测绘新技术背景下高职数字测图实践教学探讨.pdf

测绘新技术背景下高职数字测图实践教学探讨李永川渊黄河水利职业技术学院袁河南 开封 源苑缘园园源冤摘要院目前高职数字测图实践教学存在教学内容单一尧教学组织困难尧教学效果不佳等问题遥在测绘新技术背景下袁可通过重构教学内容尧优化单项实训尧加强综合实训尧实现数字测图生产化等途径袁提升数字测图实践教学效果袁培养高素质的测绘技术技能人才遥关键词院数字测图课程曰实践教学曰全站仪曰郧晕杂杂原砸栽运 技术曰无人机测图曰四大模块曰六大任务曰一项生产中图分类号院郧642.44文献标识码院B凿燥蚤院员园援员猿远愿员辕躁援糟灶噪蚤援糟灶源员原员圆愿圆辕贼增援圆园圆猿援园猿援园18收稿日期院圆园圆圆原员圆原园源基金项目院圆园圆员 年度河南省高等教育教学改革研究与实践项目院基于产教融合构建测绘地理信息类专业群虚拟仿真实践教学体系研究与应用渊圆园圆员杂允郧蕴载远远苑冤曰圆园圆员 年测绘地理信息职业教育研究课题院基于测绘地理信息类专业职业教育适应性的研究与实践渊圆园圆员悦匀在阅园圆冤遥作者简介院李永川渊员怨愿园要冤袁男袁副教授袁硕士袁注册测绘师袁主要从事高校数字测图尧郧晕杂杂 测量教学与研究工作袁研究方向为三维建模与立体测图遥园引言数字测图实践教学是数字测图课程教学的重要环节袁对学生理解数字测图基本理论尧掌握野外数据采集方法尧学会内业数字成图方法尧提升专业素养等都至关重要咱员暂遥 在高职院校袁数字测图课程一般开设在测绘相关专业的第二学期袁 地形测量是其重要的先导课程遥通过地形测量课程学习袁学生已掌握测量的基本概念尧基本原理和仪器基本操作技能袁能进行高程尧距离和角度测量作业遥在数字测图课程中袁除了必要的理论知识外袁还需要重点关注仪器操作尧测图碎部点采集和内业绘图等内容袁实践教学比重大遥 随着测绘新技术的不断发展袁新的数据采集方法尧测图方法不断涌现袁数字测图教学改革势在必行袁构建适应行业发展需要的数字测图实践教学体系迫在眉睫遥员数字测图实践教学存在的问题员援员教学内容单一袁跟不上行业发展前沿数字测图兴起于二十世纪九十年代袁 随着计算机尧测量仪器和测图软件的发展袁全新的测图方式逐步形成袁并全面替代了传统的白纸测图遥早期成熟的数字测图方法主要是使用全站仪进行碎部点数据采集袁用 悦粤杂杂尧耘孕杂宰尧砸阅酝杂 等软件进行内业绘图遥随着 郧晕杂杂原砸栽运 技术的不断发展袁它的应用在测量中越来越普及遥 鉴于使用 郧晕杂杂原砸栽运 采集碎部点更加便捷尧高效袁它逐渐成为数字测图外业碎部点采集的主要方式咱圆暂遥 近几年袁随着无人机低空摄影技术的发展袁无人机航飞尧内业软件建模尧三维绘图等在数字测图领域的应用愈来愈广泛袁 无人机测图业务在测图生产中也已如火如荼地开展起来遥 但目前高职院校的数字测图教学还大多仍停留在全站仪测图阶段袁 部分学校在数字测图中融入了 郧晕杂杂原砸栽运 技术袁开展专门的无人机测图的学校则很少袁数字测图教学目标不能与行业发展衔接袁教学内容单一袁教学过程明显滞后于生产过程遥员援圆实践教学环节多尧任务重袁实训组织难数字测图实践教学内容主要包括导线测量尧水准测量尧软件平差尧全站仪建站尧全站仪碎部点采集尧全站仪数据传输尧郧晕杂杂原砸栽运 的认识尧郧晕杂杂原砸栽运 点校正尧郧晕杂杂原砸栽运 碎部点采集尧悦粤杂杂 软件绘图等袁既涉及仪器操作袁又涉及软件处理袁因此对任课教师的要求比较高遥 同时袁因为内容繁多袁仪器操作任务量大袁综合实训周期长袁组织实训也困难较多遥 在实践过程中袁学生分散于实训场地袁教师的监督指导难度也大袁当实训班级较多时袁实训效果难以把控遥 一些教师为应对上述困难袁会减少实习任务量尧缩小实习范围袁而这就必然削弱实习效果袁达不到课程实训目标咱猿暂遥圆数字测图实践教学体系的构建随着测绘新技术的发展袁 目前数字测图领域呈现全站仪测图尧郧晕杂杂原砸栽运 测图和无人机测图并存第 35 卷 第 3 期圆园23 年 7 月黄河水利职业技术学院学报允燥怎则灶葬造 燥枣 再藻造造燥憎 砸蚤增藻则 悦燥灶泽藻则增葬灶糟赠 栽藻糟澡灶蚤糟葬造 陨灶泽贼蚤贼怎贼藻灾燥造援35 晕燥援3Jul援202392的状态袁但数字测图教学则受限于课程设置尧教学条件尧教师能力等因素袁依然停留在以全站仪测图为主的阶段遥本文拟以黄河水利职业技术学院渊以下简称野黄河水院冶冤实践经验为例袁从重构教学内容尧优化单项实训尧加强综合实训等方面着手袁构建测绘新技术背景下的实践教学体系遥圆援员重构教学内容袁紧跟测绘新技术的发展在测绘新技术背景下袁 数字测图课程教学不能仅以全站仪测图为主袁需要融入 郧晕杂杂原砸栽运 和无人机测图内容咱源暂遥 这两部分内容分别在 郧晕杂杂 定位测量和无人机测绘课程中讲授袁 但它们一般开设在数字测图课程之后渊如图 员 所示冤袁这就导致任课教师在数字测图课程教学中不愿涉及后续将要开展的郧晕杂杂原砸栽运 和无人机测图课程内容袁 学生在学习郧晕杂杂 定位测量和无人机测图课程时也不重视已学习过的数字测图课程内容袁对数字测图相关的知识尧图 员相关课程设置情况Fig.1Condition of relevant curriculum setting地形测量数字测图计算机制图GNSS 定位测量无人机测绘第一学期第二学期第三尧四学期第四尧五学期技能掌握不牢固遥因此袁在数字测图课程中袁宜将 郧晕杂杂原砸栽运 测图作为一种测量手段融入课程尧展开教学曰将无人机测图的内业处理与三维绘图纳入教学内容体系袁无人机相关理论尧 外业航飞等内容可仍放在后续课程中讲解咱缘暂遥 数字测图课程教学内容重构渊如表 员 所示冤后袁可与当前数字测图技术发展前沿相适应遥圆援圆优化单项实训袁强化学生测图技能在表 员 数字测图理论教学内容体系的基础上袁进行单项实训设置遥按照教学项目袁可分为图根控制表 员数字测图课程理论教学内容体系栽ab.1Theory teaching content system of digital mapping course项目任务知识点技能点课时测图技术设计测图概述测图概念发展2测图方案设计方案设计内容尧方法4图根控制测量全站仪导线测量导线测量概述一级导线测量4四等水准测量四等水准测量概述四等水准测量2内业平差计算PA2005尧ESDPS尧COSA 等平差计算4碎部点数据采集全站仪数据采集草图法成图尧编码法成图全站仪建站尧全站仪碎部点采集尧数据传输8GNSS-RTK 数据采集GNSS-RTK 概述GNSS-RTK 点校正尧GNSS-RTK 碎部点采集尧GNSS-RTK 基站平移尧网络 GNSS-RTK设置与登录尧GNSS-RTK 数据传输8扫描矢量化数据采集栅格图尧矢量图尧数字仪数字化尧屏幕扫描矢量化屏幕扫描矢量化4数字地形图绘制数据预处理CASS 数据预处理2地形图绘制地物绘制尧等高线绘制尧图幅整饰CASS 地形图绘制8质量检查与验收质量检查与验收2无人机测图无人机测图概述无人机测图概述2内业建模建模概述用 CC尧PIX4D尧大疆智图等软件建模4三维立体测图EPS尧CASS3D尧SV365 等三维立体绘图6合计60测量尧碎部点采集尧内业数字成图和无人机测图等四大模块渊如表 圆 所示冤遥 由于学生在第一学期的前导课程地形测量中已完成四等水准与导线测量学习袁因此在本课程的单项实训中以复习为主遥 郧晕杂杂原李永川院测绘新技术背景下高职数字测图实践教学探讨93黄河水利职业技术学院学报圆园23 年第 3 期砸栽运 碎部点采集是数字测图碎部点采集的一种重要方式袁仪器操作简单袁无需过多赘述理论袁实训内容以仪器操作和碎部点采集为主遥 无人机测图的核心在于内业建模和三维绘图袁 教学安排以机房上机实训为主遥课时安排符合国家对职业院校理论尧实践课时比例的要求咱远暂遥圆援猿加强综合实训袁提高学生测图能力在专业人才培养计划中袁 数字测图课程会设置猿耀缘 周综合实训袁一般以任务为单元进行袁根据理论课程内容设置相应的实训任务遥 同时要求实训内容设置要全面合理袁任务量饱满袁组织要行之有效袁并保留适当的机动时间渊如袁恶劣天气影响外业测量冤遥综合实训时间长尧任务重尧涉及仪器多袁对实训的组织尧指导尧监督难度大遥鉴于此袁绘图软件和测量仪器的选择可根据本校实训条件进行配置袁 实训项目可安排全站仪一级导线尧四等水准测量尧全站仪碎部点采集尧郧晕杂杂原砸栽运 碎部点采集尧内业数字成图尧无人机测图等六大任务遥 每项实训任务可根据本校实训时长酌情增减遥如实训时长较短袁可采用 郧晕杂杂原砸栽运控制测量替代全站仪导线和四等水准测量袁 以提高图根控制测量速度曰可缩小测区范围曰碎部点采集可以 郧晕杂杂原砸栽运 为主遥 以 源 周实训时长为例袁具体安排如表 猿 所示遥圆援源通过顶岗实习袁实现数字测图生产化根据教育部等八部门发布的叶职业学校学生实习管理规定曳袁 学生在实习单位的实习时间要根据专业表 圆数字测图单项实训项目设置栽ab.2Single practical training project setting of digital mapping项目单项实训项目单项实训内容课时图根控制测量导线测量熟悉测回法角度观测尧电磁波测距2四等水准测量熟悉四等水准观测与记录计算2图根控制数据处理学会用 PA2005尧ESDPS 等软件平差2碎部点数据采集全站仪建站与碎部点测量掌握全站仪建站尧碎部点测量及数据导出方法4GNSS-RTK 的认识认识 GNSS-RTK 组成袁学会 GNSS-RTK 配置与点校正方法2GNSS-RTK 碎部点测量学会 GNSS-RTK 点校正尧GNSS-RTK 碎部点测量尧数据导出2地形图扫描矢量化学会用 CASS 进行图幅校正尧矢量化绘图2数字地形图绘制CASS 基本地形图绘制学会 CASS 基本绘图操作2CASS 等高线绘制学会等高线生成与修改方法2CASS 图幅整饰学会数字图编辑尧图幅生成与整饰2CASS 工程应用学会在数字图基础上的基本工程应用2无人机测图CC 建模学会使用 CC尧PIX4D 等软件进行建模2EPS 三维绘图学会使用 EPS 进行基本三维立体绘图6合计32人才培养方案确定袁顶岗实习一般为 远 个月咱苑暂遥 黄河水院测绘地理信息专业群均实行两轮顶岗袁如袁工程测量技术专业采取野圆垣员垣圆垣员冶的人才培养方式袁即 圆个学期理论尧员 个学期顶岗尧再 圆 个学期理论尧最后 员个学期顶岗遥 顶岗实习期间袁学生在生产单位进行数字测图实践咱员暂袁将在校所学知识尧技能应用于生产实表 猿数字测图综合实训项目设置栽ab.3Comprehensive practical training project setting of digital mapping实训任务详细内容时间安排备注全站仪一级导线实训区踏勘选点袁外业观测袁软件平差计算3 天完成平面与高程控制四等水准测量外业观测袁软件平差计算全站仪碎部点采集草图法全站仪碎部点测量8 天依测区情况袁 全站仪与 GNSS-RTK 测量采集可灵活配合完成RTK 碎部点采集草图法 GNSS-RTK 碎部点测量内业绘图使用 CASS尧EPS 等数字图绘制3 天依条件灵活选择软件无人机测图CC 等建模袁EPS 等三维绘图5 天依条件灵活选择软件整理成果控制成果袁草图袁数字图袁总结等1 天合计20 天94践袁实现理论尧操作与真实生产相统一袁学以致用遥圆援缘测图实践体系构建数字测图是一门实践性强的专业课程袁 学生通过单项实训尧综合实训和顶岗实习袁层层递进尧不断强化袁从根本上掌握了数字测图的流程和方法袁最终学会数字测图遥 基于测绘新技术背景构建的数字测图实践课程体系如图 圆 所示遥笔者连续三年在数字测图教学实践中引入了郧晕杂杂原砸栽运 测图内容遥 郧晕杂杂原砸栽运 操作越来越简单化尧智能化袁与全站仪测图相比优势更大遥 此外袁高科技的加持可以让学生学习兴趣更浓袁两次单项实训课渊合计 源 课时冤即可让学生轻松掌握 郧晕杂杂原砸栽运 仪器操作和 郧晕杂杂原砸栽运 碎部点采集方法袁 并能在后续综合实训中独立使用 郧晕杂杂原砸栽运 采集碎部点遥 对于无人机测图袁事先在校园实训区划定一块区域袁完成外业航飞袁形成基础数