大比例尺數字化測圖實踐教學改革探討

孫艷麗

摘要：隨著測繪及計算機技術的不斷發展，新型的測繪儀器不斷涌現，各專業的成圖軟件也應運而生。在測繪行業日新月異的大環境下，我院水利工程測量課程的傳統地形圖測繪實踐教學改革顯得格外重要。大比例尺數字化測圖實踐環節的實施，可有效地解決在測圖環節教學滯后產生的問題。

關鍵詞：大比例尺；數字化測圖；實踐教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）10-0114-02

數字化測圖是近幾年隨著計算機、地面測量儀器、數字化測圖軟件的應用而迅速發展起來的全新內容，廣泛用于測繪生產、水利水電工程、土地管理、城市規劃、環境保護和軍事工程等部門，數字化測圖作為一種全解析機助測圖技術，與模擬測圖相比具有顯著優勢和發展前景，是測繪發展的技術前沿。目前許多測繪部門已經形成了數字圖的規模生產。作為反映測繪技術現代化水平的標志之一，數字測圖技術將逐步取代傳統手工制圖，成為大比例地形測圖的主流。數字測圖技術的應用發展，極大地促進了測繪行業的自動化和現代化進程，使測量的成果不僅能打印出所需的地形圖或專題圖，還有方便傳輸、處理、共享的基礎信息，即數字地圖。

一、水利工程測量的教學現狀

我院自2005年成立以來，經過十幾年的發展，學院由原來開設的水文與水資源的兩個本科班，陸續開設了水利水電工程及工程管理專業，截至目前，三個專業共有八個班。每個專業均開設了《水利工程測量》，而大比例尺地形圖測繪是該課程的重要內容之一。為了提高學生的動手及理論聯系實際的能力，在該課程完成后，還要進行為期兩周的測量實習，實習的內容為大比例尺地形圖測繪。由于實驗條件所限，地形圖測繪的測量方法還是采用傳統的經緯儀地形圖測繪，該方法的缺點：一是在進行圖根控制測量環節，需用普通的經緯儀及水準儀進行平面和高程控制測量，測量數據多，平差計算步驟煩瑣，計算過程容易出錯，效率低；二是繪圖還是采用傳統的手工白板紙或聚脂薄膜成圖，該成圖法生產的圖紙具有精度低、不規范、不易保存、比例尺單一、不能一圖多用等缺點，已被數字化測圖所取代。為使學生掌握數字測繪的基本原理和基本方法，熟練掌握新儀器的測圖及成圖方法，畢業后更好地適應測繪工作，大比例尺數字化測圖實踐教學改革勢在必行。

二、數字化測圖改革的主要內容

1.教學計劃及教學內容的調整。現在的教學計劃及內容嚴重制約了數字化測圖教學。數字化測圖涉及的理論知識非常廣：測量學的基本知識；新型儀器如全站儀、GPS等數字化外業數據采集測量儀器的使用；繪圖軟件如CASS、AUTO CAD繪圖技術；測繪數據的存儲、傳輸及繪圖儀的使用。現使用的教材及教學內容中，對GPS的定位原理、組成及外業實施做了簡單的介紹，對GPS的種類、具體的施測方法沒有詳細的介紹；同時，對野外數據采集后，怎樣從全站儀、GPS測量儀器導入計算機或CASS軟件的方法，教材中也沒有專門的詳細的介紹，所以更換新的教材，并調整教學計劃及教學內容，增加有關數字化測圖的相關理論知識，顯得越來越重要。

2.改善實驗教學條件。大比例尺數字化測圖必備的儀器設備有全站儀或GPS、計算機、繪圖軟件等；至少配備能容納30臺電腦的成圖室。目前，我院工程測量實驗室，使用面積為60平米，僅有一套GPS RTK，沒有專門的地形圖繪圖軟件。由于大比例尺數字地形圖測繪包括地形數據野外獲取、數據處理、數據編輯、地形圖成果輸出等環節，為使學生每個環節都能得到很好的鍛煉，熟悉并完成每道工序的工作任務，應提高學生地形圖測繪生產技能，為其今后從事數字地形圖測繪生產任務打下堅實的基礎。需增加全站儀、GPS等測量儀器，添置計算機及數字化測圖軟件等室內繪圖軟件及附屬設備，為大比例尺數字測圖提供儀器設備保證。

3.增加室內成圖室。室內成圖室的建設是確保實習教學任務的關鍵環節，通過該環節學生可把野外采集的地面上各種地物和地貌信息轉化為繪圖軟件所能接受的數字形式，再通過數據接口傳入計算機繪圖軟件編輯成電子地圖，生產出內容豐富的電子地圖，根據需要可以輸出地形圖或各種專題圖。由于地形圖是由規范規定的地物和地貌符號組成的，這些專門的地形圖符號用普通的繪圖軟件AUOT CAD難以繪出符合規范要求的地形圖，所以購置專門的地形圖繪圖軟件如CASS等是完成該項教學任務的重要環節。該環節的完成需要面積大約120平米的成圖室，并配有必備的電腦及電腦桌椅、網絡設施、繪圖儀等設備設施。通過該環節的實施，使學生掌握數據導入、圖形編輯處理、地圖分發、地圖打印輸出各工序的教學任務，提高學生繪圖能力，讓學生真正理解測繪一體化的含義，提高他們測、繪各環節的各項基本技能，為培養測繪行業的人才打下基礎。

4.實驗教學內容調整。實踐教學分為隨堂實驗和實習，隨堂實驗、實習是實踐教學的重要內容，是提高學生實踐能力和綜合運用知識能力的必要環節，也是實現高等學校人才培養目標的有效途徑和重要保證。通過實驗、實習，將所學理論知識和專業知識與生產實際相聯系，提高認識，加深理解，不斷提高分析解決問題能力和實際動手能力。同時，在實習的過程中可以更準確、更及時、更詳細地了解當前國內就業狀況，轉變就業觀念，增強就業能力，樹立創業意識，為畢業后進入新的工作崗位或學習崗位奠定堅實的基礎。目前，工程測量隨堂實驗中大比例尺地形圖測繪是采用傳統的方法，為更好地鞏固大比例數字測圖理論知識，熟練掌握大比例尺數字測圖的“測”和“繪”的基本技能，需增加GPS RTK的認識與使用、數字測圖繪圖軟件的認識與使用。實驗項目內容設置如下：（1）認識數字測圖的硬件：①能夠簡單操作數字測圖硬件系統中掃描儀、繪圖儀等；②了解全站儀基本構造使用方法；③了解GPS RTK的組成、基本結構及操作步驟。（2）認識數字測圖的軟件：①了解并能運用數字測圖的常用軟件系統如AUTO CAD等；②初步了解并能簡單使用數字測圖中的專門繪圖軟件，如CASS等。其任務是通過隨堂實踐教學，使學生加深理解和鞏固相關的理論知識，掌握用全站儀和GPS RTK地形圖野外數據采集的方法。大比例尺數字化測圖實習內容安排如下表：

三、大比例尺數字測量教學展望

通過學校和教師的共同努力，相信大比例尺數字化測圖實踐教學改革將正式實施，使學生在進入測量行業時能盡快勝任相關測量工作，并具有較廣的知識面，有一定的創新能力，能盡快挺立在測量數字化前端，成為工程建設的中流砥柱。

參考文獻：

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[2]郭榮中.基于職業能力培養的數字測圖技術課程教學改革探討[J].農村經濟學：現代農業科技，2016，（5）.