第一篇
1各坐標系統(tǒng)相互轉換研究及精度檢測
1．1西咸坐標系與CGCS2000坐標系轉換
西咸城市坐標系和CGCS2000坐標系之間的相互轉換采用橢球膨脹法及高斯正、反算結合的方法進行，以保證兩套坐標系統(tǒng)之間的嚴密數(shù)學對應關系。轉換步驟:①將原坐標系下的平面坐標進行高斯反算，得到大地坐標;②將大地坐標進行橢球膨脹或縮小變換，得到新的大地坐標;③將新得到的大地坐標進行高斯正算，獲得目標坐標系下的平面坐標。
1．2CGCS2000、1980西安及1954北京坐標系的關系
新布設控制點成果:由于從國家測繪部門收集到的已知點成果均具有CGCS2000坐標系、1980西安坐標系及1954年北京坐標系下的三套成果。西咸新區(qū)測繪工程中新布設的控制點在CGCS2000坐標系、1980西安坐標系及1954年北京坐標系中成果不采用坐標轉換的方法，采用分別在CGCS2000坐標系、1980西安坐標系及1954年北京坐標系進行二維約束平差的方法獲取。已有測繪資料的轉換:測區(qū)內已有的1980西安坐標系、1954年北京坐標系下的測繪資料和向CGCS2000坐標系的轉換采用赫爾默特模型計算。根據(jù)赫爾默特相似變換原理，兩套平面的坐標換算關系如圖1所示。式中:α———旋轉量;Δx、Δy———平移量;k———尺度變形因子;xA———原坐標;xB———新坐標。西安城市坐標系、咸陽城市坐標系與西咸城市坐標系之間的轉換:西安城市坐標系、咸陽城市坐標系為城市獨立坐標系，坐標系統(tǒng)參數(shù)未知，缺少高等級控制點。上述兩套坐標系設立時的適用區(qū)域與西咸新區(qū)的位置差異較大，西安城市坐標系、咸陽城市坐標系和西咸城市坐標系中心的較大差異，使得這三者平面坐標之間已不存在高度的相似性，故不能直接采用赫爾默特模型進行四參數(shù)轉換。由于西安、咸陽兩套坐標系的參數(shù)未知，所以也無法采用七參數(shù)坐標轉換進行坐標轉換。為了保證轉換精度，對西安城市坐標系和咸陽城市坐標系進行分析，結合西安市、咸陽市的城市范圍，推斷西安城市坐標系和咸陽城市坐標系設立時的大致坐標系統(tǒng)參數(shù)，將西安城市坐標系和咸陽城市坐標系利用假定的坐標系統(tǒng)參數(shù)進行高斯反算，再進行坐標轉換，獲得目標坐標。具體步驟如下:①在新設控制網中聯(lián)測西安城市坐標系和咸陽城市坐標系下的已知點，要求聯(lián)測點盡可能的在測區(qū)內分布均勻，聯(lián)測點數(shù)量大于6個;②分析各種資料，推斷原坐標系的坐標系統(tǒng)參數(shù)，作為假定參數(shù);利用假定參數(shù)，將原坐標系下的平面坐標進行高斯反算，得到大地坐標;③將大地坐標進行高斯正算，正算時的投影參數(shù)，采用目標坐標系的投影參數(shù)，得到過度平面坐標;④將過度平面坐標和步驟①時聯(lián)測的目標坐標系成果對應，采用赫爾默特模型計算計算四參數(shù)，分析轉換殘差。各公共點的殘差均小于3cm時完成計算，否則，重新設置假定參數(shù)，再次計算;⑤對利用解算的四參數(shù)進行坐標轉換的成果進行外符合檢驗。
1．3精度檢測
完成坐標轉換后，采用外業(yè)檢測的方法對轉換精度進行了檢測。檢查情況如表1所示。通過上述試驗分析，得出以下結論:①西咸城市坐標系與CGCS2000坐標系之間轉換關系嚴密，小于1cm的誤差為兩次測量誤差引起;②西咸城市坐標系與1980西安坐標系和1954年北京坐標系之間轉換精度優(yōu)于3cm;③西咸城市坐標系與西安城市坐標系和咸陽城市坐標系的轉換精度優(yōu)于3cm;④各坐標系之間的轉換精度滿足西咸新區(qū)測繪工作的需求。
2結語
在工程涉及到多個坐標系統(tǒng)時，對所涉及坐標系具體分析，制定相應的轉換方案，可以很好的解決測繪工程中多套坐標系統(tǒng)相互轉換問題。
第二篇
一、卓越測繪工程師培養(yǎng)的新型實踐教學體系的構建
1．新型實踐教學體系必須致力于四方面能力的培養(yǎng)
卓越測繪工程師必須是具有從事測繪工程系統(tǒng)設計、施測、管理和評價能力的高素質、高質量的工程技術人員。具體包括:不僅具有專業(yè)知識技術，而且具有管理服務藝術;不僅要有掌控全局的工程能力，更要有解決問題的創(chuàng)新能力。新型實踐教學體系必須著力培養(yǎng)未來卓越測繪工程師的4方面能力，如圖1所示。1)文明服務能力。測繪是國家建設發(fā)展的先行行業(yè)，測繪工程師必須樹立高尚的世界觀、價值觀和優(yōu)良的人文精神與情懷，向測繪前輩學習，吃苦在前，享樂在后，敢為人先，自覺追求社會責任和倫理規(guī)范，培養(yǎng)良好的信息獲取技能，努力構建地理信息服務平臺，堅持為國家、為社會提供優(yōu)質服務。2)工程實踐能力。測繪專業(yè)實踐性很強，需要基礎理論知識與工程實踐能力的通力合作，形成測繪卓越工程師必須具備的知識基礎，包括測量與繪圖的基本理論、儀器設備的操作技能、測繪工程的施測流程、測繪生產的計劃管理、測繪行業(yè)的技術準則等;在生產實踐中還應培養(yǎng)掌握計劃進度控制、測繪實施組織、項目預算處理、報告設計編寫和工程管理法規(guī)等理論，全面提高工程實踐、分析與總結能力。3)協(xié)作指揮能力。測繪優(yōu)質工程歷來是團隊集體合作勞動的成果結晶，任何測繪工程與項目都不是單個人能夠獨立完成的，而是需要一個強大的團隊共同努力，現(xiàn)代測繪工程項目和技術的運作與實施尤為一項復雜的系統(tǒng)工程，更需要發(fā)揮團隊精神、互補互助、各盡所能、指揮得力，以達到最大工作效率。作為卓越測繪工程師，必須具備高度的信任、信用、合作的協(xié)作能力，駕馭全局的和諧、共進、同心的協(xié)調能力。4)開發(fā)創(chuàng)新能力。測繪科學是信息產業(yè)飛躍的基礎，開發(fā)設計好測繪工程是提供優(yōu)質地理信息的保證，創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)和解決問題是企業(yè)發(fā)展與技術進步的靈魂。測繪卓越工程師必須具有掌控全局的工程設計開發(fā)能力，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的敏感意識，不安現(xiàn)狀的創(chuàng)新發(fā)展能力，才能解決好紛繁復雜的工程測繪問題，適應不斷發(fā)展變化的測繪環(huán)境，順應迅速發(fā)展的現(xiàn)代測繪科技，確保測繪企業(yè)持續(xù)創(chuàng)新先行。
2．基于卓越測繪工程師培養(yǎng)的新型實踐教學體系
建立科學、合理、漸進創(chuàng)新并與課堂教學交叉配合的新型實踐教學新體系，是實現(xiàn)卓越測繪工程師培訓計劃的關鍵。堅持以面向工程、面向世界、面向社會為準則，以強化工程實踐能力與開發(fā)創(chuàng)新能力為目標，以工程實踐與科研訓練為主線，切實培養(yǎng)適應測繪生產、建設、管理、科研、服務第一線需要的測繪工程能力創(chuàng)新型人才，構建以能力創(chuàng)新為目標的貫穿始終的新型實踐教學體系。1)集中反映測繪實踐教學過程中知識、能力、素質融為一體的卓越要求。系統(tǒng)化確立教學內容、教學條件、教學管理、教學評價的地位，全面把握卓越測繪工程師培養(yǎng)的實踐教學各環(huán)節(jié)的質量和要求，高要求創(chuàng)建以技術創(chuàng)新為目標的新型實踐教學體系，充分體現(xiàn)學校提出的“上手快、后勁足”的卓越測繪工程師培養(yǎng)標準。2)充分做好實踐教學五模塊的協(xié)同配合與相互促進。突出測繪專業(yè)實踐教學體系中的公共實踐模塊與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模塊，構建一個多樣性的、以育人為本的、注重技術培養(yǎng)和實踐創(chuàng)新能力的實踐教學模式，提供多渠道、多途徑的課外實踐機會，激勵學生積極參加技術開發(fā)實踐、社會技術實踐、技術創(chuàng)新實踐及創(chuàng)業(yè)技術實踐活動，充分發(fā)揮學生潛能，培養(yǎng)技術創(chuàng)新人才。3)統(tǒng)一計劃、組織、協(xié)調、指揮和控制好產學研用等15個環(huán)節(jié)的測繪實踐教學活動。深化實踐教學改革，加大實踐教學內容體系結構調整，注重通識性、基礎性、專業(yè)性、社會性、驗證性、操作性、綜合性、設計性、開放性、創(chuàng)新性及研究性等項目的實踐訓練，全面提高理論應用技術、理論指導技術及理論研發(fā)技術的能力。4)全面提升測繪卓越工程師的工程實踐、人文服務、協(xié)作指揮和開發(fā)創(chuàng)新等四大能力。樹立工程實踐教學新理念，突出體現(xiàn)測繪專業(yè)卓越實踐教學必須堅持“理論—實踐—再理論—再實踐—新理論”的思想，最終上升為工程生產建設服務的技術創(chuàng)新理論，不斷創(chuàng)新公司、企業(yè)健康發(fā)展的靈魂技術，確保公司、企業(yè)永遠站在事業(yè)發(fā)展的前沿，全面展示以卓越能力培養(yǎng)為目標的新型實踐教學體系的系統(tǒng)性、實用性、先進性和科學發(fā)展觀。其基本架構如圖1所示。
二、新型實踐教學體系的實施研究
1．重構實踐教育中心，打造專業(yè)基礎、技術應用與科技創(chuàng)新三位一體的實踐教學平臺通過專業(yè)實驗室整合，聯(lián)合校外大中型企業(yè)構建測繪地理信息實踐教育中心，按照公共實踐—基礎實踐—工程實踐—綜合設計—創(chuàng)新實踐的教學體系要求，重組整合測繪地理信息各專業(yè)實驗室的實驗資源，優(yōu)化資源配置，購置技能型、創(chuàng)新型、綜合應用型等實驗及儀器設備，建設專業(yè)基礎、技術應用與科技創(chuàng)新三位一體的實踐教學平臺，為各層次的實踐教學服務。本著軟硬件結合的原則，加強基于網絡的數(shù)據(jù)信息處理實驗教學系統(tǒng)建設，建立野外地理信息采集—實驗與數(shù)據(jù)分析—地理建模與規(guī)劃的3步流程，構建由實驗基地(以實驗中心各實驗分室為主)、實習基地和社會實踐基地構成的校內與校外基地相結合的實驗教學基地體系，在確保接受實驗基本知識、基本技術、基本操作系統(tǒng)訓練的基礎上，加強實踐教育基地內涵建設，切實提高實驗教學效果，實現(xiàn)由“參觀型”向“頂崗型”、“準員工型”的換位，開展工程性、綜合性、設計性、研究性、創(chuàng)新性的實踐教學科研綜合。重視測繪地理信息學生的科技創(chuàng)新活動，依托重點學科建設基礎，廣泛開展課外科技創(chuàng)新與實踐活動，豐富學生實踐教學內容，為學生的課程實踐、課程設計、技能實訓、專業(yè)實習、工程設計、學科競賽、科技創(chuàng)新實踐等創(chuàng)造良好的工程實踐環(huán)境，讓學生在工程環(huán)境中學習工程，提升學生的工程實踐能力和工程素質，為造就卓越測繪地理信息工程師奠定基礎。
2．創(chuàng)造和諧實踐環(huán)境，共建高校與企業(yè)需求互補、深度融合的統(tǒng)一體
測繪科學是一門以應用為基礎的工程科學，測繪地理信息科學工作者的實踐技能是包括野外與室內、定性與定量、宏觀與微觀、常規(guī)分析方法與現(xiàn)代信息技術方法的有機結合，這給教學工作的布局與計劃帶來較大的挑戰(zhàn)。測繪卓越工程師培養(yǎng)教育離不開大量的野外測量、信息采集及室內計算機處理，需要以提高工程能力為主線，以培養(yǎng)高質量現(xiàn)場測繪工程師為目標，以高校與企業(yè)合作教育為途徑，創(chuàng)建一個企業(yè)全程參與、產學深度融合的和諧實踐環(huán)境，切實踐行新型實踐教學體系，達到鞏固基礎測繪知識、培養(yǎng)現(xiàn)代分析技能、啟發(fā)科研創(chuàng)新意識、提高可持續(xù)發(fā)展能力的目的。與傳統(tǒng)高等教育和企業(yè)現(xiàn)場脫離的模式相比，測繪卓越計劃以“工程”為介質，將高校與企業(yè)兩個實體放在了需求互補的統(tǒng)一體中。這不僅顯示出高校對邀請企業(yè)參與高等工程教育改革的深思熟慮，也說明高校越來越意識到，只有通過獲取企業(yè)所需人才的信息來不斷調整人才培養(yǎng)方向，借助企業(yè)的現(xiàn)場資源打造學生的工程能力，才能使高校測繪人才的培養(yǎng)適應當代測繪行業(yè)企業(yè)的需求，才能實現(xiàn)校企合作雙贏的良性循環(huán)，創(chuàng)新建設業(yè)界全程參與、校企深度融合的實踐教學平臺。
3．多種方式相結合優(yōu)化構建師資隊伍結構，加強實踐師資力量
測繪新型實踐教學體系重點強化學生的儀器操作、繪圖設計、數(shù)據(jù)處理及信息加工等方面的技能，提高學生解決測繪實際問題的工程實踐、人文服務、協(xié)作指揮和開發(fā)創(chuàng)新等四大能力。教師是實踐教學體系改革的第一執(zhí)行人，高質量的測繪師資隊伍建設是實施新型實踐教學體系的關鍵。具有高深的測繪理論知識和開拓創(chuàng)新的開發(fā)研究能力，而遠離“工程”或缺乏“工程”元素的教師，難以擔當培養(yǎng)測繪卓越工程師的重任，必須需要構建具有工程能力和創(chuàng)新能力的最佳結合的師資隊伍。近年來，為了加強測繪師資隊伍建設，筆者所在院校先后實施了一系列重要舉措，定期安排青年專業(yè)教師到工程建設基地或校外測繪院參加測繪工程頂崗實踐，提高教師在“教”與“用”方面的整體素質;加大力度鼓勵具有工程背景的優(yōu)秀教師到國內外著名測繪高校、科研院所進修學習;積極引進武漢大學、同濟大學等“211工程”、“985工程”高校的測繪博士充實教師隊伍;支持教師主動參與注冊測繪師考試，取得執(zhí)業(yè)測繪師資格，實踐“雙師型”教師的功能;聘請具有一定學術造詣的企業(yè)界工程師為兼職教師，組建“校企結合”的指導教師團隊，畢業(yè)設計力求學生全員實現(xiàn)“雙導師制”。徹底改變沒有現(xiàn)場測量經歷的教師講授工程測繪，不會操作儀器和檢測設備的教師講授測量儀器學和設備檢測，沒有任何現(xiàn)場管理經驗的教師講授測繪項目管理等華而不實的現(xiàn)象，堅持舉辦實踐教學學術研討會，堅持開展由學生直接評選“我心目中的好老師”的活動，多渠道、多層面、多手段動態(tài)促進測繪師資隊伍工程素質的提高。
4．以實施大學生創(chuàng)新性實驗計劃項目為抓手，著力激發(fā)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維
測繪卓越工程師培養(yǎng)不只強調學習的結果，更注重學生學習的過程，通過工程項目實驗計劃的實施，幫助學生完成從中學的接受學習到大學的發(fā)現(xiàn)學習這一認知學習方式的轉變。測繪卓越工程師教育不再是中學的應試教育，而是培訓學生在不確定的工程問題空間中找尋最優(yōu)解。通過以創(chuàng)新工程項目為載體的研討性和實踐性教學環(huán)節(jié)的開發(fā)，推行公共、基礎、工程、綜合與創(chuàng)新等實踐教學五模塊的反復遞進梯度訓練，提高學生的工程素養(yǎng)和創(chuàng)新開發(fā)技能。筆者所在院校專門制訂了《淮海工學院大學生創(chuàng)新性實驗計劃項目管理辦法》和《淮海工學院國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃管理辦法》，成立了由主管校長負責、有關單位領導參加的組織協(xié)調機構，負責制訂計劃和政策，搭建研究平臺，發(fā)布信息，組織項目申報、評審和管理等，在經費支持和獎勵措施兩方面給予大力支持，確保創(chuàng)新實踐持續(xù)推進。一是給予參與項目的學生學習科研學分認定，對結題驗收考核為優(yōu)秀的學生進行獎勵;二是鼓勵教師參與指導，指導教師的實驗計劃項目指導方案可申報學校優(yōu)秀教學成果獎;三是設立專門賬目，積極加大經費投入，每年投入幾十萬元，支持國家級、省級及校級創(chuàng)新實踐計劃項目的開展。每年資助了十多項測繪創(chuàng)新實驗計劃項目，有力開展了實驗訓練、能力磨煉和創(chuàng)新演練，著力提高了測繪學生的工程能力和創(chuàng)新能力。
三、結束語
測繪工作是服務于規(guī)劃管理、工程實施及國防建設等的先行工作，準確可靠的測繪地理信息數(shù)據(jù)來源于實踐，測繪實踐教育是卓越測繪工程師培養(yǎng)教育的重要組成部分，是培養(yǎng)學生充分運用所學測、繪、算及處理能力于工程實踐的重要環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)學生工程實踐能力、文明服務能力、協(xié)作指揮能力和開發(fā)創(chuàng)新能力，全面提高綜合素質的重要教育環(huán)節(jié)�；谧吭綔y繪工程師培養(yǎng)的新型實踐教學體系，集中反映測繪實踐教學過程中知識、能力、素質融為一體的卓越要求，充分體現(xiàn)公共實踐、基礎實踐、工程實踐、設計實踐及創(chuàng)新實踐等五模塊的協(xié)同配合與相互促進，必須全面計劃、組織、協(xié)調、指揮和控制好產學研用等15個環(huán)節(jié)的測繪實踐教學活動，才能切實提高實踐教學質量，真正培養(yǎng)教育未來測繪工程師的卓越能力。
