時(shí)間:2023-03-20 16:07:57
序論:好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇測量工程論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
《工程測量》課程是我院開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,主要面向土木工程、建筑學(xué)、工程管理、工程造價(jià)等專業(yè),本課程培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)地掌握工程測量學(xué)的基本理論和基本技能,學(xué)會(huì)常規(guī)測量儀器的操作,了解測繪新儀器、新技術(shù)的原理及其應(yīng)用,同時(shí)熟悉地形圖的應(yīng)用,能夠從事相關(guān)專業(yè)中的測量工作,具有使用各種測量儀器的的能力,更好地從事測量方面的工作,以便更加適應(yīng)社會(huì)需求[1]。
1工程測量課程基本信息
1.1主要內(nèi)容
《工程測量》課程主要內(nèi)容:水準(zhǔn)測量、角度測量、距離測量與直線定向、測量誤差、小地區(qū)控制測量、地形圖的基本知識(shí)、大比例尺地形圖測繪及應(yīng)用、建筑工程施工測量、道路工程測量、房屋建筑建筑物變形觀測等[2]。該課程教學(xué)主體上分為兩大模塊:理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué),理論教學(xué)主要教授學(xué)生測量基本理論與方法,實(shí)踐教學(xué)主要是使學(xué)生正確熟練操作儀器并掌握相關(guān)的測量技能,具備解決工程施工能力。
1.2學(xué)時(shí)安排
我院的《工程測量》課程共48-64學(xué)時(shí),3-4個(gè)學(xué)分,每學(xué)年有9個(gè)~11個(gè)班級(jí)授課,年修讀學(xué)生300人以上。
1.3與其他課程的關(guān)系
《工程測量》以建筑材料、建筑制圖等課程為基礎(chǔ),同時(shí)又為建筑施工、砌體結(jié)構(gòu)、地基與基礎(chǔ)等后繼專業(yè)課程提供必要的基礎(chǔ)知識(shí)。既是前面所學(xué)課程的延續(xù),又是學(xué)習(xí)后續(xù)課程的基礎(chǔ),只有掌握了本課程的主要內(nèi)容并運(yùn)用其它的專業(yè)和基礎(chǔ)知識(shí),才能熟練完成項(xiàng)目施工過程的技術(shù)指導(dǎo)和管理。
1.4教學(xué)中出現(xiàn)的一些問題
隨著教學(xué)深入,也暴露出一些問題。主要有:(1)學(xué)生沒有吃透測量原理、不能很好的理論聯(lián)系實(shí)際[3];(2)在實(shí)踐操作中有諸多不合規(guī)范的操作習(xí)慣;(3)部分學(xué)生心態(tài)浮躁不得更適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)方法、不能潛心研究學(xué)術(shù)問題。例如:不注重知識(shí)的連貫性學(xué)習(xí);(4)面對(duì)棘手問題不能夠發(fā)散思維立足于新的視角合作的解決;(5)課程考核不能全面客觀的反應(yīng)學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)掌握程度[4]。2工程測量課程教學(xué)改革設(shè)計(jì)思路課程體系與內(nèi)容的改革圍繞相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),以人才培養(yǎng)質(zhì)量及人才全面發(fā)展、社會(huì)需求為導(dǎo)向,根據(jù)工程測量課程的教學(xué)特點(diǎn)和行業(yè)發(fā)展的新要求,不斷探索和深化教學(xué)改革,做到課程體系改革與教學(xué)內(nèi)容改革有計(jì)劃、有措施、有特色的落實(shí)到教學(xué)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)。(1)在理論教學(xué)上,教學(xué)內(nèi)容吸取國內(nèi)其他更高水平院校同行的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn);深入到社會(huì)項(xiàng)目上,與一線的技術(shù)員和專家共同探討;優(yōu)化和完善工程測量教學(xué)大綱,適當(dāng)刪減過時(shí)保守內(nèi)容或者僅作簡單講述;(2)在實(shí)踐教學(xué)上,積極加強(qiáng)校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室和校外實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)[5];通過測量技能大賽、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合等多種方法,促進(jìn)學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力;積極增加投入購置新型教學(xué)儀器設(shè)備,努力改善教學(xué)條件以滿足教學(xué)要求;加強(qiáng)與生產(chǎn)單位以及測繪儀器銷售商的交流;(3)在教學(xué)方法和教學(xué)手段上,形成了以授課課件、實(shí)踐操作錄像等方法相結(jié)合的立體感官教學(xué)方法[6][7];嚴(yán)格要求學(xué)生遵守測量規(guī)范和操作程序、培養(yǎng)良好的專業(yè)工作習(xí)慣,提高學(xué)生們的專業(yè)素質(zhì);通過參加專業(yè)比賽,鍛煉并檢測學(xué)生的測量技能,進(jìn)一步提高學(xué)生們的測量專業(yè)知識(shí);(4)另外,關(guān)注提高學(xué)生的“測、繪、算”技術(shù)能力,使學(xué)生熟練掌握全站儀,了解GPS測量技術(shù)[8],學(xué)習(xí)CASS成圖技術(shù),讓學(xué)生嘗試結(jié)合EXCEL編寫簡單的計(jì)算軟件;(5)在考試改革上,采用綜合性筆試和平時(shí)性考核項(xiàng)目的多維度考核辦法,不斷探索優(yōu)化更加客觀的考核方式,以全面的反映出學(xué)生參與該課程學(xué)習(xí)的程度以及獲得該課程總體知識(shí)、能力、素質(zhì)綜合成果的體現(xiàn)程度。
3工程測量課程目標(biāo)
(1)掌握各類普通測量包括水準(zhǔn)測量、角度測量、距離測量和小區(qū)域控制測量的基本原理和測量方法;并會(huì)正確規(guī)范熟練的使用各種常規(guī)測量儀器包括水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀和全站儀;(2)會(huì)結(jié)合現(xiàn)行規(guī)程規(guī)范和選取合適的儀器,設(shè)計(jì)一般性的測量方案,并進(jìn)行有效率的測量和內(nèi)業(yè)處理包括建筑工程施工測量項(xiàng)目、建筑物變形監(jiān)測項(xiàng)目。
4工程測量課程活動(dòng)設(shè)計(jì)
4.1各類普通測量以分組比賽類型教學(xué)
下面以四等水準(zhǔn)測量為例作介紹。(1)目的:使學(xué)生正確熟練的操作水準(zhǔn)儀;使學(xué)生深入的掌握水準(zhǔn)測量原理、四等水準(zhǔn)測量的規(guī)范操作工序和規(guī)范的水準(zhǔn)內(nèi)業(yè)處理,培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)和提高實(shí)操水平;(2)活動(dòng)安排:水準(zhǔn)測量原理、四等水準(zhǔn)觀測方法、內(nèi)業(yè)處理流程、學(xué)生練習(xí)水準(zhǔn)儀、普通水準(zhǔn)測量實(shí)驗(yàn),計(jì)劃4課時(shí);分組完成四等水準(zhǔn)外業(yè)、內(nèi)業(yè),提交成果資料,計(jì)劃2課時(shí);成績和總結(jié),評(píng)定成績并總結(jié)問題、分析原因,計(jì)劃2課時(shí);(3)評(píng)價(jià)方案:儀器操作與觀測方法占30%,觀測記錄和內(nèi)業(yè)處理占30%,觀測記錄和內(nèi)業(yè)處理,占30%;小組總結(jié)報(bào)告占30%;出勤占10%。
4.2建筑工程施測量以案例分析來完成教學(xué)
下面以民用建筑施工測量為例做介紹。(1)目的:了解施工測量任務(wù)、特點(diǎn)及測設(shè)的基本工作;掌握測設(shè)點(diǎn)的平面位置的方法和施工控制測量的方法;掌握民用建筑施工放樣流程;(2)活動(dòng)安排:課堂講解施工測量任務(wù)、特點(diǎn)及測設(shè)的基本工作,計(jì)劃2課時(shí);課堂講解測設(shè)點(diǎn)的平面位置的方法和施工控制測量的方法,計(jì)劃2課時(shí);觀看民用建筑施工放樣現(xiàn)場教學(xué)視頻,課堂提問學(xué)生,總結(jié)分析施工放樣流程,學(xué)生完成案例分析學(xué)結(jié),計(jì)劃4學(xué)時(shí);(3)評(píng)價(jià)方案:課堂提問占40%;民用建筑施工測量案例分析學(xué)結(jié)占50%;出勤占10%。
4.3建筑物變形測量以完成項(xiàng)目類型教學(xué)
(1)項(xiàng)目目的:使學(xué)生了解建筑變形測量的意義與重要性;理解建筑物變形測量的施測內(nèi)容與測量方法;熟悉建筑物變形測量項(xiàng)目的整個(gè)流程;(2)活動(dòng)安排:收集該項(xiàng)目相關(guān)的資料,了解此建筑物的變形情況,配置測量儀器,制定觀測計(jì)劃,計(jì)劃2課時(shí);布設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)、觀測點(diǎn),做垂直位移測量,計(jì)劃2課時(shí);布設(shè)控制點(diǎn)和工作基點(diǎn),做水平位移測量,計(jì)劃2課時(shí);處理數(shù)據(jù),整理項(xiàng)目成果,并給出項(xiàng)目結(jié)論及建議,計(jì)劃2課時(shí);(3)評(píng)價(jià)方案:外業(yè)測量占30%;觀測記錄和內(nèi)業(yè)處理占30%;項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告占30%;出勤占10%。
5工程測量課程學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方案
理論考試內(nèi)容圍繞教學(xué)大綱進(jìn)行,在學(xué)期末組織學(xué)生考試。其他考核項(xiàng)目在授課期間進(jìn)行。制定如下考核方案:(1)綜合性筆試,占總評(píng)成績比重50%,評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)參考答案評(píng)分;(2)小組數(shù)據(jù)和總結(jié)報(bào)告,占總評(píng)成績比重10%,評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)是水準(zhǔn)測量占25%、角度測量占25%、距離測量占25%及小區(qū)域控制測量占25%;(3)建筑工程施測測量案例分析總結(jié),占總評(píng)成績比重10%,評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)是民用建筑施工測量案例分析總結(jié)占50%,工業(yè)建筑的施工測量案例分析總結(jié)占50%;(4)建筑物變形測量項(xiàng)目成果書面材料,占總評(píng)成績比重10%,評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)是成果精度統(tǒng)計(jì)及質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果占30%,變形測量過程中出現(xiàn)的變形異常和作業(yè)中發(fā)生的特殊情況匯總占20%,變形分析的基本結(jié)論與建議占30%,附圖附表占20%;(5)課程論文,占總評(píng)成績比重5%,評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)是把握測繪科學(xué)前沿動(dòng)態(tài)占40%,內(nèi)容充實(shí)可靠占50%,論文形式要素正確占10%;(6)出勤,占總評(píng)成績比重10%,評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)是曠課、遲到、早退酌情扣分。
6總結(jié)
結(jié)合工程測量課程特色和學(xué)習(xí)目標(biāo),在非測繪專業(yè)的工程測量教學(xué)實(shí)施中體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”,分別從不同知識(shí)板塊設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng),并在課程考核上注重“多維度”評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成效,才能更加客觀全面的反映出學(xué)生參與學(xué)習(xí)的程度以及獲得知識(shí)、能力、素質(zhì)等綜合成果的量度,這樣才能更好的達(dá)到工程測量課程的教學(xué)質(zhì)量與效果,為社會(huì)培養(yǎng)出適應(yīng)企業(yè)需求的技術(shù)型人才。
作者:許善文 唐小方 單位:廣東白云學(xué)院
參考文獻(xiàn)
[1]岑敏儀.土木工程測量[M].高等教育出版社,2015.
[2]顏為莉.探究工程測量課程實(shí)踐教學(xué)改革措施[J].湖北函授大學(xué)學(xué)報(bào),2016(16):136-137.
[3]許善文.淺談關(guān)于土木工程專業(yè)的水準(zhǔn)測量實(shí)踐教學(xué)方法[J].科技資訊,2016(3):118-121.
[4]陳曉剛,趙海云,林輝.MOOC背景下建筑類專業(yè)工程測量課程教學(xué)改革策略[J].測繪通報(bào),2016(4):128-132.
[5]田桂娥,吳長悅.測繪實(shí)習(xí)基地的建立與完善[J].山西建筑,2016(10):246-248.
2、GPS定位技術(shù)在工程測量中發(fā)揮的作用
GPS技術(shù)的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用,是測量技術(shù)的重大變革,它改變了許多工程測量的方法和手段,大大減輕了工程測量的難度、工作量和工作強(qiáng)度。GPS技術(shù)具有全天候、海陸空均可進(jìn)行三維定位的能力,利用GPS定位技術(shù),在工程測量時(shí)可以方便快捷地測定高精度的三維坐標(biāo),具有高速度、高精度、操作簡單、方便靈活的特點(diǎn)。當(dāng)前,GPS定位技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到各行各業(yè),在工程測量中,無論是各等級(jí)控制網(wǎng)的建立與改造,還是在單點(diǎn)定位、地形圖測繪、線路施工、變形監(jiān)測、地球板塊監(jiān)測、海島海礁測量等,都具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢和便利性。隨著我國各地大范圍、高密度CORS基準(zhǔn)網(wǎng)的全面建設(shè)完成,利用GPS差分定位技術(shù)和RTK實(shí)時(shí)差分定位,單點(diǎn)定位技術(shù)和精度不斷提高,GPS技術(shù)在工程測量中控制網(wǎng)布設(shè)、碎部點(diǎn)測繪、施工放樣、變形監(jiān)測、高程測定等方面已經(jīng)全面應(yīng)用于實(shí)際工作中。同時(shí),利用GPS定位技術(shù)連續(xù)、實(shí)時(shí)、自動(dòng)測量的特點(diǎn),加上自動(dòng)化處理技術(shù),工程測量中自動(dòng)測量、實(shí)時(shí)處理、連續(xù)監(jiān)測的應(yīng)用將有很大的發(fā)展空間。
3、RS技術(shù)已是地形圖測繪的重要手段之一
RS(遙感)技術(shù)在測量中的應(yīng)用有著悠久的歷史,并發(fā)揮著巨大的作用。RS技術(shù)的特點(diǎn)是不需要接觸觀測目標(biāo)、直接通過遙感信息對(duì)其各項(xiàng)特征信息進(jìn)行解譯處理,提取有用信息。利用RS技術(shù)獲取的信息(如遙感影像等),通過糾正定位,可以獲取準(zhǔn)確的地理空間信息,因此廣泛應(yīng)用到工程測量中。當(dāng)前,隨著高質(zhì)量、高精度、高效率、低成本的遙感測量儀器的不斷推出,結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)中的應(yīng)用,RS技術(shù)已經(jīng)能夠提供完全、實(shí)時(shí)、大范圍的三維空間地理信息,特別是廣泛應(yīng)用于地形圖測繪中。RS技術(shù)的廣泛應(yīng)用,降低了測量成本,減少了外業(yè)工作量,縮短了測量周期,具有測量高效、高精度,成果品種多、直觀性強(qiáng)等特點(diǎn)。在地形測繪、線路勘選、變形監(jiān)測、文物保護(hù)等工作中起到了巨大的作用。如今,全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)、集群式數(shù)字?jǐn)z影工作站等新技術(shù)已經(jīng)全面應(yīng)用,為RS技術(shù)應(yīng)用提供了更為高效的技術(shù)手段和方法,也使得RS技術(shù)在工程測量中發(fā)揮了極其重要的作用。
4、數(shù)字化技術(shù)成為工程測量中的主流
大比例尺地形圖測繪是工程測量的重要內(nèi)容,以往常規(guī)的模擬成圖方法靠模擬采集、現(xiàn)場手工繪制、事后整理整飾,是一項(xiàng)腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng)結(jié)合的艱苦的野外工作,而且手工描繪成圖周期長,產(chǎn)品形式單一,專題成果制作困難,成果應(yīng)用不能實(shí)現(xiàn)多樣化,難以適應(yīng)現(xiàn)代化工程建設(shè)對(duì)地形圖多樣化的需要。隨著全站儀、RTK等數(shù)字化測量儀器的廣泛應(yīng)用和數(shù)字化專業(yè)成圖系統(tǒng)的出現(xiàn),工程測量從模擬時(shí)代進(jìn)入到數(shù)字化時(shí)代,它把野外數(shù)據(jù)采集、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理、數(shù)字制圖、成果分類分層存放等優(yōu)勢有機(jī)結(jié)合起來,形成了內(nèi)外業(yè)一體化的數(shù)字化成圖系統(tǒng)。況且數(shù)字化測繪技術(shù)產(chǎn)品成果多樣,能夠輕松制作不同用途的專題產(chǎn)品,能夠輕松應(yīng)對(duì)各類工程測量中的多樣化需求,同時(shí)還能有效提高工作效率,成果存儲(chǔ)、管理應(yīng)用、轉(zhuǎn)移等方便易行。如今,數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量領(lǐng)域已是廣泛應(yīng)用,大比例尺測圖技術(shù)及其產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、信息化、多樣化。隨著專業(yè)數(shù)字化成圖系統(tǒng)的不斷發(fā)展,一些工程圖紙(如縱橫斷面圖、宗地圖等)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)繪制,有效提高了工程測量的工作效率。數(shù)字化的專業(yè)成圖系統(tǒng)不僅可直接提供紙圖,還可以建立專業(yè)數(shù)據(jù)庫,為基礎(chǔ)地理信息的多樣化應(yīng)用和服務(wù)自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、社會(huì)化打下良好的基礎(chǔ)。
5、GIS技術(shù)在工程測量成果應(yīng)用服務(wù)中漸成主流
隨著數(shù)字化技術(shù)在工程測量中全面普及,測量數(shù)據(jù)采集與處理已實(shí)現(xiàn)數(shù)字化,工程測量進(jìn)入了全數(shù)字化時(shí)代。然而,大量測量成果如何更好地服務(wù)于社會(huì)發(fā)展和工程建設(shè),是必須解決的問題。面對(duì)海量的地理信息成果數(shù)據(jù),怎樣管理和應(yīng)用工程測量成果,目前最好、最有效的方法就是利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)和GIS技術(shù)。具體地說,就是將測量成果進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的處理,通過建立地理信息數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用管理的信息系統(tǒng),有效管理、存儲(chǔ)和處理測量成果;利用GIS的統(tǒng)計(jì)和分析更能,提供針對(duì)性強(qiáng)、滿足專題應(yīng)用的圖件和統(tǒng)計(jì)結(jié)果,更好的應(yīng)用測量成果;同時(shí)利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實(shí)現(xiàn)測量成果服務(wù)應(yīng)用和定向分發(fā)的網(wǎng)絡(luò)化和自動(dòng)化,更好地應(yīng)用到科學(xué)管理和科學(xué)決策中。GIS管理應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜、龐大的系統(tǒng)工程,不僅需要較大的資金投入,也需要網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施的支撐,更需要技術(shù)人才的培養(yǎng),才能發(fā)揮其巨大的作用。如今,GIS技術(shù)已經(jīng)得到政府部門的高度重視,在專業(yè)部門得到推廣應(yīng)用,并已成為信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,也迎來了良好的發(fā)展局面。
6、InSar技術(shù)逐漸被重視
合成孔徑雷達(dá)干涉測量(InSAR)是近期才發(fā)展起來的一項(xiàng)新的對(duì)地測量技術(shù),它是以合成孔徑雷達(dá)復(fù)影像數(shù)據(jù)中提取的相位信息作為數(shù)據(jù)源,通過整合處理和運(yùn)算,獲取地表三維信息和及其變化信息,精度高、范圍廣,且InSAR技術(shù)具有全天候、全天時(shí)和一定的透視性的優(yōu)勢和特點(diǎn),這種技術(shù)已經(jīng)引起了世界各國的廣泛關(guān)注和深入研究。目前,這種技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)十分的廣泛,比如:在監(jiān)測地震變形中的有著重要的應(yīng)用,在大范圍檢測監(jiān)測厘米級(jí)或更微小量級(jí)的地球表面形變中也起著越來越重要的作用,在形變?yōu)暮ΡO(jiān)測領(lǐng)域和滑坡形變監(jiān)測中也有著不可替代的優(yōu)勢和作用,等。正因如此,InSar技術(shù)在工程測量中也逐漸得到重視,應(yīng)用前景和發(fā)展前景十分廣泛。
目前,中國礦業(yè)大學(xué)采礦工程專業(yè)教材采用高井祥老師編寫的《測量學(xué)》,課程主要分為理論課和實(shí)驗(yàn)課兩大部分,其中課堂授課為24課時(shí),實(shí)驗(yàn)課8課時(shí),內(nèi)容設(shè)置如表1所示。實(shí)驗(yàn)課程主要開設(shè)水準(zhǔn)測量、角度測量及全站儀認(rèn)識(shí)與使用及地形圖認(rèn)讀等內(nèi)容。
1.2課程存在的問題
分析課程現(xiàn)狀,目前中國礦業(yè)大學(xué)采礦工程專業(yè)測量學(xué)課程的設(shè)置存在如下幾個(gè)問題:
(1)課程內(nèi)容較多,而學(xué)時(shí)較少
從測量基礎(chǔ)理論知識(shí)到礦山測量的應(yīng)用,課程幾乎涵蓋了大部分測量學(xué)科的相關(guān)知識(shí),但只有24課時(shí)的課堂教學(xué)明顯無法面面俱到,不得不對(duì)部分內(nèi)容進(jìn)行縮減,課程內(nèi)容的連續(xù)性不易保證,影響了教學(xué)效果。
(2)基礎(chǔ)理論多,而專業(yè)應(yīng)用內(nèi)容少
測量學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)占到總課堂學(xué)時(shí)的91.7%,而與采礦工程專業(yè)相關(guān)的礦山測量知識(shí)較少,只講解基本概念,無法讓學(xué)生對(duì)井上下測量工作有深刻的認(rèn)識(shí)。此外,還有礦圖、開采沉陷變形及控制等內(nèi)容沒有包含在內(nèi)。
(3)實(shí)踐內(nèi)容不足
實(shí)踐是測量學(xué)這門課程的必備環(huán)節(jié),能夠加深同學(xué)對(duì)課程相關(guān)理論知識(shí)的認(rèn)知,便于在生產(chǎn)中綜合運(yùn)用。為此,中國礦業(yè)大學(xué)專門建立了實(shí)驗(yàn)室開放系統(tǒng),全校同學(xué)可以根據(jù)自己的情況進(jìn)行預(yù)約實(shí)驗(yàn)。但是現(xiàn)有的8課時(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容全部集中在測量基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)上,未涉及將來工作中可能用到的礦山測量知識(shí),導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)和生產(chǎn)應(yīng)用的脫節(jié)。
(4)測繪新技術(shù)和理論講述較少
近年來,測繪技術(shù)的變化日新月異,GPS、攝影測量、遙感等技術(shù)在各行業(yè)的應(yīng)用越來越廣。煤礦企業(yè)大多都配備有先進(jìn)的測量儀器,如GPS、全站儀、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀、陀螺儀等。因此,在講課過程中需要對(duì)測繪新技術(shù)、理論及儀器設(shè)備進(jìn)行講解,使學(xué)生能夠把握測量知識(shí)的應(yīng)用方向,而目前課程對(duì)此方面的講述明顯不足。
2理論教學(xué)內(nèi)容的改革
2.1課程內(nèi)容改革
(1)精簡或刪除部分基礎(chǔ)測量理論及技術(shù)。
對(duì)于距離、高程和角度測量等內(nèi)容,應(yīng)精簡鋼尺量距、視距測量、經(jīng)緯儀測角等占的比例;對(duì)小地區(qū)控制測量部分,應(yīng)精簡三角網(wǎng)和小三角測量及交會(huì)法定向的內(nèi)容;對(duì)地形測圖等內(nèi)容,應(yīng)刪除平板儀測圖、經(jīng)緯儀聯(lián)合小平板儀測圖,精簡經(jīng)緯儀測圖。
(2)增加測繪新技術(shù)、新理論的比例。
增加自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀、全站儀的相關(guān)內(nèi)容和應(yīng)用;在控制測量部分增加GPS、RTK的等原理的講述;在地形圖測圖部分增加航空、低空攝影測量及遙感成圖的相關(guān)內(nèi)容。
(3)加強(qiáng)礦山測量部分的應(yīng)用教學(xué)。
加強(qiáng)井下控制測量、巷道施工測量的內(nèi)容;增加礦圖的認(rèn)識(shí)及開采沉陷變形監(jiān)測;拓展新型沉陷變形監(jiān)測技術(shù),如合成孔徑雷達(dá)干涉測量技術(shù)(InSAR)、激光三維掃描等新技術(shù)的介紹。
2.2教學(xué)方法、手段改革
多媒體是目前高校普遍采用的一種教學(xué)手段。與傳統(tǒng)的黑板教學(xué)相比,多媒體教學(xué)圖文并茂,便于演示,可以提高課堂教學(xué)效率和效果,但也存在內(nèi)容多,信息量大的缺點(diǎn),致使學(xué)生思路跟不上,容易走神。因此,有必要將多媒體和板書進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,以達(dá)到最佳的教學(xué)效果。例如在講解經(jīng)緯儀整平對(duì)中時(shí),可以在多媒體中增加動(dòng)畫效果,模擬圓水準(zhǔn)氣泡、管水準(zhǔn)氣泡的移動(dòng)同三腳架、腳螺旋移動(dòng)的關(guān)系,使學(xué)生有直觀的認(rèn)識(shí)。在講解方位角、導(dǎo)線坐標(biāo)等公式的推算時(shí),先采用板書推導(dǎo),使學(xué)生的思路能夠循序漸進(jìn),促進(jìn)學(xué)生思考問題,推導(dǎo)完成之后,可以采用多媒體再播放一遍推導(dǎo)過程,鞏固重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容。中國礦業(yè)大學(xué)在2012年新的教學(xué)大綱中要求課堂教學(xué)中應(yīng)有一定的研討學(xué)時(shí),采礦專業(yè)測量學(xué)課程設(shè)置4課時(shí)。這把傳統(tǒng)上以“教”為主的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生“學(xué)”為主的教學(xué)模式,在課堂上采用“啟發(fā)式”、“問題式”、“討論式”、“探究式”等互動(dòng)教學(xué)方法,可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力。實(shí)施過程中可以采用分組討論、辯論及學(xué)生講課等形式。案例教學(xué)是一種非常重要的教學(xué)手段。學(xué)生通過案例分析可以更加深入的同應(yīng)用相結(jié)合,有助于鞏固課堂理論知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。例如:在講述大比例尺地形圖測繪時(shí),將校園作為實(shí)例,對(duì)平面控制測量和高程控制測量,甚至是GPS控制測量進(jìn)行講述和分析,然后再以學(xué)院樓、道路、花池等為例介紹大比例尺成圖的過程和方法。由于同學(xué)對(duì)校園環(huán)境非常熟悉,更容易掌握相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)和工程應(yīng)用。
2.3考試與考核改革
課程考核是對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)、技能、理論應(yīng)用的一次檢測,也是評(píng)定學(xué)生能否獲取課程學(xué)分的一個(gè)重要依據(jù)。多數(shù)高校都將期末考試的70%~80%作為最終的課程考試成績。這種一次考試定成績的考核方式容易使學(xué)生出現(xiàn)考前突擊、死記硬背、一知半解等情況,難以達(dá)到課程教學(xué)目的。因此,課程考試考核應(yīng)采用多元化的方式,在課程教學(xué)中可以增加小測驗(yàn)、研討、期中考試、課程論文等過程考核,完善現(xiàn)有的考試考核方式。此外,計(jì)算機(jī)技術(shù)也可以作為考核的一項(xiàng)重要手段,例如在完成導(dǎo)線計(jì)算的講述后,可以讓同學(xué)采用程序開發(fā)的方式實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算。這既可以讓學(xué)生深入掌握導(dǎo)線計(jì)算的方法和流程,也可以鍛煉學(xué)生的程序開發(fā)和應(yīng)用能力。
3實(shí)踐內(nèi)容的改革
實(shí)踐是培養(yǎng)工科專業(yè)學(xué)生動(dòng)手操作、理論應(yīng)用、團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)等綜合能力的必備環(huán)節(jié)。隨著測繪儀器、理論及計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,原有的一些測繪實(shí)踐內(nèi)容已無法滿足社會(huì)需求,因此需要在有限的課時(shí)內(nèi)對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行取舍優(yōu)化,以達(dá)到實(shí)踐教學(xué)的目的。
3.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革
目前,中國礦業(yè)大學(xué)采礦工程專業(yè)只有8課時(shí)實(shí)驗(yàn)課,主要開設(shè)水準(zhǔn)測量、角度測量及全站儀認(rèn)識(shí)與使用及地形圖認(rèn)讀等內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)課中課時(shí)安排不夠合理,也未涉及礦山測量知識(shí)。此外,水準(zhǔn)測量和角度測量所采用的儀器仍然為DS3水準(zhǔn)儀和DJ6經(jīng)緯儀,儀器過于陳舊,因此有必要對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行改革。將原有的水準(zhǔn)測量實(shí)驗(yàn)仍設(shè)置為2課時(shí),但需講述DS3水準(zhǔn)儀和自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的使用;原有角度測量減少為2課時(shí),儀器改為全站儀測角和使用;去除全站儀認(rèn)識(shí)與使用及地形圖認(rèn)讀的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,改為數(shù)字化測圖(2課時(shí));增加礦山測量實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,如礦井聯(lián)系測量,實(shí)驗(yàn)場地可以設(shè)置在地下車庫,以便模擬井下環(huán)境。
3.2科研促進(jìn)教學(xué)
礦山測量是中國礦業(yè)大學(xué)的特色課程,采礦工程專業(yè)必須能夠認(rèn)識(shí)礦圖,了解井下測量工作和開采沉陷及變形控制。中國礦業(yè)大學(xué)教師與礦山企業(yè)聯(lián)系緊密,各類與礦山相關(guān)的科研項(xiàng)目較多,內(nèi)容涉及礦山測量、井下開采方案設(shè)計(jì)、充填開采、開采沉陷及變形控制、建筑物損害鑒定、土地復(fù)墾及生態(tài)規(guī)劃及重建等方面。在課堂、實(shí)踐等教學(xué)過程中,適當(dāng)穿插與科研項(xiàng)目相關(guān)的內(nèi)容,可以增強(qiáng)學(xué)生的思考、動(dòng)手、理論聯(lián)系實(shí)際等能力,并且對(duì)礦山相關(guān)新技術(shù)能有初步的認(rèn)知。這豐富了教學(xué)內(nèi)容和方法,能夠讓學(xué)生了解所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用之處,有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.中職土木工程測量教學(xué)改進(jìn)措施
對(duì)于教學(xué)中存在的問題,要及時(shí)的解決,使用先進(jìn)的教材,引進(jìn)先進(jìn)的儀器設(shè)備,對(duì)老師進(jìn)行在職培訓(xùn),提高老師的實(shí)際操作能力,促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。
2.1使用與教學(xué)目標(biāo)相符的教材
根據(jù)學(xué)校學(xué)科自身的特點(diǎn)選擇適合的教材,優(yōu)化教材的內(nèi)容,使教學(xué)內(nèi)容更加具體,更加系統(tǒng)。采用偏向?qū)嵺`的教材,進(jìn)行操作技術(shù)的講解,體現(xiàn)學(xué)科的實(shí)用性。教材要采用先進(jìn)的傳媒形式,利用多媒體教學(xué),使教學(xué)內(nèi)容更加生動(dòng),提高課堂的效率。教學(xué)內(nèi)容要及時(shí)進(jìn)行更新,要跟得上社會(huì)體制與信息技術(shù)的發(fā)展,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)先進(jìn)技術(shù)的了解。
2.2加大設(shè)備投資,加強(qiáng)設(shè)備的管理
學(xué)校要及時(shí)購進(jìn)最先進(jìn)的測量儀器,讓學(xué)生掌握先進(jìn)儀器的使用。添置測量儀器,保證儀器可以供學(xué)生使用,讓學(xué)生掌握儀器使用的技巧。對(duì)于測量儀器數(shù)量較少的學(xué)校,要進(jìn)行合理地配置,讓學(xué)生可以高效的使用,鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。定期對(duì)設(shè)備儀器進(jìn)行維修,保證儀器的正常使用,提高課堂效率。
2.3提升教師的專業(yè)素質(zhì)
學(xué)校要加強(qiáng)對(duì)老師的培訓(xùn),提高教師的專業(yè)素質(zhì),彌補(bǔ)教師實(shí)踐能力較低的不足。吸收一些具有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的教師,增強(qiáng)教師隊(duì)伍的整體素質(zhì)??梢岳眉倨诘臅r(shí)間,將老師分配到實(shí)際工作單位,讓老師掌握最先進(jìn)的操作技術(shù)。加強(qiáng)對(duì)外交流,安排教師到相關(guān)的院校進(jìn)行學(xué)習(xí)與培訓(xùn),向?qū)W生傳授最先進(jìn)的理論技術(shù)。教師進(jìn)行教學(xué)方法的改變與創(chuàng)新,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力,進(jìn)行儀器展示與使用講解,提高課堂效率。
2.4提高學(xué)生的實(shí)踐能力
中職是一種特殊的學(xué)校,接收的學(xué)生多是初中畢業(yè),或是初中還未畢業(yè),是為了學(xué)習(xí)一門技術(shù)。學(xué)生的基礎(chǔ)較差,尤其是數(shù)學(xué)上的知識(shí),對(duì)一些函數(shù)的了解較少,在土木工程測量應(yīng)用講授時(shí)有一定的困難,要結(jié)合學(xué)生的自身特點(diǎn),進(jìn)行知識(shí)的講解。教師要發(fā)揮學(xué)生的主體地位,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,激發(fā)學(xué)生對(duì)于土木工程學(xué)習(xí)的興趣。教學(xué)時(shí),要注意留給學(xué)生充分的時(shí)間,老師講授完理論知識(shí)后,讓學(xué)生及時(shí)地進(jìn)行練習(xí),趁熱打鐵,讓學(xué)生把握操作技術(shù)。
二、施工前的對(duì)于數(shù)據(jù)測量而進(jìn)行的測量準(zhǔn)備工作
首先要熟悉建筑工程的圖紙,在實(shí)際數(shù)據(jù)采集前應(yīng)該對(duì)于圖紙標(biāo)明目標(biāo)的明確性,從而設(shè)計(jì)空間網(wǎng)絡(luò)來覆蓋整個(gè)測量區(qū)域。其次是對(duì)施工現(xiàn)場的實(shí)地的考察和對(duì)周圍環(huán)境的勘測以此來明確各個(gè)點(diǎn)對(duì)基礎(chǔ)面的檢測的覆蓋范圍的實(shí)際的影響能力確保真實(shí)準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的采集。然后是對(duì)于周邊環(huán)境各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)對(duì)于監(jiān)控點(diǎn)周圍設(shè)施的整理制定最佳的測量監(jiān)控方案,選擇適合實(shí)際情況的工具進(jìn)行測量,這些測量工具包括深層沉降儀和測斜儀的安裝使用,可對(duì)地理位置的GPS的空間設(shè)定等。
三、與工程測量施工質(zhì)量有影響的因素分析與研究
和其他工程相對(duì)比,工程建筑測量有著自己特點(diǎn)和規(guī)律。首先是測量的結(jié)果的好壞與測試人員的技術(shù)水平息息相關(guān),精密測量儀器操作員的測試水平直接決定測量結(jié)果是否是精確的。其次對(duì)于工程施工前的測量之初的總體的測量方案的設(shè)定對(duì)于以后的測量定位系統(tǒng)精度和其可進(jìn)行施工的時(shí)間也有著很大關(guān)系。施工網(wǎng)的局部微型可控制網(wǎng)的檢測過程中對(duì)于觀測測回和聯(lián)測方向的數(shù)量的選取都是重要影響的相關(guān)因素。還有對(duì)于現(xiàn)場施工不可預(yù)測的環(huán)境惡化對(duì)于測量工作和正常施工帶來的影響所發(fā)生的可能性的預(yù)防是否到位直接影響測量質(zhì)量的好壞。儀器測量的誤差和人為誤差也會(huì)直接影響測量結(jié)果。
1.實(shí)訓(xùn)場地缺乏規(guī)范性布置
因?yàn)閷?shí)訓(xùn)場地沒有建立可以長期使用的標(biāo)志點(diǎn),導(dǎo)致學(xué)生選擇測站點(diǎn)、目標(biāo)點(diǎn)隨意性太大,標(biāo)志點(diǎn)不固定、不集中,不便老師對(duì)學(xué)生實(shí)訓(xùn)進(jìn)行集中指導(dǎo)和管理。同時(shí),因?yàn)椴还潭ǖ臏y點(diǎn)缺乏標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù),對(duì)學(xué)生實(shí)訓(xùn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性無法做出科學(xué)客觀的檢查,部分學(xué)生甚至為了達(dá)到精度而對(duì)觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行涂改、偽造,這使得建筑工程測量實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量很難得到保證。
2.因?yàn)槿狈y(tǒng)一的、規(guī)范化的建筑工程測量實(shí)訓(xùn)場地
在學(xué)生人數(shù)較多,難以安排到校外實(shí)訓(xùn)基地的情況下,容易導(dǎo)致學(xué)生在校內(nèi)安置儀器的隨意性較大,如道路上、路邊停車區(qū)、人流比較集中區(qū)等,這樣因過往車輛和行人影響了測量實(shí)訓(xùn)教學(xué)的順利進(jìn)行,同時(shí)也給測量儀器工具的安全性帶來了隱患。因此,為了提高建筑工程測量實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量,規(guī)范化校內(nèi)建筑工程測量實(shí)訓(xùn)場地勢在必行。
二、建筑工程測量
校內(nèi)實(shí)訓(xùn)場地的建設(shè)以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),統(tǒng)籌兼顧,合理配置,資源共享,全面分析社會(huì)對(duì)高職土建類專業(yè)人才測量技能的要求,構(gòu)筑一個(gè)以能力培養(yǎng)為本位的建筑工程測量校內(nèi)實(shí)訓(xùn)場地。首先,在校園內(nèi)選擇合適的實(shí)訓(xùn)場地是保證建筑工程測量實(shí)踐教學(xué)能夠順利開展的關(guān)鍵因素之一。綜合我院校園每天的人流量、人流集中時(shí)間點(diǎn)、人流和車輛主要行駛路線以及地物、地貌的特點(diǎn)等相關(guān)因素,選擇了兩個(gè)校內(nèi)建筑工程測量實(shí)踐教學(xué)的實(shí)訓(xùn)場地,第一塊實(shí)訓(xùn)場地為圖書館與主教學(xué)樓之間的草坪地塊,該片場地面積相對(duì)較大,在上課時(shí)間段受人流和車輛的影響較小,適合約10組的測量小組(5人/組)展開基本測量工作,如水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀的認(rèn)識(shí)與基本操作;閉合路線水準(zhǔn)測量;角度測量和距離測量等。同時(shí),因?yàn)樵撈瑘龅叵鄬?duì)比較集中,便于指導(dǎo)老師對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)和監(jiān)督管理。第二塊實(shí)訓(xùn)場地為建筑工程學(xué)院辦公樓前人工湖地帶,因?yàn)樵撈瑘龅氐貏萋洳钶^大,地貌特征比較明顯,地形變化較大,同時(shí)地物也比較豐富,有主干道、彎曲的石子小路、小湖、涼亭、橋、辦公樓、臺(tái)階、綠色植被等,與生產(chǎn)一線的具體情況較為接近,比較適合開展數(shù)字化測圖、施工放樣等測量項(xiàng)目,使學(xué)生畢業(yè)后能夠更快地適應(yīng)生產(chǎn)一線的測量任務(wù);其次,點(diǎn)位的布設(shè)是進(jìn)行具體測量實(shí)施的關(guān)鍵工作。布設(shè)點(diǎn)位主要有控制點(diǎn)和測站點(diǎn),為了使布置的點(diǎn)位能夠長期使用,我院選擇了專門的不銹鋼材質(zhì)、大小適中的永久性測量標(biāo)志點(diǎn)100個(gè)點(diǎn)左右,每個(gè)標(biāo)志點(diǎn)上均有“建筑工程學(xué)院+點(diǎn)號(hào)”的字樣,方便學(xué)生查找;采用鉆頭和混凝土將這些標(biāo)志點(diǎn)布置到兩個(gè)實(shí)訓(xùn)場地的相應(yīng)位置,做到了間距整齊、分布合理、標(biāo)志清晰、牢固穩(wěn)定,并且數(shù)量充足,確保能滿足測量實(shí)訓(xùn)教學(xué)的要求。通過這些標(biāo)志點(diǎn)的布設(shè),也糾正了學(xué)生以往對(duì)“點(diǎn)”標(biāo)準(zhǔn)的錯(cuò)誤理解,再根據(jù)點(diǎn)位情況,分成若干測區(qū),按小組分配到不同區(qū)域完成相應(yīng)的測量任務(wù)。這樣有助于多個(gè)教師同時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組指導(dǎo),更為及時(shí)掌握學(xué)生實(shí)訓(xùn)動(dòng)態(tài)。再次,點(diǎn)位布設(shè)好后,接下來就要有這些點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程的參考數(shù)據(jù),我們以控制點(diǎn)坐標(biāo)和高程為參考,利用全站儀和GPS測量技術(shù)對(duì)所布置的近100個(gè)標(biāo)志點(diǎn)進(jìn)行了全面的觀測,獲取了這些點(diǎn)的平面坐標(biāo)值和高程值,并將這些點(diǎn)利用CASS軟件繪制成測區(qū)地形圖,這樣就對(duì)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)結(jié)果的正確性和精準(zhǔn)性有了比較客觀的評(píng)價(jià),從而防止學(xué)生馬虎敷衍、弄虛作假,保證了建筑工程測量實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量。最后,為了滿足一年一度的安徽省高職院校測繪類項(xiàng)目的技能大賽,我們還特意布置了一些專門為大賽項(xiàng)目準(zhǔn)備的一些點(diǎn)位,以滿足大賽項(xiàng)目的測量要求。
1前言
工程測量通常是指在工程建設(shè)的勘測設(shè)計(jì)、施工和管理階段中運(yùn)用的各種測量理論、方法和技術(shù)的總稱。傳統(tǒng)工程測量技術(shù)的服務(wù)領(lǐng)域包括建筑、水利、交通、礦山等部門,其基本內(nèi)容有測圖和放樣兩部分。現(xiàn)代工程測量己經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)突破了僅僅為工程建設(shè)服務(wù)的概念,它不僅涉及工程的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)幾何與物理量測定,而且包括對(duì)測量結(jié)果的分析,甚至對(duì)物體發(fā)展變化的趨勢預(yù)報(bào)。蘇黎世高等工業(yè)大學(xué)馬西斯教授指出:“一切不屬于地球測量,不屬于國家地圖集的陸地測量,和不屬于法定測量的應(yīng)用測量都屬于工程測量”。隨著傳統(tǒng)測繪技術(shù)向數(shù)字化測繪技術(shù)轉(zhuǎn)化,我國工程測量的發(fā)展可以概括為“四化”和“十六字”,所謂“四化”是:工程測量內(nèi)外業(yè)作業(yè)的一體化,數(shù)據(jù)獲取及其處理的自動(dòng)化,測量過程控制和系統(tǒng)行為的智能化,測量成果和產(chǎn)品的數(shù)字化?!笆帧笔牵哼B續(xù)、動(dòng)態(tài)、遙測、實(shí)時(shí)、精確、可靠、快速、簡便。
2我國工程測量技術(shù)現(xiàn)狀
2.1先進(jìn)的地面測量儀器在工程測量中的應(yīng)用。
20世紀(jì)80年代以來出現(xiàn)許多先進(jìn)的地面測量儀器,為工程測量提供了先進(jìn)的技術(shù)工具和手段,如:光電測距儀、精密測距儀、電子經(jīng)緯儀、全站儀、電子水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀、激光準(zhǔn)直儀、激光掃平儀等,為工程測量向現(xiàn)代化、自動(dòng)化、數(shù)字化方向發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件,改變了傳統(tǒng)的工程控制網(wǎng)布網(wǎng)、地形測量、道路測量和施工測量等的作業(yè)方法。三角網(wǎng)已被三邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)、測距導(dǎo)線網(wǎng)所替代;光電測距三角高程測量代替三、四等水準(zhǔn)測量;具有自動(dòng)跟蹤和連續(xù)顯示功能的測距儀用于施工放樣測量;無需棱鏡的測距儀解決了難以攀登和無法到達(dá)的測量點(diǎn)的測距工作;電子速測儀為細(xì)部測量提供了理想的儀器;精密測距儀的應(yīng)用代替了傳統(tǒng)的基線丈量。
2.2GPS定位技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用。
GPS是美國從20世紀(jì)70年代開始研制,歷時(shí)20年,耗資200億美元,于1994年全面建成,具有海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)施三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。隨著GPS定位技術(shù)的不斷改進(jìn),軟、硬件的不斷完善,長期使用的測角、測距、測水準(zhǔn)為主體的常規(guī)地面定位技術(shù),正在逐步被以一次性確定三維坐標(biāo)的高速度、高精度、費(fèi)用省、操作簡單的GPS技術(shù)代替。
在我國GPS定位技術(shù)的應(yīng)用已深入各個(gè)領(lǐng)域,國家大地網(wǎng)、城市控制網(wǎng)、工程控制網(wǎng)的建立與改造已普遍地應(yīng)用GPS技術(shù),在石油勘探、高速公路、通信線路、地下鐵路、隧道貫通、建筑變形、大壩監(jiān)測、山體滑坡、地震的形變監(jiān)測、海島或海域測量等也已廣泛的使用GPS技術(shù)。隨著DGPS差分定位技術(shù)和RTK實(shí)時(shí)差分定位系統(tǒng)的發(fā)展和美國AS技術(shù)的解除,單點(diǎn)定位精度不斷提高,GPS技術(shù)在導(dǎo)航、運(yùn)載工具實(shí)時(shí)監(jiān)控、石油物探點(diǎn)定位、地質(zhì)勘查剖面測量、碎部點(diǎn)的測繪與放樣等領(lǐng)域?qū)⒂袕V泛的應(yīng)用前景。
2.3數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用。
數(shù)字化測繪技術(shù)在測繪工程領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用,使大比例尺測圖技術(shù)向數(shù)字化、信息化發(fā)展。大比例尺地形圖和工程圖的測繪,歷來就是城市與工程測量的重要內(nèi)容和任務(wù)。
常規(guī)的成圖方法是一項(xiàng)腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng)結(jié)合的艱苦的野外工作,同時(shí)還有大量的室內(nèi)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作,成圖周期長,產(chǎn)品單一,難以適應(yīng)飛速發(fā)展的城市建設(shè)和現(xiàn)代化工程建設(shè)的需要。隨著電子經(jīng)緯儀、全站儀的應(yīng)用和GEOMAP系統(tǒng)的出現(xiàn),把野外數(shù)據(jù)采集的先進(jìn)設(shè)備與微機(jī)及數(shù)控繪圖儀三者結(jié)合起來,形成一個(gè)從野外或室內(nèi)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形編輯和繪圖的自動(dòng)測圖系統(tǒng)。系統(tǒng)的開發(fā)研究主要是面向城市大比例尺基本圖、工程地形圖、帶狀地形圖、縱橫斷面圖、地籍圖、地下管線圖等各類圖件的自動(dòng)繪制。系統(tǒng)可直接提供紙圖,也可提供軟盤,為專業(yè)設(shè)計(jì)自動(dòng)化,建立專業(yè)數(shù)據(jù)庫和基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。
20世紀(jì)80年代以來,我國數(shù)字化測繪技術(shù)的開發(fā)研究和應(yīng)用發(fā)展很快,成效顯著。由于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范不同,國外研究成功的數(shù)字化測繪系統(tǒng)不適合國情,難以推廣應(yīng)用,只有依靠自己研究開發(fā)。1987年北京市測繪設(shè)計(jì)研究院在國內(nèi)首先完成了“大比例尺數(shù)字化測圖系統(tǒng)”(即DGJ)的軟件開發(fā),并通過技術(shù)鑒定,1990年被建設(shè)部列為第一批技術(shù)推廣應(yīng)用項(xiàng)目之一,在80多個(gè)城市及工程測量單位推廣應(yīng)用,同時(shí)又有十幾個(gè)大專院校、儀器公司和工程測量單位,先后開發(fā)和研制出多個(gè)類似的數(shù)字測圖系統(tǒng)軟件。
2.4攝影測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用。
攝影測量技術(shù)已越來越廣泛的在城市和工程測繪領(lǐng)域中得以應(yīng)用,由于高質(zhì)量、高精度的攝影測量儀器的研制生產(chǎn),結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)中的應(yīng)用,使得攝影測量能夠提供完全的、實(shí)時(shí)的三維空間信息。不僅不需要接觸物體,而且減少了外業(yè)工作量,具有測量高效、高精度,成果品種繁多等特點(diǎn)。在城市和工程大比例尺地形測繪、地籍測繪、公路、鐵路以及長距離通訊和電力選線、描述被測物體狀態(tài)、建筑物變形監(jiān)測、文物保護(hù)和醫(yī)學(xué)上異物定位中都起到了一般測量難以起到的作用,具有廣泛的應(yīng)用前景。由于全數(shù)字?jǐn)z影測量工作站的出現(xiàn),為攝影測量技術(shù)應(yīng)用提供了新的技術(shù)手段和方法,該技術(shù)已在一些大中城市和大型工程勘察單位得以引進(jìn)和應(yīng)用。
航空攝影測量是進(jìn)行城市大面積大比例尺地形圖、地籍圖測繪與更新以及大型工程勘測的重要手段與方法,它可以提供數(shù)字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖成果。目前,我國有100多個(gè)城市或工測單位利用航測技術(shù)測制大比例尺地形圖和地籍圖,最大比例尺為1/500。采用的儀器除利用高精度的模擬測圖儀和解析測圖儀成圖方法外,還用立體坐標(biāo)測圖儀與微機(jī)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,經(jīng)微機(jī)數(shù)據(jù)處理輸入繪圖機(jī)自動(dòng)繪圖。
3工程測量技術(shù)的發(fā)展展望
展望21世紀(jì),工程測量將在以下方面將得到顯著發(fā)展:
測量機(jī)器人將作為多傳感器集成系統(tǒng)在人工智能方面得到進(jìn)一步發(fā)展,其應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大,影像、圖形和數(shù)據(jù)處理方面的能力進(jìn)一步增強(qiáng)。
在變形觀測數(shù)據(jù)處理和大型工程建設(shè)中,將發(fā)展基于知識(shí)的信息系統(tǒng),并進(jìn)一步與大地測量、地球物理、工程與水文地質(zhì)以及土木建筑等學(xué)科相結(jié)合,解決工程建設(shè)中以及運(yùn)行期間的安全監(jiān)測、災(zāi)害防治和環(huán)境保護(hù)的各種問題。
大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)建筑、設(shè)備的三維測量,幾何重構(gòu)及質(zhì)量控制,以及由于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)對(duì)自動(dòng)化流程,生產(chǎn)過程控制,產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)與監(jiān)控的數(shù)據(jù)與定位要求越來越高,將促使三維業(yè)測量技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。工程測量將從土木工程測量、三維工業(yè)測量擴(kuò)展到人體科學(xué)測量。
多傳感器的混合測量系統(tǒng)將得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,如GPS接收機(jī)與電子全站儀或測量機(jī)器人集成,可在大區(qū)域乃至國家范圍內(nèi)進(jìn)行無控制網(wǎng)的各種測量工作。
GPS、GIS技術(shù)將緊密結(jié)合工程項(xiàng)目,在勘測、設(shè)計(jì)、施工管理一體化方面發(fā)揮重大作用。
在人類活動(dòng)中,工程測量是無處不在、無時(shí)不用,只要有建設(shè)就必然存在工程測量,因而其發(fā)展和應(yīng)用的前景是廣闊的。
二、啟發(fā)式教學(xué)模式
在工程測量的教學(xué)中采用啟發(fā)式教學(xué)模式,例如,從為什么經(jīng)緯儀需要對(duì)中、整平來引導(dǎo)學(xué)生了解經(jīng)緯儀的軸線,進(jìn)而掌握經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)和校正方法;引導(dǎo)學(xué)生思考為什么水準(zhǔn)測量和角度測量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)無法閉合,以此來進(jìn)行誤差的分析和判斷等。從而使學(xué)生能夠自覺地、獨(dú)立地進(jìn)行思考,融會(huì)貫通所掌握的知識(shí)和技能,提高思維能力和創(chuàng)新能力。
三、采取開放式實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
工程測量是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,因此在課內(nèi)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)將學(xué)生分為4人一組,教師給出實(shí)驗(yàn)?zāi)康模蓪W(xué)生根據(jù)所掌握的理論方法設(shè)計(jì)測量方案,每組上交各組根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)名稱、所需儀器、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法、可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤和注意事項(xiàng),并同時(shí)提交根據(jù)上述內(nèi)容所測實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在測量實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)則進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生的自主能力,仿照工程施工測量,給出施工圖紙,由學(xué)生編制測設(shè)方案并進(jìn)行實(shí)地模擬測設(shè)及定線放樣。在考核方法上,采取單獨(dú)考核的方式,每個(gè)學(xué)生水準(zhǔn)測量的儀器操作成績+角度測量的儀器操作成績+理論考試成績?yōu)楣こ虦y量的成績。通過實(shí)驗(yàn)方法和考核方法的改革,學(xué)生的工程測量成績和操作技能的熟練程度都得到了大幅度的提升。表1是3年來土木工程專業(yè)學(xué)生的工程測量考核成績。
四、充分重視專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和專業(yè)實(shí)習(xí)
為了增強(qiáng)學(xué)生對(duì)工程測量的興趣和重視程度,在專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的參觀過程中有意識(shí)地引導(dǎo),讓學(xué)生了解到測量對(duì)于工程建設(shè)的重要性。在專業(yè)實(shí)習(xí)階段,根據(jù)工地的不同進(jìn)度讓學(xué)生進(jìn)行施工控制測量和施工放樣,熟練掌握在各類土木工程建設(shè)中需要的測量基本理論、基本方法和基本技能。與此同時(shí),為學(xué)生從事土木工程勘測、設(shè)計(jì)、施工、管理奠定基礎(chǔ)。
2現(xiàn)代測量技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用
2.1攝影測量技術(shù)應(yīng)用
攝影測量技術(shù)是把數(shù)字化攝影技術(shù)、數(shù)字化測量技術(shù)以及數(shù)字化信息處理技術(shù)等結(jié)合在一起的技術(shù),其主要的作用是為工程施工前期的數(shù)據(jù)進(jìn)行測量,主要提供三維、非接觸性等高效測量方法。這種測量技術(shù)主要用在一些面積比較大的工程當(dāng)中,其中包括大比例尺地形測量、地籍測量等方面。遙感技術(shù)以及衛(wèi)星技術(shù)是攝影測量技術(shù)的主要技術(shù)核心,并且在此基礎(chǔ)上融合了光譜航空攝影測量技術(shù),能夠進(jìn)一步為人們對(duì)一個(gè)地區(qū)基礎(chǔ)的地理信息的收集和使用提供非常大的幫助。一方面因?yàn)檫b感技術(shù)有著其同步性、實(shí)效性、經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢,能夠在工程建設(shè)測量中得到非常大的應(yīng)用;另一方面遙感技術(shù)在工程測量方面的使用,為工程測量技術(shù)在測量圖和地籍圖的繪制方面提供了非常高的準(zhǔn)確度,對(duì)現(xiàn)代化工程測量技術(shù)的應(yīng)用有著非常重大的意義[3]。
2.2數(shù)字化測量技術(shù)應(yīng)用
對(duì)于大比例尺地形圖以及工程圖的繪制,是一直以來工程測量的主要任務(wù)。但是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的測量技術(shù)不能夠很好的滿足現(xiàn)代化城市建設(shè)的需要,所以在傳統(tǒng)測量技術(shù)的基礎(chǔ)上加以改造,數(shù)字化信息處理技術(shù)以及數(shù)字化圖形處理技術(shù)就在工程測量技術(shù)中得到了充分的使用,數(shù)字化信息處理技術(shù)和數(shù)字化圖形處理技術(shù)在工程測量技術(shù)中使用之后,使得工程測繪的工作效率以及工程測繪的工作質(zhì)量在很大程度上得到了提高。隨著這兩項(xiàng)技術(shù)的完美融合,逐漸的出現(xiàn)了電子經(jīng)緯儀、全站儀等等,這些儀器能夠很好的把野外的采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理充分的整合,從而自動(dòng)的生成一個(gè)非常好的三維測量圖。這樣就在很大程度上減少了工程測量的時(shí)間,提高了工程測量的效率。
2.3衛(wèi)星定位技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用
在工程測量的過程中,合理的使用衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)是非常必要的,其中表現(xiàn)在地形的測繪以及工程的測量等方面,把衛(wèi)星定位技術(shù)融入到工程測量技術(shù)中,進(jìn)一步使得我國工程測量技術(shù)走進(jìn)一步走向科學(xué)化,在我國很多工程測量中,都使用到了這兩個(gè)技術(shù)的結(jié)合。例如,長江三峽工程建設(shè)、南水北調(diào)工程建設(shè)、青藏鐵路工程建設(shè)以及浙江省杭州灣大橋的建設(shè)等等,這些工程在建設(shè)的時(shí)候都充分使用了衛(wèi)星定位技術(shù),這一技術(shù)的使用,在很大程度上減少了建設(shè)好中工程事故的發(fā)生情況,極大的提高了我國工程技術(shù)的危險(xiǎn)地區(qū)作業(yè)的效率。
二、市政道路改造工程的特殊測量
環(huán)境分析市政道路的改造工程是在道路建設(shè)已完成的基礎(chǔ)上成立的,因此工程施工的場地已經(jīng)明確。由于市區(qū)中的道路路段需要改造力度更大,加上政府出于對(duì)便利市民通行以及美化城市建設(shè)等方面的考慮,因此施工地點(diǎn)更加集中于市區(qū)之內(nèi)。下面將具體對(duì)控制測量技術(shù)在市政道路改造工程中比較特殊的測量環(huán)境進(jìn)行分析。(1)動(dòng)遷工作特殊。市政道路改造的動(dòng)遷問題非常突出。在實(shí)際的工程施工中,沒有完全確定各個(gè)部分的動(dòng)遷位置和時(shí)間,甚至在一些項(xiàng)目一經(jīng)開始施工時(shí)也沒有明顯的進(jìn)展。(2)施工工期特殊。市政道路的施工改造對(duì)市民出行和車輛通行有很大的影響,為了避免對(duì)市民帶來巨大的不便,市政道路改造的工期要求就會(huì)很緊張,施工單位需要在保證工程質(zhì)量的同時(shí),在合理范圍內(nèi)縮短施工的工期。(3)測量標(biāo)記的特殊。前文已經(jīng)提過,市政道路改造的路段比較集中于繁華的市區(qū)之中,周邊建筑物很多,所以在進(jìn)行控制測量技術(shù)時(shí),很難用常規(guī)的方式進(jìn)行測量的標(biāo)記處理工作。(4)交通與人員方面的特殊。由于市區(qū)人員較為密集,施工場地又必須禁止通行,這在交通能力產(chǎn)生了一定的影響,并且施工現(xiàn)場人員復(fù)雜,因此在施工時(shí)也應(yīng)注意處理好人員與交通方面的關(guān)系。
三、對(duì)于控制測量技術(shù)工作中關(guān)鍵問題的處理
(1)處理動(dòng)遷問題。一般情況下,市政道路改造的目的主要有提高路段性能和帶動(dòng)周邊狀況兩種。市政道路改造工程中,做好控制測量技術(shù)工作需要相關(guān)人員對(duì)市政道路所在地的動(dòng)遷狀況有一個(gè)全面的了解,明確道路改造目的,結(jié)合道路的改造意圖是推理動(dòng)遷工作中可能出現(xiàn)的問題的重要基礎(chǔ)。(2)處理建筑物問題。市政道路改造工程中,施工現(xiàn)場多呈條狀分布,現(xiàn)場周邊的建筑物較為密集地分布在道路兩側(cè)。在此基礎(chǔ)上選取加密控制點(diǎn)時(shí),可以于道路路口或者巷口等位置進(jìn)行加密控制點(diǎn)的引出,以此保證加密控制點(diǎn)在施工現(xiàn)場的變動(dòng)中始終能夠得到及時(shí)的補(bǔ)設(shè),從而保證工程施工進(jìn)度不會(huì)因加密控制點(diǎn)的缺失而遲滯。(3)處理環(huán)境問題。市政道路改造工程的施工地點(diǎn)多位于市區(qū)中心較為繁華的地段。為了維護(hù)城市環(huán)境,以及保障施工地點(diǎn)周圍環(huán)境的美觀性,因而在設(shè)置與記錄加密控制點(diǎn)時(shí),盡量不在建筑上做出明顯的記號(hào)或者標(biāo)志,在最大限度內(nèi)保證加密控制點(diǎn)的隱蔽性。除此之外,現(xiàn)場測量人員在以文字或者圖像的形式進(jìn)行對(duì)隱蔽性加密控制點(diǎn)的記錄后,要做好與控制測量技術(shù)人員的交接工作,從而保證加密控制點(diǎn)在工程施工中的控制測量技術(shù)中能夠得到穩(wěn)定、可靠的使用。