时间:2022-05-01 21:06:56

论文开题报告格式及如何写论文开题报告
在研究生教育的整个过程中,学位论文质量的高低是衡量研究生培养质量的重要标志。而论文质量的高低,很大程度上取决于论文开题报告做的细致程度。论文开题报告做的细致,前期虽然花费的时间较多,但写起论文来就很顺手,能够做到胸有成竹,从而保证论文在规定的时间保质保量地完成;但如果不重视论文开题报告,视论文开题报告为走过场,写起论文来就会没有目标,没有方向,没有思路,可能就要多走弯路,也很难保证毕业论文的质量。
一、论文开题报告的意义
硕士论文开题报告是研究生在完成文献调研后写成的关于学位论文选题与如何实施的论述性报告。论文开题报告既是文献调研的聚焦点,又是学位论文研究工作展开的散射点,对研究工作起到定位作用。
写论文开题报告的目的,是要请老师及专家们帮忙判断一下所研究的选题有没有价值,研究方法是否奏效,论证逻辑有没有明显缺陷。因此论文开题报告就要围绕研究的主要内容,拟解决的主要问题(或阐述的主要观点),研究步骤、方法及措施为主要内容。但笔者在工作实践中发现有很多学生往往在论文开题报告中花费大量笔墨叙述别人的研究成果,谈到自己的研究方法时,往往寥寥数语一笔带过。这样,不便于评审老师指导。
二、如何写论文开题报告
(一)论文开题报告的前提通过理论思维选择课题
在工作实践中,发现硕士研究生论文开题报告中存在的普遍问题是选题不合适。有的提出的问题太过平庸,有的选题范围太大,研究内容太多、太宽泛,提出的问题不切合硕士生的实际,实践操作起来难度较大。如有的学生提出的论文题目:新型中性镍催化剂的研究及其催化合成聚乙烯、聚丙烯的研究,此选题有意义,有创新,作者的研究思路也比较正确,但论文选题范围太大,研究内容对于一个硕士生来说明显偏多,无法按时完成。因此应重新确定研究内容,注重项目的可操作性。
那么如何选择研究问题呢?这里要强调的是通过理论思维来发现研究问题。
理论是由一系列前设和术语构造的逻辑体系,特定领域的理论有其特定的概念、范畴和研究范式,只有在相同的概念、视角和范式下,理论才能够对话。只有通过对话,理论才能够发展。硕博论文要想创造新理论很难,多数是在既有理论的基础上加以发展。
其次,选择问题是一个剥皮的过程,理论问题总是深深地隐藏在复杂的现实背后,而发现理论问题,则需要运用理论思维的能力。这就需要我们不断锻炼和提高自己的理论思维能力,需要在日常的学习中,不断总结和分析以往的研究者大体是从哪些视角来分析和研究问题,运用了哪些理论工具和方法,通过学习和总结来不断提高自己的理论思维能力,从而选择具有学术理论价值和应用价值,并与国家经济建设及导师承担的科学研究项目紧密结合的研究问题。
(二)做好文献综述,为论文开题报告打好基础
在研究生论文开题报告会上,出现的普遍问题是对文献的研读不够,对研究背景的了解不够深入,对研究方向上国内外的具体进展情况了解不够全面、详细,资料引用的针对性、可比性不强。有很多学生没有完全搞清论文开题报告与文献综述的区别,他们的论文开题报告有很多仅仅是对前人工作的叙述,而对自己的工作介绍甚少。
文献综述的基本内容包括:国内外现状;研究方向;进展情况;存在问题;参考依据。这是对学术观点和理论方法的整理。同时,文献综述还是评论性的,因此要带着作者本人批判的眼光来归纳和评论文献,而不仅仅是相关领域学术研究的堆砌。
要想写好论文开题报告,必须认真研读文献,对所研究的课题有个初步的了解,知道别人都做了哪些工作,哪些方面可以作为自己研究的切入点,因此,文献调研的深入和全面程度,会相当程度地影响论文开题报告的质量,是学生充分发挥主观能动性的客观基础。
(三)论文开题报告的格式及写作技巧
1.论文开题报告格式
一个清晰的选题,往往已经隐含着论文的基本结论。对现有文献的缺点的评论,也基本暗含着改进的方向。论文开题报告就是要把这些暗含的结论、论证结论的逻辑推理,清楚地展现出来。论文开题报告的写作步骤:课题选择课题综述论题选择论文开题报告。论文开题报告的基本内容主要包括:选题的意义;研究的主要内容;拟解决的主要问题(阐述的主要观点);研究(工作)步骤、方法及措施;毕业论文(设计)提纲;主要参考文献。为了写好论文开题报告,江苏工业学院研究生部专门出台了详细的规定,规定论文开题报告的一般内容包括:
(1)论文开题报告课题来源、开题依据和背景情况,课题研究目的以及理论意义和实际应用价值。
(2)论文开题报告文献综述。在阅读规定文献量(不少于50篇,其中外文文献占40%以上)的基础上,着重阐述该研究课题国内外的研究现状及发展动态,同时介绍查阅文献的范围以及查阅方式、手段。
(3)论文开题报告主要研究内容。包括学术构思、研究方法、关键技术、技术路线、实施方案、可行性分析、研究中可能遇到的难点、解决的方法和措施以及预期目标。
(4)论文开题报告拟采用的实验手段,所需科研和实验条件,估计课题工作量和所需经费,研究工作进度计划。
(5)论文开题报告主要参考文献,列出至少10篇所查阅参考的文献。
2.论文开题报告的写作技巧
(1)提出问题注意层次
选题是撰写学术论文的第一步,选题是否妥当,直接关系到论文的质量,甚至关系到论文的成功与否。不同于政策研究报告,学术文章聚焦理论层面、解决理论问题。有的学生的选题不具有新颖性,内容没有创新,仅仅是对前人工作的总结,或是对前人工作的重复。在选题时要坚持先进性、科学性、实用性及可行性的原则。在提出问题时,要以内行看得懂的术语和明确的逻辑来表述。选题来源包括:1、与自己实际工作或科研工作相关的、较为熟悉的问题;2、自己从事的专业某问题发展迅速,需要综合评价;3、从掌握的大量文献中选择反映本学科的新理论、新技术或新动向的题目。
所选题目不宜过大,越具体越容易收集资料,从某一个侧面入手,容易深入。
(2)瞄准主流文献,随时整理
文献资料是撰写好学术论文的基础,文献越多,就越好写,选择文献时应选择本学科的核心期刊、经典著作等,要注意所选文献的代表性、可靠性及科学性;选择文献应先看近期的(近3~5年),后看远期的,广泛阅读资料,有必要时还应找到有关文献所引用的原文阅读,在阅读时,注意做好读书卡片或读书笔记。
整理资料时,要注意按照问题来组织文献资料,写文献综述时不是将看过的资料都罗列和陈述出来,而是要按照一定的思路将其提炼出来。只有这样,才能写出好的文献综述,也才能写出好的论文开题报告,进而为写出好的论文打下基础。
(3)研究目标具体而不死板
一般论文开题报告都要求明确学位论文的研究目标,但笔者认为,研究目标不宜规定得太死板,这是因为,即使条件一定,目标是偏高还是偏低,往往难于准确判断,研究工作本身,涉及求知因素,各个实验室条件不同,具体研究时条件也不同。学位论文选题和研究目标体现了研究工作的价值特征。
三、论文开题报告的质量保证
为了保证硕士研究生的培养质量,提高论文质量,就必须对论文开题报告进行评价。论文开题报告会由3~5位相关学科的专家对论文开题报告进行评议,与企业合作的重大科研项目可以聘请1~2位相应企业的具有高级职称的专家参加,不同学科的论文开题报告的侧重点不同。江苏工业学院研究生部规定学生必须进行论文开题报告,并规定了统一的格式,设计了专门的论文开题报告评审表,论文开题报告会上研究生应对课题进行详细汇报,并对专家提问做出必要的解释和说明。论文开题报告的成绩考核以合格、不合格记。评审小组成员最后签名并给出学生是否合格的评审意见,并以百分制打出具体的分数。论文开题报告成绩不合格者,不得进入课题研究。
为了提高论文质量,研究生必须首先从思想上重视论文开题报告,在平时的学习中注意积累,从各个方面提高能力,尤其要注意培养通过理论思维发现研究问题的能力。论文开题报告是研究工作的开始,良好的开端为优秀的学位论文奠定了坚实的基础。
2017年研究生论文开题报告范文
论文名称:基于BP神经网络的技术创新预测与评估模型及其应用研究
一、课题来源:单位自拟课题或省政府下达的研究课题
选题依据:技术创新预测和评估是企业技术创新决策的前提和依据。通过技术创新预测和评估, 可以使企业对未来的技术发展水平及其变化趋势有正确的把握, 从而为企业的技术创新决策提供科学的依据, 以减少技术创新决策过程中的主观性和盲目性。只有在正确把握技术创新发展方向的前提下, 企业的技术创新工作才能沿着正确方向开展,企业产品的市场竞争力才能得到不断加强。在市场竞争日趋激烈的现代商业中, 企业的技术创新决定着企业生存和发展、前途与命运, 为了确保技术创新工作的正确性,企业对技术创新的预测和评估提出了更高的要求。
二、本课题国内外研究现状及发展趋势
现有的技术创新预测方法可分为趋势外推法、相关分析法和专家预测法三大类。
(1) 趋势外推法。指利用过去和现在的技术、经济信息, 分析技术发展趋势和规律, 在分析判断这些趋势和规律将继续的前提下, 将过去和现在的趋势向未来推演。生长曲线法是趋势外推法中的一种应用较为广泛的技术创新预测方法,美国生物学家和人口统计学家Raymond Pearl提出的Pearl曲线(数学模型为: Y=L∕[1+A?exp(-Bt)] )及英国数学家和统计学家Gompertz提出的Gompertz曲线(数学模型为: Y=Lexp(-Bt))皆属于生长曲线, 其预测值Y为技术性能指标, t为时间自变量, L、A、B皆为常数。Ridenour模型也属于生长曲线预测法, 但它假定新技术的成长速度与熟悉该项技术的人数成正比, 主要适用于新技术、新产品的扩散预测。
(2)相关分析法。利用一系列条件、参数、因果关系数据和其他信息, 建立预测对象与影响因素的因果关系模型, 预测技术的发展变化。相关分析法认为, 一种技术性能的改进或其应用的扩展是和其他一些已知因素高度相关的, 这样, 通过已知因素的分析就可以对该项技术进行预测。相关分析法主要有以下几种: 导前-滞后相关分析、技术进步与经验积累的相关分析、技术信息与人员数等因素的相关分析及目标与手段的相关分析等方法。
(3)专家预测法。以专家意见作为信息来源, 通过系统的调查、征询专家的意见, 分析和整理出预测结果。专家预测法主要有: 专家个人判断法、专家会议法、头脑风暴法及德尔菲法等, 其中, 德尔菲法吸收了前几种专家预测法的长处, 避免了其缺点, 被认为是技术预测中最有效的专家预测法。
趋势外推法的预测数据只能为纵向数据, 在进行产品技术创新预测时, 只能利用过去的产品技术性能这一个指标来预测它的随时间的发展趋势, 并不涉及影响产品技术创新的科技、经济、产业、市场、社会及政策等多方面因素。在现代商业经济中, 对于产品技术发展的预测不能简单地归结为产品过去技术性能指标按时间的进展来类推, 而应系统综合地考虑现代商业中其他因素对企业产品技术创新的深刻影响。相关分析法尽管可同时按横向数据和纵向数据来进行预测, 但由于它是利用过去的历史数据中的某些影响产品技术创新的因素求出的具体的回归预测式, 而所得到的回归预测模型往往只能考虑少数几种主要影响因素, 略去了许多未考虑的因素, 所以, 所建模型对实际问题的表达能力也不够准确, 预测结果与实际的符合程度也有较大偏差。专家预测法是一种定性预测方法,依靠的是预测者的知识和经验, 往往带有主观性, 难以满足企业对技术创新预测准确度的要求。以上这些技术创新预测技术和方法为企业技术创新工作的开展做出了很大的贡献, 为企业技术创新的预测提供了科学的方法论, 但在新的经济和市场环境下, 技术创新预测的方法和技术应有新的丰富和发展, 以克服自身的不足, 更进一步适应时展的需要, 为企业的技术创新工作的开展和企业的生存与发展提供先进的基础理论和技术方法。
目前,在我国企业技术创新评估中, 一般只考虑如下四个方面的因素: (1) 技术的先进性、可行性、连续性; (2) 经济效果; (3) 社会效果; (4) 风险性, 在对此四方面内容逐个分析后, 再作综合评估。在综合评估中所用的方法主要有: Delphi法(专家法)、AHP法(层次分析法)、模糊评估法、决策树法、战略方法及各种图例法等, 但技术创新的评估是一个非常复杂的系统, 其中存在着广泛的非线性、时变性和不确定性, 同时, 还涉及技术、经济、管理、社会等诸多复杂因素,目前所使用的原理和方法, 难以满足企业对技术创新评估科学性的要求。关于技术创新评估的研究, 在我国的历史还不长, 无论是指标体系还是评估方法, 均处于研究之中, 我们认为目前在企业技术创新评估方面应做的工作是: (1) 建立一套符合我国实际情况的技术创新评估指标体系; (2) 建立一种适应于多因素、非线性和不确定性的综合评估方法。
这种情况下, 神经网络技术就有其特有的优势, 以其并行分布、自组织、自适应、自学习和容错性等优良性能, 可以较好地适应技术创新预测和评估这类多因素、不确定性和非线性问题, 它能克服上述各方法的不足。本项目以BP神经网络作为基于多因素的技术创新预测和评估模型构建的基础, BP神经网络由输入层、隐含层和输出层构成, 各层的神经元数目不同, 由正向传播和反向传播组成, 在进行产品技术创新预测和评估时, 从输入层输入影响产品技术创新预测值和评估值的n个因素信息, 经隐含层处理后传入输出层, 其输出值Y即为产品技术创新技术性能指标的预测值或产品技术创新的评估值。这种n个因素指标的设置, 考虑了概括性和动态性, 力求全面、客观地反映影响产品技术创新发展的主要因素和导致产品个体差异的主要因素, 尽管是黑匣子式的预测和评估, 但事实证明它自身的强大学习能力可将需考虑的多种因素的数据进行融合, 输出一个经非线性变换后较为精确的预测值和评估值。
据文献查阅, 虽然在技术创新预测和评估的现有原理和方法的改进和完善方面有一定的研究,如文献[08]、[09]、[11]等, 但尚未发现将神经网络应用于技术创新预测与评估方面的研究, 在当前产品的市场寿命周期不断缩短、要求企业不断推出新产品的经济条件下, 以神经网络为基础来建立产品技术创新预测与评估模型, 是对技术创新定量预测和评估方法的有益补充和完善。
三、论文预期成果的理论意义和应用价值
本项目研究的理论意义表现在: (1) 探索新的技术创新预测和评估技术, 丰富和完善技术创新预测和评估方法体系; (2) 将神经网络技术引入技术创新的预测和评估, 有利于推动技术创新预测和评估方法的发展。
本项目研究的应用价值体现在: (1) 提供一种基于多因素的技术创新定量预测技术, 有利于提高预测的正确性; (2)提供一种基于BP神经网络的综合评估方法, 有利于提高评估的科学性; (3) 为企业的技术创新预测和评估工作提供新的方法论和实用技术。
四、课题研究的主要内容
研究目标:
以BP神经网络模型为基础研究基于多因素的技术创新预测和评估模型, 并建立科学的预测和评估指标体系及设计相应的模型计算方法, 结合企业的具体实际, 对指标和模型体系进行实证分析, 使研究具有一定的理论水平和实用价值。
研究内容:
1、影响企业技术创新预测和评佑的相关指标体系确定及其量化和规范化。从企业的宏观环境和微观环境两个方面入手, 密切结合电子商务和知识经济对企业技术创新的影响, 系统综合地分析影响产品技术创新的各相关因素, 建立科学的企业技术创新预测和评估指标体系, 并研究其量化和规范化的原则及方法。
2、影响技术创新预测和评估各相关指标的相对权重确定。影响技术创新发展和变化各相关因素在输入预测和评估模型时, 需要一组决定其相对重要性的初始权重, 权重的确定需要基本的原则作支持。
3、基于BP神经网络的技术创新预测和评估模型研究。 根据技术创新预测的特点, 以BP神经网络为基础, 构建基于多因素的技术创新预测和评估模型。
4、基于BP神经网络的技术创新预测和评估模型计算方法设计。根据基于BP神经网络的技术创新预测和评估模型的基本特点, 设计其相应的计算方法。
5、基于BP神经网络的技术创新预测和评估模型学习样本设计。根据相关的历史资料, 构建基于BP神经网络的技术创新预测和评估模型的学习样本, 对预测和评估模型进行自学习和训练, 使模型适合实际情况。
6、基于BP神经网络的技术创新预测和评估技术的实证研究。以一般企业的技术创新预测与评估工作为背景, 对基于BP神经网络的技术创新预测和评估技术进行实证研究。
创新点:
1、建立一套基于电子商务和知识经济的技术创新预测和评估指标体系。目前,在技术创新的预测和评估指标体系方面, 一种是采用传统的指标体系, 另一种是采用国外先进国家的指标体系, 如何结合我国实际当前经济形势, 参考国外先进发达国家的研究工作, 建立一套适合于我国企业技术创新预测和评估指标体系, 此为本研究要做的首要工作, 这是一项创新。
2、研究基于BP神经网络的技术创新预测和评估模型及其计算方法。神经网络技术具有并行分布处理、自学习、自组织、自适应和容错性等优良性能, 能较好地处理基于多因素、非线性和不确定性预测和评估的现实问题, 本项目首次将神经网络技术引入企业的技术创新预测和评估, 这也是一项创新。
五、课题研究的基本方法、技术路线的可行性论证
1、重视系统分析。以系统科学的思想为指导来分析影响企业技术创新发展和变化的宏观因素和微观因素, 并研究影响因素间的内在联系, 确定其相互之间的重要度, 探讨其量化和规范化的方法, 将国外先进国家的研究成果与我国具体实际相结合, 建立我国企业技术创新预测和评估的指标体系。
2、重视案例研究。从国内外技术创新预测与决策成功和失败的案例中, 发现问题、分析问题, 归纳和总结出具有共性的东西, 探索技术创新预测与宏观因素与微观因素之间的内在关系。
3、采用先简单后复杂的研究方法。对基于BP神经网络的技术创新预测和评估模型的研究, 先从某一行业出发, 定义模型的基本输入因素, 然后, 逐步扩展, 逐步增加模型的复杂度。
4、理论和实践相结合。将研究工作与具体企业的技术创新实际相结合, 进行实证研究, 在实践中丰富和完善, 研究出具有科学性和实用性的成果。
六、开展研究已具备的条件、可能遇到的困难与问题及解决措施
本人长期从事市场营销和技术创新方面的研究工作, 编写出版了《现代市场营销学》和《现代企业管理学》等有关著作, 发表了企业技术创新与营销管理创新、企业技术创新与营销组织创新及企业技术创新与营销观念创新等与技术创新相关的学术研究论文, 对企业技术创新的预测和评估有一定的理论基础, 也从事过企业产品技术创新方面的策划和研究工作, 具有一定的实践经验, 与许多企业有密切的合作关系, 同时, 对神经网络技术也进行过专门的学习和研究, 所以, 本项目研究的理论基础、技术基础及实验场所已基本具备, 能顺利完成本课题的研究, 取得预期的研究成果。
七、论文研究的进展计划
2003.07-2003.09:完成论文开题。
2003.09-2003.11:影响企业技术创新发展的指标体系研究及其量化和规范化。
2003.11-2015.01:基于BP神经网络的技术创新预测和评估模型的构建。
2015.01-2015.03:基于BP神经网络的技术创新预测和评估模型计算方法研究。
2015.03-2015.04:基于BP神经网络的技术创新预测和评估模型体系的实证研究。
2015.04-2015.06:完成论文写作、修改定稿,准备答辩。
主要参考文献:
[01] 傅家骥、仝允桓等. 技术创新学. 北京: 清华大学出版社 1998
[02] 吴贵生. 技术创新管理. 北京: 清华大学出版社 2000
[03] 柳卸林. 企业技术创新管理. 北京: 科学技术出版社 1997
[04] 赵志、陈邦设等. 产品创新过程管理模式的基本问题研究. 管理科学学报. 2000/2.
[05] 王亚民、朱荣林. 风险投资项目ECV评估指标与决策模型研究. 风险投资. 2002/6
[06] 赵中奇、王浣尘、潘德惠. 随机控制的极大值原理及其在投资决策中的应用. 控制与决策. 2002/6
[07] 夏清泉、凌婕. 风险投资理论和政策研究. 国际商务研究. 2002/5
[08] 陈劲、龚焱等. 技术创新信息源新探. 中国软科学. 2001/1. pp86-88
关键词:摄影测量;数字;测量系统;计算机
中图分类号: J4 文献标识码: A
引言
数字工业摄影测量技术是随着摄影测量技术、计算机技术和遥感技术的发展而形成的新兴技术,是指对非地形目标进行摄影并确定其外形、形态和几何位置的技术。数字工业摄影测量技术融合了数字近景摄影测量的基本原理、计算机视觉的相关理论、计算机技术、数字图像处理技术、模式识别等学科的理论和方法,利用数字像机获取被测目标的数字影像来得到物体的形态、位置、姿态和运动从而完成对物体的测量。由于该技术利用计算机处理信息,属于非接触性测量技术。具有危险性低、信息容量高、信息易存储、可重复使用、精度高、速度快等优点。因此广泛应用于国民经济、科技研究和国防建设等领域。随着科技的不断向前发展,研究的进一步深入,数字工业摄影测量将向实时近景摄影测量发展,它将成为对非地形目标进行测量的主要手段,并且实时性、全自动源数据获取及仿真虚拟手段的研究将成为应用研究的趋势。
一、数字工业摄影测量技术的发展历程
(一)国外发展历程
早在上世纪60年代,国外就开始了数字工业摄影测量的研究。将摄影测量的相关理论、算法及软硬件逐步应用到工业测量领域,促进了工业的发展。数字工业摄影测量技术快速发展阶段始于90年代,随着计算机技术的快速发展和日益普及,同时工业对高精度摄影测量技术的要求越来越高,工业摄影测量技术逐步进入数字化时代。目前,数字工业摄影测量理论趋于完善,技术趋于成熟。
国外已经有多家公司推出了自己的数字工业摄影测量系统:美国大地测量公司的“V-STARS系统”、挪威Metronor公司的“Metronor系统”和德国Aicon3D公司的“DPA-Pro系统”等。
(二)国内发展历程
国内对数字工业摄影测量的研究开始于70年代。当时,一些研究机构就开始着力于摄影测量技术在工业领域的应用。由于知识的落后和生产水平的限制,该技术仍处于起步阶段,发展较为缓慢。90年代初,随着高精度摄影测量技术的进步,工业摄影测量技术大量应用在冶金、机械、车辆和采矿等工业领域,并且取得了显著的成效。同时,高校及研究机构对有关工业摄影测量技术的国内外相关理论及工程实践进行了研究,并针对数字工业摄影测量技术如何应用在工业测量领域提出了一系列创新理论,形成了一套新的。该阶段为初步发展阶段。数字工业摄影测量技术在理论和应用方面都有新的发展。目前,数字工业摄影测量技术已经进入快速发展阶段。随着摄影测量技术、计算机技术和遥感技术的快速发展以及国内工业的飞速发展,许多研究机构引进国外的先进摄影测量技术、吸收新的工业摄影测量理念。 在数字工业摄影测量方面进行了很多的研究及应用工作。
目前,国内数字工业摄影测量产品主要有:天津大学研制的“汽车车轮定位参数激光视觉测量系统”、西安交通大学研制的“大型复杂曲面产品的反求和三维快速检测系统”和武汉大学研究的“Lensphoto”等。
二、数字工业摄影测量的关键技术
数字工业摄影测量技术是指对非地形目标进行摄影并确定其外形、形态和几何位置的技术。它属于高精度、大尺度三维坐标测量。为满足以上要求,需要解决以下关键性技术问题。
(一) 高质量影像的获取
获取高质量数字图像是高精度测量的基础之一。数字工业摄影测量技术需要对测量中使用的人工标志及其属性、光源特性、数字像机的设置和与成像质量有关的技术和设备等进行研究。
(二)摄影测量的人工标志
数字工业摄影测量技术使用人工标志作为测量的特征点。工业部件表面通常缺乏丰富、明显的纹理信息,在摄影测量过程中产生的图像,往往缺乏足够的、准确的特征点。为了避免这一不足,数字工业摄影测量中,采用设置人工标志点的方式产生足够数量且对比明显的特征点。发光二极管、投影激光、回光反射标志等均为人工标志点。
(三)圆形人工标志偏心差
在高精度工业摄影测量中,标志中心点定位偏心差是影响测量精度的因素。确定偏心差数学模型以及模型矫正工作有利于提高测量精度。
人工编码标志
使用人工编码标志可以加快测量速度,实现测量的自动化。每个编码标志对应一个唯一的编码,因此能够利用数字图像处理技术进行自动识别。设计编码标志应遵循以下原则:具有足够的编码容量、尺寸不宜过大、有唯一定位点和易于自动、准确识别。在数字工业摄影测量中,常用的编码标志有同心圆环型编码标志和点分布编码标志。同心圆环型编码标志采用二进制编码原理,具有原理简单、易于识别等优点。点分布编码标志由一组圆形标志点按照一定规则排列而成。
数字工业摄影测量技术发展趋势
现阶段,数字工业摄影测量技术在理论研究和工业实践方面都日趋完善。经过几十年的发展,该技术逐步走向产品化、实用化和高效化。从数字工业摄影测量技术的发展历程和现状,可以预测其发展趋势。
相机呈多样化、专业化
数字工业摄影测量常用的传感器主要是数码单反相机、红外相机、工业摄像头等。数码单反相机的价格低廉且成像性能强大,成为摄影测量的常用传感器。研究者也对单反相机进行了专业改进,使其更加适用于摄影测量。
测量精度、自动化程度不断提高
工业部件制造精度、表面复杂程度不断提高,数字工业摄影测量技术也必然向着高精度、超高精度和高度自动化方向发展。
三维数据分析软件专业化、精细化
获取三维坐标信息是数字工业摄影测量的基本功能。获取的三维坐标信息需要处理分析,才可以应用到所需的领域。多样性和复杂性的应用领域需要我们针对不同用户开发各种专用的、精细的数据分析软件。
结语
数字工业摄影测量技术是随着摄影测量技术、计算机技术和遥感技术的发展而形成的新兴技术,是指对非地形目标进行摄影并确定其外形、形态和几何位置的技术。数字工业摄影测量技术随着科技的不断进步、研究的不断深入,数字工业摄影测量将向实时近景摄影测量发展,它将成为对非地形目标进行测量的主要手段。
参考文献
【关键词】工程测绘 技术应用测绘发展发展趋势现状
中图分类号:TB2文献标识码: A 文章编号:
一.引言
社会发展需要工程建设的大力支持,做好工程测绘是对工程建设质量和效果的保障。工程建设前期的测量与测绘工作,可以有效降低工程的施工难度,保证工程建设顺利进行。随着当代科学技术的进步,微电子技术、激光技术、计算机技术、空间技术和网络通信技术的快速发展,直接推动着工程测绘技术的进步,各个学科的科学技术得到提升,这也要求传统的工程测绘技术发生变化。同时,近些年来,大规模的经济建设和国防建设脚步的加快,各种高规格、严要求的工程建设也越来越多,面对新的任务和要求,工程测绘技术的应用要求也越来越严,任务也越来越重。
二.工程测绘技术的现状。
1.新技术在工程测绘中起显著作用。
20世纪80年代以来,出现了光电测距仪、精密测距仪、电子经纬仪、电子水准仪和数字水准仪、激光扫平仪、激光准直仪等先进的地面测量仪器。传统的工程控制网布网、地形测量、道路测量和施工测量等作业方法得以改变,测绘技术开始走向现代化、自动化和数字化。
先进技术设备的出现,改变了以往的操作模式。光电测距三角高程测量代替了三、四等水准测量。三边网,边角网和测距导线网取代了三角网。设备和技术的更新,弥补了传统测绘作业中难以解决的问题。在传统测绘中,难以攀登的山峰或无法到达的测量点,在测绘中很难直接进行测量,无需棱镜的测距仪的出现,彻底解决了这个难题。在传统的测量和绘图中,是通过人工在野外进行手动测量,通过计算机进行数据处理和计算、绘制图表,绘图用时较长,工序繁杂且对操作人员技术要求高,电子经纬仪等仪器的出现和GEOMAP系统的问世,很好的解决了这个难题,将野外数据采集工作也计算机数据处理工作和绘图设备结合在一起,形成了一个完善的多功能自动绘图系统。
GPS全球卫星定位技术、GIS地理信息系统和RS遥感技术等其他科学被利用到测绘工程中,测绘技术和各学科相互交叉、渗透,测绘工程中产生新的综合性信息采集、处理、监控管理系统。
GPS定位是通过高空的24颗卫星,由地面控制系统和用户接收装置组成,具有精度高、速度快、全天候、距离远等特点。在工程测绘中,GPS定位技术的应用使的测量范围大大延伸。利用GPS技术和水准测量资料可精化大地水准面,在进行城市、矿山等控制网时不需要造标观测,在工程测绘中及灵活又方便,同时使用成本相对较低。
GIS地理信息系统是在20世纪60年代中后期发展起来的,是利用计算机存贮、处理地理信息的工具和技术。将各种资源信息和环境的参数按空间分布地理坐标,输入规定的格式和分类编码,进行处理、存贮、输出,即可满足应用需要。通过对诸多要素的分析和对数据的处理,可方便的将数据转换成为图形、图像、数字等多种形式。
RS遥感技术是指从远距离、高空等平台上,利用可见光、微波、红外等探测仪器,采取摄像、扫描、信息感应,通过信息传输和数据处理,从而识别地面物质的性质和状态的现代化技术系统。通过遥感技术为城市和郊区的土地利用、土地覆盖、植被、水、土壤、岩石等提供了获取空间信息的可能。高分辨率卫星遥感对测绘产品形式和地图更新有极大的促进作用。
信息技术保障工程测绘技术得以实施。在信息技术中,计算机技术是核心内容,计算机技术的应用促使工程测绘技术朝向数字化和自动化、智能化方面发展。电子经纬仪、全数字摄影测量系统、地图自动设计和电子制版系统等都是计算机技术在工程测绘中的应用。GIS地理信息系统就是计算机技术在工程测绘中的典型应用,通过计算机替代传统的人工分析和计算,既能保证数据结果的准确度,又能节省测绘时间,提高测绘效率。
有多平台和多仪器支持的工程测绘系统是传统测量结合计算机技术后的改变,是通过运用工程测绘技术,利用现代计算机网络系统,对建筑区域的地质、建筑物以及施工采用的机械设备、建筑材料等进行勘测设计和管理而构成的系统。工程测绘技术可对工程具体施工中的项目设计和测绘信息进行综合,为施工工程提供及时可用的信息。
2.现阶段工程测绘技术存在的不足之处。
长期以来,国家对于测绘技术的投入不是很充足,对硬件设备和软件系统的购置都较少。测绘的体制一直未有改善,加上基础信息资源不足,信心化标准进程缓慢,数据库建设重复,数据共享的机制也不健全。在工程测绘技术中,技术储备不足,在理论研究和技术进步中,重视力度不够。在遥感图像处理技术和软件上的投入不够,目前国内采用的遥感图像处理软件都是来自国外开发的,国产的遥感图像处理软件同国外软件差距太大。
三.工程测绘技术的发展趋势和方向。
目前,工程测绘技术是朝向数字化、自动化和智能化方面发展。随着现代科学技术的日新月异,各专业的深入研究和拓展,未来的工程测绘技术将呈现高水平,大规模,拥有具有高度精密的新技术和新设备,测绘成果更准确、更精密的发展趋势。在测绘数据采集中,实现自动化和实时化,数据结果实现自动化和数字化;对测量数据的管理实现科学化、信息化、标准化;数据传输实现网络化、安全化;测绘硬件实现人性化、智能化、经度化。
2011年12月27日,我国自主建设、独立运行的兼容其他国家的卫星定位卫星-北斗卫星导航系统正式开始试运行。依靠国外硬件设备的时代即将结束,国内的定位技术和测绘技术将真正实现国产化。有了这一个硬件支持,提高了数据交换的效率,对工程测绘使用成本也起到降低的作用。同时,由于国产卫星的加入,在测绘终端上,设备的国产化程度将提高。届时将涌现一批适合我国实际使用情况和使用环境的更加人性化的设备,这对提升工程测绘效率和保证测绘结果的可靠性提供了保障。
工程测绘技术成熟后,将被逐渐导入其他领域,如人体科学测量、显微测量、显微图像处理等方面。测绘技术中数据处理的数学、物理模型建立、分析和辨别会成为工程测量专业教育与应用的重要内容。
在保持科学严谨的情况下,传统的测量和绘制技术要从一维、二维、三维变成四维,不仅仅在空间上发生改变,同时对地域和测绘手段上都将发生变化。现代工业自动化流程的加入,三维工程测绘技术将得到进一步的发展。
四.结束语
伴随着测绘科学技术的不断进步,现代工程测绘也开始走向自动化、智能化,测绘设备技术含量高,测绘手段也得到了提升,测绘结果准确度也越来越高。新技术的加入,促进了测绘技术的快速发展,同时对测绘技术信息化程度要求也较高。数据的整合、信息的共享,都将促使测绘手段和测绘技术走向先进、准确、完善。
参考文献:
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关键词:工程测量;现状;发展;对策
中图分类号:P258 文献标识码:A 文章编号:
1 引言
工程测量是与建设工程密切联系的应用型学科,为国民经济的建设和发展提供重要的技术服务。而随着当代科学技术的进步,尤其是微电子技术、激光技术、计算机技术、空间技术、网络和通信技术的飞速发展和应用,也极大地推动了整个测绘科学技术的发展,从理论体系到应用范围都发生了巨大的变化和进步,亦为工程测量学科的理论和技术的发展提供了坚实的基础。但工程测量所受的重视程度却逐渐减弱,原因是大部分的测绘工程研究人员把目光投向了GIS、遥感等高新技术研究领域,致使传统的工程测量研究领域研究人员缺少,发展缓慢。如何改变目前的这种不利状况,加快前进步伐,提高研究水平和学术地位,是当前广大工程测量研究技术人员面对的一个重要问题。
2主要研究成果
工程测量学科在近半个多世纪的发展中,取得了显著的成果。该学科依托大地测量、摄影测量等相关学科的理论和技术,在大量的工程建设实践中,总结成功的经验,逐步形成和发展成为具有完整理论体系和鲜明工程应用特色的学科,其主要成就有如下几个方面:
1) 基础理论研究。目前,人工智能技术、专家系统方法,以及神经网络、遗传算法等新的数学方法也在不断地提高和完善安全监测的理论体系。精密工程测量作为工程测量的一个研究方向也取得了不少的成就,如用于大型粒子加速器施工测量的控制网建立理论,由于其不但精度要求高,而且有特殊的计算要求,从而形成了独特的计算方法; 另外,由于大型天线、大型船舶等工业产品建造的需要,形成了适合于小范围高精度测量的工业测量理论体系,其主要特点是范围小、精度高、测量点密集,对测量数据后续处理有特殊要求,从而形成了一整套的工业测量理论和方法。其中,数字建模和造型技术以及三维可视化分析技术是其重要的应用技术。
2) 仪器设备的发展。工程测量仪器改进的典型代表当属全站仪、电子水准仪和GPS,这些仪器的应用不但降低了劳动强度,提高了生产效率,而且改变了生产作业方法,提高了测绘产品的质量,同时对作业人员的操作技能要求也有所降低。近年来,测量机器人在变形监测和精密工程测量中得到广泛的应用,三维激光扫描仪在工程测量中的应用研究得到一定的进展,该设备可用于变形监测、地形测量和古建筑修复测绘等。在大亚湾核电站、秦山核电站的建设与设备安装中,精密工程测量发挥了重要作用。大亚湾核电站施工控制网的精度为土2mm,秦山核电站主厂房是一个直径36m、高73m,内部结构相当复杂的密封圆柱体,其内环形控制网的实测精度为士0.1mm.。
3) 生产技术的改进。生产技术的改进与仪器设备的发展密不可分。传统的白纸测图技术被全站仪数字化测图技术所代替;控制网的建立由原来的经纬仪三角网技术转变为全站仪或 GPS 观测的建网技术;施工放样由原来的经纬仪加钢尺改进为全站仪坐标法放样和 GPS、RTK实时放样;变形监测也由原来的经纬仪交会和水准测量改进为测量机器人、GPS 以及各种传感器的自动化测量模式,在测量实时性、精确性、同步性等方面都得到了明显的提高。
3 存在的主要问题
尽管工程测量学在理论和技术层面得到了较快和较良好的发展,但是与西方先进国家的测量学技术及应用还存在较大的差异,主要表现在以下几个方面:
1) 数据获取方法没有优势。虽然GPS和全站仪等仪器设备在一定程度上减低了劳动强度,提高了生产效率,但这只是部分的改进,并没有从根本上将测绘工作者从繁重的野外工作中解放出来,为了获取数据,测绘工作者必须亲临现场采集数据。相对于工程测量领域,其他专业(如GIS、遥感等) 在数据采集技术方面有明显的优势,它们大多采用卫星、雷达等高科技的传感技术,自动获取所需要的数据资料,大大降低了研究人员的劳动强度,其信息的内容也更加丰富和全面。
2) 生产技术传统单一。在生产技术方面,传统的工程测量技术和方法并没有得到革命性的改进,如大比例尺地形图由于测量精度要求高,其测绘主要采用全站仪全野外数字化测图,而在其他领域,可采用遥感图像、卫星像片、航空摄影像片和三维点云等自动生成各种比例的专题地图; 在施工放样中,仍需采用全站仪或GPS逐点在现场测设点位;在变形监测中,监测点的位移大多采用传统方法获得,且基本是按点测量,分辨率较低,在其他领域,可采用合成孔径雷达等技术进行监测,自动获取数据,且分辨率高。
3) 理论方法发展缓慢。最小二乘法是工程测量领域传统的数据处理理论和方法,虽然近年来有一些新的理论方法得到研究和应用,但生产实践中最小二乘法仍然是最主要的实用方法,新的理论方法在实践中的应用并没有得到普及应用,这一方面说明新的理论方法较少,同时也说明了新理论和技术不够完善,还有待提高。
4 工程测量的发展对策
根据我国当今建设现状与测绘科技的发展水平,考虑测绘市场需要,工测单位应该采取相应的措施,在传统测绘技术的基础上,形成现代测绘技术的生产力,创造提高自身水平与扩大服务范围的条件,赢得更多的测绘工程,提高经济效益。
(l)根据自身条件,建立和形成数字化测绘生产能力,适应测绘市场需要,争取更多的测绘生产任务。其核心是培养数字化测绘技术人才,选择功能齐全、操作方便和运行可靠的数字化测绘软件系统。最好是选择以数字化测图为主,并具有道路、线路工程的勘测、设计、施工一体化的软件,形成勘测、设计、施工一条龙服务能力,创造更好的经济效益。
(2)培养掌握GIS的队伍,研制适应我国情况的专用数据库系统软件,为用户提供建立各种专用数据库的服务能力。培养地图扫描数字化技术人员,选择优秀的地图扫描数字化软件,形成扫描数字化生产能力。培养一支有地下管线探测能力的作业队伍,把数字化测绘技术、GIS建库技术与扫描数字化技术结合起来,承担建立城市建设、土地管理与工业企业总图管理数据库的全部任务,即承担专用信息工程服务项目,将会取得可观的社会效益和经济效益。
(3)改善仪器设备,形成较高的工程控制网与监测网、精密施工测量、特种精密工程测量生产能力;建立适应自身条件的三维工业测量系统,向工程建设和工业建设的深度、广度进军,开拓高科技、高附加值的测量生产任务,提高工程测量自身社会价值,创造较好的经济效益。
参考书目:
[1] 教育部考试中心.高等教育学[M].北京:高等教育出版社.2009.
关键字:测绘技术应用现状对策研究
Abstract: With the rapid development of economy, the progress of science and technology, surveying and mapping technology get a long-term development,, especially plays an important role in the construction industry. In recent years, surveying and mapping technology of our country level of theoretical knowledge and practical experience have undergone great changes. This article as a starting point, according to the analysis to the current widely used technology of surveying and mapping, and discusses its application the status quo, and to study its future development strategy.
Keywords: Surveying and mapping technology; application status; countermeasure research;
中图分类号:TB2文献标识码:A 文章编号:
经济的发展带动了科学技术的发展,在这个技术飞速发展进步的时代,计算机技术和电子信息技术的等为测绘技术的发展也提供了更为有利的发展空间,加快了测绘技术进步的步伐。目前情况下,我国的测绘技术已经实现了3S技术的完美应用与综合利用,也能够将测绘技术的客观理论和主观的实践完美的结合,但是不能够忽视的是,在测绘技术应用的过程中依然存在着一些问题,阻碍了其更有效的应用,下面本文就对其当前的发展现状进行简单的论述,并指出其今后应用的对策。
一 测绘技术应用的现状分析
当前情况下,测绘技术广泛应用在各种领域,其3S技术的完美结合不仅带来了技术的新突破,对于施工进程也具有重要的影响作用,可以说,测绘技术的应用具有广阔的前景,但是在其具体应用的过程中,受到各种因素的制约,还是存在着一些问题,下面本文就进行简单的论述。
(一)缺乏测绘数据共享机制
在工程中应用测绘技术,能够提高工作的效率,获得更准确的数据资料支持,同时还需要建立起数据的共享机制,这样能够更便捷的利用数据。但是从目前的情况来看要想建立健全测绘数据的共享机制还是有一定的难度。而求随着经济社会的快速进步,各单位为了进一步发展自己,提升建设的质量和水平,对于测绘工作的要求要求越来越严格,所以多数情况下都是自行组织相关的测绘技术人员进行测绘工作,这样就会导致工作的重复性提高,影响了效率,也浪费了时间,同样达不到数据资源的共享,给测绘工作带来了一定的麻烦,还有可能会造成测绘基准和技术标准的不同现象,影响到测绘工作的顺利开展。
(二)测绘技术的应用范围较为狭窄
我国目前应用测绘技术的行业主要集中在国土和城建的相关单位,测绘产品比较单一,不能够更好的满足社会市场的需求,造成了社会化程度较低的现状。同时由于测绘产品的生产周期较长,更新速度较慢,往往会给用户带来不便,这也在一定程度上阻碍了其推广使用,加之盗版情况的出现,也对测绘技术产品的应用推广产生了一定的阻碍作用。
(三)测绘技术人员相对缺乏且分布不均
测绘技术的应用和推广需要有技术人员的帮助,但是从目前我国的情况来看,经济发展水平较高,城市化进程较快的地方,测绘技术人员相对较多,而经济发展水平较低,且需要测绘技术人员的地方,相应的人员却很少,造成一种技术人员分布不均的现象。经济发展水平较低的地区,将更多的财力物力都投入到设计建设上面,没有多余的资金进行测绘技术人员队伍的培养与建设,这就更加剧了人员的流失和分布不均现象的发生。除此之外,我国的测绘技术人员的结构分配也有不合理之处,我国的大部分测绘队伍都属于劳动密集型的队伍,高素质、高技术的测绘人才明显匮乏,这也加剧了这一现象的发生,阻碍了我国测绘事业的发展。
(四)测绘技术的发展缺乏创新力
我国的测绘技术起步晚,和发达国家的技术具有一定的差距,目前正处在相关软件的应用阶段,是一种劳动密集型的产业,在实际的发展过程中有时盲目借鉴,缺乏必要的创新力,也不能够和我国的具体情况相结合。相关的测绘单位也仅仅局限于应用原先的技术手段创造相应的经济价值,不懂得提高创新能力之后能够带来更大的经济效益。例如测绘单位在对测绘目标进行实地调查,或者是对数据进行采集等工作,都不能够与现代测绘技术的快速发展水平相衔接,也缺乏对测绘数据的整理和归纳。缺乏创新能力在很大程度上阻碍了我国测绘技术的向前发展。
二 加快测绘技术应用发展的对策研究
在我国测绘技术的发展取得了较大的成就,但是在这个过程中依然存在着一定的问题,上文中简单的进行了论述,下面本文就针对上述几点问题提出相应的解决措施,以加快测绘技术的应用与发展。
(一)加大测绘空间数据设施的建设
上文中指出,在测绘技术发展的过程中,缺乏数据共享机制的建立,这样就会造成重复测绘,不仅会加大测绘工程量,浪费时间和资源,还会造成测绘工作的混乱,因此说加大空间测绘数据的设施建设,实现测绘数据的资源共享,是十分必要的,通过测绘空间数据基础设施的建立,能够进一步加快测绘技术的应用和发展。近几年来,我国的各个测绘部门正在着手建立对应的基础地理空间信息数据库,并且在不断的进行完善和发展。与此同时,国家基础地理信息数据中心也在积极的抽检,这样就为测绘技术的发展提供了宽广的平台,保证了测绘数据的共享,这样在获取数据资源、组织和技术上面就会更具有优势。
(二)加快相应测绘数据服务业的建设步伐
通过努力我国的测绘技术赢得了较大的发展空间,但是如果仅看到这些优势就满足而停滞不前的话,就会丧失之前创造的优势,不能够满足社会经济的迅猛发展和市场的需求,因此说为了保证之前创造的优势,更有利的推动测绘技术的应用发展,还需哟啊加快建设相应的测绘数据服务平台,使其能够更好的适应社会的发展和市场的需求,能够更好的为管理、科研以及数据信息市场提供更精确的测绘数据。除此之外,服务平台和能够对相关的基础数据库服务系统进行限制,进一步提高了测绘行业内部的保密性,提高了工作的效率,也极大的推动了空间数据信息的测绘与利用,使其应用和推广的空间更为广阔。
(三)加快测绘技术信息化建设的步伐
随着经济的发展,近几年我国的科技取得了突飞猛进的发展,特别是高分辨率遥感技术以及高性能的电子计算机信息网络技术也取得了较快的发展,这些技术的发展都是测绘技术实现长远发展的坚实基础。在此基础上,我国的测绘技术赢得了高速的发展时机,取得了一定的成就,如测绘技术能够快速的获取地理空间的信息数据,并且能够实现数据的更新和智能化处理,在网络信息化的平台上,能够更加广泛的参与生产、管理以及服务。现代的信息化技术融入到测绘技术的发展中,能够将信息、空间数据和计算机技术完美的结合,带动测绘技术的发展。由此可见,为了实现测绘技术更为长远的发展需求,要加快测绘技术信息化的建设步伐,在利用之前先进技术的同时再探索研究新的技术,实现测绘技术的信息化发展。
(四)扩充测绘技术人员,实现人员分布的均衡化发展
测绘技术的发展除了要有相应的技术支持之外,还需要有人才的支持,但是上文中已经指出,目前情况下我国缺乏高素质高技术的测绘人员,且测绘技术人员呈现出分布不均的现象,这样严重阻碍了其今后的应用和推广,因此说在今后的发展过程中,首先就要扩充测绘技术人员的数量,加大测绘技术人员的组织队伍的建设,培养出高素质和高技术含量的测绘人员,既保证他们的理论知识水平充足,又要具有丰富的实践经验,还需要加大力度增加经济欠发达地区的测绘技术人员数量,实现各地区的均衡发展。为了提高他们的技能水平,需要进行定期的培训学习,且技术人员也需要在平时多增加自身的知识储备,并运用到实践中去,为我国的测绘技术的发展提供技术人员的支持。
(五)实现测绘技术的创新发展
上文中指出,在我国测绘技术发展的过程中缺乏一定的创新能力,和发达国家之间有一定的差距,目前还处于一种软件应用的状态,属于劳动密集型的产业,因此所在今后的发展过程中,要根据我国的实际情况进行技术创新,变劳动密集型的产业为技术密集型的产业,且具有自身的特色和创新的色彩,这样才是可持续发展的长远之计,能够为产业带来可观的经济效益。创新能力的提升需要在观察的基础上实现,因此相关的设计人员需要对我国的实际测绘情况进行细致的研究,并在借鉴他国先进经验技术的基础上完成创新发展。
(六)加强地方政府的重视程度
经济的发展程度是衡量一个地方发展水平的关键因素,因此不少地方政府都比较注重对于经济建设的发展,并在这方面投入了大量的财力和物力,而对于测绘技术的发展却缺乏长远的认识,忽略了基础测绘以及相应的信息化建设工作的开展,这在一定程度上阻碍了测绘技术的长远发展,因此说在今后的发展过程中要加强地方政府的重视程度,尤其要加强政府对于基础测绘和测绘技术信息化的发展建设力度。除此之外,政府还需要对基础测绘的规划进行编制,及时更新测绘技术,测绘技术的发展对于带动地方经济的发展也具有重要的作用。
结束语:经济的发展推动了技术的进步,技术的突飞猛进的发展也对测绘技术的发展起到了一定的帮助作用。从我国目前的情况来看,测绘技术的发展取得了较大的成功,但是也遇到了不少的困难,存在着一定的制约因素,本文就从其发展现状出发,对我国目前测绘技术的应用发展的现状做了详细的论述,指出了目前存在的问题,诸如测绘技术缺乏数据共享机制,人才缺乏且分布不均,缺乏创新力等,并在后面的论述中指出了相应的改进措施。希望通过本文的论述,能够使大家明确测绘技术发展与应用的优势和不足之处,并在今后的实际操作中加以改进,促进测绘技术获得更为长远的发展。
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摘要:该文阐述了地形测量和测绘技术相关概念及目前地形测量的测绘自动化技术,并探讨了测绘技术自动化技术的发展趋势。关键词:地形测量测绘技术发展趋势
Abstract: This paper describes the related concept of topographic survey and mapping technology as well as topographic survey mapping automation technology, and to explore the development trend of the mapping technology automation technology.
Keywords: topographic surveys; mapping technology; development trends
中图分类号:P21文献标识码A 文章编号:
地形测量学是研究测绘地形图及与其有关测绘工作的理论、方法的应用技术学科。[1]地形测量是为城市、矿区以及各种工程提供不同比例尺的地形图,以满足城镇规划、矿山开采设计以及各种经济建设的需要。地形测绘是研究地球局部表面形状和大小,并将其测绘成地形团的理论和技术。通过测定小范围地表高低起伏形态和地物(如建筑物、道路、耕地等)的特征点的平面位置和高程,经相应的数据处理、采用一定的测量符号按一定的比例缩绘在图纸上。从而获得与相应地面几何图形相似的地形图,为国家经济建设提供设计与施工的图纸资料。[2]传统的测绘包括控制测量、地形测量、施工测量、竣工测量和变形监测5个部分。现代测绘技术自动化技术具有自动化程度高、测图精度高、图形属性信息丰富和图形编辑方便等优点。[3]1 目前地形测量的测绘自动化技术测绘自动化是集数据采集、处理、传输、显示于一体。随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的智能化,测绘技术自动化技术发生了重大变革,3S技术(GPS全球定位系统、GIS地理信息系统、RS遥感)及其集成技术成为测绘技术自动化技术的核心。1.1 GPS技术 GPS(Global Positioning System)称为全球定位系统,是美国20世纪70年代开始研制的,它历时20年,于1994年3月全面建成的利用导航卫星进行测时和测距,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统,是一种高精度、全天候、高效率、多功能的测绘工具。[4]GPS定位技术与常规地面测量定位相比,具有抗干扰性能好、保密性强,功能多、应用广,观测时间短,执行操作简便,全球、全覆盖、全天候、高精度的特点。特别是RTK的定位精度可达厘米级,在水上定位得到了广泛的应用。GPS RTK(Real Time Kinematic)技术开始于90年代初,是一种全天候、全方位的新型测量系统,称载波相位动态实时差分技术,是目前适时、准确地确定待测点的位置的最佳方式,是基于载波相位观测值基础上的实时动态定位技术。GPS RTK具有定位精度高且精度分布均匀,速度快、效率高,观测时间短,方便灵活,测程不受限制,不受通视条件影响等优点。1.2 GIS技术 地理信息系统(Geographical Information System-GIS)是利用现代计算机图形和数据库技术来处理地理空间及其相关数据的计算机系统,是融地理学、测量学、几何学、计算机科学和应用对象为一体的综合性高新技术。其最大的特点就在于:它能把地球表面空间事物的地理位置及其特征有机地结合在一起,并通过计算机屏幕形象、直观地显示出来。[5]GIS具有以下的基本特点:一是公共的地理定位基础;二是多维结构;三是标准化和数字化;四是具有丰富的信息。地理信息系统对空间地理信息进行处理,准确采集有关的数据,并对地理空间数据和信息进行处理、管理、更新和分析,是采用数据库、计算机图形学、多媒体等最新技术的技术系统,对现代测绘技术自动化技术的起重要支撑作用。目前GIS地理信息将向着数据标准化(Interoperable GIS)、数据多维化(3D&4DGIS)、系统集成化(Component GIS)、系统智能化(Cyber GIS)、平台网络化(Web GIS)和应用社会化(数字地球)的方向发展。1.3 RS技术 遥感RS(Remote Sensing)起源于20世纪60年代,不直接接触被研究的目标,感测目标的特征信息(一般是电磁波的反射、辐射和发射辐射),经过传输、处理,从中提取人们感兴趣的信息。遥感包括摄影、陆地、卫星、航空、航天摄影测量等技术。[6]遥感技术依其波谱性质,可分为电磁波遥感技术、声学遥感技术、物理场遥感技术。遥感信息技术已从可见光发展到红外、微波;从单波段发展到多波段、多角度、多时相、多极化;从空间维扩展到时空维;从静态分析发展到动态监测。RS为GIS提供信息源,GIS为RS提供空间数据管理和分析的技术手段(图像处理),GPS作为GIS有力的补测、补绘手段,实现了GIS原始地图数据的实时更新。3S的综合应用是一种充分利用各自的技术特点,快速准确而又经济地为人们提供所需的有关信息的新技术,三者的紧密结合,为地形测量提供了精确的图形和数据。2 测绘技术自动化技术的发展趋势随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的系统、智能化,测绘技术自动化技术向着3G技术及集成技术自动化、实时化、数字化,数据库和应用软件的开发应用,三维可视化技术以及人工智能化发展。使测绘技术自动化技术能全方位的应用于地形测量中,提高了地形测量的效率和准确性。2.1 3G技术及集成技术的进一步发展 积极普及3G技术的应用,改进3G技术中存在问题,更新3G及其集成技术测量的方法和手段,加强测量精度和准确性,使3G技术能在地形测量测绘技术领域的应用进一步扩展。全球数字摄影测量系统在GPS、GIS、RS和3S集成技术中的应用,对数码摄影测量和地形测量更加普及和深化,使测绘技术向电子化、自动化、数字化方向发展。2.2 测绘软件及数据库的开发与更新 加强地形测量数字化测绘软件的研发,使测绘软件系统更加高效、灵活和功能齐全,使测绘软件技术在地形测量中起到了相当重要的作用。更新完善信息数据库,将采集的测量数据转换直接进入信息数据库,数据管理查询方便,数据共享,实现全球数据更新和扩展空间基础信息系统的动态管理,实现测量数据的管理科学化、标准化、信息化,实现测绘数据的传输网络化、多样化、社会化,使测绘技术走向自动化,实时化,数字化。2.3 人工智能和专家系统在测绘技术中的应用 随着计算机技术的发展和测绘技术与相关学科的交叉、综合,人工智能和专家系统在测绘技术中有着广泛的应用前景。计算机利用专家知识模拟人脑思维进行推理,从事智能化的数据、图形处理和信息管理工作,极大地提高工作效率,使测绘技术向自动化、智能化发展。 全球定位系统(GPS)、数字摄影测量系统(DPS)、遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)和专家系统(ES)这5S技术的发展和相互结合,专家系统在其中发挥着重要的作用,专家系统对整个测量流程进行控制,并执行相应的推理、分析和处理工作,并可实现信息资源共享,实时动态监测诊断,提高效率和质量,是测绘技术通向实时、自动、智能测量系统的关键。 3 结论 随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的智能化,测绘技术自动化技术发生了重大变革,从传统的测绘技术(例如电子测距仪、经纬仪、水准仪和平板仪)向3G技术、数字摄影测量技术以及人工智能化发展,推动了测绘技术自动化技术的活跃和革新,测绘技术朝着自动化、实时化、网络化和数字化方向发展,使地形测量更快速、简单、精确。
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【关键字】工程测量测绘新技术应用探讨
中图分类号:[P258] 文献标识码:A 文章编号:
一、工程测量重要性
工程测量是建筑工程、水利工程、路桥工程施工的基础提_工程施工管理的指引。测量工作是一项专业性强,需多人配合才能完成的工作,往往—个环节的失误就会影响整个工程施工进度。目前我国建筑工程施工企业已经充分i^识到了工程测量的重要性曲于工程测量、放线等工作造成烂尾楼的情况已很少见到。杜绝工程测量工作失民不仅仅需要在管理上加强控制与管理,还需要应用先进的测量技术,将误差将至最小,保障工程施工的正常进行。城市建筑工程测量由于地形情况较好便于测量工作的进行不能充分体现新技术应用带来的效果。对于公路、铁路、水利等工程测量环境艰苦、地形复杂、测量放线工作困难的工程中测量新技术的优势才能够真正体现。影像提取技术、GPS技术等测量新技术的应用已经得到一线测量人员的一致好评,加快测量新技术推广、加快测量工作设备投入对于工程质量的保障有着重要的影响。
二、工程测量中所应用得测绘新技术
1、工程测量中的全球卫星定位技术(GPS)
GPS全球定位系统由空间卫星群和地面监控系统两大部分组成,GPS用户设备由GPS接收机、数据处理软件及其终端设备等组成。GPS接收机可捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号,跟踪卫星的运行,并对信号进行交换、放大和处理。设备运行后系统会自动生成一个观测文件(观测文件必须进行妥善保管以便日后的查询以及日后数据测算使用),再通过计算机和相应软件,经基线解算、网平差,求出GPS接收机中心(测站点)的三维坐标,最终计算出准确的测量数据。GPS测量技术不适用于短边测量,在必须使用时要谨慎观测,并通过多次测量确保测量的精准度。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1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、工程测量中地理信息技术(GIS)的应用分析
GIS 是地理信息系统(Geographic Information System)的简称,指的是在计算机的软硬件条件支持的情况下,对具有空间内涵的地理信息,按照空间分布以一定的格式输入、存贮、查询、分析、更新、图形编辑、数据库管理、显示与输出和数据综合分析的计算机技术系统。它是集计算机科学、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,目前,GIS 已经成为多学科集成并且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和工具。它的技术优势不仅仅在于它的集地理数据的采集、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。如今,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、农林水利、气象海洋、城市规划土地管理、环境监测、区域开发与国防建设等领域的作用越来越重要。
让我们以城市的地下管线信息系统的建立为例,地理信息系统能把地形图作为基础图形数据,然后叠加地下和地面的类管线,这管线包括上水、通讯、电力、燃气、工程管线、污水,还有测量控制网和规划路等多种基础的测绘信息,在上述基础上,形成一个测绘数据的信息系统,从而实现对城市地下管线的现代化的信息管理。
3、摄影测量技术在城市规划工程测量中的应用
摄影测量测绘技术是通过摄影方式来获取目标物体的基本信息,目前已发展到数字摄影测绘阶。摄影测量利用计算机技术和影像处理对影像进行测绘,将大量外业测量转移到室内,速度快且精度高。在人口密集区,应用该测绘技术可高效率大面积的成图,而数字摄影测绘技术,可以对城市大比例尺地形图的测绘和更新,为城市规划、城市建筑工程提供南图。
4、工程测量中的数字化技术
(1)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。
2、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、工程测量的应用分析及展望
当前,经济的发展带动测绘技术的快速发展,现代工程测量技术正在向着内外业一体化、数据获取及处理自动化、测量过程控制及系统智能化、测量成果数字化、测量信息管理可视化、测量信息共享数据库和传播网络化的方向发展。测绘技术的快速更新也要求我国有关部分和企业加强测量人员的培养,使有关人才及时了解新的测量技术,使工程测量顺利进行。其主要目的是围绕提高测量工作效率、提高测量数据精准度进行,为工程施工指明方向、打下基础。这就要求我国工程测量企业、施工企业加强测量才培养,通过对测量人才的不断培养与培训使其能够了解了新的测量技术,又保障工程测量的顺利进行。另外还要加大在工程测量方面的投资,通过加大投资加快新测量技术及设备的应用,促进测量工作的精确、可靠、快速、简便、连续、动态、遥测、实时开展。
【参考文献】
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[3]潘贤通 浅谈测绘新技术及其在工程测量中的应用[期刊论文]-科技致富向导2010(19)
[4]阿帕尔沙塔尔 浅析在工程测量中测绘新技术的应用与研究[期刊论文]-管理学家2011(2)
【关键词】工程测量 职业能力培养 项目教学 考核标准
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2017)03C-0168-02
工程测量作为测绘工程本科专业的主要课程,在整个教学计划中发挥着承上启下的作用,是一门将理论和实践进行紧密联系的课程。通过该课程的学习,学生应掌握与工程相关的测量的基本理论、方法与技术,以从事工程的设计、施工放样到变形监测以及工业及精密工程测量的实际工作,掌握综合运用所学专业的理论进行项目方案的设计和工程实施及解决工程实际问题的能力。工程测量涉及的测量知识、理论、方法和技术是数字地形测量学、大地测量学、摄影测量与遥感等多门专业基础课程理论知识的融合与扩展并应用于工程实际,技术性、应用性强。因此,该课程更注重培养学生应用理论知识解决实际工程问题的能力,以职业能力培养为主线,进一步突出学生的职业能力和素质的培养。从该课程的教学大纲来看,理论教学课程为80课时,其中包含20课时的课堂实验,与这门课程相关的实践课程为3周教学实习和一周课程设计,该课程的教学质量将影响学生就业后能否快速进入工作状态,因此需要对相关的教学内容方法进行探讨和改革。
一、工程测量教学中存在的不足
随着工程建设和测绘事业的不断发展,生产上对工程测量的要求发生了较大的变化,如大型异构建筑、高速铁路、特殊建筑物的变形监测等工程要求GNSS技术、雷达技术、近景摄影测量技术、传感技术等,测量技术发生极大的变化,传统教学内容及教学方式方法逐渐显示出不足和缺陷。另外,很多高校也都探索一些工程测量实践教学的改革,如购买高新仪器,规范实验、实习场地,加大课堂实验及实习学时等,取得了一定的效果,但仍存在一些问题,具体表现在以下方面:
第一,教学内容和教学设备滞后。技术更新换代速度较快,随着测量技术的快速发展,新的测量技术、方法手段不断产生,这些新的内容并未及时在教学内容中同步更新。由于高新设备及技术对实验、实习的要求较高,要建完全符合模拟生产实际的实验、实习场地的资金投入较高,由于资金不足,高职院校也无法及时更新设备。
第二,没有根据自身的定位有效整合教学内容。目前很多高职院校工程测量课程教学采用张正禄教授主编的《工程测量学》教材,1-7章主要介绍测量的基本理论与方法,重复内容较少,但与之前所学测量学、数字地形测量、大地测量学等的很多内容有关,其余几章按不同的工程项目讲解测量工作,重复性较多。
第三,未能有效严格地控制整个教学质量,理论考核方式单一,实践考核方式的评价体系单一不规范,未能提高学生解决实际问题的能力。
第四,理论、实验及实践教学仍未能形成一定的系统性,或者说跟实际的工作关联程度不高。目前教学过程中,20个实验课程、3周实习及一周工程测量课程设计的安排,并未从系统上培养学生的工程能力,学生参与的课程实验或实习并没有按照一定的项目过程进行,只参与其中的一些测量工作,并未能从工程项目的角度参与工程生产建设,对工程测量项目认识、已有资料、生产过程及质量评价等的了解不够。此外工程测量课程设计环节缺乏设计与实际测量之间的联系。例如,课程设计以某一个项目,从图纸上对其进行控制网的布设及相关精度的估算,这对加强学生的理论认识有一定的帮助,同时对他们的综合设计能力有很大的提高,但过于抽象,不能将设计与实际较好地结合起来,发现不了自身设计中的问题,同时对于施工测量的认识也有很大的局限。
二、课程教学改革措施
(一)改进理论教学方法
在现今信息时代,开拓知识面,教师与学生需要掌握越来越多的知识,并且知识的更新速度越来越快,作为教师传统的满堂灌方式不但不能增强学生的知识,反而使学生觉得理论课枯燥乏味,失去了学习兴趣。因此,在教学方式方法上应对教学内容进行适当调整,以培养学生的理解和解决问题的能力为主,注重启发式教育,将理论知识精简,注重整体到局部再到整体的讲解思路。即认真分析教程各章节的内在联系,同时充分了解该课程在整个教学计划中的地位及其与其他专业课之间的联系。可以先从总体给学生一个概念,再压缩细节知识,着重强调重点和难点及基本原理和解决问题的思路和方法。因为工程测量内容杂、方法多、实际情况千差万别,但测量的手段和方式方法有一定的相似性。因此,可以通过主讲一项具体涵盖面广的工程进行重点介绍,其他工程可用比较的方法,通过具体事例进行工程技术特点的说明,配以相关图表、视频等以加强学生的理解。此外,应对细节内容进行概况、深化和扩展,这个环节的辅助方式是以作业的形式让学生自己去查阅相关资料或者进行课后调研,使学生自行了解学科前沿的理论知识。应引用相似工程项目案例讨论,教师给定一个具体工程,通过引导的形式让学生自行讨论项目的生产过程,让其参与课堂教学,这样对学生的要求提高,学生通过讨论对课程的兴趣也增强,掌握知识的进程加快。最后要求教师积极开展科研立项,结合科技立项,教师指导学生申请项目,以增强学生以理论为基础、以实践为突破口的项目作业能力。
(二)完善实践教学
1.实施虚拟现实技术的实验教学。很多高校对于工程测量课程改革重点放在实践教学改革,以加强学生理论联系实际,提高解Q实际问题的能力,包括整合优化实验内容,增强综合性和开放性实验。但这种改革方式投入成本高,改革成果却不是非常显著。从测量专业的实践教学中可以看到,由于教学条件的限制及教学经费不足等原因,往往实验教学内容过于围绕教材开展,熟练仪器,了解或掌握一些测量的方法和手段,学生不能自由发挥对于某一实践工程项目的理解,这样导致学生到了单位,往往局限于基本的仪器操作或作图等工作,而很少有机会参与核心的技术设计工作。笔者认为,可以选择投入不大的参观教学模式,一方面扩大学生的知识面,一方面让其在实际参观中发现和感悟课堂理论知识。该教学模式可演化为利用三维虚拟技术,构建各种实际工程如观看各种工程控制网的布设、工程施工放样的实施、建筑物的变形监测等的虚拟视频,让学生通过观看该视频并结合老师的讲解,来更生动的了解工程的实际概况,或者利用学生立项构建的实验模型如地形沙盘,施工现场的测量模型等让学生来了解在建或已建工程的测量项目,从实际工程概况、施工工艺、工程现状、测量技术设计、具体实施等几方面,有现场技术人员及指导老师的讲解,让学生实实在在感受现场,及时消化课堂理论,把学生带到技术应用的最前沿,形成一种理性的认识,以发掘其理论联系实践的能力。课程教学外,在参观教学的基础上,我们可以采用项目实习的方式来进一步巩固和强化理论基础和实际动手能力。
2.适用项目实习教学法。加强实践与工作的联系,即开展项目实习。对于这类实习可从两种思路来分析,一方面,可以跟企事业单位共同合作,积极开拓实习基地,或者加强高校教师团队建设,增强实际工程项目开展能力,使学生参与教师横向的生产项目,让学生积极参与具体工程项目,融入到团队里,以工程岗位的具体任务为基础,以工程项目为平台,更大程度上将理论与实践结合,将理论应用于实践,解决实际问题,并对相应的知识进行扩展和创新。另一方面,积极整合现有的教学资源,将工程测量课程设计和工程测量实习结合形成一个具体项目,该目以整个课程体系为基础,体现能力本位特点,以工作过程为基础,以施工现场(或模拟施工现场、虚拟施工现场)为支撑平台,可围绕控制测量、变形监测、联系测量、地形工程测量、施工放样和线路测量6个项目开展,将学生分成不同的小组,设立组长、副组长等组织结构,从技术设计、测量实施到技术、项目总结,全程有各小组自行讨论,教师参与指导并制定相应的任务和要求,制订工作方案,参与各小组的实际工作,分阶段对过程进行控制及考核,每位小组成员分工合作,共同完成资料收集、技术设计书编写、外业实施、内业计算、项目验收、项目总结等工作,得到完整且合格的测量成果,最后进行相关问题的讨论及总结。
此外,毕业实习也可以作为工程测量课程的进一步深化,在工程测量实习的期间,安排部分学生深入生产单位进行实习,了解实际生产、参与实际生产,以此来巩固工程测量的相关理论知识,以达到提高学生动手能力、解决实际问题的能力。真正做到工程测量的教学与实际相结合。
(三)更新考核标准
理论考核方式应趋于多样化。课堂讨论、课后调研及理论考试这些都作为考核项目,分别占30%的比重,另外的10%给学生的创新能力评分,这样加强了学生参与到教学过程的主动性,扩展学生的知识面。此外,加强学生的实践能力考核,制定适合应用型人才培养的考核标准,将考核项目分为仪器操作能力、计算能力、仪器检校能力、绘图能力、放样方式方法应用能力、数据分析能力、创新能力和协助能力,以多方位的考核标准来严格要求学生综合能力的提高,同时量化的成绩来评定学生的实践能力,可以让学生相互促进,指导教师的监督、指导和随时提现教学过程中的不足。
三、结束语
本文对工程测量教学改革存在的一些不足进行分析并提出相应的解决方案。为了结合培养目标,提高学生综合能力、提高工程测量课程的教学质量,达到工程测量教学的人才培养目的,工程测量课程教学应在理论教学过程中穿插虚拟现实技术的参观实验,采取项目教学法,并注重教学实践的能力考核,以提高整体教学水平及教学质量。
【参考文献】
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[4]陈继光,石春娟,等.项目教学法在工程测量课程教学中的应用[J].山东英才学院学报,2010(1)
【基金项目】广西高等教育教学改革工程一般B类项目“测量实践课程的开放性创新教学改革”(2015JGB491);广西高等教育教学改革立项项目“应用技术型本科工程测量课程教学模式改革研究” (2016JGA425)
关键词:测绘技术;工程测量;GPS技术
中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:
1工程测量工作重要性分析
深入探讨和分析工程测量工作重要性有助于提高测绘测量企业对自身工作的认识,提高企业对测量质量管理的认识,有助于测量企业对测绘新技术引进与应用的开展。测绘测量企业必须充分认识到测量工作的重要性,以科学的管理为基础、以现代测绘技术应用为关键提高测量精准度、提高测量质量,以此为工程建设奠定坚实的基础。
2测绘技术在工程测量的应用
随着现代测绘技术与测绘仪器的发展,新的测量技术不断涌观,通过近年来的应用可以看出现代测绘技术正向着数字化、高精准度、低工作量的方向发展。其中GPS技术、GIS技术以及数字成像测量技术等已经成为现代测量工作的重要方式,通过现代测绘技术应用极大的提高了测量工作精准度,为工程项目建设奠定了良好的基础。
2.1GPS枝术在工程测量的应用
GPS测量技术是通过GPS接收机、数据处理软件以及终端设备组成。通过GPS接收机捕获的、按照一定卫星高度截止角所选择的待测卫星信号、静信号交换、放大与处理后在经过计算机与软件的计算最终得到测站点的三维坐标。其具有功能多、用途广、定位精度高、实时定位、观测时间段、测站之间无需通视、操作简便等特点。GPS测绘技术广泛用于公路、铁路工程的测量工作,以此提高测量工作精准度、降低野外测量劳动强度。根据所需测量工程情况做好采集计划、安排形成、准备路线图作为底图,并对采集设备进行准备。同时根据有关规范与工程资料拟定作业计划,并对作业方案进行分析与论证,最终确定最为适合的测量技术。如:常规静态测量、快速静态测量、准动态测量、实时动态测量等。由于现代GPS设备自动化程度较高其具体采集过程只需严格按照设备操作进行即可。最终通过GPS采集数据与系统软件的运算得出最终数据,并编制测量报告即可。需要注意的是在数据采集过程中,为了保障数据的安全,测量企业必须强化数据的统一管理、加强数据备份,以此提高数据的安全性。同时还要严格现场采集设备的搡作,保障测量数据的准确,提高测量质量。
2.2GIS技术在工程测量的应用
GIS技术是集地理数据采集、储存、管理、分析、三维可视化显示、成果输出为一体的测绘技术。其广泛应用于水利工程、城市规划工程等方
面。GIS技术是一种基于计算机技术的工具,可以对在地球上存在的东西
和发生的事件进行成图和分析,是整个地球或部分区域的资源、环境在计算机中的缩影。其包含有明确的地理参照系统,例如经度和纬度坐标,或者是国家网格坐标。GIS技术的应用提高工程测量成图效率,利用现代计算机基础简化了繁琐的内业数据处理与绘图工作简单化。减少了传统测量工作中野外测量的工作量,提高了测量工作效率。其所具有的精度高、劳动强度小、更新方便、便于保存管理及应用、易于等特点使得GIS技术近年来得到了广泛的应用。
2.3数字成像测量技术在工程测量的应用
数字成像测量技术是通过计算机系统将被测区域的二维影像提取三维信息,通过对被测区域进行几个或多个像控点的影像拍摄并经过计算机影像提取技术的相关软件的运算处理得到测量工作所需信息测量。其对于地形复杂、测量放线工作困难的测量工作具有较高的优势。数字成像测量技术降低了地形复杂、测量放线工作困难工程的工作难度、提高了测量工作的精准性。只需通过全站仪进行很少控制点的勘测后即可通过专业测量数码相机进行数字影像录入,最终通过数字近景测量软件对所拍摄工程现场影像进行匹配、定向、空三处理,解算出相片参数后生成正射影像、等高线、DEM等数据,并最终成图,完成测量工作。目前该项技术在公路建设中得到了广大测量企业的认可,极大的降低了测量人员的测量难度,有效提高了地形复杂工程所需测量数据的精准度,为工程建设项目的开展奠定了基础。
3测绘技术在工程测量中应用的展望
通过上述论述可以看出,现代测量技术正向着数字化、高精度、低工
作量以及自动化方向发展。工程测量中的遥感技术、3S集成技术等也正在逐渐的应用到各项工程的测量当中。由此可见,现代测绘新技术的应用有着良好的发展前景,其不仅能够有效地提高测量精准度、提高测量质量,同时也降低了测量工作量,提高了测量工作效率。在新的测绘技术应用过程中测量人员的专业技术水平的提高成为了影响测绘新技术推广与应用的首要障碍,其需要测绘测量企业通过对测量人员测绘新技术的培训以及相应的投入提高自身的专业技术水平、提高测量工作效率,以此促进企业综合市场竞争力的提高。
4结论
综上所述,GPS技术、GIS技术以及数字成像测量技术的应用得到良
好的效果,其预示了测绘新技术发展的方向以及良好前景。测绘新技术的应用提高测量工作的精准度、提高了测量工作质量、提高了测量工作效率,同时测绘新技术的应用大大降低了测量工作劳动强度与测量的难度,为工程项目的建设节省了时间、提供了翔实的技术数据,为我国工程建设项目的开展奠定了坚实的基础。测绘测量企业要正确认识新技术引进、应用投入、工作质量三者之间的辩证关系,积极应用现代测绘技术于实际工作当中,为提高企业测量工作效率、提高企业的综合技术水平奠定基础,为提高企业的综合市场竞争力奠定基础。
参考文献
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[2]蒋大力.GPS测量技术的应用[J].工程测量,2008,4.
[关键词]测控技术与仪器 智能化技术
中图分类号:TH70 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)04-0133-01
一、引言
测控技术与仪器专业是信息科学技术的源头,是研究信息的获取和处理,以及对相关要素进行控制的理论与技术,是电子、光学、精密机械、计算机、信息与控制技术多学科互相渗透而形成的一门高新技术密集型综合学科。它的专业面广,小到制造车间的检测,大到卫星火箭发射的监控都归于测控技术与仪器专业。测控技术自古以来就是人类生活和生产的重要组成部分。最初的测控尝试都是来自于生产生活的需要,对时间的测控要求使人类有了日晷这一原始的时钟,对空间的测控要求使人类有了点、线、面的认识。现代社会对测控的要求当然不会停留在这些初级阶段,随着科技的发展,测控技术进入了全新的时代。
二、测控技术的发展及其工程应用
测控技术,即测试与控制,是一门新型的技术科学,也是一门边缘科学。早在一千多年以前,我国就先后发明了铜壶滴漏计时器、指南针以及天文仪器等多种自动测控装置,这些发明促进了当时社会经济的发展。
二次大战期间,由于建造飞机自动驾驶仪、雷达跟踪系统、火炮瞄准系统等军事装备的需要,推动了控制理论的飞跃发展。二次世界大战后,控制理论扩展到民用,在化工、炼油、冶金等工业部门得到了进一步的应用,控制理论也日渐成熟。20世纪50年代末和60年代,控制工程又出现了一个迅猛发展时期,这时由于导弹制导、数控技术、空间技术发展需要和电子计算机技术的成熟,控制理论发展到了一个新的阶段,产生了现代控制理论。
测试技术是实验科学的一部分,主要研究各种物理量的测量原理和测量信号分析处理方法。测试技术是进行各种科学实验研究和生产过程参数测量必不可少的手段,起着人的感官的作用。一般说来,测试系统由传感器、中间变换装置和显示记录装置三部分组成。传感器将被测物理量(如噪声,温度)检出并转换为电量,中间变换装置对接收到的电信号用硬件电路进行分析处理或经A/D变换后用软件进行信号分析,显示记录装置则测量结果显示出来,提供给观察者或其它自涌刂谱爸谩R虼瞬馐约际醯姆⒄购艽笠徊糠质且览荡感器的发展。
传感器技术是在20世纪的中期才刚刚问世的。在那时,与计算机技术和数字控制技术相比,传感技术的发展都落后于它们,不少先进的成果仍停留在实验研究阶段,并没有投入到实际生产与广泛应用中,转化率比较低。
三、智能化技术的应用优势
随着人类进入计算机时代,计算机技术与仪器的测量与控制相结合,实现测量自动化、测量与控制智能化,使仪器的发展进入了测控结合的智能化阶段。可以说,测控技术仪器及国民经济的各个部门,是科学技术现代化的重要标志。智能化技术应用到电子工程中,可以有效的对电子工程进行优化,推动电子工程的发展和完善。其中:(1)智能化技术优化电子工程,使得电子工程设计更加简单便捷,智能化的操作相似,可以使得的电子工程的自动化控制水平得到提升,控制模型数据的变化形式,规避各类的控制问题。(2)提升电子工程的运行质量和运行效率,发挥其功能性,使其生产效率可以得到进一步提升,科学的智能化技术的运用,使得控制部分的控制质量和控制效率提升,降低安全隐患,提高效率。(3)简单的人机交互形式,可以使得的电子工程的操作更加简单直接,相关技术人员通过培训工作后,可以进行电子工程的相关操作的,有效的提高的数据的分析和应用质量。(4)发挥控制系统的功能性,通过智能化技术的应用,对系统内部的具体状况的进行分析,并可以实现自主的逻辑判断,有效的提高控制质量。
四、智能化技术在测控领域的应用
新一代测控仪器在保证其高可靠性、高效率、高精度以及多维化、多样化的前提下,更着重于智能化的应用。在信息拾取与数据转换、信息测量、判断和处理及系统控制方面大量采用微处理器和微计算机,实时显示与控制系统向三维形象化方向发展,技术操作向自动化方向发展,并且具有人工智能,从学习机进一步向人工智能机发展是测控领域发展的必然趋势。
1、计算机的辅助设计。当今社会,随着信息化与网络化的普及与发展,计算机已成了测控系统的中坚,网络技术越来越成为测控技术满足实际需求的关键支撑。计算机作为处理信息智能工具,具有以下优越功能:储存盒管理数据信息的功能;高效的图像显示和绘图功能;快速的数值计算能力;逻辑判断和推理功能。采用计算机辅助设计能有机地将计算机的各种功能和设计者的判断力、创造力相结合,从而加速了设计进程并提高了设计质量。
2、智能化下的虚拟技术
虚拟环境技术是测控系统中仿真技术智能化的发展新高度,是对智能化技术的延伸,采用人机交互技术有效地模拟人在自然环境中的视、听和动作,使操作者有身临其境的感受。在软件开发方面,NI公司的Labview和LabWindows/CVI功能强大,不仅使虚拟仪器的开发变得简单方便,而且为虚拟仪器做到时网络上提供了可靠的技术支持。智能化虚拟仪器使软件更加灵活高效,提供全方位的系统集成模块化硬件、标准的软硬件平台,带动了测控系统的升级和革新。
五、结语
现代测控技术是现代工业技术中的重要支柱,现代测控技术的迅猛发展可以为整个社会技术的进步和产业的升级起到改造和推动提升的巨大作用,越来越多的创新、高科技测控自动化的成果得到广泛应用。现代测控技术的未来发展将朝着标准化、智能化、系统化及系统功能的综合性等趋势发展,并更加标准化、开放化、全球化,推动技术水平的提高。
参考文献
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[2] 李欣国.浅谈现代测控技术及其应用[J].中小企业管理与科技,2010.
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Abstract: Rapid development of modern economy promotes the implementation of our highway project construction, at the same time, it also demans a higher requirement for technology management for highway construction enterprises. As the basis of highway construction, highway measurement is the key work to ensure the accurate positioning in the construction. With the continuous development of modern measurement technology, the application of GPS technology on the highway measurement is gradually increasing, too. The paper gives a brief discussion on application of GPS technology on highway measurement.
关键词:GPS;公路;测量;应用
Key words: GPS;highway;measurement;application
中图分类号:U41文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)18-0249-01
1GPS测量技术的概述
GPS卫星精密定位测量技术在我国公路测量中的应用起步较晚,其是利用GPS卫星定位系统以及数据处理软件等实现测量的技术,其主要由GPS型号接收系统、数据传输系统以及数据处理系统构成。其优点使得GPS测量技术在现代公路建设测量中得到了广泛的认可与引用。
2GPS技术在公路测量中的应用
2.1 GPS公路测量准备工作应用GPS进行公路测量,首先要在测量工作前做好基础的准备工作,收集公路工程有关资料,准备《公路勘测规范》(JTT061-99)、《公路桥位勘测规程》(JTT062-91)、《公路隧道勘测规程》(JTT063-85)、《公路路基施工技术规范》(JTT033-95)、《公路桥涵施工技术规范》(JTT041-2000)、工程《招标文件》、施工设计图纸及其测设成果等资料。并拟定测量作业计划,组织有关测量人员对工程设计方案等进行分析。最终选择适合公路工程特点的GPS测量技术进行公路工程的测量工作。目前公路工程测量中多采用常规静态GPS测量方式进行公路工程的测量。随着实时动态测量技术的发展,实时动态测量技术的应用也逐渐增多,并向着公路工程测量主流方向发展。以下就实时动态测量技术的实际操作等进行分析与论述。
2.2 实时动态测量技术在公路测量中的应用实时动态测量技术是在实施GPS实时动态测量技术获得要求点位精度后定制观测,通过点与点之间的通视快速进行测量,以此提高测量作业效率。首先由设计人员在大比例尺带状地形图上定线后,将公路在地面标定出来。然后由测量人员将中线柱点坐标输入GPS接收机,由系统定出放样点位。并通过每个点位独立的测量来杜绝传统测量工作中的积累误差,提高公路测量工作的放样精度。在公路中线确定后,及应开始着手进行纵横断面的测量。利用中线桩点坐标与绘图软件,得出路线纵断面与各桩点横断面。采用测绘地形图采集数据,减少了现场进行纵横断面测量的工作,童儿减少了外业作业工作,提高了测量工作效率。
通过上述论述可以看出,现代GPS实时测量技术在公路测量中的应用更多的是测量人员GPS设备与系统的操作,由测量系统软件经过测算得出结果,其减少了人工进行测量与计算造成的误差,提高了测量的精准度。
2.3 常规GPS测量技术在公路测量的应用由于工程测量技术条件的限制等原因,在许多工程中采用常规GPS测量的情况也较为常见。其测量工作的实施需要测量部门在进行观测前根据工程实际情况可学的制定观测计划,确定观测时段数、卫星高度截止角、几何精度因子等,以此为基础进行作业过程仪器的调度。在实际操作过程中,测量人员要首先检查仪器完好状态、保障仪器充足的电力供应,并复核采集器软件情况。同时由于实地操作中需要进行沟通等,还要注重通讯工具、交通工具的检验。做好基础准备工作后,即开始进行仪器的安装。首先进行测站仪器的安置,并将接收机、电源、采集器等按照正确的方式进行连接,并计算出天线高。然后按照采集器说明书要求操作步骤进行采集器的操作。数据采集完成,检查生成的观测文件毛病进行妥善保存后,进行测量记录等有关记录的填写,为后期的测算工作奠定基础。
2.4 以数据流的统一管理促进GPS测量技术的应用公路工程测量工作数据流对保障工程测量精准度有着重要的影响。实施GPS测量技术过程中,测量企业或部门要认识到统一数据流格式、统一管理、实现数据流电子化与数据流安全管理对GPS测量技术应用的重要影响。加强现场数据统一管理、加强数据备份、查询、调用等数据库的管理功能完善,为有效提高测量质量奠定基础,促进公路工程建设施工质量的提高。
3加强测量技术人员培养,提高GPS技术在公路测量的应用
通过上述论述可以看出,虽然GPS技术对于测量技术人员的操作等要求较为简单,但是其也需要科学的测量规划作为基础,以测量过程中的严格操作完成测量工作。这就需要测量企业或部门认识到测量技术人员对测量质量的重要性,加强测量技术人员培养与培训工作,使其能够熟练掌握GPS技术操作要求与要点,掌握GPS测量仪器的使用方式,简要由于操作问题造成的误差,提高测量精准度,为公路工程的施工奠定基础。同时还要认识到GPS测量技术在公路测量工作中应用的重要性,积极采用现代测量技术提高公路工程测量质量,为公路施工指明方向,促进我国公路建设的发展。
结论:综上所述,现代GPS测量技术在公路测量的应用极大的提高了公路工程测量工作的效率、提高了公路工程测量质量。GPS测量技术优势与较低的测量通视要求,使得其在现代公路测量中的应用越来越多,这也对公路测量技术人员提出了更高的要求。要求现代公路测量人员必须认识到自身知识结构更新的重要性,注重企业为自身提供的培训机会,积极努力的提高自身专业技术与测量新技术的掌握,为现代测量技术应用奠定基础,为测量新技术应用奠定基础,同时也为自身能够紧跟时展要求,适应现代测量工作奠定基础。以测量人员技术跟新为基础,促进GPS测量技术在现代公路工程测量中的应用,促进我国公路建设施工质量的提高。
参考文献:
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关键词:电子测量;教学改革;创新型人才
作者简介:顾明亮(1963-),男,江苏无锡人,江苏师范大学物理与电子工程学院,教授;魏明生(1976-),男,山东济宁人,江苏师范大学物理与电子工程学院,讲师。(江苏?徐州?221116)
基金项目:本文系中国高等教育学会“十一五”教育科学研究规划课题(课题编号:06AIJ0090048)、江苏省教育科学“十二五”规划课题重点项目(项目编号:C-b/2011/01/15)的研究成果。
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)23-0048-02
培养具有实践创新能力的应用型人才是当今高等教育的培养目标之一,课程教学改革是培养创新人才的根本措施。“电子测量技术”是现代科学获取信息的重要手段,是从事现代电子科学研究的必备基础,该课程也是电子信息、电气自动化和机械电子等专业的骨干专业必修课程,旨在提高学生所学专业课程中的专业基础理论和单元技术知识及独立设计、构建、调试仪器与检测系统的能力,强化学生对仪器与检测系统工程的感性认识。本课程是实践性非常强的一门专业课程,近年来,随着科技迅速发展,特别是随着自动化技术和信息技术的发展及其在工业控制中的广泛应用,电子测量技术在测量技术的研究、生产测试方法、信号处理方法和技术等方面发生了一系列的变革。为了配合高等学校培养实践创新性人才的需要,同时也为了培养的人才能适应现代科学技术的发展,教研室人员对“电子测量技术”课程的授课内容、教学方法和考核方法等进行了一系列的改革探索,教学中的实践证明该课程的一系列改革取得了良好的教学效果。
一、课程内容的改革
由于目前科学技术的迅速发展,电子测量技术正从传统的电子测量仪器向智能化、复杂化自动测试仪器和虚拟仪器等方向发展,使得当前的“电子测量技术”课程内容结构已经不能满足当前人才培养的新要求。其主要缺陷包括电子测量技术教材建设的滞后,该课程内容未及时全面反映技术新发展而导致体系陈旧等。因此,电子测量技术教材应与时俱进,在讲述传统测量内容的前提下应补充智能化仪器、虚拟仪器和复杂自动测试系统等一些新的技术理论,以及先进的仪器设计方法和操作方法,而且授课内容应全面反映现代测量技术的新方向和新技术。
在该课程教学内容的改革中,主要以电子测量技术的教学大纲为主要依据,以该课程的原理、结构和测量系统为主要体系,从电子信息科学的角度来理解和观察该课程,突破以往教学中就器件论器件的传统教学方式,努力做到思路开阔,层次清晰,阐述准确,结构科学合理。按照“理论教学模块”和“实践教学模块”相结合的体系结构进行授课,课堂教学主要采取理论教学模块,重点讲授该课程教学大纲基本要求的内容。内容主要分为:检测系统的误差理论部分,非电量检测方法及智能仪器设计应用部分,信号调理与数据采集技术部分和检测仪器系统设计部分。辅以实践教学模块,主要以实验教学、调研论文、智能仪器及虚拟仪器测试技术综合设计为主。
根据学生的专业方向选取不同的授课教材,并且根据不同的专业实际情况自编讲义加以补充,主要对教材中没有涉及的内容和讲解不充分的内容进行补充。还可以联系社会热点问题,如社会上地沟油问题出现之后,教师随时给学生补充探讨地沟油的测量方法,这样课堂和现实生活紧密联系在一起,使学生感觉到课堂授课内容的重要性和实用性,提高了学生课堂听课的积极性。
为了在授课中缩短理论与技术实践的差距,在课堂授课中,通过运用案例教学,大大提高了学生解决客观实际问题的能力,教学过程中进行校际合作,提高教学效果。让学生从教学内容融入到实际科研项目中去,比如讲到电磁检测时,给学生列举一些在研的省部级科研项目,使学生了解管道泄露的不同检测方法,使学生认识到某一种物理量不同测量方法,让学生体会到检测一些物理量的新方法、新思路,引发学生思维,激发他们的创新意识,取得了很好的教学效果。
为适应创新型本科人才培养目标和教学实际,在实验课程的教学中,把理论教学和实验教学结合起来,适当增加设计型实验和综合型实验对学生能力的锻炼,共设计了4个验证性实验和3个设计性实验。实践教学中一方面为了使学生理解电子测量技术的基本原理保留了基础性的实验,另一方面,开发了新的工程应用性综合性实验,可以对高年级各专业学科之间的学生因材施教。
二、教学方法的改革
1.重视第一堂课的教学