测量学篇1
关键词:工程测量、工程测量学仪器
中***分类号:TB22文献标识码: A 文章编号:
1、概述
由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快。工程测量学的研究领域是相对的固定性,又是不断发展变化的。工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供工程保障,满足工程所提出的要求。
解析法和模拟法是网优化设计方法的两种方法。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。在工程测量中,施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS定位技术和电磁波测距,网的几何***形概念与传统的测角网有很大的区别。根据设计资料和地***资料在***上选点布网,获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。除特别的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外,其他的网都可用模拟法进行设计。
多元回归分析需要较长的一致性好的多组时间序列数据。也可用于变形预报。变形观测数据处理的几种典型方法。变形模型既可根据变形体的物理力学性质和地质信息选取,也可根据点场的位移矢量和变形过程曲线选取。变形的物理解释通常采用统计分析法和确定函数法。统计分析法包括多元回归分析、灰色系统理论中的关联度分析以及时间序列频域法分析中的动态响应分析等。系统论方法还涉及变形体运动稳定性研究,这种稳定性在数学上可转化为微分方程稳定性的研究,主要采用李亚普诺夫提出的判别方法。
科傻系统集成了测量学、控制测量学、工程测量学、测量平差等课程的有关专业知识和长期科研成果,可广泛应用于生产、教学及科技开发活动。科傻系统是对电子全站仪实现***控制数据采集。掌上电脑上可固化两个软件包,一个用于地面控制测量数据采集、检查、预处理、概算以及网平差等称科傻一;在微机上研制了一个“现代测量控制网数据处理通用软件包”称科傻二。一个用于工程放样、道路测量以及碎部点数据采集称科傻三。
2、学科地位和研究应用领域
2.1 学科定义
工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。
2.2 学科地位
测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。总的来说,整个学科的二级学科仍应作如下划分:
大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量);
工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量);
航空摄影测量与遥感学;
地***制***学;
不动产地籍与土地整理。
2.3 研究应用领域
目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分;也有按行业划分成:线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、***事工程测量、3维工业测量等,几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。
由Hennecke,Mueller,Werner 3个德国人所编著的工程测量学,主要按下述内容进行划分和编写:①测量仪器和方法;②线路、铁路、公路建设测量;③高层建筑测量;④地下建筑测量;⑤安全监测;⑥机器和设备测量。
由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快,因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。
国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个特别组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的特殊测量仪器;工程测量标准。
德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年起组织每3~4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题:测量仪器和数据获取;数据解释、处理和应用;高层建筑和设备安装测量;地下和深层建筑测量;环境和工程建筑物变形监测。 1992年第11届讨论会的专题是:测量理论与测量方案;测量技术和测量系统;信息系统和CAD;在建筑工程和工业中的应用。 1996年的第12届讨论会的专题是:测量和数据处理系统;监测和控制;在工业和建筑工程中的质量问题;数据模型和信息系统;交叉学科的大型工程项目。 从以上可见,工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供工程保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。
测量学篇2
关键词:误差,分析,测量
1.测量误差分类
测量误差的产生,主要是由于以求不可能绝对准确,观测者的鉴别能力有限,观测时在一定外界条件下进行的。通常把仪器、观测者和外界条件三个方面综合起来,称为观测条件。观测条件相同的各次观测,其误差出现的规律相同,称为等精度观测,观测条件不同的各次观测称为非等精度观测。在观测结果中,有时还会出现错误。为了杜绝误差,除了认真作业外,还必须采取不要的检核措施。
观测误差按其自身规律性,可分为系统误差和偶然误差。
1.1系统误差
对某量进行一系列观测,如误差出现的符号和大小均相同或按一定的规律变化,或者说误差的来源已确切的掌握,则这种误差就称为系统误差。
系统误差具有积累性,无法用多次观测取平均的方法消除,对测量结果的影响很大。但是由于系统误差的符号和大小有一定的规律,可以用一下方法进行处理:1)用计算的方法加以修正2)用一定的观测程序加以消除3)将系统误差限制在工程实践允许范围内。
1.2偶然误差
在相同的观测条件下,对某量进行一些列观测,若误差出现的符号和大小均不一定,或者说误差的来源尚没有被人们认识到,则这种误差称为偶然误差。
大量的测量实践表明,偶然误差具有如下特性:1)在一定的观测条件下,偶然误差有界,或者说,超出该限值的误差出现的概率趋近于零;2)绝对值小的误差比绝对值打的误差出现的概率大;3)绝对值相等的正、负差出现的概率相同;4)同一量的等精度观测,其偶然误差的算术水平均值,随着观测次数的无限而趋近于零。
1.3容许误差
容许误差亦称限差,在实际工作中,测量规范要求在观测值中不容许存在较大的误差,故常以两倍或三倍的中误差作为最大允许值。在测量中以容许误差检核观测质量,并根据观测误差是否超出容许误差而决定观测成果的舍取。
2.观测值精度评价指标
在相同观测条件下,对某一量所进行的一组观测,对应者同一种误差分布,因此,这一组中的每一个观测值,都具有相同的精度,然而,在不同的观测条件下,对同一量所进行的观测必然具有不同的精度。
2.1相对误差
真误差和中误差都是绝对误差大小,与被测值的大小没有建立关系,仅用这两种精度指标显然无法完全表达精度的水平。为了在精度指标中考虑被测值本身的大小。引入相对误差的概念。
相对误差用下式求得:
K=││/X (1.4)
式中:K――相对误差
相对误差一般化成分子为1的分数表示。
2.2极限误差
偶然误差的第一特性表明,在一定的观测条件下,够然误差的据对值不超过一定的界限。如果观测值的误差超超过了这个界限,则被人们观测有错,应舍去重测,这个限制称为极限误差或允许误差。误差理论表明,在实际观测中,绝对值大于已被中误差的偶然误差出现的概率为30%;绝对值大于二倍中误差的偶然误差出现概率为5%;而绝对值大于三倍中误差的偶然出现的概率仅为0..3%。综上所述:工程测量中取二倍中误差昨晚偶然误差的限制。
当对测量结果要求宽松时,也可取三倍中误差昨晚偶然误差的限制。一般认为,大于三倍中误差的偶然误差是不可接受的,应舍去重测。
极限误差用下式求得:
Δ=l-X (1.3)
式中:Δ――绝对误差;
l――观测值;
X――被观测量的真值(当真值不可求得时,用多次观测值的算术平均值作为真值的近似值)。
2.3中误差
若对某量等精度进行了n次观测,按(1.3)式可计算出n个真误差Δ1、Δ2、…、Δn。免费论文。将各真误差的平方和的均值再开方即为中误差m:
m=±√(││/n) (1.5)
式中:m――观测值的中误差
[ΔΔ]=Δ12+Δ22+…+Δn2
n――观测次数。
3.误差传播定律
在实际工作中,某些未知量不可能或不便于直接进行观测,儿需要油气田一些直接观测按照一定的函数关系计算出来,而这些作为自变量的直接观测值是包含测量误差的,这必然引起函数值的误差。
在实践中,水准尺如果是向视线的左***斜,观测时通过望远镜十字丝很容易察觉而纠正。免费论文。但是,如果水准尺的倾斜方向与视线方向一致,则不易察觉。尺子倾斜总是使尺上读数增大。它对读数的影响与尺的倾斜角和尺上读数的大小(即视线距地面的高度)有关。尺的倾斜角越大,对读数的影响就越大;尺上读数越大,对读数的影响就越大。所产生的读数误差为Δa=a(1-cosγ)。当γ=3o,a=1.5m时,Δa=2mm,由此可以看出,此项影响是不可忽视的,通常我们立镜高度是1.7m,则Δa=2.33mm,。因此,在水准测量中,立尺是一项十分重要的工作,一定要认真立尺,使尺处于铅垂位置。尺上有圆水准的应使气泡居中。免费论文。必要时可用摇尺法,即读数时尺底置于点上,尺的上部在视线方向前后慢慢摇动,读取最小的读数。当地面坡度较大时,尤其应注意将尺子扶直,并应限制尺的最大读数。最重要的是在转点位置。
【参考资料】
[1]赵建三,王唤良.测量学.中国电力出版社.
[2]建筑测量学.中国建筑工业出版社
测量学篇3
摘要:对高校非测绘工程类专业本科生公开的《测量学》课程关于教学方法、教学内容及考核方式等方面改革进行探讨,提出一些个人见解以期与同行共享。
关键词:教学方法 教学内容 考核方式 教学改革
Abstract: In this paper, the course of surveying opened to undergraduates of the non-geomatics specialty in university on teaching methods, curricula and assessment methods, and other aspects of the reforms are researched to propose personal insights to share with colleagues.
Keywords: teaching methods teaching contents assessment methods teaching reform
前言
随着测绘科学技术的深入发展,测量学所包括的内容也愈来愈广,特别是测绘仪器的更新换代,测量学课程实验不在局限于传统的光学仪器,而是逐步走向“数字化”。面对非测量专业的本科生,虽然是同样的教材,但对于不同专业教学的侧重点不同。笔者结合多年针对不同专业开设的《测量学》课程的教学,就该课程在教学内容、教学方法及考核方式等方面改革所做的探讨阐述如下:
1 针对不同教学对象因材施教
(1) 对于非测绘类不同专业的学生
对于我校的地质类、工程类如地质工程、资源与城市规划、环境工程、水文、岩土工程、工程地质、土木工程、勘察工程、地下建筑等专业的学生,需要根据其专业讲授测量学不同的侧重点,才能做到因材施教。地质类专业的学生由于其专业又细化了很多,对测量学的要求都属于同样的级别,需要掌握测量学教材中基础理论、实验与应用的前八章即基础测绘内容,对于后面工程测量的内容了解,即掌握测量学基本的成***过程及识***要领,能为本专业的学习打下良好基础与专业素养,最终达到教学目的即可。而非测绘工程类不同专业对测量学要求有些区别,但都需要了解工程测量中放样的基本原理与过程,所以要求学生除了掌握前八章以外还需了解教材中第二部分即工程测量中前三章的内容即点位放样、高程放样与道路放样(包括直线与曲线放样)。但对于土木工程专业的学生需要掌握点位放样的方法,所以还需掌握教材中第二部分。由于以上谈到的不同专业的学生需掌握的内容有些不同,要求教师上课时按照不同需求讲授测量学中的内容。由于该课程学时有限,需要教师重点讲述需掌握内容的难点部分,简单内容可安排学生下去自学采取留作业和答疑方式使他们掌握。
(2) 对于新生与老生应区别对待
所谓新生是指刚入大学第一学年就接触与其它基础课同时开课的测量学学习的学生。由于他们还未接触专业课,而测量学又是理论和实践相结合的一门技术基础课,需要新生转变学习思路由过去的学习纯理论转变为理论实践相结合,重点提高学生动手操作仪器的技能。测量学所需的高等数学的有关内容新生还未学,就需教师采用舍去有关内容,引导学生自学,在课堂上做到会应用某个知识难点,与后续内容相连贯,达到掌握该知识点的目的。如:用水平面代替水准面的限度中需涉及高等数学中级数展开的内容,这时学生可避开其中公式推导细节不看,而能运用其推导得出的结论,对后续相关内容很有利,就能做到系统掌握该内容。
所谓老生是指已经接触了部分专业课,才开始学测量学的学生,一般是大学三、四年级的学生。他们学起来相对容易些,因为大多数同学已适应专业课学习的思路,目的性很强,对于测量学课程是作为专业基础课学习的,要求掌握的内容可结合他们的专业侧重点不同。对于我校工程学院个别专业的学生,一般在大学三、四年级才开设测量学这门课,对该门课要求较高,可让有经验的教师,或经指导的年轻教师承担此教学工作。
(3) 对于基地班与普通班的学生
基地班学生一般入学时的基础较好,他们接收新知识的能力较强,任课教师可针对不同专业的基地班学生除了讲授要求掌握的内容,可以适当拓宽课本上内容,扩大学生的视野,对于简单内容,可让他们自学。而对于普通班学生只需讲授大纲要求掌握的内容,使他们为以后的专业打下结实基础即可,这要求任课教师要极度耐心与细心,且照顾到全部,才能达到整体掌握此门课,并获得良好的教学效果。对教师来说,做到这一点并不容易,但我相信,只要用心去做,会达到较好效果的。
(4) 对于中国学生与外国留学生同堂上课提倡双语教学
随着各国间学术交流的不断深入,到中国学习的外国留学生也愈来愈多了,这对任课老师来说,是一种挑战。一般他们来我校与本科生同堂上课前,强化学习中文仅一年,他们很难跟上我们讲课的进度,所以提倡双语教学,两者兼顾,提高教学效果。这就需要任课教师英语口语熟练,能做到该课程基础内容、重点内容用英语讲,这对刚入学的新生来说也是一种提高英语听说水平的有效途径。
2 教学方法、教学手段改革设想
随着时代的进步,学生的视野也在不断拓宽,如何激发学生学习该课程的热情和积极性是教师们认真思考和探讨教学方法的一个重要问题。
首先针对有限的课时,不能追求课堂上面面俱到,而应突出重点和难点。对于理论和实践相结合的内容,在课堂上只突出理论知识的讲解,与操作仪器有关的内容在课堂上不讲可布置下去让学生自学,到时在课间实习中亲自动手操作仪器去掌握。若在课堂上讲实习的内容则较抽象,尽管可以在课堂上利用多媒体播放实习内容,那也是让学生被动接收不能获得较好的教学效果,不如学生利用课间实习亲自动手印象深刻。此外学生也不愿意局限在课堂,通过课间实习的锻炼也可提高动手操作的能力,同时激发学生学习的主观能动性和积极性。
其次讲课时要多结合生产中的测量实例,充分调动学生的学习积极性。目前,由于部分大学生的思想很实际,就是希望自己在校所学的将来能有所用,同时也对自己感兴趣的内容才学,这也影响着那些以多学知识为目的,要求积极上进的学生。这样使大多数学生学习时动机不同,有些是为了拿学分而学,有些是为了兴趣而学,还有些学生学习很被动,仅有少部分同学抱着积极探索新知识,学习新思想的学科学的认真态度。面对目前一部分学生为考试而学习,而不是为学习而学习的状况,需要教师的正确引导,通过启发式教学,充分调动学生学习的热情,使课堂上的气氛活跃起来,达到教学相长的目的。
最后在教学过程中,必须注重课堂实际效果,不能为了完成教学任务去赶进度,这就要求教师要备课充分,灵活运用多种教学方法。对于难点做到深入浅出,使学生容易理解领会所学内容。例如在讲导线测量内业计算时,可结合闭合导线算例,通过解题思路掌握闭合导线计算的各个步骤。在课堂上可随时提问,了解学生的听课效果,针对听课情况,调整教学方法,最终以提高课堂教学效果为目的。
在教学过程中应采用多种教学手段,提高教学效果。目前,随着信息化时代的不断发展,要求给学生不断更新所学知识,并展示该课程的最新知识动态。这就需要教师利用多种教学手段。在课堂上,用的最多的就是放映幻灯片再结合板书,但存在弊端。利用幻灯片放映,信息量大且速度快,学生很难跟上此节奏,即使利用板书解释一些难点和重点,仍不能保证所有学生取得良好效果。面对这样的状况,需要教师在制作幻灯片时把握好大纲,突出重点和难点,关于较简单的内容不需放在幻灯片中,让学生课下去看。播放幻灯片时注重讲解要做到言简意赅。对于一些难点,在幻灯片中展示的不易让学生理解或接收时,需要教师耐心引导,这时可采用其它教学手段如传统的在黑板上通过简单例子来讲解或通过设问引导学生逐步理解难点。在上实习课时,教师先做讲解和演示,不过在上实习课前,要求学生一定要预习,这样在短暂的课间实习中才能有好的效果。所以这门课,要求理论和实践相结合,就需要课堂上运用多种教学手段,实习中操作仪器,达到良好的教学效果。
在课后,教师要安排定期答疑,及时为他们解决难题,同时教师可了解学生学习该门课动态,这样不但可激发学生的学习热情,促进学生的学习积极性,还可提高他们的思维能力,对教师也是一种提高,最终达到教学相长的良性循环的教学氛围。
此外,由于测绘技术的飞速发展,测绘仪器也不断更新换代,为了使学生能够顺应时展的需求,在该门课的教学中应加强实践教学的课时数。原来计划课间实习14学时,野外实习一周已不能满足要求,建议课间实习18学时,野外实习两周,可以让学生接触先进的仪器如电子经纬仪,全站仪,GPS等。学生在课间实习中,可用电子经纬仪代替传统的光学仪器;可用全站仪代替传统的经纬仪做工程放样的内容;在野外实习中,可增加数字测***的内容,与原来的经纬仪配小平板测***进行对比,可极大提高学生对该课程的学习热情。目前,我校在测量仪器方面的投入还需给予更大支持,这对学校各理工科专业的发展,会大有益处。
3 考核方式改革探讨
面对部分学生为考试或修学分而学习的状况,过去的全校统一考试方式已显出弊端,学生的能力并不能得到全面的培养和提高,只会使学生学一门丢一门。为此有必要对该课程的考核方式进行改革,在此谈一下个人的一些想法,以期与同行共享。
首先,应取消统考的方式,建立单独考试方式。在前面已提出不同专业、不同年级、基地班与普通班及不同国籍的学生对该课程的要求并不完全一致,若采取统考方式,势必使学生围绕考试大纲去学习。为了突出各专业的特色,应由任课教师针对上课内容命题考试,达到检验学生学习效果的目的。对于不同年级的学生,对该课程掌握的深度不同,可由任课教师出卷时综合考虑,不是把学生难倒,而是让学生通过考试了解自身掌握的情况,然后有目的的强化学习,为自身所学专业进一步学习打下结实基础。对于留学生,在短暂的时间内,很难掌握该课程的内容,考核时应采取开卷的方式,目的使他们清楚该课程必须掌握的内容,然后利用额外时间去掌握大纲要求的内容。
其次,考核该门课时,除了考试成绩外,还应考虑平时成绩。过去在考核时,若试卷难度不大,就未考虑平时成绩,这对部分学生是不公平的。建议在考核时,不管在何种情况下都需考虑平时成绩,并且平时成绩应更加明确,如分成三部分即课堂上回答问题的成绩,课间实习的成绩及课后作业的成绩,这样在平时可调动学生的积极性,不至于学生到快考试才看书。通过平时师生间的大量交流,可增强教与学的互动性,形成教学相长的良性教学氛围。
最后,考核该门课时,野外实习单独考核应评定等级。过去实习成绩都是通过和不通过两个级别,这样很难调动部分学生的实习积极性。由于实习成绩通过中未分等级,会使部分学生实习时不是很认真,对出现的问题也不去多思考,这样会影响到其他学生,使他们实习时,不会积极主动思考问题。特别在实习小组一般是5~6人的情况下,有的学生会有依赖心理,这就很难使所有学生的动手操作的实践能力获得提高。所以实习成绩应给出具体的等级如A、B、C或具体的分数,这样会达到良好的实习效果。
通过上述对非测绘专业《测量学》课程教学改革的一些探讨,希望对该课程教学的同行有所启发和帮助,也希望该课程教学改革的一些设想能够真正使学生受益,最终为学校的长远发展奠定基础。
参考文献
1.李岚发。非测绘专业测量学课程改革的实践与思考。《测绘工程》,2000,1
2.汪祖民。非测绘专业测量学课程教学改革的探讨。《测绘通报》,2002,8
测量学篇4
关键词:工程测量、GPS、GIS、发展
近十几年来,随着信息科学和空间科学的快速发展,全球定位系统(GPS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)技术已经成为当前工程测量技术的核心。并且,随着工程测量的数字化,为测量服务的相关软件也孕育而生,如:ARCGIS、MAPGIS、AutoCAD等。
一、工程测量学定义
工程测量学是研究在工程建设、工业和城市以及资源开发中,在规划、勘测设计、施工建设和运营管理各个阶段所进行的控制测量、地形和有关信息的采集和处理(即大比例尺地形***测绘)、地籍测绘、施工放样、设备安装、变形监测及分析和预报等的理论、技术和方法,以及研究对测量和工程建设有关的信息进行管理和使用的学科。[1]
二、工程测量学的研究应用领域
从应用的角度看,工程测量是一门服务性技术。除了其本身的理论与技术体系外,主要面向广泛的工程应用,为工程建设服务[2]。工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供 测绘 保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。
三、工程测量仪器的发展
工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的 软件 ,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1 s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和 施工 测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的三维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。
专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。
用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距),称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张线,各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。
在距离测量方面,包括中长距离(数十米至数公里)、短距离(数米至数十米)和微距离(毫米至数米)及其变化量的精密测量。以ME5000为代表的精密激光测距仪和TERRAMETER LDM2双频激光测距仪,中长距离测量精度可达亚毫米级;可喜的是,许多短距离、微距离测量都实现了测量数据采集的自动化,其中最典型的代表是铟瓦线尺测距仪DISTINVAR,应变仪DISTERMETER ISETH,石英伸缩仪,各种光学应变计,位移与振动激光快速遥测仪等。采用多谱勒效应的双频激光干涉仪,能在数十米范围内达到0.01μm的计量精度,成为重要的长度检校和精密测量设备;采用CCD线列传感器测量微距离可达到百分之几微米的精度,它们使距离测量精度从毫米、微米级进入到纳米级世界。
四、工程测量现阶段的发展状况
1、空间技术在工程测量中的应用与发展
GPS的出现使定位、导航发生了***性的变革。目前GPS伪距单点定位的精度为2~10m;载波相位单点定位为厘米到分米级;差分GPS(Differential Global Positioning)定位为亚米级到米级;实时动态定位(Real-Time Kinematic,RTK)为亚厘米到厘米级,而载波静态相对定位为毫米级。
2、数字测绘与空间信息的系统技术的应用与发展
我国数测绘技术从20世纪90年代处开始,经历十几年的发展已日渐成熟,形成了自己的方法和多个具有自主版权的国产软件。现在的数字测绘正在从二维向三维发展,形成三维测绘技术。
3、变形检测理论和方法的发展
变形检测是一项跨学科的研究,它是研究变形信息的获取、分析和解释,以及预报变形的理论和方法。
变形分析包括变形的几何分析和物理解释。前者用于模拟时空的特征,后者用于解释变形和引起变形原因之间的关系。
4、工业测量
现代工业生产要求对产品的设计、仿真、生产的自动化流程,生产过程控制,产品质量检验与监控等进行快速的、高精度的测量和定位,并给出复杂形体的数字模型或运算轨迹等,这对工程测量提出了新的任务,兴起了工业测量。工业测量技术发展飞速,技术设备向自动化、智能化、信息化的方向迈进。[3]
五、工程测量学的发展展望
随着科学的进步,工程测量学必将在以下几个方面取得快速的发展:
1. 测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、***形和数据处理方面的能力进一步增强;
2. 在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。
3. 工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微***像处理。
4. 多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。
5. GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、 施工 管理一体化方面发挥重大作用。
6. 大型和复杂 结构 建筑、设备的三维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。
7. 数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。
工程测量学的发展,主要表现在从一维、二维到三维、四维,从点信息到面信息获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的上述发展将直接对改善人们的生活环境,提高人们的生活质量起重要作用。
参考文献
[1]王金玲等编著《测量学基础》,中国电力出版社 2006年
测量学篇5
1 转换法
在测量性实验中,有的物理量不容易直接测量,通常用易测量的物理量间接测量,这样的测量方法就是转换法。设需要但不能直接测量的量为x,可以直接测量的量为y,若y与x存在确定的函数关系,则把测量x转换成测量y。如量筒是把测量体积转换为高度;液体温度计是把测量温度转换为长度;弹簧测力计是把测量力转换为长度。电学仪器的设计均是把待测量,诸如电阻、电压、频率等转化为电流的测量。测量的转化法引伸到科学技术中,就是信号转换。遥控器是把电信号转换为光信号;声控开关是把声信号转换为电信号;电子秤是把力信号转换为电信号。自动化设备中核心元件几乎都是传感器,而传感器的设计和制作就是用转换法。所以在中学物理教学中让学生参与用转换法解决问题的实践活动,有利于学生的终生发展。
1.1 把测电阻转化为测电流
如***1所示,已知电源电压为U0,电流表满偏电流为Ig,测Rx的阻值。闭合开关,调节滑动变阻器R,使电流计满偏,则
再断开开关,电流表示数为I,则
该实验的设计思路是把电阻的测量转化为电流的测量。
1.2 把测电阻转化为测电压
某同学利用如***2所示的实验电路来测量电阻的阻值。
(1)将电阻箱接入a、b之间,闭合开关。适当调节滑动变阻器R′后保持其阻值不变。改变电阻箱的阻值R,得到一组电压表的示数U与R的数据,见表1。
请根据实验数据作出U-R关系***像。
(2)用待测电阻Rx替换电阻箱,读得电压表示数为2.00 V。利用(1)中测绘的U-R***像可得Rx=Ω。
解析:本题为2011年江苏省高考题,解题思路是根据数据描点作***,如***3所示,然后利用所做***线,读出电压为200 V时,对应的电阻为20 Ω即可。本实验的设计思想是把电阻测量转化为电压的测量,通过实验数据,绘出U-R***像,即能得出U与R的关系,进而测出电压U,就可以通过***像找到对应的电阻。如果把电压表的刻度标上对应的电阻值,就把电压表改装为欧姆表了。
2 等效替代法
等效替代法是在保证某种效果相同的前提下,将复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法。“等效”强调某一方面的效果相同。如浮力教学中引入曹冲称象的故事,聪明的曹冲就是用等效替代法称出了大象的体重;还有在研究平面镜成像实验中,用两根完全相同的蜡烛,其中一根等效另一根的像等。在测量电阻的实验中我们也可以用等效替代法来测量未知电阻的阻值。
2.1 用已知电阻替代未知电阻
如***4所示,先将开关打到a,调节滑动变阻器使电流达到适当的示数I,再将开关打到b,保持滑片P的位置不变,只调节电阻箱R,直到电流表示数仍为I,则待测电阻Rx的阻值就等于电阻箱接入电路的阻值。此实验中将电阻箱接入电路的阻值与待测电阻的阻值等效,从而顺利测出未知电阻的阻值。
2.2 用内阻已知的电流计替代电压表
如***5所示,已知电流计的电阻为Rg,调节滑动变阻器,使电流计示数为Ig,电流表示数为I,则电阻Rx=RgIg/I。此实验用电流计等效替代电压表,从而顺利测出电阻阻值。
3 ***像法
***像法能形象地反映某物理量随另一物理量变化的规律,在定性或定量讨论分析某些物理问题时,应用***像往往能起到化繁为简的奇效。故***像法在物理中有广泛的应用。如利用温度-时间***像来研究“水的沸腾”实验及水自然冷却时温度随时间的变化特点;用路程-时间***像来研究物体的运动情况;用重力-质量***像来研究重力与质量的关系等。当然我们也可以用***像法来测未知电阻的阻值。
3.1 U-I***像
某同学用想用如***6所示的电路***测出未知电阻Rx(电源电压保持不变,内阻不计),当P移动时,电流表和电压表示数都发生了变化。他把6次实验的数据记录在表2中(电流表的电阻和通过电压表的电流忽略不计),并根据表中的数据画出了U-I***像,如***7所示。
解析:设电源电压为U0,根据***7中***像,得到U-I的关系式为:U=U0-IRx,从方程可知***像的斜率是Rx,与纵坐标的截距是U0,即:Rx=3 V0.6 A=5 Ω,电源电压为3 V。从测量电阻的分析过程可以看出,在定量讨论分析某些物理问题时,应用***像比解析方程求解来得简单。
3.2 R-1I***像
提供器材为:直流电源(内阻不计)、电阻箱、电流表(内阻不计)、导线若干等。请设计测电阻Rx的电路和处理实验数据的方法。
解析:如***6所示,调节电阻箱R,得到多次电流I和电阻R的测量数据,设电源电压为U,则U=I(R+Rx),解得R=U1I-Rx,画出R-1I***像,如***8所示。则与纵坐标截距的绝对值即为电阻Rx的阻值。
4 比较法
比较法是用熟悉对比陌生,用已知对比未知,用形象对比抽象,或由同比异、由异比同的方法。
4.1 串联比电压
如***9所示,闭合开关,先用电压表(不计电压表对电路的影响)测出Rx两端的电压为U1,再用电压表测出R0两端电压为U2,则根据串联电路电压分配关系得Rx/R0=U1/U2,通过比较电压得到电阻之比,从而顺利得到待测电阻Rx=U1R0/U2。
4.2 并联比电流
如***10所示,闭合开关,先用电流表测出通过Rx的电流I1,再用电流表测出通过R0的电流为I2,则根据并联电路电流分配关系得I1/I2=R0/Rx,通过比较电流得到电阻之比,从而顺利得到待测电阻Rx=R0I2/I1。
5 解析法
解析法指在分析具体问题的基础上,抽取出一个数学模型,这个数学模型能用若干个解析表达式表示出来,求解这些表达式,问题也就得到了解决。解析法的解题步骤:分析具体问题抽象数学模型解析表达式解决问题。
在用特殊方法测电阻的实验中,若缺少了电流表或电压表,必然会增加一个已知阻值的电阻,这样就可以根据电源电压不变列出解析表达式,从而顺利算出待测电阻的阻值。已知滑动变阻器的最大阻值为RP(电源电压保持不变,电源内阻及电流表内阻不计),当滑片移到最大阻值处时,记下电流表的示数为I1,则电源电压U=I1(RP+Rx);当移到滑片使滑动变阻器接入电路的阻值为0时,记下电流表的示数为I2,则电源电压U=I2Rx,求解方程组得到x=I1RpI2-I1
。
测量学篇6
(一)教学内容延迟
现有的测绘专业英语教材五花八门,参差不齐。知识覆盖面狭窄,没有扩展到整个测绘学科;内容陈旧,如“surveying”已被“geo-matics”代替;测绘专业前沿知识涉及过少,如InSAR技术,3S技术等。内容的延迟无法激起学生学习兴趣。
(二)教学方法落后
由于测绘专业英语其特殊性:目前测绘专业英语仍然停留在教师讲授为主,学生被动接受的过程,忽视了学生在课堂的主体地位,缺乏师生间的互动。缺少对现代教育技术(录像、网络、多媒体等)的运用,课堂气氛毫无生气。
(三)考核方式单一
目前,无论从何看起,对测绘专业英语的重视程度都不够,很随意,多为考查课,甚至有些学校没有开设测绘专业英语。考核方式过于单一,仅限于笔试、随堂测试、翻译文献而已,学生应付了事,对于听、说、读、写都未涉及,没有重视考核测绘专业英语的实用性。因此,最终学生没有从测绘专业英语中受益很多。
(四)师资力量薄弱
一般情况下,测绘专业英语多由工程测量专业课教师或普通公共英语教师来讲授。专业课教师熟悉测绘专业知识的应用,可以将现有的先进测量方法、技术进行好的讲解,但是缺乏语言教学的规律、技巧,英语功底弱,口语水平差;普通公共英语教师虽有较好的外语基础,但欠缺测绘专业理论、方法,测绘专业词汇与普通英语的含义相差甚远;不能很好的引用测绘相关案例,因此,能将测绘专业知识与英语语言技巧相结合的专业英语教师非常匮乏。
二、改进措施
(一)教学内容
针对高职高专学校工程测量专业,应该本着实用为主,够用为度的原则,与实际工作相结合,因地制宜的选择测绘专业英语教材、或由教师自己编写教材,循序渐进的安排内容;将学生实习中所用的仪器、软件说明加入教学内容。如索佳GPS工作原理的原版英文说明书,其中包括GPS工作流程,故障分析及解决方法;在文章的选择上不仅考虑到测绘专业知识的应用,还应将语言学习中的听、说、读、写的练习加入教学内容,而不仅仅是单纯的阅读、理解、翻译。
(二)教学方法
对于测绘专业英语,不可简单的当成一门翻译课,也不应是教师满堂灌,要以学生为主体,教师引导的形式。加强学生对常用测绘专业术语的记忆,使学生掌握基本测绘专业词汇。如:opticalplummeteyepiece:光学对中器;elevation:点的高程;crosshair:十字丝;多元化教学,组织学生针对不同类型的文章运用不同的教学方法;充分利用现代化教学工具:多媒体教学,既直观又形象;授课内容不局限于课本,对测绘领域的前沿知识进行拓展,以及相关科技论文的书写格式、方法进行介绍。使学生不仅会看文章,还会写文章。
(三)考核方式
改变测绘专业英语考核方式,突出学生的综合应用能力,听、说、读、写、译均为考核的重点。就高职学生而言,技能培养尤为重要,测绘专业英语均为考查课,因此应从以下几方面考查:1)课堂表现:口语的表达,对课堂任务完成的总体情况来权衡。2)课外实训:让学生在动手的同时用英文来描述操作过程。3)课外作业:对于测绘相关英文文献的阅读,翻译,以及简单的摘要写作。4)英文演讲:学生自行选择较感兴趣的测量仪器操作,测量软件或者先进测量技术用英文演讲,可以用测绘专业术语及英文常用表达来陈述自己的观点。最终综合以上几点评定成绩。这样,既能让学生熟悉测量专业英语词汇,又使学生增强了英语阅读能力,还可以提高对英语的写作能力。
(四)师资力量
加强对授课教师的培训,提高教师水平。增加对外文文献的阅读,对常用测绘专业术语熟练掌握;对专业英语教师进行培训,加强口语练习;让教师到工程项目去实践,了解测绘相关最新动态,为课堂提供更多素材,实例。
三、结束语
测量学篇7
【关键词】电子测量;实践教学;高职教育
《电子测量》是一门理论与实践结合甚为严密的技术性课程。教材内容侧重与测量基本知识相关仪器的实践应用。其《电子测量》这门课程所对应的社会岗位分类比较广泛,一般包括设备管理岗位、工程设计岗位、检验检测岗位、生产管理岗位、产品设计与研发岗位等。为了使学生走出校门能更快速的投入到企业生产实践,《电子测量》实践教学应注重培养学生的专业技术能力、动手实践能力、自主创新能力,在教学中充分整合教学资源,促进学生专业素质的养成。
一、《电子测量》课程立体化实践教学平台的搭建
1.利用常规实验平台,开展基础性实验
电子测量工具是电子技术工作专业人员的必须工具,《电子测量》课程的最主要教学目标之一便是培养学生熟练的掌握并实践应用各种测量仪器。在实验教学方面,在立足于理论知识的前提下,落实好实验基础课,使学生不同仪器的使用原理和使用方法。通过以各个测量域为模块的基础性实验课程,如通用示波器、电子电压表、逻辑分析仪、频谱分析仪、信号发生器等实验,使学生在掌握各种电子测量常用仪器的工作原理的基础上,深入的了解各种仪器的应用范围和实践运用基础知识。
2.借助新建的实验实训平台,创新开放性实验
狭义的电子测量是针对电子学领域对有关电具体量值的测量,其测量技术服务与电子信息、电子通讯、自动化等各类与电密切相关的技术领域。然而,从广义的电子测量技术上讲,其涵盖了所有利用电子技术进行测量的自然科学。因此,《电子测量》课程其教学价值和实用价值极为广泛,在实践教学中,我们在注重基础实验内容的设置上,还有设计与其他相关专业、相关学科的综合实验教学的开展,进行开发性的实验教学。比如在实践教学中向学生开放多专业的实验室,比如电子产品检测与调试实验室、感测及控制技术实验室、平板显示测试实验室等,通过学科之间的管理组织以及学生提前预约实验内容的方式,安排学生根据就实验手册进行自主实验,在激发学生积极参与实验教学的同时,实现了学生的自我管理,并同时加深的学生对电子测量技术的理解,拓展了学生的专业视野。
3.在课堂教学方面,改进教法
传统的《电子测量》课堂教学往往重视教师如何对学生进行指导,而忽视了学生的主观能动性。我们应该改革传统教学的片面性和局限性,开展以学生为主体的实践教学方式。以《电子仪器原理与维修》一课为例,针对课程的知识要点,做到每讲及一种仪器,便将仪器实际展示给学生,组织学生自主探讨和研究仪器的工作原理和应用知识,并结合自己对仪器的理解分析其实践运用方法,教师在此过程中以启发者、释疑者、辅导者的身份来组织和管理学生的学习行为。这种教学模式可以帮助学生达到理论与感知认知的结合,以达到培养学生自我思考、自我探索能力生成的目的。
4.采取项目化实践平台,培养学生的工程意识
采取项目化的实践平台,其设计理念是以学生创新能力的提高来培养学生的工程实践能力。项目化实践,只集中实训的一种,内容是学生根据实际课题的需求自主制作简易化的测量仪器。学生根据实践项目进行自主选题,选择实验材料,制作简易的实验电路,并通过调试和设计优化来验证其功能,进而达到课题的完成,对实验的内容进行归纳总结,进而研究实验改进方案。具体的实践操作项目可包括简易数字电压表、简易数字频率计、加速度检测仪、数字温度计等,或是针对某具体产品进行功能检测和改进。
5.组织兴趣小组,拓展课外实践平台
开展课堂外部的教学实践活动,组织电测实践小组。教师可通过设置具体教学任务的方位来有目的培养学生的实践能力,如对有故障的仪器进行拆解检修、学习万用表、示波表、信号发生器的实践应用方式和维修知识等。通过学生对仪器内部结构的了解,来提高其感性认知能力。同时,教师可以鼓励有电测兴趣的同学参加无线电装配与调试高级工的考核。
6.开展企业实践,搭建企、校联合的平台
在学期中和学期末,学校安排学生到合作企业参与生产与设计实践。实践任务设置为以观察和深入了解专业知识为主,以操作为辅的方式。同时聘任企业技术工程师为兼职教员,对学生的实践学习过程进行引导和释疑,同时指导学生参与实践工作项目。这种识岗位、习岗的企、校合作方式有利于培养学生对职业的认同感,在实践的过程中反思自身的学习行为,对提高学生的综合能力是其他教学方式无可替代的。
二、《电子测量》课程立实践教学平台的特点
1.模块化、进阶化
每个实践教学平台对应的教学内容都实行模块化建设,支撑材料有实验报告、项目实训册、岗位评价册等。层次化实践教学平台由单一模式向综合模式递进。根据职业岗位能力,从仪器使用实验,测量测试实验,测量测试项目实践,仪器仪表企业实践等多元化实践内容,形成从基础能力,单项能力,设计能力,创新能力,拓展能力,综合能力的认知规律。
2.现代化,信息化
随着数字时代的到来,信息社会的飞速发展。实践教学倾向于利用现代化科技手段,改造和提升实践教学设备功能,使基础性验证性实验由传统教学实验向现代化教学实验过渡。随着网络时代的到来,信息化平台展示了科技全球化的一面。企业的测量测试项目紧跟现代科技前沿,识岗、习岗为目的的企业实践教学内容也紧跟时代步伐。同时,课程考核方式可以采用信息化网络平台进行综合评价。
3.职业化,技能化
在各个实践教学环节中,遵循规范的实验室管理制度。在企业实践平台提供的识岗、习岗中,注重学生职业素质和职业道德的培养。在开放性实验、项目式实践平台中,以增强学生动手能力为目标,突出学生技能的培养。
三、《电子测量》课程实践教学平台的外延
《电子测量》课程的实践教学,离不开其他课程知识的支撑,如传感器及其应用,测控原理,电子产品的品质管控,虚拟仪器、智能仪器等课程。应将电子测量知识渗透到其他课程中,或将其他课程知识作为本课程的铺垫和提升,使得任何电子大类中的各专业学生,即使本专业没有电子测量课程,其思维结构中都有测量测试的基本条理,实践操作技能方面都有测量测试人员应该具备的操作技能。
总之,通过借助本课程实践教学平台的学习,使学生扎实掌握测量原理,熟练操作常用仪器,具有一定的设计能力和创新能力,对企业涉及测量测试的岗位有所了解,具有开阔的专业视野,对生活中的测量测试知识具有一定职业敏感性,具有一定的自主获取知识的能力,为今后个人良好的职业发展打下坚实基础。
参考文献
[1]郭红丹,姚成乾,张玉.高职院校《电子测量》开放式实验课程的探索[J].考试周刊,2007(17).
[2]杜蜀宾.高职院校实践教学的创新与思考[J].中国高教研究,2008(11).
测量学篇8
前言
第一章测区概况
第二章平面控制测量
第三章高程控制测量
第四章地形***测绘
第五章实习感想
参考文献
前言
一.实习目的:
1、巩固和加深课堂所学理论知识,培养学生理论联系实际的能力、动手能力、实事求是的科学态度、刻苦耐劳的工作作风和互相协作的团队精神;
2、熟练掌握常用测量仪器(水准仪、经纬仪、钢尺)和工具的操作和使用方法;
3、掌握导线测量、三角高程测量和三、四等水准测量的观测与计算方法,掌握地形测量的测、算、绘技能;
4、培养一丝不苟的测绘技术工作态度、培养吃苦耐劳、团结友爱、集体协作的精神。
二.实习要求
要求掌握测量仪器的使用,了解其检验和校正的方法;掌握测绘的基本技术和基本方法,提高学生的实际作业能力;学习和掌握大比例尺数字测***的基本概念和技术。
三.实习任务
1.小组上交成果及资料:
1)导线点及水准路线示意***及野外记录;
2)水准测量及导线测量的外业观测原始记录本;
3)内业计算及精度评定说明书;
4)指定实习范围的一幅标准***幅的1:500地形***。
注意:外业观测原始记录及地形***绘制一定要使用2h及以上铅笔
2.个人上交成果:实习报告一份
四.实习时间
第一章测区概况
一.测区地理位置:**省**市**区**科技大学测***实习基地之场地三。位于**科技大学校园内,东以j6-5教学楼东侧的南北路的东边界,东大约至j3楼西边的南北路,北大约到j1教学楼南侧的墨水河
二.测区气候特点:**属于海洋性季风气候年平均气温12.3℃降雨量年平均值680.5mm,全年雨量集中在7、8两个月,终年多东南和西北两个风向。年平均风速4.9m/s,各月平均风速以3月最强为5.6m/s,9月最弱为4.1m/s。
第二章选点
一.选点要求
l安全性。便于安置仪器,考虑地面湿滑、来往车辆等对人身和仪器安全的影响。
l实用性。点位间通视良好、便于测角量距。
l便利性。导线点选好后须做好标记,便于寻找。
二.导线布设
以已知点i116点为1号点,导线边在80~150米范围内,均匀分布各区,便于控制整个测区。并使相邻边长之比小于3:1
三导线布设示意***
第二章平面控制测量
第一节仪器工具
dj6经纬仪一台,脚架1个,花杆1根,测钎1副,钢尺1把,皮尺1把
第二节水平角测量
1.经纬仪的安置
经纬仪的安置,包括对中和整平两个内容
安置方法:
①用三角架架腿对中
使架头大致水平,架头中心大致对准测站标志,先在适当位置踩实一条架腿,两手分别握另外两条架腿,在移动架腿的同时,从光学对中器的目镜中观察,使对中器的十字丝中心对准测站标志为止。
②用三角架腿粗平
伸缩三角架的架腿,在移动架腿的同时,使基座圆水准泡居中,使照准部大致水平。
③脚螺旋精平,平移基座精确对中
④照准部大体水平后,可旋动脚螺旋使照准部水准管气泡居中,使照准部精确水平,,检查仪器是否对中,如不对中,则平移基座,精确对中,在调脚螺旋进行照准部精平,如此反复直到精确对中和照准部精确水平为止。
2.测回法测水平角
①经纬仪安置好后,先将经纬仪竖盘放在盘左位置,松开水平制动扳扭,转动照准部,使望远镜大致瞄准a点上的标杆,然后,拧紧水平制动扳扭,用微动螺旋使望远镜精确的瞄准a点(一般瞄准标杆的底部)读取水平读盘读书a1,记入水平角观测记录手簿内
②松开水平制动扳扭,按顺时针方向转动照准部,用上述方法精确瞄准b点,读取水平度盘读数b1,记录,即完成半个测回。
③倒转望远镜,使竖盘位于盘右位置,这次用望远镜先精确瞄准b点,读取水平度盘读数b2,记录
④松开水平制动扳扭,逆时针方向转动照准部。用望远镜精确瞄准a点,读取水平度盘读数a2,记录。完成一个测回。
⑤进行第二个测回,盘左,用望远镜瞄准a点后,转动水平度盘使读数比原来读数增加90度,再按上述方法再测一个测回。这样可以减小由于水平度盘不平整所造成的误差。
3.水平角作业要求
4.评价:在进行水平角测量时,每个测站保证每个车站的精度,做到步步有检核,这是我们顺利一次测完达到要求的法宝。
第三节距离测量
1.仪器:钢尺
2.直线定线:当两点间的距离大于钢尺长度时,需分段丈量,故量距时和水平角测量同时进行。
第四节内业计算
一,导线点坐标计算
注意事项:在内业计算前,先进行角度闭合差检验,根据各测回成果计算的闭合导线角度闭合差不得超过40″
1.闭合导线角度闭合差:
2.计算角度改正数:
3.计算改正后的角度:
4.推算方位角:
5.计算坐标增量:
6.计算坐标增量闭合差:
7.计算全长闭合差及其相对误差:
8.精度满足后,计算坐标增量改正数:
9.计算改正后的坐标增量
10.计算导线点的坐标
二.评价
在进行内业计算时,角度的改正数往往不能整除,所以改正数就不能平均分配,我们遵守的原则是大角度配大改正数,小角度配小改正数。
内业计算一定要认真,我们在计算时就由于抄错一个数导致后面描***出现大的误差,检查了很久才检查出来,是前面一个数据错了,并导致后面全错了,浪费了很多时间,所以内业计算一定要认真,仔细。
第三章高程控制测量
一.仪器:ds3水准仪
二.方法:双面尺法以四等水准测量要求施测
三.水准测量原理
利用水准仪提供的一条水平视线,借助水准尺来测定地面两点之间的高差,从而由已知点的高程和测得的高差,求出待测点的高程。
四.水准仪的使用
步骤
1.安置水准仪
2.粗略整平
先用双手同时内(外)转动一对脚螺旋,使气泡未居中而位于脚螺旋之间,再转动另一只脚螺旋使气泡居中。
3.瞄准水准尺
①在瞄准水准尺之前,先进行目镜对光,使十字丝成像清晰
②松开制动螺旋,转动望远镜,利用望远镜筒上的缺口和准星,瞄准水准尺,然后再拧紧制动螺旋
③转动物镜对光螺旋进行对光,使尺子的影像看的十分清晰,并转动微动螺旋,使尺子的像靠近十字丝竖丝的一侧,以便于读数
④消除视差为了检验对光质量,可用眼睛在目镜后上下微微晃动,若发现十字丝与目标影像有相对移动,则须重新进行对光,直到眼睛上下移动而水准尺上读数不变为止
4.精确整平
5.读数
读数按照后黑——前黑——前红——后红的顺序读数
四.水准测量的检核
同一同一水准尺的红面与黑面读数(加尺常数后)之差不超过4mm,黑红面高差之差(在红面所测高差上减或加100mm又不超过5mm,取其平均值作为该站的观测高差。
五.水准测量的内业
1.水准路线闭合差的计算
2.高差闭合差的允许值
3.水准路线闭合差的分配
4.水准高程点的计算
第四章地形***测绘
一.仪器
经纬仪、小平板仪、半圆仪、皮尺等
二.方法
极坐标定点法施测碎部点
三.步骤
1.测***前先准备好***纸,将聚酯薄膜***纸用夹子固定在***板上,按本***幅西南角坐标值在***上标出各坐标格网线的坐标,并展绘控制点。
2.在测站(假定测站的高程)安置经纬仪,量取仪器高。选择起始方向(零方向),并将水平度盘配置为0°00′00″;
3.在***纸上找出测站位置,确定方向线,用小针将半圆仪圆孔中心钉在该测站点。标尺员按一定路线选择地形特征点并竖立视距尺,观测员瞄准标尺读出视距、中丝读数、水平度盘读数和竖盘读数。距离测量时,比较近的距离直接用皮尺量取水平距离。记录员算出水平距离、高程并报告给绘***员。绘***员根据数据绘出碎部点位置。
地貌点的测定要求:点与点之间的间距约10米。
4.及时将所测碎部点,连接绘成地物,勾绘等高线。对照实地进行检查。
5.按地形******式的要求,描绘地物和地貌,并进行***面整饰、清洁。
第五章实习感想
为期10天的测量学实习已经结束。回顾这两周的实习生活,虽然不得不接受黑色肤色的自己,不得不感受精疲力竭的真谛,可是我们在收获一种技能的同时,也收获了一段值得回味的经历。
由于测量学是一门实践性很强的学科,而测量实习对培养学生思维和动手能力、掌握具体工作程序和内容起着相当重要的作用。虽然我们在学校有过类似的测量,但是难度根本无法与野外相比,我们的目的在于在测量实习中巩固课本中所学的知识,解决遗留的问题,发现学习中的不足,弥补遗漏掉的知识点。
每天早晨,我们抗拒疲劳,披星戴月,踩着朝露,扛着仪器,大刀阔斧的走向我们的实习基地;烈日下,我们挑战极限,在酷暑中,我们挥洒我们的汗水,展示我们的风采;晚上,我们整理内业,相互交流。我们的不怕苦、不怕累,团结协作的精神,来自与我们对知识的渴望,来自与我们对建设祖国的强烈愿望。
通过这次实习我充分理解理论联系实际的重要性,理解理论并不代表能充分使用,在实际操作过程中我们遇到了很多问题,但经过我们的摸索,很多都克服了,不能独自克服的,我们也通过寻求其他同学和老师的帮助克服了。可以说这次实习不仅锻炼了实际的动手能力巩固了所学的理论知识,还充分加强了同学与同学、同学与老师之间的感情。我相信这一次实习一定会成为我们大家在大学生活中难以忘怀的美好记忆!
参考文献
《测量学》教材中国矿业大学出版社
测量学篇9
高等数学是测量学的一门先修课程,如果没有必要的数学知识作为基础,测量学的学习将举步维艰。土木工程和房地产经营与估价专业的测量学在第二学年上学期开设,均已学过高等数学,掌握了极坐标、三角函数、微分等概念,所以在学习导线测量、交会法、误差等知识时得心应手。地理信息系统专业的测量学和高等数学在第一学年上学期同时开设,有必要的数学知识做基础,当测量学中用到相关的章节时,学生数学知识还没有学到,对于相关公式的推导和应用难于理解,概念掌握不好。如果教师补充部分数学知识,相当于减少了测量学的课时,同时高数课还会再讲,浪费了教师与学生的时间和学校的资源。另外,土木工程和房地产经营与估价业专业的测量学涉及到部分建筑知识,如果此时还没有开设房屋建筑学课程,也会降低教学效果。针对以上问题就要求学院在制定培养方案与培养计划时,充分研讨,确定先导课程和后续课程,合理安排开设顺序[3]。
增加实践教学,改变学生观念
测量学是一门对动手能力要求很高的课程。而目前测量学实践课程的开设一般为集中实训,即课程讲授一定章节后或课程全部讲完之后安排实践课(多数为一周)。这种开设方式一般课时较少,而且不利于学生对仪器的掌握。实践课程应该增加(按照不同的专业要求和对仪器操作的掌握程度,一般和理论课时的比例可参考为1∶4或2∶3)且应随理论课一起开课,这样既增加了实践教学,增强了学生的动手能力,同时也便于学生及时掌握理论课讲授到的仪器,理论联系实际[4]。学生对于实践课程却存在两种极端:重理论轻实践和重实践轻理论。一部分学生乐于学习理论知识或者认为自己将来不会下工地,用不到这些仪器,不爱动手(女同学居多)。这些学生对课本上的内容掌握娴熟,仪器部件名称、操作步骤等倒背如流,内业计算准确无误,但是实际操作时却手忙脚乱。相反,部分学生乐于动手,仪器使用非常熟练,但是基本的测量原理却不能掌握。产生这两种情况的原因在于学生的观念不正确,没有认识到理论与实践二者相互依存,理论为实践做指导,实践为理论提供新的感性来源。只懂理论,不懂应用,则失去了知识最终服务于社会的目的。只会操作,不懂实践,当遇到实际困难时,则不会解决,或是不懂得改进应用方法。例如只有掌握了产生测量误差的原因,才能采取相应的措施,避免或减小误差,得到更加精确的数据。这就要求教师从思想上进行指导,改变学生思想观念的片面性,做一个综合素质的人才。
增加仪器设备的资金投入,引进先进仪器
仪器设备的投入是教学单位很大的一笔投入。而针对测量学这样一门实践性很强的课程,实验仪器的投入直接关系到这门课程的教学效果。并且,如果实验仪器相对于实际生产使用落后,那么本课程的开设就失去了本应服务于实际需要的意义。例如GPS测量设备在预算土方测量中使用已经很成熟,而由于仪器设备比较贵重,多数学校并没有配备。修订教学大纲不同专业学生毕业后的就业方向不同,本科和专科的就业层次也不同,所以测量学的课程地位和测量学的侧重点不同。根据三个专业情况,三个专业都要学习测量学基本知识,土木工程专业学生毕业后进入设计单位或施工单位,所以还要学习民用建筑、工业建筑及道桥等的施工测量,建筑物变形观测和竣工总平面***的编绘[5]。房地产经营与估价专业的学生毕业后从事房地产项目策划、咨询、估价、开发、经营管理等技术服务及相关管理工作,并不进入生产一线,所以对施工测量的知识只要求了解,即内容广、深度浅。地理信息系统专业的学生毕业后从事与地理信息有关的应用研究、技术开发、生产管理和行***管理等工作,所以还要重点学比例尺地形测量。即土木工程专业和房地产经营与估价侧重测设,地理信息系统侧重测定。因此针对以上三个专业的侧重点和培养层次,要制定不同的教学大纲,并严格执行。
改变教学方法与手段,及时调整并更新教学内容
传统的板书讲授方法是传递教学信息的重要手段,然而随着信息技术的不断发展,教学内容也不断丰富,为了提高教学效果,在教学过程中要根据具体内容选择合理的教学方法与手段,如多媒体讲授、录像教学、示范教学等,其中板书教学主要用于课程中的重点、难点、公式推导及计算步骤较多的内容,这样可以给学生充分的反应与思考时间,有助于学生对知识的接受与消化,多媒体可以进行情景教学,主要针对仪器的构造与使用,建筑的施工放样,地形***测绘等内容。教师应根据不同的教学内容,合理调整教材的章节顺序,使教学内容连贯,符合学生的逻辑思维。同时针对教材落后与实践生产的情况,教师可利用实际的生产经验和网络资源,搜集相关信息,选取适当部分,课堂讲授给学生。另外教师要保持与仪器生产厂家及科研单位的联系,院校内定期举办学术报告与讲座,了解行业最新动态,拓展学生的课外知识。
完善考核制度
测量学篇10
关键词 水准测量;教学改革;实践教学;测站***示法
中***分类号:G642 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2016)22-0147-03
Station Pictorial Method for Third and Fourth Order Leveling Teaching//XIE Xiaokui, ZHOU Qing, FANG Wusheng, FAN Zhijun
Abstract The third and fourth order leveling has strict theory basis and strong operational requirements. In order to make the measure procedures more visual and concrete, a station pictorial model was presented. Simple models were used to denote foresight and back sight, digitals were adopted to show the observation and calculation sequence and the locations of these numbers could indicate the signi-
ficances and the concepts of the measuring and calculating variables, line types or superscript represented the mathematical relationship of these data. So the pictorial model can link measure steps, original measure variable, checking data and recording table. The pictorial model can be made into a textbook illustration, teaching charts and interaction animation which is easy for teaching and interactive training.
Key words leveling; teaching reform; practical teaching; station pictorial method
1 引言
三、四等水什饬恐苯犹峁┑匦尾馔己透髦止こ探ㄉ杷需的高程控制点[1],是测量学实验教学的主要内容之一。但是观测量多、操作烦琐、计算量大、精度要求高,如野外观测时有8个观测值、10个现场计算值,其中有7个值需要进行限差检核,以至于学生难以理解和记忆。而且水准测量一般是第一次测量实训课,对于没有测量仪器操作和平差计算经验的学生而言,其内容非常抽象。经过理论讲解和实验演示后,学生在动手初次操作仪器时,往往理不清头绪,不明白当前的操作步骤,导致出现“测量员边观测边问记录员,记录员边记录边翻书”的情况,影响了教学效果和测量效率。一些非测绘专业的学生,如农业资源、草业等专业,即使有一次水准测量实验,但经过若干年后,基本难以记清水准测量的操作步骤。
采取相关技术,如利用智能移动设备辅助数据记录和限差检核[2-3],开发内外业一体化系统[4],可以提高测量效率,是实际工程实践的重要技术手段。但如何提高学生对水准测量的直观认识,深化对水准测量基本原理的理解,增强教学效果,是水准测量实验教学需要思考的问题[5]。本文提出利用测站***示模型用以辅助三、四等水准测量教学。本***示模型利用直观的线型(原文为“***示颜色”)和符号表示观测量的意义和顺序以及数据间的关系,可以形象表示水准测量的观测、计算和校核顺序、过程和结果,形象地演示实际的测量工作,提高对水准测量本质的理解,从而加深记忆。
2 传统三、四等水准测量教学
传统测量学实习教程[6]和教材[7]对三、四等水准测量都采用文字描述:一般采取双面尺法进行观测。在前视点和后视点上的水准尺分别用黑面和红面各进行一次读数,测得两次高差,相互进行检核。根据《国家三、四等水准测量规范》[1],三等水准测量一个测站照准标尺分划顺序为后前前后(或者黑黑红红);四等水准测量一个测站照准标尺分划顺序为后后前前(或者黑红黑红)。
三等水准测量具体观测步骤:1)后视标尺黑面(基本分划);2)前视标尺黑面(基本分划);3)前视标尺红面(辅助分划);4)后视标尺红面(辅助分划)。
四等水准测量具体观测步骤:1)后视标尺黑面(基本分划);2)后视标尺红面(辅助分划);3)前视标尺黑面(基本分划);4)前视标尺红面(辅助分划)。
可以看出,三、四等水准测量步骤非常严格,其记录表格也非常复杂,难以让初次接触测量学的学生产生深刻印象,容易导致学生死记硬背的情况!如何用模型或***示,形象具体再现水准测量的操作过程,使学生产生一种动画感和全局观?
3 三、四等水准测量***示教学
测站***示模型 三、四等水准测量每测站有8个原始观测数据,10个现场计算数据,代表了一个测站的计算与检核。在某些印刷出品中,不方便使用彩色插***。本文用简单的模型形象地表示水准仪、后视尺和前视尺。用三脚架表示水准仪;用不同线型的竖直线段表示水准尺,、
区分水准尺的黑面和红面(原文为“用带颜色的竖直线段表示水准尺,黑红颜色区分水准尺的黑面和红面”);用数字所在位置表示观测数据的意义,数字大小表示观测顺序。以三等水准测量观测方法为例,一个测站的观测可用***1.a来表示。
***中数字的序号表示野外测量中观测/计算的序号,在水准测量时应依照所标序号进行观测、记录和计算。线型(原文为“颜色”)表示数据间的关系,(原文为“黑色”)数据表示为原始数据,(原文为“红色”)数据表示当前数据是经过相关数据“相减”而得到,(原文为“绿色”)数据表示当前数据是经过相关数据“相加”而得到,(原文为“黄色”)数据表示当前数据是经过相关数据“平均”而得到。
还可以使用另外一种符号来表示数据间的算术关系。在这里,对于数字i,如果是由相关数据相减得到,则用表示;如果是由相关数据相加得到,则用表示;如果是由相关数据取平均得到,则用表示。综合使用线型(原文为“颜色”)和上标,设计出***1.b的测站***示法。当只用黑白色打印时,依然可以表示相关测量数据之间的关系。
在安置仪器和水准尺,粗平、瞄准、精平后,依照***1的顺序进行观测即可。得到1~8共8个原始观测数据后,接着按照***示符号,计算9~18,进行测站计算和检核。
记录表格 传统的水准测量记录表格用数字表示观测顺序,对指导测量过程有较大的帮助,适合于专业测量人员。但对于初次接触水准测量人呀和非专业人员而言,数据间的关系依然不够直观。用线型(原文为“颜色”)或上标表示数据间的关系,设计表1.a和表1.b,可以清晰地完成数据记录、计算,有效减少记录员对数据意义的思考时间。
4 结论与讨论
对三、四等水准测量理论严密、操作严格、难学难记的问题,本文提出利用测站***示模型来表示三、四等水准测量实验教学的新方法。通过使用简单模型、数字、线型(原文为“颜色”)和上标等常用符号表示水准测量中的各要素,形象直观,易懂易记,使学生更加容易掌握观测量和计算量之间的内在联系,非常适合学校教学和社会培训。经过5年的测量教学实践表明,此模型***示可以显著加深学生的记忆,也便于教师对内容进行讲解。
目前,普通测量学的教科书中有不少仪器的黑白照片,但基本没有操作过程的示意***和模型。对于水准测量的具体实施过程,主要依靠文字描述,不便于学生理解、记忆,更不利于社会培训和自学。本文建议在教科书中增加测量过程的彩色模型***示,用来表示每一个原始观测数据、计算检核数据的意义和处理顺序,改变过去测量学教科书生硬单调的状况。测量教学一般分为理论讲授、实验操作2个环节:理论讲授一般在多媒体教室采用幻灯片进行,可以把本文提出的模型做成动画,直观演示测量过程;而在实验教学时,可以把该模型做成大幅彩色挂***进行讲解,然后辅以实际演示。
参考文献
[1]国家测绘局测绘标准化研究所.GB/T12898-2009,国家三、四等水准测量规范[S].北京:中国标准出版社,2009.
[2]罗海滨,赵显富.电子手簿在水准测量实践教学中的应用研究[J].测绘科学,2012(6):187-188.
[3]张广兴.智能手机在三四等水准测量观测记录中的应用[J].山西建筑,2010(10):359-361.
[4]袁国根,周航宇.三四等水准测量内外业一体化系统的开发[J].江西水利科技,2012(3):208-210.
[5]杨国华.提高水准测量教学效果的探讨[J].吉林省教育学院学报,2010(4):145-146.