第1章緒論

1.1概述
工程測量是國內(nèi)各高校土木類和測繪類相關(guān)專業(yè)的核也課程。測量課程包含室內(nèi)授課為主的理論性課程與室外授課為主的實習課程。在每年各學校土木類和測繪類相關(guān)專業(yè)的期末考試中,測量實習為必考科目,可見工程測量在土木類和測繪類相關(guān)專業(yè)的課程中具有相當?shù)闹匾�。同時,在實際工程中,不論是公共工程或是一般建筑工程P1,工程測量通常由測量與測設兩種作業(yè)模式構(gòu)成。測量作業(yè)的目的是確定各種自然及人造物體的空間坐標,同時繪制各種地形圖及專題圖W,W作為設計人員從事規(guī)劃與設計工作的依據(jù):測設作業(yè)的目的在于將設計圖上的信息配合相應的精度要求轉(zhuǎn)換為實地空間信息的配置。由此可化,王程測量是工程施工作業(yè)的基礎與保障W。通過工程測量實習,可為培養(yǎng)適應現(xiàn)代科學技術(shù)的不斷進步和國家工程建設迅速發(fā)展的人才打下堅實的實踐基礎W。然而當前各學校在工程測量實習中均面臨諸多實際問題:首先,在從事工程測量的教學工作上,面臨的問題是工程測量的儀器昂貴,使學校因經(jīng)費短缺而導致教學設備不足,尤其是廣泛應用于實際工程中的高精度儀器的數(shù)量尤為不足,且工程測量的儀器也難維護;其次,測量實習的課程內(nèi)容多在室外進行,不僅受天氣狀況影響較大,而且學生也無法于課后就所學理論繼續(xù)進行練習與驗證W,導致教學成效大打折扣;其次,測量實習內(nèi)容與實際生產(chǎn)的結(jié)合方面有所欠缺,尤其是在采用先進技術(shù)及新型設備方面顯得不夠。例如,在相關(guān)地面控制測量實習中,應采用當前工程中主要使用的智能型全站儀及自由設(測)站技術(shù)。又如,偏角法測設曲線是鐵路曲線測設的經(jīng)典方法,相關(guān)規(guī)范中有一整套圍繞偏角法測設曲線的規(guī)范和計算用表W,但隨著全站儀尤其是智能型全站儀的日益普及,該方法已逐漸被正交法和極坐標法所替代:再次,工程測量實習是一口要求非常細致嚴謹?shù)恼n程,其不化需要正確規(guī)范的操作,也需要精確的數(shù)據(jù)結(jié)果,才能達到實習的效果,但因目前大班授課的模式導致學生數(shù)量龐大,任課教師根本沒有足夠的時間評判實習結(jié)果的正確性,只能根據(jù)實驗報告冊上觀測數(shù)據(jù)的有無,來判斷學生是否參加過實習,至于數(shù)據(jù)的正確性、是否抄襲等,則無法巧判。因此,為了提高工程測量課程的教學質(zhì)量,應盡快建立相應的管理與評價系統(tǒng);最后,還應使學生結(jié)合不同專業(yè)需求達到熟練應用的水平并在此基礎上有所創(chuàng)新W�？傊�,隨著科學技術(shù)的進步,學生的學習方式已和過去不同,傳統(tǒng)的教學內(nèi)容亦無法滿足新型測量儀器在教學上的需求。若欲使測量實習達到更好的效果,訓練方法和管理評價模式亦應隨么調(diào)整,進而構(gòu)建完整的工程測量實習教學培養(yǎng)體系�，F(xiàn)代完整的測量實習體系構(gòu)成,應如圖1.1所示。
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1.2實習內(nèi)容及管理評價系統(tǒng)的理論與方法研究現(xiàn)狀
有關(guān)工程測量實習內(nèi)容的設計,國內(nèi)各高校均根據(jù)自身土木類及測繪類專業(yè)的特點設計了一些實習內(nèi)容。例如重慶交通大學的工程測量實習主要道路施工測量為主,而西南交通大學則著重介紹鐵路工程測量相關(guān)知識。同時,國內(nèi)外學者也對此方面進行了一些研究討論。美國學者SthenT.Muench主張將SML　(自主管理學習)模型引入到測量實習的課程中W,使測量實習更加貼近實際需求。而國內(nèi)學者呂卓權(quán)在其博土論文一《工程測量實習之電腦輔助教學研究》中詳細介紹了在測量實習課程中應用電腦輔助教學的方法,并提出了包括反復遞增式使用者中也系統(tǒng)開放方法(I＆I-UCD)和工程測量訓練系統(tǒng)(SinmSurvey)在內(nèi)的具體解決方案,為學生提供更多元的工程測量學習資源來構(gòu)建學科知識,W培養(yǎng)具有解決工程空間定位問題能力的人才。此外,有學者也從各自學校及專業(yè)的角度出發(fā),提出了　"對實習內(nèi)容進行調(diào)整,W適應社會需求對學生培養(yǎng)的要求,建立W新型現(xiàn)代測繪儀器為基礎的實習模式框架",從另一方面佐證了呂卓徑的觀點。
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第2章工程測量實習內(nèi)容及其管理評價的理論與方法

常規(guī)工程測量實習內(nèi)容及其管理評價方法是本章研究的主要對象。因面向不同專業(yè)的課程大綱對工程測量實習的要求略有不同,本章首先將工程測量實習按非測繪類專業(yè)和測繪工程專業(yè)分成兩大類,非測繪類專業(yè)又細分為上木交通類專業(yè)、地質(zhì)類專業(yè)、工程管理類專業(yè)和建筑類專業(yè),并從實習性質(zhì)、實習要求和實習任務三個方面分析各種工程測量實習達到對各個不同專業(yè)學生因人而異、因材施教的目的;其次,根據(jù)不同的實習內(nèi)容,討論它們的數(shù)據(jù)處理方法,明確各實習數(shù)據(jù)處理方法么間的聯(lián)系和區(qū)別。最后,介紹常規(guī)工程測量實習的管理評價方法,為更加科學合理地評判實習質(zhì)量提供決策依據(jù)。

2.1工程測量實習的內(nèi)容
"工程測量實習"是對已修讀了測量學或工程測量學的各個非測繪類專業(yè)學生所開設的一口重要的基礎實習課程。在掌握了高等數(shù)學、概率論與數(shù)理統(tǒng)計和相關(guān)測量知識后,通過工程測量實習這一環(huán)節(jié),首先,能使學生基木掌握工程建設中常用測繪儀器的操作步驟和要領,懂得如何采集數(shù)據(jù),提高學生動手操作能力;其次,可以培養(yǎng)學生運用基木測繪知識、理論和技術(shù)為實際工程項目提供基礎資料的意識;最后,對于培養(yǎng)學生吃苦耐勞、堅持不懈及嚴謹求實的工作態(tài)度,也能起到良好的促進作用。目前開設工程測量實習的非測繪工程專業(yè)按大類可分為土木交通類專業(yè)、地質(zhì)類專業(yè)、工程管理類專業(yè)和建筑類專業(yè)。各個專業(yè)對于學生的培養(yǎng)模式和側(cè)重點各有不同,故工程測量實習內(nèi)容也有所不同。對于土木交通類專業(yè),工程測量實習的作用是通過實習使學生鞏固所學習的測量學及工程測量學方面最基礎的理論知識,同時掌握使用常規(guī)測繪儀器進行基本測量和測設工作的技能,從而能為本專業(yè)的生產(chǎn)和某些基礎科研任務服務;實習的要求首先是使學生掌握最基本的測量學及工程測量學方面理論知識和測量及測設方法;其次能比較熟練地使用水準儀、經(jīng)諱儀和全站儀等常規(guī)測繪儀器做各項外業(yè)基本測量工作和處理測量數(shù)據(jù)的能力,即所謂的"測、記、繪、算的能力";同時具備繪制小范圍內(nèi)大比例尺地圖的理論和實踐能力;再次還應具備線路工程測量和其它施工測量方面的基本理論知識和初步實踐能力;最后對學有余力的同學可要求其通過對誤差處理基本原則和方法的了解,具備一定的誤差分析的能力。
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2.2工程測量實習數(shù)據(jù)處理方法
根據(jù)2.11節(jié)的描述,非測繪工程專業(yè)的工程測量實習內(nèi)容可大致分為高程測量和平面測量,故相應的數(shù)據(jù)處理方法也可分為高程數(shù)據(jù)處理和平面數(shù)據(jù)處理兩大類。對于高程數(shù)據(jù)的處理,一般是指對H、四等及等外在內(nèi)的幾何水準測量和H角高程測量數(shù)據(jù)的處理,這里三、四等水準測量和三角高程測量數(shù)據(jù)處理為例進巧介紹。首先,應根據(jù)每測站前、后視的上、下絲讀數(shù)計算每測站前、后視距、前、后視距差和全部測站前、后視距累計差。對于H等水準測量,前、后視距差不得超過3m,前、后視距累計差不得超過6m;對于四等水準測量,前、后視距差不得超過5m,前、后視距累計差不得超過lOm。其次,應進行水準尺讀數(shù)檢核,具體做法為:將同一水準尺黑面讀數(shù)與紅、黑面分劃的零點差相加,再減去其紅面讀數(shù),最后得到黑面與紅面讀數(shù)差。對于三等水準測量,讀數(shù)差不得超過2mm;對于四等水準測量,讀數(shù)差不得超過3mm。再次,按前、后視水準尺紅、黑面中絲讀數(shù)分別計算每一測站的高差和紅黑面高差么差。對于H等水準測量,紅黑面高差之差不得超過3mm;對于四等水準測量,紅黑面高差之差不得超過5mm。最后,應檢測測段往返測高差不符值及附合路線或閉合路線的高差閉合差,若在允許范圍之內(nèi),則測段高差取往、返測的平均值,線路的高差閉合差則反其符號按測段的長度為比例進行分配。按閉合差改正后的高差,計算各水準點的高程。
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第3章工程測量實習新內(nèi)容與新方法的研究........23
3.1全站儀模擬器在非測繪類專業(yè)工程測量實習中的應用.......23
3.2測繪工程專業(yè)工程測量實習新方法新內(nèi)容的實習設計.......32
3.2.1　GPS靜態(tài)控制測量與RTK動態(tài)碎部測量實習.......32
3.2.2緒密H角高程測量實習.......40
3.2.3軌道控制網(wǎng)測量實習.......43
3.3本章小結(jié).......49
第4章工程測量實習管理評價系統(tǒng)的研制.......51
4.1系統(tǒng)特點.......51
4.2系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)要求與選擇.......52
4.2.1技術(shù)要求.......52
4.2.2技術(shù)選擇.......52
4.3系統(tǒng)功能需求.......53
4.4系統(tǒng)詳細設計與實現(xiàn).......55
4.5自動判別軟件.......58
4.6系統(tǒng)與軟件的測試.......62

第4章工程測量實習管理評價系統(tǒng)的研制

管理評價系統(tǒng)是整個工程測量實習體系的重要組成部分,隨著電子計算機和互聯(lián)網(wǎng)的普及應用,當今社會已進入到一個嶄新的信息時代。如何主動適應信息時代的發(fā)展要求,是當前工程測量實習管理評價系統(tǒng)急需解決的一個重要的問題。工程測量實習管理評價系統(tǒng)就是在工程測量實習大綱的指導下,充分利用現(xiàn)代信息技術(shù),合理組織和配置相關(guān)實習信息資源,開展信息化實習評價管理模式,從而有效提高工程測量實習管理評價效率。在當前全新的實習背景下,實習的管理評價部口既面臨著發(fā)展的機遇又面臨著推陳出新的挑戰(zhàn)。通過現(xiàn)代化的網(wǎng)絡和計算機技術(shù)來輔助實習的管理和評價模式,使其走向信息化,是這個系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢�，F(xiàn)代化的實習管理評價系統(tǒng)可W將實習計劃的安排、參與實習的教師和學生的管理、實習報告提交和實習成績管理等各種實習管理評價工作實現(xiàn)半自動化、信息化和網(wǎng)絡化。伴隨著高校的擴招,學校規(guī)模的不斷擴大,辦學層次的多樣化,Uil及工程測量個性化實習的推出,實習管理巧價工作發(fā)生了很大改變,其工作的壓力也在不斷増大。因而,現(xiàn)代化工程測量實習管理評價系統(tǒng)是實習管理評價工作的必然選擇,對推進現(xiàn)代化的實習管理評價具有重大意義。本章基于JSP和B/S設計模式,開發(fā)出一套適用于新實習模式下的工程測量實習管理評價系統(tǒng)。該系統(tǒng)的建立,對改變傳統(tǒng)實習評價管理方式和手段,提高學校實習資源利用效率具有重要作用。

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結(jié)論

本文按非測繪專業(yè)和測繪專業(yè)分類,分別對其常規(guī)工程測量實習內(nèi)容及其管理評價方法進行了系統(tǒng)研究,分析傳統(tǒng)工程測量實習內(nèi)容及其數(shù)據(jù)處理方法,并根據(jù)現(xiàn)代工程對工程測量提出的新要求,分別設計針對非測繪專業(yè)與測繪專業(yè)的工程測量實習管理系統(tǒng)。在此基礎上,開發(fā)工程測量實習管理評價系統(tǒng),并研制四等水準測量實習自動評判軟件,得出如下主要結(jié)論:
(1)對于非測繪專業(yè)而言,傳統(tǒng)的工程測量實習未能較好顧及測繪新技術(shù)新儀器,尤其是全站儀在現(xiàn)代測繪中的應用,對全站儀內(nèi)置的機載測量程序往往沒有做任何介紹。本文設計基于全站儀模擬器的全站儀認識與內(nèi)置機載測量程序的實習項目,在一定程度上解決了傳統(tǒng)實習肉容的不足之處。
(2)針對測繪專業(yè)常規(guī)工程測量實習項目未能較好體現(xiàn)測繪新方法與精密儀器的使用,且對學校的特色項目有所忽視的現(xiàn)狀,設計基于GPS測量、精密H角高程測量和軌道控制網(wǎng)測量的實習項目,既能緊跟工程測量發(fā)展的前沿步伐,又能迅速提高學生的綜合素質(zhì)。
(3)根據(jù)信息管理系統(tǒng)的原理與方法,綜合計算機與網(wǎng)絡技術(shù),采用JSP語言開發(fā)工程測量實習管理評價系統(tǒng)。該系統(tǒng)能滿足實習項目的發(fā)布、實習報告與數(shù)據(jù)的在線提交與評閱和實習成績的統(tǒng)計等要求。
(4)結(jié)合四等水準測量實習相關(guān)檢核條件,在Visual　Studio　2008平臺下采用VB語言開發(fā)出四等水準測量實習自動評判軟件,該軟件可根據(jù)觀測表格自動評判實習效果,給出實習參考成績。同時,該軟件還具備批量評判與導出成績等功能。
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參考文獻(略)

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本文編號：40304