大比例尺数字化测图实践教学改革探讨

孙艳丽

摘要：随着测绘及计算机技术的不断发展，新型的测绘仪器不断涌现，各专业的成图软件也应运而生。在测绘行业日新月异的大环境下，我院水利工程测量课程的传统地形图测绘实践教学改革显得格外重要。大比例尺数字化测图实践环节的实施，可有效地解决在测图环节教学滞后产生的问题。

关键词：大比例尺；数字化测图；实践教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）10-0114-02

数字化测图是近几年随着计算机、地面测量仪器、数字化测图软件的应用而迅速发展起来的全新内容，广泛用于测绘生产、水利水电工程、土地管理、城市规划、环境保护和军事工程等部门，数字化测图作为一种全解析机助测图技术，与模拟测图相比具有显著优势和发展前景，是测绘发展的技术前沿。目前许多测绘部门已经形成了数字图的规模生产。作为反映测绘技术现代化水平的标志之一，数字测图技术将逐步取代传统手工制图，成为大比例地形测图的主流。数字测图技术的应用发展，极大地促进了测绘行业的自动化和现代化进程，使测量的成果不仅能打印出所需的地形图或专题图，还有方便传输、处理、共享的基础信息，即数字地图。

一、水利工程测量的教学现状

我院自2005年成立以来，经过十几年的发展，学院由原来开设的水文与水资源的两个本科班，陆续开设了水利水电工程及工程管理专业，截至目前，三个专业共有八个班。每个专业均开设了《水利工程测量》，而大比例尺地形图测绘是该课程的重要内容之一。为了提高学生的动手及理论联系实际的能力，在该课程完成后，还要进行为期两周的测量实习，实习的内容为大比例尺地形图测绘。由于实验条件所限，地形图测绘的测量方法还是采用传统的经纬仪地形图测绘，该方法的缺点：一是在进行图根控制测量环节，需用普通的经纬仪及水准仪进行平面和高程控制测量，测量数据多，平差计算步骤烦琐，计算过程容易出错，效率低；二是绘图还是采用传统的手工白板纸或聚脂薄膜成图，该成图法生产的图纸具有精度低、不规范、不易保存、比例尺单一、不能一图多用等缺点，已被数字化测图所取代。为使学生掌握数字测绘的基本原理和基本方法，熟练掌握新仪器的测图及成图方法，毕业后更好地适应测绘工作，大比例尺数字化测图实践教学改革势在必行。

二、数字化测图改革的主要内容

1.教学计划及教学内容的调整。现在的教学计划及内容严重制约了数字化测图教学。数字化测图涉及的理论知识非常广：测量学的基本知识；新型仪器如全站仪、GPS等数字化外业数据采集测量仪器的使用；绘图软件如CASS、AUTO CAD绘图技术；测绘数据的存储、传输及绘图仪的使用。现使用的教材及教学内容中，对GPS的定位原理、组成及外业实施做了简单的介绍，对GPS的种类、具体的施测方法没有详细的介绍；同时，对野外数据采集后，怎样从全站仪、GPS测量仪器导入计算机或CASS软件的方法，教材中也没有专门的详细的介绍，所以更换新的教材，并调整教学计划及教学内容，增加有关数字化测图的相关理论知识，显得越来越重要。

2.改善实验教学条件。大比例尺数字化测图必备的仪器设备有全站仪或GPS、计算机、绘图软件等；至少配备能容纳30台电脑的成图室。目前，我院工程测量实验室，使用面积为60平米，仅有一套GPS RTK，没有专门的地形图绘图软件。由于大比例尺数字地形图测绘包括地形数据野外获取、数据处理、数据编辑、地形图成果输出等环节，为使学生每个环节都能得到很好的锻炼，熟悉并完成每道工序的工作任务，应提高学生地形图测绘生产技能，为其今后从事数字地形图测绘生产任务打下坚实的基础。需增加全站仪、GPS等测量仪器，添置计算机及数字化测图软件等室内绘图软件及附属设备，为大比例尺数字测图提供仪器设备保证。

3.增加室内成图室。室内成图室的建设是确保实习教学任务的关键环节，通过该环节学生可把野外采集的地面上各种地物和地貌信息转化为绘图软件所能接受的数字形式，再通过数据接口传入计算机绘图软件编辑成电子地图，生产出内容丰富的电子地图，根据需要可以输出地形图或各种专题图。由于地形图是由规范规定的地物和地貌符号组成的，这些专门的地形图符号用普通的绘图软件AUOT CAD难以绘出符合规范要求的地形图，所以购置专门的地形图绘图软件如CASS等是完成该项教学任务的重要环节。该环节的完成需要面积大约120平米的成图室，并配有必备的电脑及电脑桌椅、网络设施、绘图仪等设备设施。通过该环节的实施，使学生掌握数据导入、图形编辑处理、地图分发、地图打印输出各工序的教学任务，提高学生绘图能力，让学生真正理解测绘一体化的含义，提高他们测、绘各环节的各项基本技能，为培养测绘行业的人才打下基础。

4.实验教学内容调整。实践教学分为随堂实验和实习，随堂实验、实习是实践教学的重要内容，是提高学生实践能力和综合运用知識能力的必要环节，也是实现高等学校人才培养目标的有效途径和重要保证。通过实验、实习，将所学理论知识和专业知识与生产实际相联系，提高认识，加深理解，不断提高分析解决问题能力和实际动手能力。同时，在实习的过程中可以更准确、更及时、更详细地了解当前国内就业状况，转变就业观念，增强就业能力，树立创业意识，为毕业后进入新的工作岗位或学习岗位奠定坚实的基础。目前，工程测量随堂实验中大比例尺地形图测绘是采用传统的方法，为更好地巩固大比例数字测图理论知识，熟练掌握大比例尺数字测图的“测”和“绘”的基本技能，需增加GPS RTK的认识与使用、数字测图绘图软件的认识与使用。实验项目内容设置如下：（1）认识数字测图的硬件：①能够简单操作数字测图硬件系统中扫描仪、绘图仪等；②了解全站仪基本构造使用方法；③了解GPS RTK的组成、基本结构及操作步骤。（2）认识数字测图的软件：①了解并能运用数字测图的常用软件系统如AUTO CAD等；②初步了解并能简单使用数字测图中的专门绘图软件，如CASS等。其任务是通过随堂实践教学，使学生加深理解和巩固相关的理论知识，掌握用全站仪和GPS RTK地形图野外数据采集的方法。大比例尺数字化测图实习内容安排如下表：

三、大比例尺数字测量教学展望

通过学校和教师的共同努力，相信大比例尺数字化测图实践教学改革将正式实施，使学生在进入测量行业时能尽快胜任相关测量工作，并具有较广的知识面，有一定的创新能力，能尽快挺立在测量数字化前端，成为工程建设的中流砥柱。

参考文献：

[1]张明剑.浅谈工程测量的教学改革[J].西昌学院学报：自然科学版，2007，12（4）：124-126.

[2]郭荣中.基于职业能力培养的数字测图技术课程教学改革探讨[J].农村经济学：现代农业科技，2016，（5）.