沒有必要講授,而其中歷史部分,雖應涉及,但不同學生對各部分內容的興趣并不一樣。由于將“攝影測量基礎”課程的教學內容分成了4部分,因此,攝影測量歷史部分知識屬于學生只需了解的內容,而模擬攝影測量部分的絕大多數內容則屬于興趣拓展部分的內容。在教學中重點放在學生需要掌握或熟練掌握的內容;同時考慮到計算機視覺研究對攝影測量的沖擊與促進,在教學內容中增加了相關內容的介紹,其中部分如計算機視覺方向如何表示像點、物點的關系,它與攝影測量表示方法的關系,是學生應了解或興趣拓展的內容。目前對攝影測量基礎的教學內容及教學順序作了較大調整:①考慮到學生在先前階段并沒有課程專門講授攝影測量中的影像獲取及其要求,在內容中增加影像獲取部分,介紹過去膠面影像的獲取(簡要介紹)和數字影像的獲取,并對相機檢校簡要介紹;②由于將數字攝影測量部分內容獨立在專門的課程介紹,在攝影測量基礎部分重點介紹像片解析基礎、強化解析空中三角測量部分內容,特別是光束法平差、增加直接線性變換內容;③講授內容去掉了模擬測圖部分內容的介紹,這些內容只作為學生興趣閱讀的材料;④考慮到整個航測成圖的整體性,在內容中增加了航測外業部分介紹,包括坐標框架選取、像控點獲取,以及影像的調繪?,F有的一些攝影測量教材中模擬攝影測量的內容已經完全去掉,只在緒論的歷史回顧中出現。由于現在攝影測量中一些名詞、概念、處理方法中還留有模擬測圖的痕跡,將模擬部分完全去掉是否會影響學生對這些問題理解?一些攝影測量還留有不少模擬的痕跡,完全去掉對學生理解是否有利?從這一角度出發,在講授過程中仍然將模擬測圖內容作適當介紹,作為學生拓展了解的內容。而對于影像解析及解析空三的內容,因其是攝影測量的基礎,對進一步學習很重要,因此在授課中強化了這方面的內容。
4.加強與創新項目的結合、與實踐的結合
攝影測量是一門應用性很強的學科,為調動學生的學習興趣,在教學過程中,增加了一些攝影測量知識應用的小實驗。如利用規則格網板進行控制,利用普通相機(如手機自帶相機)進行面狀物體的攝影和基于影像的面狀物體形狀測量;結合網上大量的影像信息(特別是衛星影像信息,如百度地圖、GoogleEarth上的影像信息),與實地相對照,引導學生理解影像調繪、外業控制、像片控制點的概念,并結合學生自己的日常生活進行有針對性的調繪?,F在大學本科教育中,非常重視學生創新能力的培養,有各種學校和國家的創新項目。有些學生提出的一些項目申請想法就涉及影像的幾何處理、攝影測量的相關知識,因為是學生自己提出的想法,所以學生的興趣高、學習主動性強,并且很多想法更為新穎、有趣,為此在攝影測量基礎教學過程中加強了和創新項目的結合?,F在測繪工程三、四年級學生正在進行的創新項目中,有2~3個項目是與攝影測量學相關的。通過加強課程教學與實踐和創新項目的結合,原本抽象的概念內容變得具體、實在,與日常生活中應用相結合,調動了學生的學習興趣,同時為完成這些項目和實踐活動,還會涉及一些教學中未授內容,這樣可以進一步促進學生深入、主動地學習,能激發學生去思考該學科的更廣泛應用,而不是僅局限于測圖方面,這也與現在通識教育背景下進行通才培養的理念相一致。
三、結束語
篇7
關鍵詞: 數字化測繪;應用技術;基礎地理信息系統;構建;研究
1 數字化測繪技術
近年來,隨著我國社會經濟的快速發展和科學技術的不斷進步,測繪技術也在不斷提高,而且正在朝著多樣化方向發展。目前數字化測繪技術主要有全球定位系統(GPRS)、地理信息系統(GIS)和數字化測繪與地面測量技術。
1.1 全球定位系統
全球定位系統(GPRS)是目前的一種新型測繪、測量方法,已被廣泛應用于各種測繪實踐,為現代工程定位測量準備了有利條件。全球定位系統(GPRS),即“衛星授時測距導航或全球定位系統”,可提供連續、動態的三維位置和時間速度信息,定位精度非常高、而且測量的時間比較短,操作方便。全球定位系統主要應用于工程測繪、地形測圖、確定及測量臨水準點。工程測繪是調查工作的重要組成部分,通過全球定位系統可縮小街坊外與街坊內界址點,確保測繪精度,只需一人即可實現區域地形測定。同時,利用繪圖軟件,大大提高了工作的效率、降低了成本;臨水準點測量主要采用了一般測量技術,因沒有嚴密預算和考察,很可能使出水準點距離較遠,若采用GPRS進行確定,則可有效協調外業觀測進程,以提高效率。
1.2 地理信息系統
地理信息系統(GIS)是現代信息科學的延伸,并在社會各項建設事業中發揮著重要的作用。該技術主要是利用計算機科學技術、測繪遙感科學與技術、空間科學信息科學與技術、環境科學與技術以及管理科學與技術。從實踐來看,它的主要在于將數據采集、管理、分析、存儲、三維顯示以及成果的輸出集于一身,同時還具有空間提示、預報預測以及輔助決策等強大功能。從其發展趨勢來看,地理信息系統正在朝著數據信息的多維化、標準化、集成化、網絡平臺化、智能化和社會應用化方向發展。
1.3 數字化測繪與地面測量
所謂數字化測繪與地面測量,主要是指地圖數字化技術和數字化成像技術的使用,其中地圖數字化技術主要是對原來的地圖實施數字化處理,并對已有的地圖假設現勢性、比列尺以及精度等都滿足條件。在數字化轉化儀器中比較常用,有手扶跟蹤數字化、掃描矢量化等。數字化成像技術主要是針對傳統作業條件差、程序復雜以及數據處理和繪圖復雜等現狀研發的,其精度比較高、方便作業、勞動強度降低。該技術在很多工程建設項目中具有較高的使用價值,比如原圖數字化,主要適用于某地區所用到的數字地形圖因其他因素的影響而未能完成的情況,該技術可充分利用地形圖,計算機、數字化掃描儀,并配以數字化軟件就能正常工作;再如地面數字測圖,若在沒有大比例尺地圖情況下,可直接采用地面數字測圖進行測圖,其地圖精度較高,一般可將誤差控制在5厘米以內。
2 數字化測圖和信息化測繪要求之間的區別
2.1 數據獲取有差別
一般而言,數字化測圖軟件具有數據處理和轉換功能,因數據之間的的格式不同,轉換是會丟失一些信息,轉換數據的編輯作業量也非常的大。在野外測量時,因通視、分幅以及測點連接順序等因素的限制,很容易導致空間目標的存諸不完整。圖形實體經轉換入庫后,實際上是處于一種分段的狀態,并沒有整體的概念。比如河流,信息化要求河流必須要用面來表示,因諸多因素的存在實際測繪成圖時,常常存在著邊界不清等現象,海域范圍線孔河流入海口界線表示不清。
2.2 存儲形式有差別
數字化測圖與信息化測繪目的有所不同,存儲形式也不盡相同。測圖目的在于成圖,有圖幅之概念。為保持一致性,測圖生產管理時多采用了圖幅管理這一概念,但即便采用了數據庫方式進行存儲,也仍然會保留圖幅痕跡。信息化測繪的目的在于服務,為數據最終應用的最大化,在實體表示和數據存儲上均對實體進行定位。比如以點狀物雕塑表示,成圖卻采用了多條線組合體來表示;信息化測繪采用的是單一點表示雕塑位置,其它信息的更改,如雕塑圖片、創作年份以及作者等采用的是屬性方式進行存儲。
2.3 可視化要求有差別
數字化測圖目的在于成圖,在此過程中可先不考慮數據冗余和存儲空間等等限制性因素,可直接利用點、線和面來分類表示實體,這也是信息化存儲過程中的基本要求,其中可視化是后續應用過程中的具體要求。為達到圖示的直觀和清晰表示之目的,地形圖的規范對地物表示有具體要求,比如地下室的入口和坡向等都有可視化的符號進行表示。
2.4 屬性要求有差別
制圖核心問題在于選擇地面景觀,其內容要重于技術??臻g對象及其屬性選擇,仍要按圖式要求內容篩選。對于一般數字測圖軟件而言,屬性數據主要是通過圖形顏色、大小和線型等方式表達,該內容可通過圖形實現可視化,而無需屬性數據庫支持。實踐證明,采集屬性數據同樣是按照圖式的要求進行的。若建立地理信息系統,則這些屬性數據將難以滿足各種統計和分析模式之需求。例如建筑結構屬性數據,圖式要標注名稱、層數和材質等內容,這些數據可利用圖形、注記形式展現出來。信息化測繪不僅要測繪制圖,而且還要為各行業的發展提供所需空間位置信息數據,同時還要利用這些數據實現虛擬系統,并將地表情形通過真三維、真紋理和真尺度重新建立起來。從實踐來看,為數字化測繪而建的基礎地形數據庫,存在著這樣的特點,即數據組織按地形圖的規范組織、數據生產和維護方式按地形圖圖幅管理維護、數據采集的種類按規范選擇采集。
3 基礎地理信息系統構建
通過以上分析,筆者認為要構建一套科學完善的基礎地理信息系統,可從以下幾個方面著手:
3.1 信息化測繪目標
從實踐來看,數字地球、基礎地理框架以及基礎地理服務信息等內容,都要求由原來的數化測繪轉變成信息化測繪。信息化測繪體系的主要研究內容是信息的獲取、分析、管理和輸出,通過這些活動可初步建立一個信息化測繪服務體系,而且可以基本上實現基礎地理信息的獲取、更新、智能化處理、一體化管理以及網絡化管理和分;同時還可以實現地理信息資源的增值和融合服務,并使其面向市場實現社會化,這樣也可以為社會的發展提供多方位、多尺度和多形式的服務。
3.2 生產管理系統一定要完善
要構建基礎地理信息系統,只有目標是不夠的,基礎地理信息數據庫的維護一定要有比較完整和完善的生產和管理系統,這是保證數據質量和及時更新的關鍵。一般而言,信息化生產管理過程中所產生的數據信息,實際上就是元數據信息;根據信息化測繪對地理信息庫提出的要求,可從以下幾個方面加強對元數據系統的管理。
1)元數據管理基本單元已由原來的模式逐漸向自然基本單元方向轉變,很多圖幅基本管理單元或管理模式,已經對基礎地理信息采集產生了嚴重的影響,即地物實體圖幅接邊非自然的斷開,或者人為的造成了地物實體客觀離散。實踐證明,將自然界線范圍作為基本管理單元,能夠最大限度保留信息的完整度。
2)在元數據信息的管理模式基礎之上,3G技術的使用將其作為數據維護的基礎。在當今通訊3G時代,不僅通訊帶寬有了保障,而且在線數據的維護方式逐漸成為可能。
3)對元數據信息進行補充和完善。信息化服務要求元數據信息必須要完整,當以圖幅作為基本管理模式向自然實體轉變以后,元數據描述對象同樣也由圖幅轉變為更細化的地物實體,同時元數據信息也變得更加準確和真實。
4)建立地理信息網絡化分發平臺。信息化測繪的最終目的在于服務,因此它要求測繪手段和測繪產品必須隨著技術進步而不斷的發展。對于信息化測繪服務而言,它所強調的服務應當有實時保障和實時服務等內容,除了測繪產品現勢性要求強以外,還要保證服務獲取的速度快。由此可見,做好測繪服務需借助現代化網絡技術,建立地理信息網絡化分發平臺。
4 結語
總而言之,在不斷完善和改進數字化測繪技術基礎上,構建基礎地理信息系統,以實現信息數據的實時獲取和實時處理,這對社會各行業的尤其是工業發展具有重大的推進作用,因此應當對其給予足夠的重視。
參考文獻:
篇8
關鍵詞:房地產測量;實踐教學;教學改革;高等教育
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)42-0099-02
一、《房地產測量》課程概述
《房地產測量》是運用測繪儀器、測繪技術、測繪手段來測定房屋、土地及其房地產的自然狀況、權屬狀況、位置、數量、質量以及利用狀況的專業測繪。目的是通過學習,使學生能夠熟悉常用測量儀器的性能、構造和使用方法,掌握控制測量及大比例尺地形測量的基本方法,熟悉地形圖的應用,了解房地產測量的基本方法。并能完成房地產平面控制測量、房地產調查、房地產要素測量、房地產圖的繪制、房地產面積的計算與分攤、房地產圖補測修測及測量成果管理等。本課程可使學生在基本測量方法、儀器操作技能、房地產測繪及應用等方面得到訓練,為解決房地產建設的勘測、規劃設計、施工、運營管理等各階段中有關測量的問題打下基礎,為其專業服務。《房地產測量》課程的基本內容包括水準儀、經緯儀、全站儀等儀器的構造和使用方法,高程、水平角、豎直角、距離的觀測方法,測量誤差的來源及處理方法,房地產控制測量,房地產調查、房地產要素測量、房地產圖的繪制、房地產面積的計算與分攤等基本方法。房地產測量課程培養學生具有測量學方面的基本理論知識和技能,使學生掌握房地產測量的基本方法及地籍圖的識讀與使用,為后繼課程的學習和以后的工作打下基礎。教學要求是教學內容要“精”,要有“代表性”、“時代性”和“現實性”,以“點”帶“面”,讓學生較全面地熟悉和了解房地產估價的相關概念,基本理解房地產價格規律和影響因素,掌握其估價的基本內容和估價方法。在基本掌握上述內容的基礎上,達到增長學生知識、提高學生素質的基本目的。
二、《房地產測量》課程的實踐特征
《房地產測量》是一門實踐性很強的技術基礎課,它是房地產經營管理等專業的專業基礎課測量學的實踐環節。通過本課程的學習,學生不僅要掌握儀器基本構造及操作方法和高程測量方法、水平角度測量方法、距離測量的方法、高程測設方法、水平角度測設方法、距離測設的方法,還應當具有自主學習新技能,具有責任心,能自主完成工作崗位任務,具有分析能力,善于創新和總結經驗,能靈活處理施工現場出現的各種特殊情況,具備施工現場協調能力,具有合作精神和管理協調能力,善于溝通,豁達、誠信、團結、樂于助人,具有良好的心理素質,具備優良的職業道德修養,能遵守職業道德規范。
因此,從教學內容、教學形式、教學手段、教學方法到考試措施,對教學過程的主要環節將進行改革,構建以素質教育為目標的教學過程新模式。以房地產測量的教學方法看,走出單純的知識教育的怪圈,克服滿堂灌,過多“填鴨式”,較少啟發式的弊端;解決只教確定的結論,不講未完的探索,教學內容陳舊,教學與科研脫離的問題。
1.教學方法改革。房地產測量的基本任務是使學生最終掌握的不是理論知識而是實用的測量方法。教學活動中注重培養學生的自學能力,增強學生的主體地位,突出教師的主導作用。從知識更新速度快,新成果、新學科激增的時代特征出發,在房地產測量課教學中廣納最新成果。努力使教學與科研融為一體,把培養學生的綜合素質和創新能力作為房地產測量課教育和教學的基本理念,嘗試、總結、創用多種新的教學方法。(1)指導探索法。指導探索法是在教學過程中采用科學研究的方法進行教學,指導學生探索未知領域,培養學生研究、解決新問題能力和創新能力的教學方法。把科研過程引入教學過程,把學科前沿的狀況引入教學內容,培養學生科研意識、探索未知的情趣和攀登科學高峰的勇氣。教學生以科學研究的方法,不斷提高他們的科學研究的能力。(2)操作運用法。操作運用法是指在教學中密切聯系評估實際,指導學生在分析和解決實際問題的嘗試操作中運用所學知識。培養學生勤于動腦、動手的習慣,訓練他們對實際問題的敏銳性和對嘗試操作的積極性,在實際操作中培養和訓練能力素質。由理論到實踐有一定的距離,要經歷一個“傳授操作―指導操作―獨立操作”的過程。當學生離開校門,成為獨立的實際工作者的時候,能夠很快地進入角色,順勢成才。(3)鼓勵性評價教學法。鼓勵性評價教學就是教師在教學過程中,強調以學生為中心,教學活動中更加重視學生個性發展的需求,著眼于發現學生的優點和長處,觀察學生的細微變化,尋找閃光點,創造一個支持性的環境,不斷增強學生成功的愿望,從而最大限度地調動學生的學習積極性。教學過程是教師和學生互動的過程,需要教師與學生間的交流,強化學生自主學習,鼓勵學生參與教學過程,培養學生的創造性思維,鼓勵學生向多樣化發展。在房地產測量課程的學習中,對學生好的表現,及時給予鼓勵與肯定,肯定他們在參與中所體現出的創新想法,通過這種教學方式,大大地提高了學生學習的積極性,調動了學生的學習欲望和熱情,增強了自信心。(4)啟發問疑法。啟發問疑法是根據啟發式原則,設置難易適度的問題向學生發問,學生通過創造性的思考,尋找問題的答案。它要求教師提出的問題既不要過于簡單,學生不假思索便可以脫口而答,也不要過深過難,一下子把學生難倒,而是根據教學的需要,使學生利用已有的知識經驗和智能,經過創造性思考,能夠自行找到答案。許多問題不一定要求學生回答或馬上回答,目的在于吸引學生的注意,啟發其創意,隨著教學過程的進展,答案會自然而然地顯現,或教師講授到即將水到渠成時再要求學生做出回答。啟發問疑法的目的不僅在于加深理解所學原理,更主要在于培養學生的創新思維。
2.加強實踐環節,開展實訓。房地產測量是一門實踐性很強的課程,如果僅僅局限在課堂上,就容易理論脫離實際,降低理論的可信度,也不可能真正培養學生的能力素質,必須密切與測量實際的聯系。第一,組織教師參與實際的房地產測量業務;第二,鼓勵學生利用課外時間參與測量項目;第三,建立實踐基地,通過學院與有測量業務的估價所及其他行業結成互助體,組織學生到實地實習。本著以培養學生理論與實踐能力相結合為目標,房地產測量實訓主要開設了演示性實訓、設計性實訓和驗證性實訓,屬于一門測量專業必修的實踐性課程,是測量學課程的重要組成部分,同時,隨堂實習也鞏固加深了學生對專業知識的理解,提高了學生的動手能力。教學密切聯系房地產測量實踐和學生實際,加大學生動腦、口、手的實踐,組織學生開展和參與實例測量,引導學生分析和解決實際問題。實訓任務包括初步掌握角度測量、水準測量、距離測量等內容的工作順序和方法;掌握自動安平水準儀、電子經緯儀的使用方法,熟悉角度、高程的測定方法;了解全站儀、GPS、測距儀等先進測繪儀器的操作方法。在實訓教學過程中培養學生的實踐動手能力和實地設計能力,使學生運用測量學的理論知識,根據實地的地形情況,按照不同的測量要求,設計測量方案,運用測量手段完成實習任務,使學生能夠真正地做到理論與實踐相結合的能力標準。通過實訓,可以使學生鞏固其所學書本知識,強化其儀器操作技能,使其對角度測量、水準測量、房產測量等內容有一個較完整的概念。通過實訓,使學生拓寬視野,鞏固和運用理論知識,提高綜合分析、解決實際問題和綜合創新能力;增強學生勞動觀念、敬業精神、創新和創業意識,努力實現“寬口徑、厚基礎”的應用性人才的培養目標,培養學生理論聯系實際的工作作風,增強學生對于國情、社會和學科專業背景的了解。
3.考試環節鼓勵學生參與實踐。課程設計成績指教師按照教學計劃布置的一定區域的土地基準地價測量作業,并按照一定的原則和標準評定的成績,成績評定的內容包括資料的豐富程度、準確性;方法選擇的正確性;報告格式的規范性;圖件有無與運用的合理性;報告撰寫工作量。課程設計的目的在于引導學生把平時所學的知識能應用于實踐,并激發學習的興趣和增加實際工作的技能。
4.學習方法的指導要求學生轉變學習觀念,在現代社會,學習的內涵已經發生了很大的變化,成為一個比讀書、上課大得多的概念;學習的方式也日趨多元,包括接受式學習、體驗式學習、探究式學習等。要轉變單純的接收式學習方式,將體驗式學習、探究式學習引入到我們的學習活動中來,探索適應時代需求的學習新方式。
參考文獻:
[1]洪波.地籍與房產測量[M].北京:測繪出版社,2010.
[2]周惠群,楊曉杰,宋麗瑛.“1234”工學結合人才培養模式的探索與實踐――以無機非金屬材料工程技術專業為例[J].昆明冶金高等專科學校學報,2010,(06).
[3]徐宇飛,張東明,馬娟.工學結合模式下工程測量課程的教學研究與實踐[J].昆明冶金高等??茖W校學報,2010,(06).
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關鍵詞: GPS;測繪工作;應用;探討
Abstract: The author describes the concept of GPS measurement technology, the advantages of GPS in engineering survey, GPS implementing and considerations in the engineering survey.Keywords: GPS; mapping work; application; explore
中圖分類號:[P24]文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2012)
GPS 定位技術具有高精度、高效率和低成本的優點,使其在各類大地測量控制網的加強改造和建立以及在工程測量和大型構造物的變形測量中得到了較為廣泛的應用。顯而易見,這行新技術的產生為我們的生活帶來很大的便利,施工人員在進行測繪時運用這新技術可以使工作的效率大大提高,從而可以保障工程的質量。但是就 GPS 測量技術本身而言既有優點,也有很多弊端性的問題存在,所以我們在運用的時候要合理的選擇采用。并不是盲目、不假思索的采用,且不考慮實際情況。
1 GPS 測量技術的概念
GPS 測量技術即全球定位系統。簡單地說,這是一個由覆蓋全球的 24 顆衛星組成的衛星系統。這個系統可以保證在任意時刻,地球上任意一點都可以同時觀測到 4 顆衛星,以保證衛星可以采集到該觀測點的經緯度和高度,以便實現導航、定位、授時等功能。這項技術可以用來引導飛機、船舶、車輛以及個人,安全、準確地沿著選定的路線,準時到達目的地。全球定位系統( GPS)是 20 世紀 70 年代由美國陸??杖娐摵涎兄频男乱淮臻g衛星導航定位系統 。其主要目的是為陸、海、空三大領域提供實時、全天候和全球性的導航服務,并用于情報收集、核爆監測和應急通訊等一些軍事目的,是美國獨霸全球戰略的重要組成。然而 GPS 全球衛星定位系統的組成部分主要包括: 空間部分———GPS 星座; 地面控制部分———地面監控系統; 用戶設備部分———GPS 信號接收機。
2 GPS 在工程測量中的優點
2.1 測站之間無需通視。測站間相互通視一直是測量學的難題。GPS 這一特點,使得選點更加靈活方便,這樣可節省大量的造標費用。
2.2 定位精度高。一般雙頻 GPS 接收機基線解精度為 5mm + 1× 10 - 6,而紅外儀標稱精度為 5mm + 5 × 10 - 6,GPS 測量精度與紅外儀相當,但隨著距離的增長,GPS 測量優越性愈加突出。
2.3 觀測時間短,人力消耗少。用 GPS 進行靜態相對定位,在< 20km 的短基線上,快速相對定位一般只需 15 ~ 20min; 進行動態相對定位測量時,在初始化工作完成后,流動站可隨時定位,每站觀測僅需幾秒鐘。
2.4 提供三維坐標。GPS 測量在精確測定觀測站平面位置的同時,可以精確測定觀測站的大地高程。
2.5 操作簡便。GPS 測量的自動化程度很高。在觀測中測量員的主要任務是安裝并開關儀器、量取儀器高和監視儀器的工作狀態,而其它觀測工作如衛星的捕獲,跟蹤觀測等均由儀器自動完成。
2.6 全天候作業。GPS 觀測可在任何地點,任何時間連續地進行,一般不受天氣狀況的影響。公路路線一般處在一條帶狀走廊內。其平面控制測量往往采用導線形式,這包括附合導線、閉合導線、結點導線等導線網形式。對于重要構造物如大橋、特大橋、長大隧道等,也有布設成三角網、線形鎖等形式。
3 GPS 在工程測量中的實施
3.1 選點與建立標志: 選點應滿足以下條件: 點位應選在交通方便、易于安置接收設備的地方,且視場要開闊; GPS 點應避開對電磁波接收有干擾的物體,如微波站、電視臺、高壓線、大面積水域等。
3.2 外業觀測: GPS 外業觀測主要包括天線安置、觀測作業和觀測記錄等。
3.3 天線安置: 天線安置的內容包括對中、整平、定向和量測天線高。進行靜態相對定位時,天線應架設在三角架上,并安置在標志中心的上方直接對中,天線基座上的圓水準氣泡須居中。定向是使天線的定向標志線指向正北,定向誤差一般≤ ± 3°~ 5°。天線高是指天線的相位中心至觀測點標志中心的垂直距離。
3.4 觀測作業: 觀測作業的主要任務是捕獲 GPS 衛星信號對其進行跟蹤、接收和處理,以獲取所需的定位信息和觀測數據。天線安置完成后,將 GPS 接收機安置在距天線不遠的安全處,接通接收機與電源、天線的連接電纜,經檢查無誤后,在約定的時間打開電源,啟動接收機進行觀測。
3.5 觀測記錄: 觀測記錄的方式一般有兩種: ①由接收機自動形成,并保存在接收機存儲器中供隨時調用和處理; ②測量手簿,由觀測人員填寫。觀測記錄是 GPS 定位的原始數據,也是進行后續數據處理的唯一依據,必須要真實、準確。
3.6 成果校核與數據處理: 觀測成果應進行外業校核,這是確保外業觀測質量和實現預期定位精度的重要環節。觀測任務結束后,必須及時對觀測數據的質量進行校核,對于外業預處理成果,要按《規范》要求嚴格檢查、分析,以便及時發現不合格成果,并根據情況采取重測或補測措施。成果校核無誤后,即可進行內業數據處理。內業數據處理過程大體可分為: 預處理,平差計算,坐標系統的轉換或與已有地面網的聯合平差。
4 注意事項
GPS 測量技術的發展出現對與測繪技術在很多方面都起到影響作用。所以我們不容忽視這些新技術的存在??墒牵⒉皇撬械氖挛锒际峭昝罒o缺的,就 GPS 測量技術本身而言,雖然經過科學的數據處理可以保證精度滿足需要,但由于搜集或建立測區重力成果,數字高程模型,重力場模型等資料不是一件輕而易舉的事情,況且 GPS 的技術測量數據只有經過處理才能達到相應等級的高程精度,再者相關規范也無明確規定,所以在實際工作中,我們在進行測繪工程的建設中,要選擇地使用 GPS 高程測量技術。
5 結束語
我國基礎建設事業的快速發展,在大型工程項目中,工程測量技術不可缺少,然而傳統工程測量技術越來越不能滿足當前工程精度要求。隨著科學技術的進步以及工程測量的發展,高精度、高效率的 GPS 測量技術正逐步取代傳統的測量工具,可以說 GPS 的出現給測繪領域帶來了根本性的變革。并在工程測繪中起著至關重要的作用。測繪工程中 GPS 技術是測量技術中的里程碑,由于它具有高效性、快速性的特征,可以節約測量成本,所以在像控點測量、線路中線定線、控制測量、建筑物規劃放線、用地測量等等很多方面都有應用。隨著目前許多城市的 GPS 服務網建設, 可以把 GPS 技術直接應用于交通、氣象以及公安等多個領域。 利用 GPS 基準站的高精度 GPS信息,為 GPS 用戶提高快速地、準確地空間地理信息,解決傳統測量方法中將平面與高程分離的模式,滿足現代城市化建設對測量工作提出的快速地、高效地服務要求。
參考文獻:
[1]李海鵬.GPS 在工程測繪上的應用與發展[J].中國高新技術企業.2011(04).
[2]高秀娟.GPS 測繪新技術與工程測量的內在聯系[J].黑龍江科技信息.2010(16).
[3]娜仁高娃.測繪工程中的 GPS 技術在公路勘測設計與路線施工放樣中的應用研究[D].山東大學,2011.
[4]李棟梁,張軍華,王勇.淺談測繪工程中的 GPS 技術[J].測繪工程技術發展 ,2009,(06).
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測繪學是研究地球空間信息的獲取、處理、描述和應用的一門綜合性學科,具有較強的專業性。隨著測繪科學的迅速發展,以及與空間技術、計算機技術、通訊技術和信息技術的交叉并進,要求測繪從業人員不僅要具有深厚的專業知識,而且在計算機、電子信息、圖形圖像和數據庫技術等方面也應具有堅實的基礎。其中,計算機技術與測繪科學聯系最為緊密,是測繪領域中應用最多的一項技術。因此,如何設置測繪專業的計算機課程及其教學內容,使學生具備一個合理的計算機知識結構,是當前測繪人才培養面臨的一個重要課題[1]。FORTRAN作為一門最早的計算機高級語言,在科學計算、數值分析和工程設計等領域有著廣泛的應用。本文以武漢大學測繪學院FORTRAN程序設計課程為例,從課程開設的必要性、教學內容、教學方法及手段等方面對測繪專業FORTRAN程序設計課程的設置與教學方法進行探討,以供同行參考。
二、課程開設的必要性
近年來,測繪科學的發展使得各高校測繪專業也在不斷地調整與計算機有關的課程,全力培養掌握現代計算機技術并具有較強分析和處理地球空間信息能力的專業人才,以適應時展的需要。但在教學改革的過程中發現,盡管給學生開設了相關程序設計課程(如C/C++、JAVA、MATLAB等),但由于處理專業問題的特殊性和復雜性,導致實際應用的效果并不理想。因此,在測繪專業開設一門與專業需求緊密結合,適用性強,并能快速解決具體專業問題的程序設計課程非常必要。FORTRAN自20世紀70年代便應用于PC計算機,其最大特性是接近數學公式的自然描述,語法簡潔易懂,具有較高的執行效率。從FORTRAN90開始,引入了強大的矩陣和復數運算功能,并具備可視化和高性能并行計算能力,而且還能夠方便地運用現成的函數軟件包(如IMSL、BLAS、LAPACK等)。經過多年的發展,FORTRAN以其卓越的數值計算功能,在科學和工程計算領域長期處于統治地位。FORTRAN自誕生以來就被廣泛應用于數值計算、數據采集處理和繪圖等工程領域,積累了大量高效而可靠的源程序。在測繪領域中,很多優秀的工程計算軟件都是運用FORTRAN編寫,并有Windows和Linux平臺下的程序版本可供使用。例如:著名的三大GPS數據處理軟件(GAMIT/GLOBK、BERNESE和GIP-SY),軌道確定與地球動力學軟件(GEODYN),重力場計算軟件包(GRAVSOFT),以及常用的測量平差計算軟件和相關工程測量軟件等。因此,為了能夠使用上述相關測繪軟件的高級功能或進行二次開發,要求測繪從業人員必須先學會FORTRAN才能閱讀程序代碼和編寫應用程序接口。基于FORTRAN以上的特點與應用,武漢大學測繪學院長期以來將FORTRAN程序設計作為各專業方向的一門重要技術基礎課程,要求學生通過該課程的學習掌握程序設計思想,提高利用計算機分析并解決問題的能力,為后續專業課程學習及課程設計奠定基礎。
三、課程設置與教學內容
FORTRAN程序設計作為一門專業技術基礎課程,其開設應結合專業特點和需求來合理設置與安排課程內容及課時。武漢大學測繪學院開設FORTRAN程序設計課程主要針對測繪工程和固體地球物理兩個本科專業,該課程共有36課時,其中理論教學18課時,實踐教學18課時。為了保證學生能夠在有限的課堂學習中更好地掌握FORTRAN這門高級編程語言,并能很好的應用于解決后續專業問題,FORTRAN程序設計課程最好在學習了計算機基礎和C語言等計算機課程后開設(如大二下學期或大三上學期)。學生在有了一定的計算機基礎知識和編程能力后,我們在該課程的教學過程中可以僅用少量的課時來學習FOR-TRAN的語法,而更多的課時可用來與專業進行結合,訓練學生程序設計的思維和利用計算機解決專業問題的能力。為了便于學生學習和專業課程內容的自然過渡,我們以FORTRAN90作為主要講授內容。這是由于FORTRAN90兼容舊的FORTRAN77,在編程格式上更為靈活,并且與FORTRAN95具有一致性。選用的教材是哈爾濱工程大學出版的《FORTRAN90程序設計》[2],同時輔以一些經典的參考書來擴充學習的深度與廣度,如中國電力出版社出版的《FORTRAN95程序設計》[3]。結合測繪專業特點和需求,我們選擇的教學內容主要包括語法講解和應用實踐兩大部分。其中,語法講解的內容和課時安排為:FORTRAN基本語法(2課時)、選擇與循環(2課時)、輸入輸出(2課時)、文件處理(2課時)、函數與子例程(3課時)、數組(3課時)、字符與派生數據類型(2課時)和并行計算(2課時)。應用實踐是結合專業實例進行的上機實驗,共6次,每次3課時,最后一次為上機考試。上機實驗可選取測繪專業中的一些經典案例(如測量平差、GPS數據處理和衛星定軌等問題),同時每次實驗各有側重的訓練學生對不同語法結構的理解和運用。
四、教學方法及手段
1.理論教學。理論教學是FORTRAN程序設計課程的核心部分,科學的教學方法與手段是通向成功的橋梁。在第一堂課中首先讓學生明確本課程的學習目的和任務,如列舉一些用FORTRAN設計好的與生活和專業有關的經典程序實例,讓學生了解FORTRAN能解決哪些問題、實際應用效果如何、在后續專業學習中有何用處等,以此來調動學生學習的積極性和主動性[4]。在理論教學過程中,結合案例教學法、啟發式教學法、任務驅動教學法和負反饋教學法等多種方法及手段提高教學效果。針對FORTRAN語言概念多、規則廣、使用靈活的特點,采用案例教學法由淺入深的進行概念與規則闡述,并通過對比FORTRAN與C語言的異同,加深學生對基本語法的理解。采用啟發式教學方法引導學生自己去發展知識,通過啟發式提問激發學生積極思維。由于程序設計的靈活性,任何一個問題并不是只有惟一的解法,要善于啟發學生通過實踐分析對比不同的解法,培養學生自學能力和創新能力。采用任務驅動教學方法,根據教學目標精心設計問題,把每堂課或每個知識點能夠達到的目標提出來,使學生走出以往“茫然不知所云”的狀態,從而對問題有更加清晰的認識。采用負反饋教學方法,從教學過程中各個環節(課程教學、上機實驗、報告和答疑等)反饋的問題入手,通過講評或討論的形式,及時解決學生學習過程中存在的具體問題,從而達到預期的教學目標。2.實踐教學。FORTRAN程序設計是一門實踐性很強的課程,加強上機實踐教學是培養學生實際動手能力的有效環節。教師應充分重視實踐教學,安排集中的實踐訓練課程。上機前要求學生明確實驗目的和要求,編好程序、認真檢查、反復思考;上機時輸入程序并完成語法檢查,再運行程序,檢查運行結果;上機結束后完成實驗報告,特別是編制和調試程序的過程及經驗總結。教師要隨時巡視學生上機實驗的情況,隨時解答學生的疑問。同時,上機實驗內容應注重理論與應用相聯系,特別是增加與本專業有關的一些經典應用案例。例如:測量平差問題可以訓練學生對函數和數組的運用,GPS數據文件讀取可以訓練學生對輸入輸出和文件處理的運用,軌道數值積分可以訓練學生對選擇與循環、函數和數組等的綜合運用。在實踐教學過程中,通過讓學生自己動手解決專業中的實際問題,能有效地激發學生的興趣,增強學生對知識的理解,起到事半功倍的效果。3.考核方式。課程考核是檢驗教學效果和評價學生學習水準的重要手段,也是教學過程的一個重要環節。為了避免“一考定成績”的弊端,我們并不是單純的以期末考試成績作為衡量方式,而是采用平時成績和期末考試成績相結合的綜合評分體系,并根據實際情況合理制定平時成績和期末成績所占總成績的比例。平時考核包括考勤、上機表現和實驗報告等,占總成績的45%。期末考試包括筆試和機考兩部分,占總成績的55%,其中筆試占30%,機考占25%。此外,為鼓勵學生發揮創造力和創新,學生結合專業設計和開發的程序、撰寫的論文等也可以作為評定成績的依據,特別突出者可以經過課程組答辯來評定成績,期末給予免考。采用靈活多樣的考核方式不僅保障了課程的教學質量,而且有利于全面了解學生的學習狀況和綜合能力,同時也可以減輕學生對考試的畏懼心理,一定程度上避免考前突擊行為。
五、結束語