测绘工程与地理信息科学范文

时间:2023-11-23 17:51:56

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测绘工程与地理信息科学

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地理信息产业发展从20世纪90年代初期进入起步阶段。随着社会进步,地理信息产业不断发展,我国地理信息产业面对国际金融危机的冲击仍然保持了强劲的发展势头,“十一五”期间增幅超过300%,2011年产业总产值突破1500亿元,从业人员约80万人,从业机构超过2万家。国家测绘地理信息局推进地理信息产业的目标是到2015年年总产值超过3000亿元,到2020年年总产值达到10000亿元。1998年教育部颁布了我国新的《普通高校本科专业目录》,其中对高校本科专业行了调整,专业由原来的504个调整为294个,教育部特别增设了地理信息系统专业,这一点说明地理信息产业的特殊优势和生命力。2012年普通高等学校本科专业目录再次调整,将地理信息系统专业改名为地理信息科学专业。经各种资料的统计表明,2000年有37所院校设立了GIS专业,2003年有93个高校开设了GIS专业,2007年全国共有161所高校设置GIS专业,2012年全国共有168所高校设置地理信息科学专业[1-2]。从而促进地理信息产业不断发展壮大。

2地理信息科学专业发展面临的问题与分析

2.1教师专业素养迫切需要提高

目前状况是一些院校现有的地理信息科学专业教师是从相关学科转入地理信息科学专业的,大多数是从学校毕业又走入学校,并没有机会从事实际地理信息系统研究、开发和应用的经验[3]。而地理信息科学技术本身发展又很迅速,这使得一些教师很难胜任所承担的核心课程与专业课程教学任务。

2.2教材建设与培养目标脱节

由于软件的更新速度飞快,相应的实验教材很难跟上。据此有些人提出了要大胆尝试采用电子教材,某些部门或是软件出品单位不要只是将精力放在软件使用帮助上,也应当随之出品入门级或更高档次的电子实验教材,弥补实验教材陈旧落后更新慢的问题。理论教材内容更新滞后非常明显,与各人才培养层次与方向脱节,没有针对各个培养层次和方向的统一化、系统化的教材的建设[4]。

2.3课程体系及教学内容与社会需要脱节

各高校开办地理信息科学专业时,主要是依托已有相关专业构建课程体系,无论是学科基础课程,还是专业核心课程的设置,皆与地理信息系统专业培养目标及社会需求脱节[5]。大多是根据本校的师资和学生的素质来设置相应的课程。还有因师资不足,涉及地理信息新理论、新技术、新方法的课程不能开设,学生空间分析、地理信息系统技术二次开发与应用的能力上得不到锻炼,在工作中暴露出地理信息系统应用能力差的缺陷,直接影响到该学校地理信息科学专业人才培养的声誉[6]。

2.4专业目录名称与本学科内涵不相适应

随着形势的发展,逐渐暴露出一些问题。从地理信息科学专业分层次的培养来看,名称上存在不相称,一些专家建议,对于理科院校或从地理科学为基础发展起来的,完全可以称为地理信息科学专业,但对于工科院校或从测绘等方向发展起来的,可以改称为地理信息工程专业。笔者认为经过多年的磨合共融发展,也可能在将来二者会统一于新的名称。

2.5资金投放不足

目前,高校地理信息科学专业建设与人才培养,同样受到发展速度与投入增量不同步的影响,专业建设经费不足,仪器设备陈旧且不配套。特别是在一般本科类院校,在追求规模发展过程中,因资金不足与基础设施建设需要,对教学仪器设备与运行保障经费采取紧缩政策[7]。

2.6全国地理信息科学专业的发展没有一个统一的教育培养评价体系

对于这个专业培养的人才没有相应评价体系。尤其针对一般本院校来说,不论是以测绘为基础发展起来的,还是以地理科学为依托发展起来的地理信息科学专业,都没有真正融入到全国地理信息科学专业的大圈子里。要真正服务社会,不应靠少数顶级院校的科学进展,更多是发挥好全国各地的地理信息科学专业的教育资源,让地理信息科学的大众化教育与培养复合型人才可以落到实处,从而彰显地理视角。

3建议与发展策略

3.1地理信息科学教育应遵循应用科学的教育理念

这个专业无论是从测绘工科院校发展起来的还是从以地理学空间分析应用为主的理科发展起来的,大家都会认为本专业是理论实践相结合的学科。从现在本科生、研究生的招生就业情况来分析,本科阶段是扎实掌握基本理论的重要时期,研究生阶段可注重与实践相结合。大学本科阶段要遵循教育的基本理念,而不是一味地追寻市场,更不能成为步入社会的培训场所。大学本科教育是思想和认知善恶发育成型的阶段,让学生有能力去追求知识与真理,这是大学本科的教学核心。只有这样才能在以后的工作中具有更强的创新能力。

3.2培养空间思维的教学模式不能变

空间思维能力不只是让人知道东西南北,更多是分析和解决问题的空间维度。从另一个角度来看,地理信息科学的普及也是对全民空间思维能力的培养,比如ESRI在美国会对小孩子进行免费的地理知识讲解,使他们从小就能接触到地理空间的概念,启发了他们的空间想象力。

3.3人才培养上要在权威机构中划分出层次

从地理信息产业发展来看,地理信息科学学位教育应强化技能培训,这部分人才培养就落在一些以测绘为基础的工科院校发展起来的地理信息科学专业的培养上,突出地理信息科学技术的开发与应用。而另一类别是以地理学为基础发展起来的院校专业上应突出地学方面的应用。总之地理信息科学人才的培养既需要有能够创新思路的人才,也要培养具有扎实知识的技能型人才,这样才能共同推动地理信息科学和地理信息产业可持续发展。

3.4通过任教资格考试、技术水平认证来规范地理信息从业人员的水平

国家应有相应的政策法规来管理地理信息产业。规定必须要有相当水平的从业人员才能承接各种项目。原因就是地理信息产业的相关行业关系人类社会正常发展,如果政策法规跟不上,那么将会一片混乱。3.5为一线地理信息科学教育工作者申请教学或科研

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1.1教材针对性不强

针对地理信息科学专业而言,测量成果是地理信息系统的主要数据源之一,测量学是采集和获取地球空间定位数据,建立基础地理信息库的一门测绘类课程,[3]但目前大部分有关测绘综合实习的教材都倾向于测绘类专业,没有针对地理信息科学专业的教材,且教学大纲和内容具有滞后性。因此,在教材方面应针对地理信息科学专业的特点制定测绘综合实习教学内容,着重强调对测量学理论知识的弥补与扩张,强调其与地理信息科学的对地观测体系、遥感、信息科学等方面的密切结合,更好地为数字地球、智慧城市建设服务。

1.2测绘实践实验课时数偏少

随着测绘科技的发展,新方法、新仪器都导致了教学内容的增加,从而导致本专业学生在有限的测绘实习课时内只能掌握基本仪器如水准仪、经纬仪的实战操作而对全站仪等先进电子测量仪器仅限于认识层面,造成许多学生不会操作全站仪。需增加测绘综合实习课时以便学生在充分了解水准仪、经纬仪的基本构造、原理的基础上具有熟练的实际操作技能,此外还能让学生有充分时间了解全站仪并熟练应用全站仪进行角度、高差等测量。

2教学观念和教学方法的改革

注重教学形式、教学内容及有效地组织教学活动可以最大限度发挥实践教学的成效,能更好地促进理论教学和培养社会需要的人才。[4]我校地理信息科学专业相关老师和领导非常重视企业平台等在测绘实践课程中的作用,积极与南方测绘、南通测绘院等企业建立校企联合,以这些企业为依托建立测绘产学研实践教学基地,以达到资源共享。这种校企联合办学的模式有效地解决了学校教学资源不足的缺点;同时在参观中学习是一种很好的教学方式,通过测绘实例展示和工程技术人员的现场讲解激发学生的专业兴趣。测绘综合实习采取了相对自由的教学形式,在实践教学方法上引入了引导式教学模式,学生由被动学习转为主动学习,强调学生的动手能力。

实践环节开始前,对全班学生进行分组,确定实践任务要求学生提前预习;老师主要是布置相关任务,介绍测绘工作流程和大致方法,讲解工作要领和注意事项。具体的测绘工作由实习小组独立完成,以提高学生之间的团队协作能力。在测绘实习过程中,指导老师进行现场指导并随时对学生提问,要求学生有针对性地回答教师提出的问题。此外,为了避免团队中个别学生的滥竽充数现象,在实践中要求每个学生都会使用测量仪器并熟练了解各项技术标准,直到满足技术要求为止,最终提交的实验报告要求每人独立完成。当测量结果误差超限时,鼓励学生独立思考分析误差产生的原因,应重测直到实验数据满足技术精度要求为止,达到提高学生分析问题、解决实际问题的能力并养成良好的测量习惯。

3综合实习成绩评定方法的改革

通过加强实践教学的管理和考核可以很好地提高实践教学的成效。测量学实验课是认识测量仪器和巩固理论知识的基础,通常是根据实验课时数与理论课时数的比例关系,确定实验课的考核评分办法确保每个学生具有单独进行仪器操作的机会。测绘综合实习主要过程是通过团队协作完成相应实际任务,是对学生测量技能的提高阶段,对学生进行分组,每组8人左右。在实行新的教学考核方式以前,实习成绩的评定往往是对每个小组进行整体打分,个人考核是由组长在小组内进行比较、权衡,这样缺乏纵向的、组与组之间的比较,且组长往往顾及同学情谊平均分配成绩,不能很好体现埋头苦干同学的付出。为了改善这种平均主义的现象,实习考核改变了以前以实习小组为单位考核的办法,考核对象细化到每位学生,按照其出勤、实习表现、分析测量误差的能力表现等多方面、多角度进行考核。同时,考核成绩与学生在测绘实习过程中团结协作、吃苦耐劳、勇于奉献的精神相结合,全面考核学生的测量业务能力和综合素质,具体评价指标为:出勤占10%,主要反映学生学习和参与的积极性;仪器操作能力、数据处理和分析能力、绘图能力考核占50%,该项考核指标是从学生的专业技能方面考虑;团结协作能力占20%,由小组组长和组员认定;实习报告占20%。学生的实习报告内容主要包括:实习技术总结和分析、实习心得体会和对实习及教学方式的意见与建议。考核机制的改革有效地促进了学生主动参与实习的积极性,动手能力和专业兴趣有了明显提高,增强了专业素养。通过目前2011级学生专业实习的效果和反馈情况看,这种考核有效地促进了学生的学习动力、巩固了学生测量技能。

4结语

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关键词:数字测绘技术 应用 发展策略

中图分类号: P25 文献标识码: A

前言

随着先进科技水平的发展,测绘技术逐渐完成了从模拟测绘技术向数字测绘技术的转变,并已经建立起以网络通信技术、全球定位系统、地理信息系统、遥感技术为核心的数字化的测绘体系。随着科技水平的不断提高, 我国数字测绘技术水平已逐渐步入世界的先进行列,下面就将结合数字测绘技术的相关特点,分析数字测绘技术的应用及发展策略。

一、数字测绘技术的应用

随着我国社会市场经济的快速发展,我国的科技水平不断的进步发展,将计算机等先进技术水平应用于测绘系统中,是我国的测绘技术成功实现了从模拟测绘技术向数字测绘技术的转变,测绘的技术和方法也实现了多样化,尤其是测量的精准度得到了显著的提高。 目前数字测绘技术的应用主要有数字化测绘与地面测量技术、地理信息系统、全球定位系统几个方面,下面对其的应用做以详细的介绍。

1、数字测绘技术在全球定位系统中的应用

全球定位系统 GPS 是一种全新的测绘手段, 现已被广泛的应用于工程测绘当中, 为现代工业的快速发展提供了有利的测绘手段。GPS 是卫星授时测距导航或全球定位系统的简称, 它具有操作便捷、功能用途广、测量用时短、定位精度高的特点,应用 GPS 系统,可以为用户提供连续的时间、速度、动态三维位置等信息。 在现代社会,GPS技术在数字测绘技术中的应用是一项必不可少的技术。其主要的应用领域有:房屋地形测绘图及工程细部的测绘,工程调查工作的主要部分是工程细部测绘, 运用 GPS 技术可以使街坊及街坊内界址点间距的误差范围缩小,使测绘的准确度得到大大的提高,并且,对于一个区域内的地形的测定只需要一个人背着仪器就可以进行,并能够应用绘图软件进行地图的测绘,降低了测绘成本,大大提高了工作效率。在进行测量施工临时水准点的测量时, 如果采用传统的测绘技术测量,就有可能会导致出水准点距离较远,而如果采用 GPS 技术进行测量,会在提高测量准确度的同时大大提高工作的效率。

2、数字测绘技术在地理信息系统中的应用

地理信息系统技术 现代信息科学及其延伸的一部分, 它在现代信息社会的发展中发挥着至关重要的作用。地理信息系统技术简称为GIS,它主要利用了环境科学与技术、管理科学与技术、空间科学信息科学与技术、测绘遥感科学与技术、计算机科学与技术。由于其运用了众多先进的科学与技术手段,它可以应用于地理数据的分析、采集、管理、三维显示、存储、成果的输出;地理空间的预测预报、提示、辅助决策等功能,所涉及的功能异常的强大,随着未来科技水平的发展,GIS系统,会向着应用社会化、系统智能化、平台网络化、系统集成化、数据标准化、数据多维化的方向发展。

3、数字测绘系统在地面测量技术中的应用

地面测量技术与数字化测绘技术指的是数字化成像技术与地图数字化技术。地图数字化技术是在对原有的地图进行数字化的处理的基础上,使已有的地图能够在精度、比例尺寸上都能满足数字化的要求。该技术应用于数字化转化仪器中,如扫描矢量化、手扶跟踪数字化等。 该数字化的成像技术是为了改善传统的成像技术绘图繁琐、数据处理繁复、程序复杂、作业艰苦等特点而出现的。 它具有便于保管、劳动强度小、更新方便、精度高、易于等特点。数字化的测绘技术在很过工程建设领域都有较高的使用价值,其主要表现在:原图的数字化,该技术适用于一个没有完成数字地形图的地区需要完成数字地形图的绘制, 它能够充分的应用现有的地形图,再加上数字化仪、扫描仪、计算机等工具,再配备相应的数字化软件,即可以开展工作;应用于地面数字测图,如果在进行绘图时,没有可以参照的大比例尺寸的地图,就可以采用直接地面数字测图的方法进行测图,这样得到的地图的测量精度也很高,可以将误差范围控制在五厘米之内。 将此技术应用于数字地球,经经济与社会发展的各个方面统一加载于一个地理坐标框架中,然后以数字的形式存储于计算机中,就可以得到想要的信息。

二、数字化测绘在数字地球中的应用

数字地球就是把经济和社会发展方方面面的信息,加载于一个统一的地理坐标框架中按数字的形式存贮于计算机,任何机构或个人均可通过网络通讯技术,足不出户便获取所需的信息做到。数字地球是一个十分庞大的系统工程,技术复杂,涉及部门多,没有任何一个部门或团体能单独承担,它需要地球科学、信息科学、空间技术和众多应用部门的配合。测绘作为地学和信息学的重要组成部分,在国家空间数据基础设施建设中具有不可替代的地位,空间基础信息的获取、处理,向信息高速公路提供内容丰富、形式多样的信息货物等工作已历史地落在测绘工作者肩上。可以说,数字地球始于测绘。我国测绘部门从 20 世纪 80 年代初期开始,对传统测绘技术进行了大规模的数字化改造。传统的光学定位技术已被光电技术、GPS 技术所取代,传统的白纸测图已被数字测图和地理信息系统所取代,以地面测量为主向以卫星定做(GPS)、卫星遥感(RS)测绘等高技术为主的对地观测方面转变,被动的静态测量向动态的实时测量方面转变。测绘部门在数字地球基础框架建设方面做了大量工作,主要包括:建立了全国 A 级、B 级 GPS 网;完成了全国 1∶ 100 万、1∶ 25 万基础地理数据库和数据服务设施;建立了国情和省情综合地理信息系统;研制成功了从遥感立体影象自动建立数字地面模型的数字摄影测量系统;研制成功了数字高程模型 (DEM)、数字正射影像 ( DOM)、数字线划图(DLG)、数字栅格图(DRG)等“D”产品生产线。数字地球的雏形已经形成。

三、数字测绘技术的发展前景

随着我国信息化发展进程的加快,社会发展对地理信息资源的需求增长速度越来越快,测绘的技术手段及资源配置的方式也在随着科技的发展而更新换代,测绘部门的信息化测绘体系已经开始向着服务网络化、应用社会化、地理信息获取实时化、处理自动化的方向发展。测绘技术体系的核心逐渐发展成为融合 RS 遥感集成技、GIS 地理信息系统技术、GPS 全球定位系统技术、网络化地理信息服务技术、空间对地观测技术的技术。 测绘服务已经从专业化、标准化的低于服务向网络化、数字化、高动态、全方位的地理信息服务的方向转变,数字化测绘技术的诞生是测绘史上的重要成果之一。高精度的遥感影像扫描系统及激光扫描绘图机等技术的研制成功,使地理信息的显示、提取、输出等技术得到了彻底的革新,目前,测绘部分已经基本实现了测绘产品的数字化、 测绘工艺流程的系统化、测绘装备的现代化。 要想数字化测绘技术在未来取得更好的发展,还需要加强空间数据采集、图形图像处理、空间查询等功能的自主软件的研发,在未来数字测绘技术的发展中,融入更多的仿生学技术、物理学技术、计算机网络通信技术,不断的创新思想,取得新的技术进步,使数字化测绘技术取得更大的发展。

结语

随着社会市场经济的快速发展,测绘技术也逐渐完成了模拟测绘技术向数字测绘技术的转变,数字测绘技术的广泛应用,使测绘的成本大大的降低,测绘效率得到了显著的提高,数字测绘技术在未来的发展过程中的应用范围会越来越广泛,但是在这个发展过程中,要能够不断的探索创新,研发出新的技术及软件,使数字测绘技术得到更好的发展。

参考文献

[1].魏志寰,马琳.浅谈数字测绘技术的发展[J].数字技术与应用,2011(4).

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【摘 要】本文分析了GI专业当前社会需求,针对实际教学中显露出的问题,分析了整体优化GIS课程体系与教学内容的必要性,调整GIS专业培养方向,理顺专业课程之间的关系,提出了解决社会需求与GIS专业人才培养的矛盾问题,对其他石油类院校GIS专业建设也具有一定的借鉴意义。

关键词 GIS课程体系;GIS专业培养方向;GIS专业建设

1.前言

随着互联网及社会经济的发展,GIS专业已经逐步发展到GIS产业,西南石油大学在2003年开设了地理信息系统本科专业,历经12年4届毕业生的不断发展和建设,我校的GIS专业秉承“卓越工程师教育培养计划”目标,已逐步形成了具有石油类院校特色专业培养目标和办学模式,同时基于新世纪新形势下油气勘探及大数据大发展背景下,培养具有创新精神的应用型GIS人才。

目前石油院校具有石油特色的GIS专业的总量较少、开设时间较晚,难以适应大数据时展的需求。基于以上现实,本文以西南石油大学地理信息科学专业为例,对与大数据时代背景下石油类高校的GIS本科专业建设提出一些思路:“坚持地球科学作为认识论基础,计算机科学作为系统论基础,“大地学”作为专业论基础。”

2.大数据时代背景及GIS专业现状

2.1大数据时代背景

大数据时代术语最早是由全球知名资讯公司麦肯锡提出的,在我们目前日常生活中,无不充斥着大数据的身影,尤其是当前“互联网+”浪潮,更加推动大数据时代在各行业领域的扩展。而在GIS行业中,多年来一直提到和追捧的海量数据也慢慢过渡到大数据,在此基础上,大数据时代给GIS行业乃至产业的发展带来了更多机遇。

2.2石油大学GIS专业建设现状

到目前为止,我国约有220余所高校开设了地理信息科学本科专业,四川省大概有12所高校开设GIS本科专业,在开设GIS专业的高校中,主要依托学校自身的优势专业或国家重点学科,包括地质学科,测绘学科、计算机学科、石油工程及天然气学科和其他应用行业学科等。

以目前我校GIS专业建设为例,地理信息科学专业设置在地质工程和油气地质专业领域,在长期的培养方案中,已经慢慢形成“数字油田”本科方向,主要适应“三桶油”对GIS专业的需求,但是随着地理信息逐渐形成产业以及石油行业受政策影响波动较大的影响下,现行的培养模式不能很好满足社会对GIS专业的需求。

3.石油类院校GIS专业建设思路

3.1根据社会需求导向优化培养学生方向

柳林等在对多部门人才进行详细调研和分析的基础上,将目前的GIS人才分为五类:分别是技术型岗位人才、操作性岗位人才、应用型岗位人才、科研型岗位人才和复合型岗位人才。根据我校的实际情况,将学生方向分为以下不同岗位:GIS应用开发工程师、GIS数据处理工程师、GIS技术服务工程师,这三大方向也符合教育部对“卓越工程师教育培养计划”的要求。

3.2立足传统3S实习,加强野外地质实习基地信息化建设

3S实习是地理信息系统专业传统的实习内容,可采取与相关社会行业相结合的方式展开,如可以安排学生在相关国土测绘部门实习,培养学生学会使用各种测绘测量仪器以及相关的专业软件来采集、处理测绘遥感数据。野外地质实习基地信息化实践教学辅助平台,引入GIS技术,结合目前我校地科院的油气地质虚拟仿真实验室,改革现有的传统实践教学模式、实现对野外地质实习过程的网络管理、虚拟实习的全部过程,辅助学生探索性实习以及相关信息的实时采集。

3.3课程教学与专业第二课堂有机结合

坚持把第二课堂的实习、竞赛、实训等生产实际与第一课堂的专业教育结合起来。推进各类专业竞赛的实践教学,鼓励专业教师带领学生参加各个类别的专业技能竞赛,包括全国大学生GIS技能大赛、ESRI杯中国大学生GIS软件开发竞赛、Supermap杯全国GIS开发大赛,通过竞赛参与,培养学生解决实际问题的能力,提高学生的专业素质。

3.4加强产学研一体化建设,提升教师自身修养

坚持服务于地方社会的原则, 加强GIS专业与地方政府、企事业单位的合作,鼓励专业课教师承接各项产学研服务项目,教研室组织教师对项目中的难点进行攻关,提炼实际项目中的科学问题,推动科学问题的研究;鼓励学生尤其高年级同学积极参与各类项目,提高学生的专业水平;对于具有广泛应用前景的项目,鼓励教师进行技术推广,并在适当时机进行技术孵化,形成以研促学、以研促产的产学研一体化建设。

4.总结

截止2013年,全国从事地理信息产业单位已达2.3万家之多,从业人员超过40万人,产值达到2600亿元。伴随着GIS产业的快速发展,GIS专业必须通过不断的自身改革和调整来应对产业的需求。西南石油大学GIS专业在目前现有本科培养方向之外,更多的结合社会多元化的需求,在当前“大数据,小专业”的背景下,利用“互联网+”理念,将GIS专业建设与社会发展需求高度融合,真正实现在大数据时代背景下, 我校GIS专业发展在石油类高校中处于领先优势;同时通过本文,为同类院校设置GIS专业建设规划提供一些参考和建议。

参考文献

[1]汤国安,龙毅,李云梅.地理信息系统专业建设的探索与实践[J].中国大学教学.2009(9):45-47

[2]崔铁军.地理信息系统本科专业教学改革探索与实践[A].中国GIS协会第四次GIS教育研讨会论文集[C].2011

[3]王永兴.我国部分高校GIS本科课程体系的比较研究[J].福建地理.2001(3)

[4]柳林,卢秀山.面向社会需求的GIS专业人才立体培养模式探讨[J].高教论坛.2010(6)

【作者简介】

汪宙峰(1983-),男,安徽东至县人,博士,讲师,主要从事地理信息系统专业的教学与科研工作。

(基金项目:西南石油大学省级教改项目 (编号:X15021301

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[关键词]基础测绘,发展,测绘技术,对策

中图分类号:P2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)05-0157-01

一、基础测绘的定义、城市基础测绘的主要目标、特征

基础测绘通过提供基础地理信息数据,广泛服务于经济建设,国防建设,科学研究,文化教育,行政管理,人民生活等诸多领域,是国民经济与社会发展必不可少的基础性,前期性,公益性事业。

1、基础测绘的定义

测绘是以计算机技术,光电技术,网络通讯技术,空间科学,信息科学为基础,以全球定位系统(GPS),遥感(RS),地理信息系统(GIS)为技术核心。将地面已有的特征点和界线通过测量手段获得反映地面现状的图形和位置信息,供工程建设的规划设计和行政管理之用。基础测绘是指建立全国统一的测绘基准和测绘系统,进行基础航空摄影,获取基础地理信息的遥感资料,测制和更新国家基本比例尺地图,影像图和数字化产品,建立,更新基础地理信息系统。

2、城市基础测绘的主要目标

(1)按照国民经济和社会发展计划的要求,基础测绘设施建设要形成以3S(GIS,GPS,RS)技术。4D(DLG数字线划地图,DOM数字正射影像图,DEM数字高程模型,DRC数字栅格地图)技术产品和数字通信等技术构成的较为完善的数字化测绘技术体系。(2)加快城市基础地理信息更新和数据库建设,重点是全面开展城市1:500――1:100000系列数字地形图更新和数据库建设以及地下管线信息系统,为建设“数字城市”奠定基础,开创城市基础地理信息应用服务的新领域。(3)建立健全基础测绘管理的运行机制,建立和完善基础地理信息更新机制,推进基础地理信息共建共享机制的建立。建立适应市场经济要求的勘测产品价格机制。

3、城市基础测绘成果的主要特征

(1)基础性:城市的建设发展,交通,农林,水利,土地,矿产,城建等部门的规划设计,都是以基础测绘成果作为平台。(2)公益性:基础测绘其服务对象是政府及各个部门和社会的各个方面,并为之提供及时,适用,可靠的测绘保障。(3)商品性。按照《中华人民共和国测绘法》第六章第三十一条规定,除国家机关决策和社会公益性事业的,基础测绘成果实行有偿使用,但是,政府及其有关部门和军队因防灾,减灾,国防建设等公共利益的需要,可以无偿使用。

二、城市基础测绘主要内容

基础测绘是指为国民经济和社会发展以及为国家各个部门和各项专业测绘提供基础地理信息而实施的测绘工作的总称。城市基础测绘工作主要包括:平面高程控制网的建立与维护,城市基本比例尺地形图的测绘与更新,城市地下综合管线的普查整测与动态管理,城镇地籍测量,城市基础地理信息系统的对立与维护等内容其中前三项是城市基础测绘工作中最基础的工作内容。

三、我国城镇基础测绘发展现状

国家基础测绘设施工程的实施,推进了由传统的纸质测绘时代迈向现在的数字时代的步伐。“数字中国”,“数字省(市)”,地理信息空间基础框架建立工程已经启动。目前,全国第二次土地利用现状调查已接近尾声,同时建立了覆盖全国的土地利用现状数据。形成了1:10000的农村土地利用现状的数据库和1:500的城镇地籍数据库系统,基本实现了测绘技术的数字化改造。随着计算机技术,信息技术与数字化技术越来越多地应用于测绘领域,使得许多传统测绘技术手段与测绘信息处理技术都有了质的飞跃。

四、目前我国城市基础测绘存在的问题

(1)一些地方政府过度的追求经济建设,忽视了基础测绘及信息化建设工作,对基础测绘的意义认识不够深远,有些地方甚至没有编制基础测绘规划,更没有将基础测绘的发展与信息化建设结合起来,以至于信息化建设成果不能快速转化为经济和社会效益。同时由于一些地方测绘法制建设滞后,未制定完善的配套法律法规,加上政府缺乏对基础测绘的有效宣传,致使大众没有认识到基础测绘的作用,基础测绘没有完全发挥应有的作用。

(2)缺乏测绘数据共建共享机制。由于测绘数据的共享机制未完全建立,随着经济社会的快速发展,各企业事业单位为满足自身建设和管理的需要,自筹资金组织施测,造成同一地区不同单位重复测绘的现象,导致基础测绘资源的严重浪费,而且还造成测绘基准不同,技术标准不一,成果质量不均等现象。

(3)测绘人才队伍,结构不合理。由于各地区经济发展状况的不同,导致各地区测绘人才分布不均衡,部分经济条件较差的地区,由于财力问题,对基础测绘投入少,造成基础测绘队伍经费来源不足,人才身沿海城市流失的现象严重。

(4)缺乏开发,创新能力。现阶段,我国的基础测绘仍然是劳动密集式生产,只是停留在对一些软件的表面应用上,测绘技术单位通过实地调查,数据采集,矢量建库而获得经济效益。而缺乏对数据的归纳整合,为政府及企业提供咨询分析,辅助决策等服务。基础测绘新技术的开发,创新的能力不足,数据的采集,管理与应用等方面的软开发能力薄弱,与国外先进水平还存在较大的差距,制约着测绘事业整体水平的提高。

(5)基础测绘应用的深度和广度不够。测绘产品不够丰富,社会化程度不高,现阶段,我国的测绘主要应用在国土,城建等一些建设部门,并没有走入广大人民的生活中,应用的范围太小,同时,现有产品生产周期长,更新速度缓慢,种类少,致使一些用户使用比较困难,侵权盗版,假冒伪劣产品层出不究,应急保障能力不强,基础地理信息现实性差,造成面对重大突发事件后,不能适应应急需求。

五、对我国基础测绘发展的建议

(1)明确职责,加大宣传。(2)建立地理信息的共享工作机制。(3)加强人才的培养和引进。(4)加大基础测绘的应用服务范围。大力推动基础测绘成果的应用,拓空测绘应用服务范围,推进大,中比例尺等测绘成果的广泛应用,努力开发网络地图,导航电子地图,影像地图等公共产品,加强电子政务地理信息平台,国民经济与社会信息统计地理信息平台,公共应急地理信息平台等公共服务平台,推进深层次测绘成果的社会化应用。

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近年来,环境信息科学(EnvironmentalInformationS。iences,或EnvironmentalInformaties,或Enviromatics)作为一门新兴的交叉学科得到了快速的发展,早期单一的工程方向“环境信息化”正在发展成为一门多学科理论交叉、多技术手段集成的新兴学科领域〔。国际环境信息科学学会(InternationalSocietyfo;EnvironmentalInformationSeienees,ISEIS)作为这一领域的学术组织,致力于发展信息技术在环境领域的应用,提供环境信息系统研究领域的多学科交叉,以促进环境信息系统研究领域的国际交流。国内在环境信息科学的一些主要论题包括环境信息系统、环境遥感、环境模型、环境可视化、环境信息处理等方面都开展了一些研究工作。20世纪90年代以来,环境信息化发展迅速,特别是从上至下的各级政府主管部门环境信息系统的建设极大地推动了这一工作的进展,环境地理信息系统则已成为实现环境信息化的主要途径。地理信息系统在环境领域的应用,正在从初期的信息管理、环境专题制图发展到Gls与环境模型集成陈、3S技术集成的多媒体环境系统、基于Gls的环境污染扩散模拟基于GIS的环境治理决策支持系统等。遥感技术在环境科学与工程领域有着广泛应用,一些主要领域包括大气污染遥感、水环境遥感、固体废弃物遥感监测、城市热岛效应与热环境监测、植被遥感、景观格局遥感监测、海洋环境监测等。环境建模与模拟一直是环境工程研究的重要内容,一方面,各种数学模型、物理模型、统计模型在环境信息科学中得到大量应用,另一方面,基于环境过程机理的计算机模拟模型、元胞自动机(CA)模型、智能体(Agent)模型等也在环境领域受到重视。数据挖掘与知识发现是从海量数据库中挖掘和提取对决策分析有用的、先前未知的隐含模式和规则的过程,笔者在1999年即面向环境信息化与数据挖掘技术的发展,试图将二者结合,提出“环境数据库中的知识发现”并进行了初步研究。可视化是表达和传输环境信息有效的形式,通过三维可视化、三维模拟实现环境现象、过程的真实感表达,能够更加逼真地传输环境信息。近年来,虚拟现实技术在环境科学与工程领域的应用中受到了研究人员的重视卿。“虚拟地理环境”是虚拟现实技术支持下地球科学研究的创新平台,依托这一平台,能够进行环境科学与工程相关的理论研究、技术开发、工程实践、模拟决策等活动。针对环境信息技术集成应用的趋势,聂庆华提出了“数字环境”的概念,数字环境是环境信息化的过程和结果,是三维显示的数字虚拟环境,包括环境信息数字化、环境信息传输网络化、环境分析模型化和环境空间决策的智能化、环境过程和管理可视化。尽管国内目前在环境信息科学各个分支方向的研究非常活跃,但缺乏整体性、系统性的认识和探讨。本文在分析环境信息科学研究进展的基础上,基于环境信息流和信息分析处理构建了环境信息科学的体系结构,并以煤矿区环境监测治理与管理为例,全面分析了环境信息科学理论、方法与技术的应用,以期促进环境信息科学研究及其在构建和谐社会、推进可持续发展中的应用。

2环境信息科学的体系结构及其在煤矿区的应用

2.1环境信息科学的体系结构尽管环境信息科学的概念提出已有近20年的时间,但从目前国内外研究的现状来看,对于环境信息科学的概念、学科体系还缺乏明显的定义。已有的一些环境信息科学研究计划中界定的范畴也不尽相同。因此,从促进环境信息科学研究的视角出发,首先需要对环境信息科学的体系结构进行界定。HuangGH等川提出的环境信息科学的构成要素及相互之间的关系,这是当前引用较多的环境信息科学体系结构。,环境信息科学是多学科集成的领域。传感器综合技术和通信技术的发展使得大尺度地面采样技术成为可能,处理不同特征、尺度和复杂性问题的模型综合成为新的挑战,包括不同模拟、优化、评价模型以及相关信息技术与平台的合并,不同技术输人与输出之间的联接,社会经济因子的量化,以及大尺度集成模型的解算策略。在此基础上,HuangGH等提出基于环境信息科学研究的环境决策支持系统计算机系统,USGS的研究报告’)中,将环境信息科学定义为:环境信息科学是为加强对不同复杂程度的环境现象的理解,并提出新的认识的,集成物理、生物学、计算机和信息科学的多学科方法的研发、试验和应用的学科。不同定义都强调环境信息科学的多学科交叉、以信息技术为支持、解决复杂环境问题的特点。Huang等川的观点显然更强调以遥感、地理信息系统和GPS技术为基础的空间信息技术与环境科学和工程的交叉,而USGS的定义则重点强调了现代计算技术、人工智能等在环境领域的应用,特别是USGS在其未来环境信息科学发展规划中重点强调了计算智能等技术的应用。基于以上观点以及国内外研究的进展,结合我们的研究实践与认识,以环境信息流和环境信息处理分析为主线,可以构建环境信息科学的体系结构环境信息科学的理论基础来源于面向环境科学与工程领域需求的多学科理论交叉,技术支持在于面向环境信息流的多技术手段集成,最终通过不同学科领域方法模型的综合,实现环境科学与工程各个阶段、各个过程的目标和任务。因此,需要从多学科理论交叉与多技术手段集成的角度推进环境信息科学研究。

2.2环境信息科学在煤矿区综合应用的研究从一定意义上来讲,环境信息科学并不是一门独立存在的新兴学科,而是诸多学科的交叉和集成。不同学科在研究过程中,特别是遥感与地理信息系统应用、资源环境规划与城乡管理、环境影响评价、信息科学、计算机技术等领域都从不同的角度开展着与环境信息科学密切相关的内容,这些学科的研究成果是促进环境信息科学发展的基础和关键。换言之,以前进行的研究工作往往是从环境信息科学的开展的相关论题研究,其重点还在于不同学科方向,但已经构成了环境信息科学研究的基础层。为了促进环境信息科学的研究,需要改变从外部到内部的“包围型”研究模式,努力推进从核心到的“拓展型”发展模式,即从环境信息流出发,组织和集成相关学科的研究,特别是在不同学科交叉链接的关键论题上开展深入研究,以便形成适应环境信息科学体系与研究需求的理论方法体系和应用技术系统。煤矿区作为1种以资源开采为驱动力发展起来的特殊地理区域,由于煤炭资源开采(以下仅涉及地下开采矿区)破坏上覆岩层原始应力状态,导致地下水流失、地面塌陷,进而引发土壤污染、水土流失,矿山排研形成的研石山压占大量土地,堆积物导致严重大气污染和土壤损害,甚至引发各种地质灾害。因此,煤炭区是1种典型的由于矿山开采导致的景观破坏、环境污染、生态退化的复杂区域,煤矿区的环境问题具有明显的复杂性。目前,对于煤矿区生态环境主要的研究视角包括:(l)从煤矿开采损害角度出发研究开采沉陷与地表变形预计、监测与治理;(2)从煤矿区土地资源管理角度出发研究煤矿区土地利用/覆盖变化与生态响应;(3)从煤矿区地质环境角度出发研究矿区地质环境评价与地质灾害预防,(4)从煤矿区水资源环境角度出发研究矿井水害、水污染与水资源调控;(5)从景观格局生态学角度出发研究煤矿区景观格局;(6)从地理环境演变角度出发研究煤矿区地理环境演变与模拟;(7)从遥感与GIS应用角度出发研究矿区资源环境遥感与信息系统;(8)从大气污染角度出发研究煤矿区大气污染评价与控制;(9)从经济学角度出发研究煤矿区环境经济评价;(10)从管理学与可持续发展角度出发研究煤矿区环境规划、环境管理与可持续发展决策;等等。对以上不同视角的研究进行综合分析,可以看出多主题、多要素的时空环境信息是其中的关键,任何视角的研究都需要充分的信息和数据的支持、需要环境信息和背景信息的集成、需要计算机信息系统和分析工具的支持、需要环境知识和其它领域知识的交叉和集成。因此,从环境信息科学的角度出发,可以集成现有的研究工作,充分应用相关学科已有研究成果,通过成果整合与集成,在推进环境信息科学研究的同时,也进一步推动相关领域的研究。实现整合的关键在于不同研究视角之间的关联关系构建、链接边界选择、信息传输反馈、系统相互作用。按照该研究框架,煤矿区环境信息科学的重点在于多学科研究的交叉点,主要包括:(l)基于采矿环境影响机理的模型建立、参数获取;(2)各种环境模型的建立、参数提取与模型验证(面向环境系统分析的环境评价、污染扩散、环境演变模型和面向环境管理决策的规划模型、优化配置、动态演变模型以及环境保护治理与生态重建方案设计);(3)面向环境监测的遥感信息源选择与图像处理、环境信息提取与分析,以及组织、集成与管理多种环境相关信息的数据库设计与建立;(4)环境信息系统、地理信息系统平台下的模型解算与解释、分析结果可视化与应用;(5)集成信息、模型、数据库、系统、知识的环境决策支持系统(专家系统)构建。(6)资源一环境一人类一计算机系统中的信息流与信息应用。

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2、园艺科学与工程学院:设施农业科学与工程;

3、食品科学与工程学院:食品科学与工程、食品质量与安全、葡萄与葡萄酒工程;

4、植物保护学院:植物保护、制药工程;

5、林学院:园林、水土保持与荒漠化防治、林学;

6、机械与电子工程学院:农业机械化及其自动化、电气工程及其自动化、机械电子工程、车辆工程;

7、资源与环境学院:农业资源与环境、土地资源管理、地理信息系统、环境科学、环境工程;

8、动物科技学院:动物科学、动物医学、动植物检疫、制药工程;

9、经济管理学院:农林经济管理、会计学、农林经济管理、工商管理、国际经济与贸易、金融学、项目管理;

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【关键词】测绘技术;工程测量

传统工程测量技术的服务领域主要包括水利、交通、建筑等行业。随着经济和社会的进步,现代的数字化技术、全球定位技术(GPS)、地理信息技术(GIS)、遥感技术(RS)等各种新技术在工程测量中得以应用和研究。

1.工程测量中的全球卫星定位技术(GPS)

GPS是美国从20世纪70年代开始研制,历时20年,于1994年全面建成,具有海、陆、空全方位实施三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS接收机的改进,广域差分技术、载波相位差分技术的发展,加之美国SA技术的解除,使得GPS技术在导航、运载工具实时监控、城市规划、工程测量等领域有了更为广泛的应用。

RTK(Real Time Kinematics,实时动态)技术是在GPS基础上发展起来的、能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果,并在一定范围内达到厘米级精度的一种新的GPS定位测量方式,是GPS应用的重大里程碑。RTK测量是将l台GPS接收机安装在已知点上对GPS卫星进行观测,将采集的载波相位观测量调制到基准站电台的载波上,再通过基准站电台发射出去;流动站在对GPS卫星进行观测并采集载波相位观测量的同时,也接收由基准站电台发射的信号,经解调得到基准站的载波相位观测量;流动站的GPS接收机再利用0TF(运动中求解整周模糊度)技术由基准站的载波相位观测量和流动站的载波相位观测量来求解整周模糊度,最后求出厘米级精度流动站的位置。RTK测量可以不布设各级控制点,仅依据一定数量的基准控制点,便可以高精度、快速地测定图根控制点、界址点、地形点、地物点的坐标,利用测图软件可以在野外一次生成电子地图。同时,也可以根据已有的数据成果快速的进行施工放样。因此,RTK被广泛应用于图根控制测量,地籍、房地产测绘、数字化测图及施工放样等各种工作中。

2.工程测量中的数字化技术

(一)地图数字化技术

在建立各种GIS系统时,对原有地图进行数字化处理,在建库工作中占据了相当大的工作量,各工程测绘部门都投入相当大的人力和财力。对于已有纸制地图,若其现势性、精度和比例尺能满足要求,就可以利用数字化仪将其输入计算机,经编辑、修补后生成相应的数字地图。当前有手扶跟踪数字化和扫描矢量化两大类仪器,针对大比例尺地形图,大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息,高效、便捷、保真的对地图进行数字化处理。

(二)数字化成图手段

大比例尺地形图和工程图的测绘是传统工程测量的重要内容,常规的成图方法野外工作量大,作业艰苦,作业程序复杂,同时还有繁琐的内业数据处理和绘图工作,成图周期长,产品单一,难以适应社会飞速发展的需要。而数字化成图技术具有精度高、劳动强度小、更新方便、便于保存管理及应用、易于等特点。目前,数字化成图技术有内外业一体化和电子平板两种模式。内外业一体化是一种外业数据采集方法,主要设备是全站仪、电子手簿等,其特点是精度高、内外业分工明确、便于人员分配,从而具有较高的成图效率。

3.工程测量中的地理信息(GIS)技术

GIS是集计算机科学、空间科学信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴学科。已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段与工具。其技术优势不仅在于它的集地理数据采集存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程,还在于它的空间提示、预测预报和辅助决策功能。目前,GIS不仅发展成为一门较为成熟的技术科学,而且已经成为一门新兴的产业,在测绘、地质矿产、农林水利、气象海洋、环境监测、城市规划土地管理、区域开发与国防建设等领域发挥越来越重要的作用。采用GIS、数据库、内外一体化测图、扫描矢量化及全数字摄影测量等技术,为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息,以建立各类专业信息系统,从而实现管理的科学化、标准化、信息化。

4.工程测量中的数字摄影测量技术

数字摄影测量是基于数字影像与摄影测量的基本原理,应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法。航空摄影测量是大面积、大比例尺地形测图、地籍测量的重要手段与方法,可以提供数字的、影像的、线划的等多种形式的地图产品。全数字摄影工作站的出现,加上GPS技术在摄影测量中的应用,使得摄影测量向自动化、数字化方向迈进。随着全数字摄影测量系统的应用,摄影测量产品已经从影像图等向4D产品转化,为建立各类专业的信息系统和基础地理信息平台提供了可靠的数据保证。

5.工程测量中的3S集成技术

3S(GPS、GIS、RS)技术的结合,取长补短,是一个自然的发展趋势,三者之间的相互作用行成了"一个大脑,两只眼睛"的框架,即GPS与RS为GIS提供区域信息及空间定位信息,而GIS进行相应的空间分析以便从GPS和RS提供的海量数据中提取有用的信息并进行综合集成,使之成为科学的决策依据。诸如三峡工程、南水北调工程、西气东输、青藏铁路等工程,其施工范围大、物流量大、施工周期长等,而3S技术为该类大型工程提供了最有效的数据及信息采集、分析处理、表达决策的工具。

6.工程测量中的遥感( RS)技术

遥感(RS)技术由于大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性及经济性等优势,得到快速的普及,多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星将成为对地观测获取基础地理信息的重要手段。各种中小比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取,为应用于工程测量领域的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的方法和手段。

综上所述,伴随着测绘新技术的不断进步,现代工程测量必将朝着测量内外作业一体化、数据获取及处理自动化、测量过程控制和系统行为智能化、测量成果和产品数字化、测量信息管理可视化、信息共享和传播网络化的趋势发展。

参考文献:

[1]陈俊勇,胡建国.GPS技术的新进展[J].测绘工程,1996,(2).

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关键词:测绘新技术;工程测量;应用与研究

一、概论

传统工程测量技术的服务领域主要包括水利、交通、建筑等行业。随着经济和社会的进步,现代的数字化技术、全球定位技术(GPS)、地理信息技术(GIS)、遥感技术(RS)等各种新技术在工程测量中得以应用和研究。

二、工程测量中的数字化技术

大比例尺地形图和工程图的测绘,是城市与工程测量的重要内容和任务。常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作,同时还有大量的室内数据处理和绘图工作,成图周期长,产品单一,难以适应飞速发展的城市建设和现代化工程建设的需要。

(一)地图数字化技术

在建立各种GIS系统时,对原有地图进行数字化处理,在建库工作中占据了相当大的工作量,各工程测绘部门都投入相当大的人力和财力。对于已有纸制地图,若其现势性、精度和比例尺能满足要求,就可以利用数字化仪将其输入计算机,经编辑、修补后生成相应的数字地图。当前有手扶跟踪数字化和扫描矢量化两大类仪器,针对大比例尺地形图,大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息,高效、便捷、保真的对地图进行数字化处理。

(二)数字化成图手段

大比例尺地形图和工程图的测绘是传统工程测量的重要内容,常规的成图方法野外工作量大,作业艰苦,作业程序复杂,同时还有繁琐的内业数据处理和绘图工作,成图周期长,产品单一,难以适应社会飞速发展的需要。而数字化成图技术具有精度高、劳动强度小、更新方便、便于保存管理及应用、易于等特点。目前,数字化成图技术有内外业一体化和电子平板两种模式。内外业一体化是一种外业数据采集方法,主要设备是全站仪、电子手簿等,其特点是精度高、内外业分工明确、便于人员分配,从而具有较高的成图效率。

三、工程测量中的全球卫星定位技术(GPS)

GPS是美国从20世纪70年代开始研制,历时20年,于1994年全面建成,具有海、陆、空全方位实施三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS接收机的改进,广域差分技术、载波相位差分技术的发展,加之美国SA技术的解除,使得GPS技术在导航、运载工具实时监控、城市规划、工程测量等领域有了更为广泛的应用。80年代以来,随着GPS定位技术的出现和不断发展完善,使测绘定位技术发生了革命性的变革,为工程测量提供了崭新的技术手段和方法。

RTK(Real Time Kinematics,实时动态)技术是在GPS基础上发展起来的、能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果,并在一定范围内达到厘米级精度的一种新的GPS定位测量方式,是GPS应用的重大里程碑。

四、工程测量中的地理信息(GIS)技术

GIS是集计算机科学、空间科学信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴学科。已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段与工具。其技术优势不仅在于它的集地理数据采集存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程,还在于它的空间提示、预测预报和辅助决策功能。目前,GIS不仅发展成为一门较为成熟的技术科学,而且已经成为一门新兴的产业,在测绘、地质矿产、农林水利、气象海洋、环境监测、城市规划土地管理、区域开发与国防建设等领域发挥越来越重要的作用。

五、工程测量中的数字摄影测量技术

数字摄影测量是基于数字影像与摄影测量的基本原理,应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法。航空摄影测量是大面积、大比例尺地形测图、地籍测量的重要手段与方法,可以提供数字的、影像的、线划的等多种形式的地图产品。全数字摄影工作站的出现,加上GPS技术在摄影测量中的应用,使得摄影测量向自动化、数字化方向迈进。随着全数字摄影测量系统的应用,摄影测量产品已经从影像图等向4D产品转化,为建立各类专业的信息系统和基础地理信息平台提供了可靠的数据保证。

六、工程测量中的遥感( RS)技术

遥感(RS)技术由于大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性及经济性等优势,得到快速的普及,多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星将成为对地观测获取基础地理信息的重要手段。各种中小比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取,为应用于工程测量领域的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的方法和手段。

七、工程测量中的3S集成技术

3S(GPS、GIS、RS)技术的结合,取长补短,是一个自然的发展趋势,三者之间的相互作用行成了“一个大脑,两只眼睛”的框架,即GPS与RS为GIS提供区域信息及空间定位信息,而GIS进行相应的空间分析以便从GPS和RS提供的海量数据中提取有用的信息并进行综合集成,使之成为科学的决策依据。诸如三峡工程、南水北调工程、西气东输、青藏铁路等工程,其施工范围大、物流量大、施工周期长等,而3S技术为该类大型工程提供了最有效的数据及信息采集、分析处理、表达决策的工具。

八、结语

随着传统测绘技术向数字化测绘技术转化,工程测量科技进步很大,发展很快,取得了显著成绩; 面向21世纪工程测量技术的发展趋势和方向是:测量数据采集和处理的自动化、实时化、数字化;测量数据管理的科学化、标准化、规格化;测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化。GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中,并发挥其主导作用。伴随着测绘新技术的不断进步,现代工程测量必将朝着测量内外作业一体化、数据获取及处理自动化、测量过程控制和系统行为智能化、测量成果和产品数字化、测量信息管理可视化、信息共享和传播网络化的趋势发展。

参考文献:

[1]陈俊勇,胡建国.GPS技术的新进展[J].测绘工程,1996(2)

[2]李建松.地理信息系统原理[M].武汉:武汉大学出版社,2006

[3]李青岳.工程测量学[M].北京:测绘出版社,1995

[4]郑汉球,洪立波,陶福海.工程测量技术的发展和我们的对策.北京测绘,1996(l)

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关键词:测绘技术;施工测量;数字化;精确度

0引言

测绘技术为工程施工提供基本的数据支持,为工程规划、施工设计提供主要的参考依据,是工程顺利进行的基础。随着现代科学技术的发展,工程的复杂程度不断提高,对施工工程测量的精确度要求也越来越高,工程测量在施工中的重要性逐渐受到施工单位的重视。在测绘技术科研人员的努力和科研资金的不断投入下,新型测绘技术不断涌现,为施工测量提供了更为准确的测量方法,在很大程度上增加了施工测量的精确度,降低了工程测绘的难度,减少了施工测量方面的人力投入,保证了工程的质量。当前,广泛应用的新型测绘技术包括地理信息技术、全球定位技术、遥感技术、数字摄影和数字化测绘技术,这些技术各具特点,极大地丰富了测绘工作的选择。

1地理信息与全球定位技术

1.1地理信息技术

在实际施工中的经验积累,使得地理信息技术在国内的施工测量中逐渐普及,并得到人们广泛关注。地理信息系统简称GIS,是现阶段用于获取、整理、分析和管理地理空间数据的重要工具和技术。由于地理信息技术主要是用于综合处理和分析空间地理数据的一个技术系统,所以,从理论上讲,地理信息技术是应用于现阶段的任何一个行业在地理信息技术系统中使用的遥感技术。由于大面积的同步观测、数据的综合性、时效性和经济性等优势,在地形测量领域得到了快速普及。随着信息技术的进一步发展,高分辨率的遥感卫星与多光谱航空摄影将成为对地观测获取地理信息的重要手段。地理信息技术给工程测量领域的城市基本地形图、各种比例地形图更新以及地籍图的测量提供了更加方便的手段和方式。

1.2全球定位技术

出于军事目的开发使用的全球定位系统,目前在生产生活的各个方面发挥出了不可替代的作用。全球定位系统简称GPS,是由美国军队研制的新一代卫星导航地位系统,创建该系统的主要目的是为了给海陆空三军提供全天候、全球性和实时的导航服务。全球定位系统由地面控制站、空间卫星和用户装置这相互联系的三部分组成。地面控制部分中,监测站负责数据自动收集中心、主控站负责管理和协调整个地面的控制系统、地面天线负责向卫星注入通讯辅助系统进行数据传输;空间部分,主要是分布在6个道平面的24颗卫星组成;用户装置部分,主要用于GPS接收机和卫星天线组成。

现阶段,全球卫星定位系统在全球的覆盖率已经达98%。全球定位系统中的24颗卫星,以12小时为一个周期环绕地球运行,使得在任意一个时刻,地球上的任意一个位置都可以同时有至少4颗的卫星对其进行定位和观测,测量人员得到卫星到接收机的距离,利用3颗卫星,同时利用三位坐标中的距离公式,就可以精确地计算出观测点的位置;为了进一步提高数据的精确度,可以通过算法挑选出误差最小的一组卫星进行定位,利用接收机锁住的4颗卫星,这在很大程度上提高了测量数据精确度。

2遥感测绘技术

2.1遥感技术特点

遥感技术简称RS,是一门建立在航空摄影技术基础上新兴技术。遥感技术主要工作原理是不同物体的波电磁振动传播效果不同,在一定距离对这些电磁波的反射进行收集、处理从而获得所探测物体的特征。地面上的任何物体(楼房、大地、水、植物、大气等)在温度在高于绝对零度时,都具有反射、吸收、透射以及辐射电磁波的特性。所以,当太阳光通过大气层射到地球表面时,地面上的物体都会对太阳光的电磁波进行吸收和反射,由于同一种物体自身的物理和化学特性以及入射光的波长小同,为此,它们对于入射光的反射率也不尽相同。不同的物体对入射光反射的规律叫做物体的反射光谱,通过这个工作原理,遥感技术作为一种新型的测绘技术在施工测量中逐渐赢得了测量人员的青睐。

2.2遥感技术的应用

遥感技术在工程测量中得到了很好的应用,在很大程度上提高了工程测量的精确度和工作效率。遥感技术主要是利用遥感器从空中探测地面物体的性质,利用不同的物体对波谱会产生的不同相应来识别地面上的各类物体,也就是遥远感知事物,利用空中的飞行物如卫星、飞机、飞船等的遥感器,收集地面上的数据资料,并且从中获取地面信息资料,然后经过进一步记录、传送、分析处理,判断识别地面上的物体。遥感技术发展初期主要应用于航空遥感,经过之后的不断发展创新,现阶段的遥感技术作为一项实用的先进的空间检测技术被广泛应用于水文、气象、资源环境、地质等诸多领域,为测量人员的施工测量提供了极大帮助。

3数字摄影测量和数字化测绘技术

数字摄影测量技术主要结合了数字影像处理技术、计算机技术、模式识别技术以及影像匹配等多种技术的理论和方法,利用计算机对数字影像或数字化影像进行处理,以影像匹配与影像识别为核心,用计算机视觉代替人眼的立体量测与识别,完成影像几何与物理信息的自动提取。而且数字影像与摄影测量原理是该技术实施的基础数字摄影测量技术主要适用于面积较小的工程测量,以及面积较宽的区域测量。数字摄影测量增加的测绘技术的适用范围。

数字化测绘技术是利用数字化仪将相关的测量数据输入计算机,通过专门的绘图软件进行编辑、修改,最后建成数字地图。这样不仅可以对数据进行精确地记录和处理,从测绘结果的展示方面,也十分直观,而且便于改动和修正。数字化技术在某种程度上提高了测绘人员的工作效率,增强了测绘图形的准确性。同时,其还有便于测绘结果的分享和传输的优点,适合信息化时代的应用。

4新型测绘技术与测绘精确度

相比传统的测绘技术,新型测绘技术的优越性主要体现在以下几方面。

第一,目前工程测量技术被广泛应用在交通、建筑、水利各个行业,人们对测量结果的精确度要求越来越高。新型测绘技术一般有较高的技术含量,红外线测绘等相关仪器的技术水平和测量方法有效提高了测量的精确度,降低测量误差。同时在工程测量的过程中,新型设备具有工作状况稳定的特点,受各种客观条件的影响较小,测量的数据结果比传统的数据测量精确度更好。

第二,传统的工程测量需要工作人员经常到测量地点进行考察,通过多次考察,收集大量数据信息,然后对其进行整理,最后绘制成与实际相符和的图纸。这种测量方法在很大程度上了增加了工作人员的劳动强度,同时易于出现人为误差,降低了测绘结果的精确度。新型的测绘技术在测量过程中的自动化程度较高,可以直接利用数字化技术自动成图,节约了大量劳动力。

第三,新型测绘产品的操作效率非常高,测绘信息可以随时修正,便于传输能够有效减少测绘误差的出现。测绘人员可以将绘制的图形储存在计算机中永久保存,出现问题时也可以及时进行修改,提高了对测绘图纸和测绘数据的处理能力,避免了图纸浪费。采用新型测绘技术后,测绘人员可以在计算机中直接把测绘对象的特征完整的呈现出来,测量结果一目了然。

结语

新型测绘技术的广泛使用提高了施工测量的精确度。测量人员可以在实际的工程测量中,根据实际情况选择合适的测绘技术,保证测量结果的准确性,确保测图效果与实际相符合。测绘技术是科技发展中一项基础性工程技术,在经济发展和社会进步中扮演着重要角色。测绘技术从最初的传统测绘到数字化测绘,再到今天的信息化测绘,测绘事业在工作人员的努力下不断发展。当今各行各业都在与计算机信息科学技术进行结合而获得自身的良性发展,需要相关工作者在科学技术和机制体制两方面进行改革和创新,使测绘技术向地理信息综合服务为主的信息化测绘转变,根据测绘事业发展的实际情况并结合实践不断推进我国测绘事业的发展。

参考文献:

[1]马琛.工程测量技术的发展与展望研究[J].科技创新导报,2009,(8).