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摘 要 隨著現代技術的發展,我國海洋測繪技術進進入了以3S(GPS、RS、GIS)技術為代表,以計算機技術為支撐,以數字測量為主體的海洋測繪新階段。對海洋測繪信息網絡系統的研究和探討是這個新階段面臨的任務。
關鍵詞 海洋測繪;信息網絡
中圖分類號P2 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)70-0174-02
0 引言
在相當長的一段時間內,海洋測繪主要以測量深度和底質為主。20世紀80年代后,掃聲納和海洋重力儀的應用,讓海洋測量可以得到海底地貌和海洋重力場數據。而雙頻測深儀的應用,讓我們可以對深度、淤泥厚度和底質類型等進行測量或判別,具有較好的實用性。20世紀90年代以后,新的探測船只配備的探測工具可同時完成多個測量任務,獲取海洋的綜合信息,提高經濟效益和軍事效益。這時海洋測繪信息網絡系統完善很有必要性。
1 我國信息化測繪現狀
隨著經濟的發展,我國的測繪技術也在逐步的向數字化、信息化的方向轉變,并逐漸走向成熟。信息測繪技術是在目前測繪形同發展過程中的各項需求的基礎上產生并發展起來的,指的就是以數字化技術為依托,通過互聯網這一方便快捷的運行環境,及時有效地向各地區的各類用戶提供地理空間等等方面的綜合信息。信息化測繪最為我國由傳統測繪向現代信息化、數字化策劃發展的關鍵階段,發揮了積極的作用。
2 信息技術在海洋調查中的應用
一講到信息技術,人們就會自然而然的想到計算機,信息技術是對計算機的充分利用的基礎上產生的,目前已經在各方面都取得了良好的進展。發展到現在,信息技術已經發展的較為成熟,能夠完成從點到面的大量的信息查詢工作。在大型船舶內建立一個計算機局域網可以再傳內實施數據處理。對于沿海地區,海洋學家一般運用無線電或者人造衛星來觀測還留的溫度,使用移動電話來觀測浮標等等。目前,很多國家的測繪船上都已經備有具有相應功能的計算機,例如有可以在淺海進行調查的機載激光測深儀,有可以用來測量深海的多波束側深儀,有深海測掃聲吶,還有將海底地殼變化和GPS相結合的調查系統。
3 數字化海洋信息的管理與提供
隨著海洋測繪的數字化發展成為一種趨勢,信息化海洋測繪被提了出來,而且海洋測繪的數字化發展趨勢為信息化海洋測繪提供了前提條件。目前,國際上以地圖生產為主的服務逐漸被地理信息的綜合服務所取代。空間地理信息的開發已經被許多國家列入了發展戰略。美國在20世紀90年代最早提出“數字化地球”的計劃,隨后歐洲、日本等國家也都加快建立署計劃地理信息系統的步伐。我國目前已經實現了數字化測繪,但是在信息服務的功能和機制方面都沒有跟上現代化測繪轉化的速度。
隨著信息技術的不斷發展和完善,因特網在全球范圍內的普及度越來越高,這就為海洋測繪服務提供了一些有利條件,同時也帶動海洋測繪服務方式的根本轉變。從用戶的角度來看,只需要訪問一個集成化的地理信息系統門戶網站,就可以隨時隨地的對各個地區的地理信息系統進行檢索和查閱,方便快捷。
4 信息化海洋測繪應注意的問題
實現海洋測繪信息網絡系統以下幾方面的問題:1)數據的版權問題,數據的版權在信息管理的技術層面是一個不可小覷的問題,因此研究人員要建立更加完善的數據版權的保護機制;2)政務的信息化。政務的信息化指的是通過因特網來提供電子。海圖、信息服務和電子航海通告等等。關于怎樣使NEC適應新時代的要求是今后需要解決的問題;3)信息的可靠性。有關海洋的信息在網絡上被廣泛應用,很多數據和信息可能會存在質量問題,因此相關部門應該主動地加強對海洋信息和數據的控制和整理。
5 海洋測繪信息保障網絡系統
海洋測繪信息保障網絡系統是通過專業技術人員制作并在網上建立海洋測繪數據庫,開通一項簡單靈活的用戶操作界面,方便各地的用戶及時的進行海洋信息查詢,一方面實現區域海洋測繪信息的一系列功能,如在線瀏覽、查詢、航保信息等等,另一方面解決了數據庫的鏈接與搜索問題,從而實現對電子地圖的統一查詢、搜索和多媒體新信息顯示等功能。海洋測繪系統主要包括前臺管理和后臺管理兩部分,前臺展示包括海洋綜合信息子系統和在線視頻會議子系統和海洋測繪信息WebGIS子系統;后臺管理部分包括數據管理、用戶管理和系統管理等方面。海洋測繪信息查詢是通過網絡對重要海洋測繪數據快速查詢和定位顯示。主要包括:查詢定位、信息瀏覽查詢、周邊信息查詢、最近查詢等。
5.1地名點杏詢定位
用戶如果需要查詢地點,只需在系統中,輸入查詢地點名,準確地點或者模糊字段,系統就可以快速的定位信息,定位到該地名點,并高亮閃爍屆示。
5.2 周邊信息杏詢
周邊信息查詢指的是首先以用戶要求的距離為依據建立夜歌緩沖區,再將查詢內容縮小到這個緩沖區內,以方便用戶對相關信息隨時隨地、方便快捷的查詢。
5.3 地圖報表輸出
地圖報表輸出所依托的基本思想就是根據用戶進行查詢時所提供的具置及數據類型等等作為查詢條件,系統庫自動的輸出符合條件的地圖數據內容,并以報表的形式展現的用戶面前。
5.4 最近查詢
最近查詢仍然實現建立一個緩沖區,該緩沖區是以用戶所提供的地名為中心的,系統首先把用戶所查詢的信息縮小到用戶所提供的緩沖區的范圍之內,再根據用戶的搜索要求進行相關信息的查詢。
6 結論
海洋測繪信息化不僅僅適應適應由傳統測繪向數字化測繪轉化的要求,還適應當今社會信息化的要求。隨著信息技術的發展,數字化海洋測繪體系不斷的走向成熟,并得到廣泛的推廣和使用。信息化測繪作為我國由傳統測繪向現代信息化、數字化策劃發展的關鍵階段,發揮了積極的作用。加強信息網絡系統建設是提升測繪服務水平和保障能力的迫切要求。
參考文獻
[1]寧津生,張祖勛,祝國瑞,等.高新技術與測繪學科發展[D].中國測繪學科發展藍皮書,2003:3-8.
關鍵詞:GPS-RTK技術;海洋測繪;應用
近些年來,GPS- RTK技術取得長足進步,在地形測量、工程測量以及控制測量等領域中都得到廣泛應用。從某種程度上講,GPS- RTK技術可以稱之為測繪領域的一場技術革命,具有里程碑的重要意義。海洋幅員遼闊,視野開闊,因此GPS- RTK技術特別適合海洋測繪。海洋測繪作為測繪領域其中一部份,也因GPS- RTK技術運用而起到翻天覆地變化[1]。
1 GPS-RTK技術的理論和參數求取
1.1 GPS-RTK 定位原理及關鍵技術
GPS-RTK相比較于常規方法的優勢在于它可以在野外實時獲取cm級的精確度,而不像其他測量方法需要再進行數據解析后才能夠得出cm級的精度。這是因為GPS-RTK采用了新的方法,載波相位動態實時差分是在測量上GPS運用的一個重大突破,可稱為里程碑。GPS-RTK技術是基于載波相位動態實時差分發展出來的一項測量技術,能夠極大地提高作業的精度和效率。在這種測量模式下,GPS-RTK基準站首先收集好觀測坐標,通過數據鏈接,最終將觀測值發送到流動站。之后,進行GPS觀測數據采集,將數據進行系統錄入,系統將其組合成為差分觀測值,然后對觀測值進行處理,從而迅速給出cm級的結果。搜集、計算、整合、輸出結果總共用時不會超過1s。作業的時候,狀態是運動或者靜止這都沒有關系,可以在動態環境下直接開始模糊計算,也可以在靜態下進行初始化后,再進入作業。GPS-RTK技術進行觀測值的追蹤時,需要四顆以上的衛星同步工作,這樣才可以繪制必要的集合圖像,使實時定位結果的給予成為可能。這項技術的核心就是數據的處理和傳輸,這兩項技術是GPS-RTK技術的關鍵技術,基準站要在要求的時刻將相關數據透過數據傳輸傳送到流動站上面,對于波特率的要求較高,波特率一般要達到9600,但是這種波特率是可以容易實現的[2]。
1.2 GPS-RTK參數的求取
根據GPS-RTK技術原理,各個數據的采集、接收、處理使用的都是WGS84坐標。使用相同的坐標可避免數據混淆,確保數據精確。參考站的起點固定在一個坐標上面,并同時計算發生的變化,利用電波進行實時傳送,流動站接收這些經過電臺傳送的WGS84坐標,并進行處理,條件符合時,就能夠得到相應的結果。這樣,流動站便可與參考站保持數據同步,由此得到高精度的WGS84三維坐標。把現在坐標和原來坐標的轉換參數求出,便可以符合到需要的點上。坐標系也不一樣,測量和實際使用的坐標系要進行轉換。
2 GPS-RTK技術在海洋測繪中的應用
2.1 GPS-RTK 技術在海面上測繪的實施
海域面積測繪應當嚴格按照 《海域使用面積測量規范(HY070- 2003)》的規定實施。海域使用有不同用海類型,不同用海類型界定具體的用海范圍,例如港口、航道、路橋、養殖及填海造地工程等的用海范圍界定,還要參照《海籍調查規范》的要求進行范圍確定。在開展海域面積測量,GPS- RTK技術就不再依賴用海項目的控制點,也不用控制點通視。移動站在目標位置直接進行測算。在開展海域面積施工放樣方面,RTK差分技術與以往放樣過程完全不同,放樣數據直接由手薄計算機計算輸入,同時移動站可以直接指出測量的移動方向和目標位置[3]。在目標位置上,移動站手薄顯示數據符合放樣精度時,會自動提示測量者已成功放樣,并指導下一步施工。RTK差分技術可以反復作業,不必重復輸入設計數據,不必擔心數據計算或輸入粗差。從而代替了從高級控制點做導線引入控制點的繁雜程序。
2.2 GPS-RTK 技術近海航道水下地形測量的應用
水下地形勘測是海洋測繪工作的一項重要內容,但由于作業環境的特殊性,實施水下地形測量比水上海域面積測量的難度要大許多,因此需要結合實際情況采取相應的定位方法。一般實踐中使用較多的主要有回返水聲定位、GPS衛星定位以及無線電測量定位等。有時需要幾個方法結合使用才能完成測量工作。目前開始嘗試將GPS- RTK與測深儀聯合作業,應用在水下地形測量工作中。此種GPS- RTK定位技術的應用主要涉及以下內容:1)選擇近海島嶼設置數據采集基站,應用現代化先進技術,并在測量船中安裝接收機及相應的探測設備;2)利用GPS導航實施定位,借助預先設定的機器依照操作人員指令每間隔一定時間向水下發出超聲波,通過對發射回來的聲波進行分析,得出海洋數據及定位結果。以水下地形測試實例,所設置的測深線與航海道之間保持互相垂直關系,沿航海道布置相應的檢查線路。利用徠卡gps1230以及海達hd27 數字測深儀實施平面定位,儀器所支持的有效距離為 30km,在此范圍之內可以確保0.25m 的動態精確值[4]。
此次水下地形測試所使用的是本文所探討的GPS- RTK實時動態定位技術,探測所欲達到的目的是:按照1∶2000的比例繪制所測量航道的水下地形圖,并且在測量過程中確保作業范圍不超出15km,同時應確保相關數據實時同步,基站與衛星之間的聯系狀況正常,接收站保持高效運行狀態,具體數據借助船上設備進行采集和保存。密采水深是數據的特點,一旦發現所收集到的相關信息存在虛假信號情況,應及時進行刪除,同時在數據不清晰的地段實施二次測量。如果實施再次測量所使用的是haidanav28海洋測繪軟件,第一步應對坐標進行修改,并對水位相關信息進行調取,在調整完畢方案的基礎之上對軟件進行啟動,進入自動測量過程。
2.3 近海航道水下地形測量
水下地形測量海洋測繪的內容之一,在沿海屬于海洋范圍的水下地形勘測。因為種種原因,增加了水下地形測量的復雜性,比如說:海洋面積廣闊;天氣狀況多樣;洋流的影響等等,所以海上定位需要視情況使用不同的定位方法。其中常用的有以下幾種:回返水聲定位;無線電測量定位;GPS衛星定位等。有時候一個測量過程要綜合使用以上的測量方法,才能得出結果。近年來,在南海地區的水下地形測量上,我國使用了RTK和GPS兩者結合的數字勘測技術,對GPS RTK定位技術的使用和推廣,做出了有益的努力。這種GPS RTK定位技術的使用有這幾個方面:在近海的島嶼上建立采集數據的基準站,使用高新技術保證海上定位的精確度,測量船需有接收機以及探測的儀器。然后,使用GPS導航,進行定位,間隔相同的時間段,由設定好的機器按照工作人員的預設,對水下發射超聲波,分析反射回來的聲波,寫下計算出來的海洋數據,以及當時定位的結果。
3結語
通過大量的實踐,發現在RTK方式出現之初不適宜立即進行具體的測量工作,需要在GPS處于穩定狀態大概20min的時候才是開展測量工作的最佳時機,這樣可以實現對測量誤差的有效控制。進入記錄數據之后,在工作保持正常狀態的情況下,對記錄方式無特殊要求,采取何種記錄方式的影響不大;需要注意的是,電臺傳輸信號是由距離限制的,大量的實踐表明,如果沒采用CORS系統GPS- RTK的范圍應當控制在10km 范圍以內,一旦超出這一范圍就會影響到解算速度及精準程度。在海洋測量工作中引入GPS- RTK技術的最大的優勢在于,即使出現臺風或大浪等較為惡劣的天氣也不會對測量工作造成影響,此外也不同考慮通視以及地形等方面的因素,相比較于傳統的測量方法,工作效率有顯著提升,并且還可以有效節約人力資源,實現了對成本的有效控制。
參考文獻:
[1]陳文. 研究GPS-RTK在海洋測繪中的應用[J]. 科技風,2013,12:82.
[2]萬杏官. GPS RTK在海洋測繪中的應用[J]. 珠江水運,2013,10:93-94.
關鍵詞:工程測繪;現狀;發展趨勢
中圖分類號:P2文獻標識碼: A
1國際測繪技術的發展
隨著空間技術、計算機與網絡技術、通訊和信息技術的快速發展,測繪技術不斷取得突破性進展,當前國際測繪技術的進展主要體現在以下兩方面。
1.1空間技術與衛星遙感技術
隨著全球導航衛星系統(GNSS)飛速發展,世界各國及組織均在升級改造或新建各自的衛星系統,世界四大衛星系統中,GPS 系統正在實驗二代衛星系統,歐盟伽利略衛星系統預期定位誤差不超過 1米,俄羅斯格洛納斯系統也已實現全球覆蓋,我國的北斗導航衛星系統也已投入運營。四大衛星系統兼容且能實現互相操作將成為國際 GNSS 發展的方向。隨著差分技術的發展,用衛星系統測定三維坐標的技術方法將測繪定位技術,從事后處理擴展到實時或準實時定位與導航,從靜態擴展到動態,絕對和相對精度擴展到米級、厘米級乃至毫米級。隨著重力衛星的成功發射,地球重力場觀測已經完成了地基到天基的轉變。基于衛星系統的大地測量觀測技術使得觀測精度和覆蓋率大大提高,這將有助于實現全球高程基準的統一。此外,空間衛星技術還與多波束測深系統結合形成海底地形地貌測繪新技術手段。傳統大地測量網正被日益,利用基于多種大地測量觀測手段的全球大地測量觀測系(GGOS)建設已成為發展趨勢。空間技術的快速發展帶動了航空航天遙感技術的進步。遙感技術朝著“三多”(多傳感器、多平臺、多角度)和“四高”(高空間分辨率、高光譜分辨率、高時相分辨率、高輻射分辨率)方向發展。短短幾年內,遙感衛星的空間分辨率已逐步提高到 30m、10m、5.8m、2m,并正在向 1m 或優于 1m 的空間分辨率發展。光譜分辨率可以達到 5nm~6nm 量級,400 多個波段。遙感技術的發展為世界各國城市和鄉村社會經濟特征和生物物理特征等專題的空間信息獲取提供了可能。高分辨率衛星遙感與航空攝影成為當代測繪信息的重要來源,對測繪產品形式的改變和地圖更新起到了極大的促進作用。對地觀測系統的小型化、衛星組網和全天侯監測也成為主要發展方向。
1.2地理信息處理與管理技術
在計算機技術和網絡技術支持下,地理信息數據采集和處理實現自動化、實時化、數字化并向智能化發展,三維空間數據管理已經成為當前的研究熱點。基于網格計算、云計算理論的 GIS 解決方案迅速出現,國際 GIS 軟件仍以 ArcGIS、數據庫管理系統Oracle 為主要品牌。各種技術的發展產生了海量空間數據,催生了 Google Earth、Skyline、Virtual Earth等三維空間數據管理軟件,逐步實現了空間數據管理的科學化、標準化、信息化。在衛星系統與計算機技術支持下,地理信息數據的獲取、處理與服務將實現無縫對接,通過數據終端,單位與個人用戶將得到實時的地理信息數據。
2國內測繪技術現狀
測繪信息獲取技術。我國的北斗導航衛星系統快速發展,目前已建成自主研發、獨立運行的覆蓋我國及周邊國家的區域導航衛星系統。天繪一號 02 衛星及資源三號衛星則成功組建了我國自主高分辨率測繪遙感衛星平臺。無人機遙感系統得到廣泛應用,能夠快速對地質環境信息和過時的 GIS 數據庫進行更新、修正、和升級。為政府和相關部門的行政管理、土地、地質環境治理,提供及時的技術保證。以多傳感器集成、系統誤差檢校、直接地理參考技術為代表的地面移動測圖系統關鍵技術取得重大進展。水下地形測量在精密多波束測深數據處理、聲線跟蹤、異常測深數據處理、實時水位和水深獲取、海床DEM 建模等方面均開展了相關研究,多波束系統也實現了測深從點到面得突破。測繪信息處理技術。測繪信息處理技術的發展主要體現在研制自動化、智能化的測繪與地理空間信息數據處理平臺,發展海量數據的快速精確處理和集成管理技術手段。開發衛星遙感影像的直接定位技術和自由網平差技術。以模糊度解算、周跳探測、定位解算技術為代表的 GNSS 數據處理與分析技術得到了快速發展。地理信息系統技術的發展則主要體現在空間數據集成、時空數據組織與管理、時空數據建模、時空分析引入智能方法、地理數據可視化等方面。
總之,我國的測繪信息數據處理技術,結合了遙感圖像綜合處理系統、機載激光雷達數據處理系統、空間信息三維虛擬現實系統、數字攝影測量網格系統、高分辨率遙感影像數據一體化測圖系統等,形成了從空間數據獲取到輸出全數字化的技術體系,革新了地理信息提取、顯示和輸出技術,初步建立了國家級遙感衛星數據接收和服務系統,實現了大范圍高分辨率衛星影像地形測繪技術。GeoImage、Im-ageInfo 等國產系列遙感軟件的誕生,為國家重大工程的順利實施提供了自主的軟件平臺和技術服務。
3國內測繪技術的不足
美國、歐洲在測繪科技領域占優勢的壓力在我國仍是長期存在,主要表現為:在測繪基準方面,我國基準建設與維護仍然主要依賴國外測繪儀器、衛星以及數據處理軟件。在數據獲取方面,信息獲取能力較弱,高分辨遙感衛星數據依賴進口,雖然北斗導航衛星系統已經進入第二代建設工程,但目前仍然無法滿足地理信息的實時獲取與更新。在數據處理方面,數據處理核心技術缺乏,自主研發水平較低,軟件高級人才欠缺,國際型、應用型的高級軟件人才更為缺乏。國產軟件 GeoImage、ImageInfosioram 雖然提供了自主軟件平臺和服務,但整體上沒有占據國內市場絕對份額;在數據管理方面,核心管理軟件和網絡服務軟件仍然部分依賴國外產品;自主產權的測繪技術、裝備水平及研發能力無法有效滿足測繪發展的現實需求,關鍵設備受制于國外;國際標準與國內標準融合不夠,測繪科技成果轉化應用不夠等等。
4 測繪行業的發展趨勢分析
目前,國內外測繪科學技術的發展趨勢有如下幾點。
4.1攝影測量的發展經過模擬攝影測量、解析攝影測量時代,已經于上世紀90年代進入到數字攝影測量時代。將數字攝影測量系統與地理信息系統結合,促進了測繪生產過程的數字化和自動化,從而實現無地面控制點或少地面控制點的航空攝影測量,擺脫了繁重的野外控制測量工作。
4.2大地測量自采用快速高精度空間定位技術,特別是使用GPS技術以來,逐步從靜態大地測量發展到動態大地測量,作用范圍從地球局部區域擴展到全球,研究對象從地球表面幾何形態深入到研究地球內部物理結構及其動力學機制,傳統大地測量理論和技術將產生重大變革。
4.3利用遙感技術對大陸、海洋、大氣等地球環境的變化進行長期觀測和分析,已經與遙感制圖、地球資源調查一樣成為遙感技術的主要方向。
4.4地圖學的發展呈現出多層次、多領域、多時態、多功能的特點,遙感技術、地理信息系統技術、機助制圖技術與多媒體技術的發展將使地圖制圖學的基本理論、技術方法和手段、工藝過程發生根本性的變化。
4.5地理信息系統已在某些專業得到應用并進入商品化生產的階段,隨著計算機技術和通訊技術的迅速發展,使GIS向多樣化和分布式處理邁進。在側重信息存儲、數據庫建立、查詢檢索、統計分析和自動制圖等基本功能的基礎上,GIS逐步進入開發分析、評價、預測、決策支持模型以及增加智能化功能的發展階段。
4.6海洋測繪方面,海洋測繪技術發展的總趨勢是向高精度、全覆蓋、全過程自動化的方向發展。繼續提高海洋測繪自動化程度,建立與海洋測量外業一體化的海洋測量數據庫,與海圖自動制圖系統銜接,建立海圖數據庫,最終建立海洋測量信息系統。
5 結束語
目前測繪工作已完成了由手工模擬向數字化生產系統的轉變,已成為城市信息港建設的一個重要的基礎部分,將面對全社會,及時提供基礎地理信息服務,具有重大的社會意義,責任重大。
參考文獻
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[2] 周星,周德軍,喬朝飛.信息化測繪技術體系的基本構成與戰略重點探討[J].測繪科學,2008(05).
老實、穩重、邏輯清晰、做事認真……
這是王華強給人的第一印象,經常漂泊在海上,他的皮膚曬得黝黑,但掩蓋不住臉上的自豪,這是一種海測人獨有的自豪。在南海航海保障中心廣州海事測繪中心(簡稱“測繪中心”)這個中國海測行業發源地的技術崗位上,他一待就是八年,由一個技術員做到高級設備工程師,王華強有足夠的理由驕傲,但他卻沒有,反而選擇了一條讓自己時刻繃緊神經的路。
大音希聲,大象無形。海測工作需要嚴謹再嚴謹,完成任務必須次次都精益求精,王華強滿懷一顆“匠心”開創了屬于自己的一番海測事業,在工作中一步一個腳印,在專業技術上不斷突破,在理論基礎上不斷總結創新。2008年進入海測大隊以來,他先后出色完成了馬航MH370失聯客機搜救、珠江口沉船應急掃測等任務,并參與港珠澳大橋建設測繪保障任務,主持或參與南海海區多個重點工程項目測繪保障,斬獲中國航海學會優秀測繪工程銅獎一個,中國航海學會優秀論文二等獎兩次,三等獎一次,還為測繪中心引入GDCORS系統,大大提高了一線測量人員的工作效率。
初探測繪,“門外漢”式的新兵
1983年出生的王華強已過而立之年,稚嫩褪去,處事老練。2000年至2008年期間,他本科和研究生在南京大學地理與海洋學院就讀,分別學習地理科學和海洋地質專業。海事測繪作為航運的保障服務部門,公眾對其認知度并不高,當初王華強也并沒想過自己會進入這個行業。據了解,海事測繪是通過開展海道測量,編繪出版各類航海圖書,提供與船舶航行密切相關的海岸地形、海底地貌、水文氣象、助航設施、航行障礙物等各種地理信息和航海信息,為海上運輸安全和航運經濟發展提供安全保障。沒入職前,王華強對海事測繪有一定了解,但是并不熟悉,命運仿佛早已安排好,他工作的第一個八年,將由一個測繪“門外漢”,搖身一變成為這個領域的高級設備工程師。
據了解,目前我國有廣東、天津、上海三個海事測繪中心,其中位于廣州海珠區侖頭村的廣東海事局侖頭基地于1955年成立,承擔著華南沿海廣東、廣西、海南三省(區)航行圖的周期性測量及相應160多幅海圖數據處理工作,同時開展疏浚測量、掃海測量、海上定位、專題圖制作等航海保障服務。2008年7月畢業后,王華強加入南海航海保障中心廣州海事測繪中心,先后在測量四分隊、三分隊擔任技術員,隨后擔任技術裝備科高級設備工程師。在這支華南地區規模最大、實力最強的海洋測繪隊伍中鍛煉,為王華強的海事測繪生涯打下了堅實的基礎,并提供了廣闊的發展空間。
入職初期,王華強由基礎測繪學起,恰逢2009年1月份,港珠澳大橋籌備建設,需要做一些前期勘探性質作業,王華強被派遣到這個項目協助工作。“我對海洋地質方面比較了解,做完這個項目后,為我今后的工作打下了堅實的基礎。”據了解,港珠澳大橋橋區水域水下結構物掃測是一個大型專項服務項目。當時由15人組成的團隊前后耗時40多天,測量面積達35.58平方公里。
大橋如何才能在海上搭建起來屹立不倒?這是一門技術活!說起這個問題,王華強滔滔不絕,他介紹,大橋橋墩只有打到海底的巖石層才會穩,所以當時他和團隊主要的工作就是探測整個港珠澳大橋橋樁的最佳位置,由香港到珠海沿線35.58平方公里的水域全部都是做地質勘探,期間還要摸清楚海底有無淤埋的沉船、光纜、管道、錨、炸彈等,以免因施工時情況不清造成損失。“探測完成后,我們要告訴施工方,什么地方有危險物,什么地方有過海電纜,什么地方地層比較危險,這份資料的提出,也提高了我們單位在地球物理勘探行業內的影響力,算是一種業務的突破。”
匠心獨運,技術創新的尖兵
海測是一門大事業,耐心、嚴謹、精益求精,工匠精神仿佛是海測人與生俱來的,這種精神在王華強身上也體現得淋漓盡致。王華強主要負責測繪中心海事測繪技術方面的工作,包括多波束、單波束、測流、水下機器人、水下聲學攝像、海底底質分類、海底物理勘探等。除了要熟悉日常的設備儀器使用方法、并用通俗易懂的方法教會單位基層技術員外,為進一步掌握設備的核心技術,他還經常要下大工夫、花大精力去研究設備,并與制作設備的國外廠家的技術人員進行交流學習。
【關鍵詞】工程測繪;GPS測繪技術;特點;應用
一、GPS測繪技術的基本特點
GPS即全球定位系統,硬件設備主要由環球通訊衛星和衛星接收裝置兩部分構成。GPS的工作原理基于無線電衛星的精準定位導航系統,能夠幫助用戶精確把握導航位置、時間以及三維坐標[1]。GPS的測繪技術融合了傳統測繪方法和高科技的現代化電子測繪技術,具有運用的廣泛性大、功能性強、自動化和智能化水平高、可操作性強等特點。近年來,GPS測量技術在傳統的測量技術基礎上引進了大量的現代化先進電子技術,在測量功能以及測量技術方面都有明顯的提高,測量效率以及測量精度極高。
(一)功能多樣化,應用范圍較廣
GPS技術不僅可以為用戶提供精確的三維置坐標,具有測量以及位置導航功能,同時還可以為用戶提供精確的時間和速度方面的完整信息,具有測時、測速的功能。隨著GPS技術的不斷發展與完善,這些功能也被逐漸應用到工程測量、海洋測繪、大地測量以及航空攝影測量等領域,應用范圍有了很大的擴展。
(二)定位精確
經大量的工程測繪實踐證明,GPS的定位精度較傳統定位方式有了顯著提高。首先,在靜態相對定位模式測量中若基線
(三)操作簡便
現代化的GPS測量技術不斷的引進各種先進科學技術手段,極大的提高了GPS技術的智能化、自動化及集成化程度,操作方法也非常的簡便。在實際的工程測量過程中,只需要工作人員了解儀器的安裝、基本的連線、氣象數據收集以及天線高度的量取等簡單內容即可,GPS儀器會自動進行衛星定位、跟蹤觀測并及時記錄等內容,工作人員只需要負責維護監測儀器的正常運行。因此對工作人員的專業要求并不會太高,也可以減少由人為失誤造成的誤差。
(四)測量速度快
現代的GPS測量技術在15-20min內可測量20km范圍內的相對靜態定位;在快速測量靜態定位時,在2min內即可觀測到15km內每個基準站和流動站的定位,同時在初始化的流動站觀測后可馬上進行實時定位跟蹤,只需要幾秒鐘就可以觀測到每個流動站的位置。
(五)全天候測量
外太空中存在不計其數的由地球發射的衛星,并且各衛星之間呈現均勻分布狀態,基本上地球的每一個角落都被覆蓋在內,因此GPS這種全球定位系統不限制時間和地點都可以進行測量。而且除了會偶爾受到雷雨天氣等極其惡劣的氣象影響,測量工作在其他氣象環境條件下均可正常[2]。
二、工程測繪中GPS測量技術的應用研究
(一)在工程變形監測中的GPS測量技術應用
在工程施工建設以及人們使用的過程中,常常會由于一些人為因素或者自然的外界因素導致地基發生變形甚至是位移。剛開始人們很難通過肉眼直接觀察到這些輕微的變形或者位移變化,當人們肉眼可觀察到時說明工程變形的程度已經極其嚴重,需要進行大范圍的維護、修補,不僅需要大量的資金投入,同時也會消耗大量的人力資源[3]。在日常生活中,最常見的工程變形包括建筑物的變形和沉降、大壩變形、因資源開采引起的地面沉降等,GPS測量技術具有高精度的三維定位功能,可作為各種工程變形及建筑物位移的重要監測手段。比如在大壩變形的監測工作中,大壩變形主要是由于水負荷的重壓所致,一旦出現大壩變形現象,會造成嚴重的后果,因此必須采取連續、精密的實時監控。GPS測量技術的精密定位可實現高程度的智能化和自動化監控,可以快速、精確的收集大壩變
形的數據,測繪的精確度可控制在1.0-0.1PPm,從而確保測量結果的安全性和準確性。
(二)在水下工程測繪中的GPS測量技術應用
在碼頭和海岸的施工設計、海洋資源的開發利用、航道的整治以及海港建設等多種海洋工程建設過程中都需要定位極其精確的水下地形測繪圖,在水下地形圖的測繪過程中,必須對平面位置的三維坐標和具體的水深程度進行精密測量[4]。傳統的測量技術主要采用三應答器、經外側距儀以及經緯儀等設備來測量平面位置的三維坐標,采用測探儀來測量具體的水深程度,測探儀的工作原理主要是利用超聲波進行測定,因此必須借用潮位移來測量潮位來校正水深測量值,最后再得到水下地形的高度。這些操作設備、步驟和方法對操作人員的專業要求極高,且非常的復雜,使用極為麻煩。在水下工程測繪中應用GPS測量技術,平面位置的三維坐標定位測量即快速,又精確,同時可利用實時定位以及實時分差定位功能進行大比例尺下的工程進行地形測繪。在實際的測繪過程中,可將潮位移、差分GPS接收設備以及測探儀共同組合成水下測繪的完整系統,工作者即可通過導航監視器來實時監測航向并進行及時的修正,操作簡便,可提高測繪的工作效率。
(三)在城市建設中的GPS測量技術應用
在城市建設的中,為了滿足城市規劃的需要,可以采用測繪技術城市規劃具有要求精度高控制面積大使用頻繁等特點。要把城市建成區和規劃區的進行的嚴格劃分對城市進行一個整體的規劃,對日后建筑物的建設提前做出計劃,從而減少其對城市的局以及公共環境的影響,以實現對城市建設的合理化隨著經濟的不斷發展[5]。現代化城市建設的發展越來越快,然而過度開發城市的資源,對城市的合理化發展造成了嚴重影響在這樣的情況下,對與城市的測量,有著更高的要求,工程的質量和進度與測量水平直接相關城市控制測量的速率以及準確度在引入測繪技術后得到了大大的改善,由于可以在任意時刻采集數據,而且還可以根據要求進行適當的調整,比傳統的測量方式有極大的進步速度快精度高費用低以及操作簡便是非常明顯的優勢,因而是現階段城市控制測繪的最好選擇隨著新科技新技術的不斷發展,技術在該領域的發展將會獲得更大的優勢同時,城市控制測量伴隨技術的發展將會達到更高的水平。
除上述功能之外,技術還能夠用于土地的動態檢測。由于所具有的精度高速度快效率高的特點,使得這種新的測繪方法足可以滿足現階段的土地動態檢測的需要,同時解決了傳統方法存在的速度慢效率低的問題,大大提高檢測的速度以及數據的精準度,節省大量時間和人力。
三、結語
由于具有的諸多方面的優勢,勢必會給工程測繪工作帶來全新的革命,各領域測量技術將會得到改革。不僅工程測繪的數據會更加真實更加準確更加可靠,而且將會擴大工程測繪的服務范圍,從而使工程測繪的質量和效率得到明顯的提高。毫無疑問,在未來的一段時間之內技術將主導整個工程測繪領域,并且在技術的革新進步的同時,將用更強的實用性拓展廣闊的發展空間。
參考文獻
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[3]陳巧英.論工程測繪中的測繪技術[J].科技創新與應用,2014,28(1):192-193.
關鍵詞:單歷元,卡爾曼濾波,TRACK
中圖分類號: P228.4 文獻標識碼: A 文章編號:
1引言
由于GPS系統具有全球性、全天候、精確的導航定位功能,因此其應用范圍也迅速滲入到了大地測量、工程測量、航空攝影測量、地殼變形監測、氣象預報、資源勘測、海洋測繪、地球動力學等多種領域,為人們的日常生產生活提供服務。如今,GPS已成為一門跨學科、跨行業、廣用途、高效益的綜合性高新技術。目前,GPS技術已經廣泛應用于變形監測領域,針對不同的監測對象和監測模式,國內外學者提出了許多提取變形信息的方法和算法。其中,GPS單歷元解算變形信息能在短時間內快速地獲取變形信息,這對于實時動態監測快速變形和緩慢變形中的突變信息的解算具有重要意義。
2 基于GAMIT中的TRACK模塊進行動態定位
2.1 試驗數據說明
本文中選取位于香港的GPS_CORS連續監測網中的十二個測站2007年第182天(即7月1號)的數據作為實驗數據,為了分析不同基線長度下的靜態解算精度,選取位于香港地區中間位置的HKST站作為基準站,其余觀測站距基準站的基線長度從幾公里到50多公里不等。由于篇幅有限,只選取代表性的三個測站HKSS、HKNP、HKWS做說明。所選三個測站距基準站間的基線長度如表1所示:
表1 各觀測站距基準站點的基線長度
2.2結果分析
為了能夠更清晰明了的看到不同歷元的解算值,本文將軟件所得計算結果與其真實值作差,并繪制成了如圖1-3所示的時間序列圖。對這3個站的結果統計殘差平均值和標準差,結果如表2所示:
表2 香港CORS測站的結果殘差平均值與標準差表格
圖1 HKNP 圖2 HKSS 圖3 HKWS
從上述圖和表中可以得出, TRACK解算的結果其平面坐標精度一般在0.1米以內,標準差為2~ 3cm之間;在高程方向一般精度都在0.2米左右,標準差為6~11cm之間。
3結論
通過上述實驗可以得出,不同基線長度的觀測站點,其單歷元解算精度是不同的。單歷元解算的精度隨著觀測站距離基準站越遠而越低。基線越短,兩個測站的觀測條件,如大氣條件,溫度條件等會越相近,差分模型解算的GPS精密單歷元解中,兩個站點間的共性誤差得到了較好削弱或者消除,求解的精度就會越高。Track解算的單歷元結果精度能夠滿足一般應用性工程的需求,但需要要注意基線的長度對解算精度的影響。
參考文獻
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關鍵詞:測繪工程碩士;課程設置;原則;實踐;研究生;論文選題;創新能力
工程碩士專業學位的設置是我國學位與研究生教育的一項重要改革措施,它突破了我國研究生培養中單一型的培養模式及研究生教育的瓶頸,在研究生教育的理論與實踐中具有里程碑式的意義,已經給我國的科技進步、經濟建設和高等工程教育改革帶來了積極影響,產生了巨大的社會效益。工程碩士在我國是一種新的學位培養模式,在培養工作中有許多問題和措施尚需不斷探索和完善,其中專業課程的設置是一個核心的問題,因為課程是人才規劃的藍圖,培養與教育目標能否達到,關鍵在于專業課程的設置。
一、測繪工程碩士的培養特點與培養目標
測繪工程是研究地球和其他實體與空間分布有關信息的采集、量測、分析、顯示、管理和應用的工程領域。研究內容包括確定地球的形狀和重力場及空間定位,利用各種測量儀器、傳感器獲取與空間分布有關的信息,制成各種地形圖、專題圖和建立地理、土地等各種空間信息系統,為研究地球自然和社會現象、解決人口、資源、環境和災害等社會可持續發展中的重大問題以及為國民經濟和國防建設提供技術支撐和數據保障。
根據工程技術人員工作性質,測繪工程領域范圍大致可分為:動態大地測量與環境變化及災害監測,空間大地測量理論與技術,精密工程測量與三維工業測量,海洋測量技術,交通導航工程,土木、水利、礦山、海洋工程測量,地籍測量與土地信息系統,數字攝影測量,遙感圖像處理與制圖,地理信息系統工程,地圖制圖及其生產自動化,國土規劃與管理。
測繪工程碩士的培養主要是為了解決測繪行業及相關工程部門高層次創新型、應用型、復合型人才緊缺的矛盾,面向生產第一線培養高層次工程技術和工程管理人才。通過培養,測繪工程碩士研究生應掌握所從事工程領域堅實的基礎知識和寬廣的專業知識,以及解決工程問題的先進研究方法和現代化技術手段,具有獨立承擔工程技術或工程管理工作的能力,具有較高的綜合素質和較強的創新能力和適應能力。
由于測繪工程碩士生源主要是來自企業的技術骨干和管理骨干,他們參加工作多年,知識結構單一且趨于老化,跟不上現代測繪新技術以及信息社會的飛速發展,通常都是工程現場實踐經驗豐富、理性思維能力較差,責任心強、記憶能力差,理論分析能力弱、解決一般實際工程問題的能力強,思考問題全面、注意力不易受干擾但思維反應速度較慢,這些特點就決定了測繪工程專業課程在設置方面既要充分考慮企業單位的實際需求,又要充分考慮學生的實際特點,在教學方面要采用適合于成人的教學方法與教學形式。
二、測繪工程碩士專業課程設置的原則與要求
根據測繪工程碩士的培養目標與具體特點,專業課程設置應該盡量遵循以下幾條原則:
1.專業共性原則
測繪工程領域工程碩士專業學位標準中的課程體系是對本領域工程碩士所需掌握基本理論、專業技能知識的規范和基本要求,也是所有測繪工程碩士教育深入和具體的教學要求,因此在課程體系的制定中應體現本領域知識理論系統的共性問題和要求。具體而言,在專業基礎課與專業必修課程中,要設置一些能夠體現出測繪工程理論基礎與技術基礎的課程,比如現代測量數據處理理論、現代大地測量學、數字攝影測量原理、地理信息系統原理、遙感原理、當代地圖學、測繪工程專業英語等課程。通過這些課程的學習,可以使他們掌握測繪工程學科的基本理論,奠定堅實的專業基礎。
2.應用性原則
工程碩士的培養目標決定了在課程設置方面必須對應用性原則充分給予考慮。工程碩士教育與工學碩士教育的顯著區別在于理論與實踐相互關系及其課程結構的要求有所側重。工程碩士專業學位在保證基本理論教學要求的基礎上,強調工程實踐,重視知識的應用,不是培養純理論型、科研型的研究生,而是培養應用型、管理型、復合型的工程技術和工程管理人才,因此在課程設置方面必須充分體現專業學位教育的應用性、實踐性等特點。具體而言,在測繪工程專業選修課中,要設置一些實踐性、應用性特色較為明顯的課程,比如高等應用測量、變形觀測數據處理、精密工程測量、水下地形測量、GPS數據處理、“3S”集成技術與應用、GIS軟件工程、電子地圖設計、圖像處理與分析、土地信息系統、土地資源評價的理論與方法等。這些課程都帶有極強的應用性,并且與具體工程實踐也有密切的聯系,教師在授課時可以結合具體工程實例,采用案例分析的方法講述,極其容易被學生消化與吸收,達到滿意的效果。
3.特色性原則
課程設置的特色性是指在統一培養目標和課程設置標準的前提下,工程碩士專業學位課程體系可以有一定的校際差異性,各個高校課程設置應具有地方性、差異性、開放性和靈活性。開辦測繪工程碩士專業學位教育的高校眾多,不同的學校處于不同的地區環境,具有不同的學科與人才優勢,具有不同的研究方向與特色,具有不同的辦學傳統與風格,所以,應允許學校在課程設置方面具有一定的自主性,以利于發揮其特長與優勢。比如武漢大學測繪學科在衛星定位研究方面向實力雄厚,大連艦艇學院測繪學科在海洋測繪方面成果卓著,中國礦業大學、河南理工大學測繪學科側重于礦山測量與開采沉陷方向……這些學校都可以根據本校的實際情況開設一些能夠凸顯學科研究特色的專業選修課程,使特定學校的特定培養具有了不可替代性或特殊性,而且在某些具體領域的實踐適應性上也將發揮重要作用。
三、我校測繪工程碩士專業課程設置實踐
河南理工大學測繪與國土信息工程學院自2002年開始招收測繪工程碩士,主要面向全國主要大、中型煤炭企業以及各類測繪單位的技術骨干與管理骨干,迄今累計招生達90余人,授予學位32人。根據近六年的培養經驗總結,結合學校測繪學科的具體情況,制定出了既滿足測繪工程碩士培養目標,又體現出學校辦學特色的專業課程設置方案(見表1)。
結合測繪學科發展,我們及時開設了測繪學科進展專題講座,專門安排在不同研究領域卓有建樹的教授、博導以學術講座的形式為工程碩士授課,使其了解學科的最新發展前沿。結合學校測繪學科實際,我們開設了與礦山測量相關的特色選修課程,為煤礦測繪技術人員量身定制理論聯系實際的課程體系,切實解決他們生產實際中遇到的問題,通過幾年的實踐,成效十分明顯,受到了學生的一致好評。
四、結束語
工程碩士的培養質量是工程碩士培養的生命線,專業課程設置是工程碩士培養的重要內涵之一,只有不斷地完善專業課程設置,強化領域特色,才能滿足企業對人才知識結構的需要,才能滿足企業技術人員的知識更新需要。隨著測繪學科的不斷發展和專業建設的不斷完善,要正確制訂為企業工程服務的測繪工程碩士專業課程體系,把握好質量關,抓住機遇,迎接挑戰,全面推進測繪工程碩士專業學位的教育。
參考文獻:
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關鍵詞:市政工程; 測繪; 質量
隨著我國社會與經濟的快速發展,市政工程建設如火如荼,對測繪工程的需求量也日益加大。目前,很多大中型測繪工程投入了數百萬甚至千萬元的資金,這樣大型的項目,在市場經濟條件及科學技術發展的情況下,無論是其技術的復雜性,還是建設周期與組織管理的難度都比較大,如果仍然按照傳統的測繪質量管理方法,必然對市政工程產生影響,難以保障項目達到質量要求并順利完成。因此,提高市政工程測繪工程的質量管理手段已勢在必行。
市政工程的測繪工程質量管理意義
市政工程的測繪工程質量管理既關系到建設的質量和安全,也為我國經濟社會的順利發展提供科學決策,并對推進我國信息化建設進程具有十分重要的意義。測繪工程質量的提高是我國信息化建設戰略的基本保證,也是提高測繪工程單位管理與決策控制能力的重要手段,更是實現市政工程測繪工程全面協調發展的重要要求。另外,有關測繪工程的質量管理是測繪單位實現統一控制、統一監督、統一管理的重要內容,對推進市政工程的發展發揮重要作用。因此,可以認為測繪工程的質量管理是《測繪法》賦予市政工程測繪工程的重要職責,也是測繪行業依法實行測繪控制與管理的基本標準,同時提高測繪工程的管理能力、監督能力以及服務能力和控制能力。
因此,市政工程測繪工程的各部門應積極落實質量管理手段,以此加強測繪的監督、控制與管理,逐步完善質量管理體系,強調工程質量,加大監督檢查力度,推進工作手段的創新,提高測繪工程隊伍建設,以不斷完善市政工程測繪工程的整體質量水平。
提高市政工程測繪工程質量管理的有效手段
2.1樹立全員質量意識
在市政工程中,最高管理者具有決策的關鍵作用,因此若想提高市政工程測繪工程的質量水平,應提高領導的帶頭作用。質量管理應遵循“以人為本”,樹立全員質量意識,確保測繪工程質量的提高。因此,需加強市政工程領導及質量管理員的理論學習和業務培訓,鼓勵測繪人員多加入各種培訓班,或者以座談會、專家授課等形式,確保定期不定期培訓的開展,并在職工中開展質量意識的繼續教育,提高指導作用,再加上各種經驗總結會、學習交流會、質量評比會等,加強職工的愛崗敬業精神,提高質量意識,確保各項質量管理手段的順利開展。
2.2加大人力與經費的投入
由于市政工程的測繪工程具有一定公益性,難以由市場機制自發調節。但是市政工程測繪工程的價格與價值相背離。雖然國家每年投入的市政工程經費都有所提高,但是其增加幅度仍難以滿足生產成本增長需要。根據當前的投入水平來看,市政工程測繪工程的投入水平已有所下降,而且我國目前只有為數不多的測繪單位具備先進測繪技術水平。
因此,若想提高市政工程測繪工程質量,必須加大人力與經費的投入,促進測繪單位有能力配備高技術人員并更新設備、實現技術改造,提高測繪科技水平和生產能力,提高測繪成果的準確度。合理加大人力與經費投入,主要從以下三方面著手:一是更新國家基礎地理信息,并列入國家與省級的年度經濟計劃,在經費計劃中列有專項,合理安排經費額度,再經過測繪主管部門的監督實施;二是以分級管理落實測繪工作,改變多年來我國市政工程多由國家測繪局承包的狀況;三是充分利用多種技術方法,以多渠道籌集資金,并建立測繪成果的有償使用制度,完善經費補償機制。
2.3建立健全質量管理體系
建立健全質量管理體系,是提高市政工程測繪工程質量管理的關鍵。測繪工程的質量控制是對測繪行業的管理控制,但是測繪人員分布在我國各經濟建設部門,各自差別較大。但是,從測繪行業的特征來看,他們最終都是為了經濟建設提供測繪信息與服務。為了確保市政工程測繪工程的質量管理順利推進,必須完善相應的質量管理體系,如監督機制、激勵機制、制約機制及檢查機制等。通過將測繪工程綜合質量管理與體系控制的結合,達到預期工程質量目標。另外,還應完善測繪行業與市場質量管理的控制資格審查認證與年檢工作,建立測繪工程的質量定檢、統檢及抽查等制度,并將考評與統檢、抽查的結果相結合,作為測繪工程單位年檢的重要依據。
通過制定測繪工程行業的質量管理制度,填報統計表,可及時了解動態信息,全面推進資格認證管理,實現測繪的科學性、準確性。通過對市政工程測繪工程的質量管理,加強對測繪工程的抽查力度與質量控制,不斷完善抽查的程序和方法,并擴大測繪工程檢查的范圍,統一標準、嚴格要求,并定期向社會公布抽查結果,自覺接受社會監督,實現測繪工程的公平化、透明化。
2.4加強測繪文件的審查
文件是提高市政工程測繪工程質量管理的重要保障,通過編制質量管理文件,并積極落實,可對測繪工程中存在的問題及時改進。識別測繪工程質量管理體系所遵循的過程,并確定這些過程的順序與作用,加強過程控制的有效準則與方法,以獲得必要資源和信息,支持測繪過程的有效動作,強調這些過程的測量、監控及分析,通過必要措施,實現策劃結果并持續改進。測繪工程質量管理體系的所需過程包括資源、管理、產品實現與測量。產品的實現過程與支持過程應包括管理職責、質量管理體系、產品實現、資源管理、測量分析與改進等內容。在文件之前,應獲得相關部門批準,確保文件的適宜性。在文件記錄中,應控制記錄的檢索、標識、保護、貯存、保存期限及處置方式,同時確保文件按照職責分配制定。
另外,對于市政工程測量工程的要求也應形成文件,其中包括測量程序、測量儀器的規范、操作規程、驗證報告、確認報告、測量不確定值的估算、允許的誤差極限等。
2.5減少人為因素造成的質量問題
市政工程測繪工程具有自身特點與生產規律,其本質是向市政工程項目提供準確的地理信息,可滿足社會發展與國家經濟建設的需要。由于測繪工程提供的是空間位置和疊加在其基礎之上的地理信息,因此測繪工程包括屬性精度、位置精度等,其控制過程與檢驗過程比較復雜,需要邏輯一致且保持完備性。
影響測繪工程質量的原因有很多,其中人為因素是最根本的。在每一項市政工程測繪工程中,職工是生產的主力,只有他們不斷加強培訓、提高水平,才能真正提高工程質量。但是目前,測繪工程普遍存在混亂局面,有些測繪工程的負責人利用大部分工作時間找市場、談業務,或者忙于應付各種會議、接受各種名義的檢查,因此忽略了對測繪人員素質的提高,沒有認識到測繪人員專業素質與職業道德素質的重要性與緊迫性。因此,測繪人員的培訓力度不足,其業務素質與質量水平普遍偏低。因此,測繪工程管理者必須轉變觀念,加強對測繪人員的技術培訓,調動員工的積極因素,為提高市政工程測繪工程質量提供基本保障。
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【?P鍵詞】測繪專業;職業技能;校企合作;深度融合
【Keywords】 surveying and mapping professional, vocational skills, school - enterprise cooperation, the depth of integration
【中圖分類號】G718.5 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069(2017)04-0058-03
1 引言
國家經濟和國防建設離不開測繪,尤其是近些年來,受航空航天遙感測繪、地理國情監測、應急減災等國家基礎測繪項目的推動,測繪類專業人才需求劇增。反觀測繪類高校畢業生,僅有少數人能熟練掌握專業基本技能和快速適應崗位需求,這和近年來高等教育規模的快速膨脹互成矛盾。究其原因,主要在于多數高校培養的畢業生職業能力不強,學生向工程師的身份轉化需要較長的知識補充與實踐過程。一些高校在人才培養的過程中,過多地強調知識基礎和理論體系的完整性,實際應用和實踐能力培養薄弱,開展實習實訓僅僅注重單項技能的訓練,忽視了知識的綜合運用與創新意識的教育[1]。
面對上述問題,不少高校引入“校企合作”,期望學生在參與具體生產項目的過程中,提前明確崗位能力需求,熟悉測繪作業生產規范及流程,對于實踐中遇到的問題,有針對性地學習,做到“畢業即就業”。但受到學校、企業出發點存在差異,管理模式不合理,學生認識不深入等諸多客觀原因的限制,導致一些合作中斷,一些合作沒有到達預期目標。本文結合作者所在院校校企合作案例,提出從人才培養方案、合作管理、帶動效應等方面深入融合,進而實現學生職業能力的有效提升。
2 測繪類專業人才培養特點
測繪是一個綜合類交叉學科,可劃分為大地測量、工程測量、海洋測繪、攝影測量與遙
感、地理信息和地圖制圖學等分支學科,畢業生可在國土資源調查與管理、基礎測繪、城鄉建設、土地房產、城市規劃等國民經濟建設部門從事空間數據采集、空間數據處理、空間數據庫建庫、空間信息服務、工程系列等方面的工程施工、工程組織、生產研究等工作。而受辦學定位和客觀條件的影響,多數高職院校甚至本科院校測繪類專業招生僅是工程測量技術專業,開設課程以測量課程為主,輔助開設地信、攝影測量、數據處理等課程,僅開展校內測量實習實訓,與生產實踐脫節。而測繪專業是一個實踐性強、技術更新快、專業技能要求較高的專業,為了培養合格的應用型人才,需要從各個教學實踐環節進行研究和改革[2]。
高校測繪專業學生應該掌握的基本專業技能包括計算機的基本操作能力、各項基本測量儀器的使用以及測量數據的簡單處理能力,保障入職后能夠靈活應用自己所掌握的知識,熟練操作各種測量儀器與設備,完成各項日常工作。職業核心技能則要求入職者掌握測量基礎知識點、地形測圖、工程測量、控制測量、地籍測量和空間數據處理等基本知識,面向工程施工、管理、服務第一線,具備從事地形圖測繪,中小型工程控制網布設、施工測量與放樣,工程組織與管理,以及空間信息處理與管理等工作能力[3]。
隨著測繪新技術不斷地出現,工程測量技術已經由原來的手工測量逐漸向電子化、數字化、自動化方向發展,給測繪人帶來了新的挑戰和機遇。測繪人的工作模式也有了很大的轉變:測繪區域覆蓋海陸空,測量儀器向高精專轉型,作業方式自動化、集成化高,大大解放了人力。
3 校企合作綜述及問題
校企合作有多種模式,工學結合、定向培養、現代師徒制、項目合作、校外實踐基地等等。其本質均是聯合學生在校學習與企業實踐,提高學生培養質量,以期達到學校與企業資源、信息共享的“雙贏”目的。但很多合作僅停留在表面,企業不能深度挖掘學生潛力,學校對學生管理力度不夠,未能實現預期合作目標。歸納起來,有以下幾個方面的原因:
3.1 人才培養方案固化,不能適時按需調整
人才培養方案是高校實現人才培養目標的基本途徑,是全面提高人才培養質量的重要保證,隨著社會對人才需求的變化越來越快,要求高等教育的人才培養方案亦應進行不斷的改革,以適應新的社會需求。黨的十八屆三中全會明確提出“創新高校人才培養機制”,教育系統以實施“基礎學科拔尖學生培養試驗計劃”、“卓越計劃”、“科教結合協同育人計劃”、“試點學院改革”等為抓手,積極探索創新人才培養的新機制、新辦法,取得重要進展。
而現階段很多院校的人才培養方案仍然按照傳統的教學模式制定,過多地追求學科理論的系統性和完整性,缺乏針對性、實踐性和職業特色,在專業設置、培養方式、課程設置、教學過程等方面與企業需求不符,導致學生在校所學的知識和技能與現代企業要求相差甚遠,畢業生的專業技能不能滿足頂崗實習的要求。另外人才培養方案固化,連續多年不做調整,不能緊跟行業發展,則是一個較為典型的問題。
3.2 缺乏良好的反饋機制
在諸多校企合作的開展過程中,無論是學生進入企業參與具體的生產項目,還是企業派遣技術人員進校指導學生并負責項目的運行,都存在監控力度弱、過程反饋實效性差的問題,一方面,學生進入企業仍以學生身份自居,自主性差且缺少老師的管理,會出現作業質量差、難管理等問題;另一方面,生產任務放在學校,易出現生產工期延遲,質量返工等問題。前者在企業與學校之間,后者在企業技術人員和負責人之間溝通對接都有延遲,對于具體項目實施過程中產生的問題,不能及時有效地解決。
4 深度融合的有效途徑
鑒于以上的問題,結合筆者參與校企合作以來總結的經驗教訓,提出從人才培養方案、管理模式、師資隊伍建設等途徑進行改善,實現深度融合。
4.1 雙方互動,聯合制定人才培養方案,有針對性培養職業能力
在人才培養方案的制定中,由校內專業學術委員會和企業專家團隊首先對本專業的人才需求進行深入調研,梳理出生產一線的崗位技能,結合歷屆畢業生上交的職業能力調查問卷中反饋的信息,就培養目標、專業設置標準、實訓基地建設、課程開發、實踐教學體系、人才培養與評價等方面進行探討,實時調整原有培養方案中不合理的內容,實現課程體系和崗位職業標準對接,使得學生專業職業能力與企業崗位能力零距離對接。比如在現代學徒制的模式中,可根據專業生產崗位對職業能力的需求,把學習過程劃分成職業能力初級―中級―高級三個階段,每個階段再由校內學習任務和校外學習任務組成,保障理論和實操同時兼備,培養綜合型素質人才。
4.2 明確雙方權利義務,加強管理,獲得利益最大化
校企合作開始階段,明確企業和職業院校雙方在合作中的責任、權利和義務,校企雙方各司其職,各負其責。針對合作的任務,校方應因材施教,組織感興趣有專業特長的學生參與,避免“一鍋端”造成的部分學生做事不積極,消極怠工的現象,同時要求專人負責制,協助企業做好學生的管理工作。企業要做好技術指導和監督工作,保障學生快速適應新環境,對于具體的生產任務快速上手,同時定期檢查學生實習任務完成情況,預防返工等問題出現。對于合作過程中涌現出來綜合素質較高的學生,企業可優先選擇錄用,并鼓勵學生取得相應學歷證書和職業資格證書,實現職業教育與經濟社會發展的良性互動。
4.3 專業辦企業,鼓勵教師轉型“雙師”
針對校企合作過程中的學校、企業主體分離以及學校熱企業冷現象,一些高校提出“專業辦企業”的人才培養模式,這一模式可通過整合專業建設和企業崗位需求,開展“項目式教學”,實現教學與生產對接,解決學生厭學、教學難教的問題,有效提高了人才培養質量,培養了教學團隊,增強了社會服務能力。這是一個行之有效的模式,改變了以往的校企雙方合作不對等、“一頭熱”、管理松散等問題[5]。
另外,針對高校青年教師由于“從學校到學校”缺乏生產經驗的原因,導致課堂內容空洞乏味,理論聯系實踐較少的問題,可通過校企合作實現專業教師與企業技術人員對接,解決“雙師型”教師隊伍建設問題,構建校企教學研究團隊和技術創新團隊,緊跟測繪專業發展前沿,把握行業生產標準,實時開發和調整實踐教學體系,提高教育教學水平和企業生產效率[4]。
4.4 傳幫帶,老生帶新生
受學生個體綜合素質的差異影響,每個學生在校企合作中表現不一,可挑選優秀的學生幫助那些適應性差的學生,在現代學徒制中,也可以通過“以老帶新――傳幫帶”,開展崗位練“兵”活動。這是一個互動的過程,老生將經驗傳授給新生,新生通過問題反饋,激發老生思考,共同進步,更好更快地完成具體生產任務。