工程测量实习内容设计及其管理评价系统研制

发布时间：2016-04-23 18:46

第1章绪论

1.1概述
工程测量是国内各高校土木类和测绘类相关专业的核也课程。测量课程包含室内授课为主的理论性课程与室外授课为主的实习课程。在每年各学校土木类和测绘类相关专业的期末考试中,测量实习为必考科目,可见工程测量在土木类和测绘类相关专业的课程中具有相当的重要性。同时,在实际工程中,不论是公共工程或是一般建筑工程P1,工程测量通常由测量与测设两种作业模式构成。测量作业的目的是确定各种自然及人造物体的空间坐标,同时绘制各种地形图及专题图W,W作为设计人员从事规划与设计工作的依据:测设作业的目的在于将设计图上的信息配合相应的精度要求转换为实地空间信息的配置。由此可化,王程测量是工程施工作业的基础与保障W。通过工程测量实习,可为培养适应现代科学技术的不断进步和国家工程建设迅速发展的人才打下坚实的实践基础W。然而当前各学校在工程测量实习中均面临诸多实际问题:首先,在从事工程测量的教学工作上,面临的问题是工程测量的仪器昂贵,使学校因经费短缺而导致教学设备不足,尤其是广泛应用于实际工程中的高精度仪器的数量尤为不足,且工程测量的仪器也难维护;其次,测量实习的课程内容多在室外进行,不仅受天气状况影响较大,而且学生也无法于课后就所学理论继续进行练习与验证W,导致教学成效大打折扣;其次,测量实习内容与实际生产的结合方面有所欠缺,尤其是在采用先进技术及新型设备方面显得不够。例如,在相关地面控制测量实习中,应采用当前工程中主要使用的智能型全站仪及自由设(测)站技术。又如,偏角法测设曲线是铁路曲线测设的经典方法,相关规范中有一整套围绕偏角法测设曲线的规范和计算用表W,但随着全站仪尤其是智能型全站仪的日益普及,该方法已逐渐被正交法和极坐标法所替代:再次,工程测量实习是一口要求非常细致严谨的课程,其不化需要正确规范的操作,也需要精确的数据结果,才能达到实习的效果,但因目前大班授课的模式导致学生数量庞大,任课教师根本没有足够的时间评判实习结果的正确性,只能根据实验报告册上观测数据的有无,来判断学生是否参加过实习,至于数据的正确性、是否抄袭等,则无法巧判。因此,为了提高工程测量课程的教学质量,应尽快建立相应的管理与评价系统;最后,还应使学生结合不同专业需求达到熟练应用的水平并在此基础上有所创新W。总之,随着科学技术的进步,学生的学习方式已和过去不同,传统的教学内容亦无法满足新型测量仪器在教学上的需求。若欲使测量实习达到更好的效果,训练方法和管理评价模式亦应随么调整,进而构建完整的工程测量实习教学培养体系。现代完整的测量实习体系构成,应如图1.1所示。
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1.2实习内容及管理评价系统的理论与方法研究现状
有关工程测量实习内容的设计,国内各高校均根据自身土木类及测绘类专业的特点设计了一些实习内容。例如重庆交通大学的工程测量实习主要道路施工测量为主,而西南交通大学则着重介绍铁路工程测量相关知识。同时,国内外学者也对此方面进行了一些研究讨论。美国学者SthenT.Muench主张将SML　(自主管理学习)模型引入到测量实习的课程中W,使测量实习更加贴近实际需求。而国内学者呂卓權在其博土论文一《工程测量实习之电脑辅助教学研究》中详细介绍了在测量实习课程中应用电脑辅助教学的方法,并提出了包括反复递增式使用者中也系统开放方法(I＆I-UCD)和工程测量训练系统(SinmSurvey)在内的具体解决方案,为学生提供更多元的工程测量学习资源来构建学科知识,W培养具有解决工程空间定位问题能力的人才。此外,有学者也从各自学校及专业的角度出发,提出了　"对实习内容进行调整,W适应社会需求对学生培养的要求,建立W新型现代测绘仪器为基础的实习模式框架",从另一方面佐证了呂卓徑的观点。��
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第2章工程测量实习内容及其管理评价的理论与方法

常规工程测量实习内容及其管理评价方法是本章研究的主要对象。因面向不同专业的课程大纲对工程测量实习的要求略有不同,本章首先将工程测量实习按非测绘类专业和测绘工程专业分成两大类,非测绘类专业又细分为上木交通类专业、地质类专业、工程管理类专业和建筑类专业,并从实习性质、实习要求和实习任务三个方面分析各种工程测量实习达到对各个不同专业学生因人而异、因材施教的目的;其次,根据不同的实习内容,讨论它们的数据处理方法,明确各实习数据处理方法么间的联系和区别。最后,介绍常规工程测量实习的管理评价方法,为更加科学合理地评判实习质量提供决策依据。

2.1工程测量实习的内容
"工程测量实习"是对已修读了测量学或工程测量学的各个非测绘类专业学生所开设的一口重要的基础实习课程。在掌握了高等数学、概率论与数理统计和相关测量知识后,通过工程测量实习这一环节,首先,能使学生基木掌握工程建设中常用测绘仪器的操作步驟和要领,懂得如何采集数据,提高学生动手操作能力;其次,可以培养学生运用基木测绘知识、理论和技术为实际工程项目提供基础资料的意识;最后,对于培养学生吃苦耐劳、坚持不懈及严谨求实的工作态度,也能起到良好的促进作用。目前开设工程测量实习的非测绘工程专业按大类可分为土木交通类专业、地质类专业、工程管理类专业和建筑类专业。各个专业对于学生的培养模式和侧重点各有不同,故工程测量实习内容也有所不同。对于土木交通类专业,工程测量实习的作用是通过实习使学生巩固所学习的测量学及工程测量学方面最基础的理论知识,同时掌握使用常规测绘仪器进行基本测量和测设工作的技能,从而能为本专业的生产和某些基础科研任务服务;实习的要求首先是使学生掌握最基本的测量学及工程测量学方面理论知识和测量及测设方法;其次能比较熟练地使用水准仪、经讳仪和全站仪等常规测绘仪器做各项外业基本测量工作和处理测量数据的能力,即所谓的"测、记、绘、算的能力";同时具备绘制小范围内大比例尺地图的理论和实践能力;再次还应具备线路工程测量和其它施工测量方面的基本理论知识和初步实践能力;最后对学有余力的同学可要求其通过对误差处理基本原则和方法的了解,具备一定的误差分析的能力。
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2.2工程测量实习数据处理方法
根据2.11节的描述,非测绘工程专业的工程测量实习内容可大致分为高程测量和平面测量,故相应的数据处理方法也可分为高程数据处理和平面数据处理两大类。对于高程数据的处理,一般是指对H、四等及等外在内的几何水准测量和H角高程测量数据的处理,这里三、四等水准测量和三角高程测量数据处理为例进巧介绍。�娛紫�,应根据每测站前、后视的上、下丝读数计算每测站前、后视距、前、后视距差和全部测站前、后视距累计差。对于H等水准测量,前、后视距差不得超过3m,前、后视距累计差不得超过6m;对于四等水准测量,前、后视距差不得超过5m,前、后视距累计差不得超过lOm。其次,应进行水准尺读数检核,具体做法为:将同一水准尺黑面读数与红、黑面分划的零点差相加,再减去其红面读数,最后得到黑面与红面读数差。对于三等水准测量,读数差不得超过2mm;对于四等水准测量,读数差不得超过3mm。再次,按前、后视水准尺红、黑面中丝读数分别计算每一测站的高差和红黑面高差么差。对于H等水准测量,红黑面高差之差不得超过3mm;对于四等水准测量,红黑面高差之差不得超过5mm。最后,应检测测段往返测高差不符值及附合路线或闭合路线的高差闭合差,若在允许范围之内,则测段高差取往、返测的平均值,线路的高差闭合差则反其符号按测段的长度为比例进行分配。按闭合差改正后的高差,计算各水准点的高程。
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第3章工程测量实习新内容与新方法的研究........23
3.1全站仪模拟器在非测绘类专业工程测量实习中的应用.......23
3.2测绘工程专业工程测量实习新方法新内容的实习设计.......32
3.2.1　GPS静态控制测量与RTK动态碎部测量实习.......32
3.2.2緒密H角高程测量实习.......40
3.2.3轨道控制网测量实习.......43
3.3本章小结.......49
第4章工程测量实习管理评价系统的研制.......51
4.1系统特点.......51
4.2系统关键技术要求与选择.......52
4.2.1技术要求.......52
4.2.2技术选择.......52
4.3系统功能需求.......53
4.4系统详细设计与实现.......55
4.5自动判别软件.......58
4.6系统与软件的测试.......62

第4章工程测量实习管理评价系统的研制

管理评价系统是整个工程测量实习体系的重要组成部分,随着电子计算机和互联网的普及应用,当今社会已进入到一个崭新的信息时代。如何主动适应信息时代的发展要求,是当前工程测量实习管理评价系统急需解决的一个重要的问题。工程测量实习管理评价系统就是在工程测量实习大纲的指导下,充分利用现代信息技术,合理组织和配置相关实习信息资源,开展信息化实习评价管理模式,从而有效提高工程测量实习管理评价效率。在当前全新的实习背景下,实习的管理评价部口既面临着发展的机遇又面临着推陈出新的挑战。通过现代化的网络和计算机技术来辅助实习的管理和评价模式,使其走向信息化,是这个系统发展的必然趋势。现代化的实习管理评价系统可W将实习计划的安排、参与实习的教师和学生的管理、实习报告提交和实习成绩管理等各种实习管理评价工作实现半自动化、信息化和网络化。伴随着高校的扩招,学校规模的不断扩大,办学层次的多样化,Uil及工程测量个性化实习的推出,实习管理巧价工作发生了很大改变,其工作的压力也在不断増大。因而,现代化工程测量实习管理评价系统是实习管理评价工作的必然选择,对推进现代化的实习管理评价具有重大意义。本章基于JSP和B/S设计模式,开发出一套适用于新实习模式下的工程测量实习管理评价系统。该系统的建立,对改变传统实习评价管理方式和手段,提高学校实习资源利用效率具有重要作用。

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结论

本文按非测绘专业和测绘专业分类,分别对其常规工程测量实习内容及其管理评价方法进行了系统研究,分析传统工程测量实习內容及其数据处理方法,并根据现代工程对工程测量提出的新要求,分别设计针对非测绘专业与测绘专业的工程测量实习管理系统。在此基础上,开发工程测量实习管理评价系统,并研制四等水准测量实习自动评判软件,得出如下主要结论:
(1)对于非测绘专业而言,传统的工程测量实习未能较好顾及测绘新技术新仪器,尤其是全站仪在现代测绘中的应用,对全站仪内置的机载测量程序往往没有做任何介绍。本文设计基于全站仪模拟器的全站仪认识与内置机载测量程序的实习项目,在一定程度上解决了传统实习肉容的不足之处。
(2)针对测绘专业常规工程测量实习项目未能较好体现测绘新方法与精密仪器的使用,且对学校的特色项目有所忽视的现状,设计基于GPS测量、精密H角高程测量和轨道控制网测量的实习项目,既能紧跟工程测量发展的前沿步伐,又能迅速提高学生的综合素质。
(3)根据信息管理系统的原理与方法,综合计算机与网络技术,采用JSP语言开发工程测量实习管理评价系统。该系统能满足实习项目的发布、实习报告与数据的在线提交与评阅和实习成绩的统计等要求。
(4)结合四等水准测量实习相关检核条件,在Visual　Studio　2008平台下采用VB语言开发出四等水准测量实习自动评判软件,该软件可根据观测表格自动评判实习效果,给出实习参考成绩。同时,该软件还具备批量评判与导出成绩等功能。
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参考文献(略)

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本文编号：40304