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GPS作为一种优越的定位系统，在汽车导航、物流运输、资源勘探、水利建设、铁路建设、灾后救援等方面都发挥了无比重要的作用。在工程测量中，它相比于其他测量方式更为优越，GPS点标志在测量中也发挥了重要的作用。GPS在测量中所具有的优点分析如下:1)GPS方格网的测量精度指标是点位中误差，更优于相对中误差。2)在大型的工程测量方案中，布设大地控制网时，若采用GPS方法，由于图形的强度系数较高，可以大大提高点位的趋近速度，更有利于网形的优化。3)GPS测设方格网时，构造简单，可以灵活选取点的疏密和边的长短，同时它也解决了点位之间无法通视的困难，还可以保证在外施行测量方案时不受天气影响。4)GPS方格网的误差分布很均匀，能够满足常规测量的规范要求。与此同时，它的点位精度也很高，具有较大的精度储备。5)GPS-RTK相比于其他方法，效率更高，更具有自主性，可以减少劳动力的消耗，流动站也可以由单人完成作业。
2GPS(RTK)系统的构成
GPS(RTK)系统主要由三大部分构成，包括无线电通信系统、流动站以及基准站。其中，流动站包含了流动站控制器、电源、无线电通讯接听系统、GPS天线以及GPS接收机等。基准站涵盖了基准站控制器、为无线电台和GPS接收机提供能量的电源、无线电通讯发射系统、GPS天线以及GPS接收机等。
3GPS(RTK)工程测量遵循的基本原理
用户接收部分、空间卫星部分以及地面监控部分共同构成了完整的GPS系统，各功能间相互区别、相互联系，共同构成了一个统一的整体。就静态GPS测量系统而言，要确保观测效果的实时性，就必须拥有两台或者以上数量的接收机，各接收机接收的数据会存在细微的差别，后期用软件处理的方式能将WGS-84坐标系统的基线向量进行准确显示，在进行坐标转换、平差等工作以后，三维坐标即可求出。最后结果无法在现场即时获取。图1是对RTK实时相对定位原理的简单展示。基准站接收到的卫星信号要及时、准确地传递到流动站，就要依靠无线电通信系统，流动站能及时接收卫星数据，而且基准站传递的卫星数据它也能接收。在初始工作完成以后，流动站能及时将基准站信息传递到控制器，从而对这些载波进行差分处理，最终计算出未知点的具体三维坐标。
4GPS(RTK)配合全站仪的具体施测过程
RTK的设计必须严格遵守以下操作原则:1)应在测区中央位置架设基准站，而且要始终保持基准站距离无线电发射塔和高压线至少50m。已知点确定以后，应在此基础上校正点位，确保RTK的准确、可靠。2)要确保基准站仪器平整、精确，对中要控制在1mm以内，而整平精度要保持在半格以内。3)15°是接收机接收卫星的理想高度角。4)在确定基准站天线高度时应在不同的三个方向反复测量，确保互差小于3mm，天线高度应为三次平均值。对流动站的技术要求规范:1)不小于13°是最佳卫星高度角。2)至少观测5颗以上的卫星数。3)选择流动站位置时要谨慎，尽量将其控制在转换范围内，在不超过基准参考站10km的位置架设。4)在进行观测工作以前，要认真检测已测点或者已知点，确保准确。5)进行测量时必须保证RTK处于固定状态。6)测点相对图根点的相对中误差不得大于图上0．12mm(实地20cm)。7)在选用RTK为图根点确定方法时，要尽可能选择易于仪器操作和搬运且实现良好的地方，所以，理想的图根点位置为十字路口或者平房区，为了检测方便，要确定后视点。全站仪的基本操作流程:1)尽可能整平对中，将对中偏差控制在1mm以内;2)全站仪启动后，打开文件管理界面，新建文件夹，将文件储存在该文件夹下;3)在检核过程中，将后视点作为检核点，进行点收集的基本前提是偏差在可控范围内，否则，要对具体原因进行调查;4)对碎部点数据信息进行搜集和整理。特别要强调的事项:1)要分清盘左盘右，始终在一个方向观测一个测站;2)一旦触碰到测站仪器，就需立即校正。
5结语
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(1)建立完善的井下测量控制体系,全面掌握井下的开采情况;(2)考察地表环境的现状,进行矿区地面生产系统、土建等范围的测量,以及井下各种工程的施工测量和竣工验收的测量,完善开采计划;(3)地表上建立观测站,进行岩层及地表移动的观测,有效控制采矿对地表的影响,避免出现地面断层而危及人员生命安全;(4)测绘和编制地形图、采掘工程图、矿体几何图等,参加采矿计划的编制,跟进采矿进度,对矿业生产情况进行实时监督和检查;(5)及时记录矿区的岩层及地表变化,并对方案进行实时适当修改;(6)对井下环境及时填图,保障矿井的生产安全;(7)预测矿区中的各种事故,并采取相应对策;(8)对主巷道的定向与测量、井下巷道贯通、巷道的经纬度等作出测量并做好记录,对其周边存在的矿井进行绘制填图。
2测量工作的重要作用
2.1为井下开采工程的设计方案提供依据
采矿企业在采矿前,需要对矿区的地质进行勘测,以充分掌握矿藏的存在状态以及开采的环境等,进而保证设计方案的有效开展。井下测量工作主要测定矿藏的储量、质量和存在条件,矿藏的储量将直接影响到设计方案对开采范围的限定,进而直接影响到矿井的生产能力和企业的经济效益。而矿藏的质量将影响到企业的销路,因国家与各商家对于不同质量的矿藏,其接受要求不同,因此,对矿藏质量的勘测将直接影响到企业的根本利益。另外,矿藏的存在条件是开采过程中最为重要的方面,主要工作内容包括对矿藏所在层次及结构、内部与外部环境等的勘测,直接影响到矿藏的开采方式和开采角度。
2.2保证井下开采工程按计划开展与实施
矿产的开采过程,也就是企业的正式投入生产阶段,为了保障矿藏的生产可以按照计划实施,并使其得以有效利用,这就要求测量人员能够实时测量井下的开采过程,及时填充井下的平面图和剖面图,并对开采计划进行相应修改,对月计划、季度计划、年计划生产进行相应调整,进而保证矿井的生产能力。若一味追求生产产量而忽视施工环境,不按照原有计划实施矿藏的开采,将危及采矿人员的生命安全,影响企业的经营模式,形成混乱的企业经营管理现状,使相关领导失去对“三量”的掌控力度,甚至出现开采滞后的现象,严重影响矿产的安全生产和正常开采。同时,对井下开采情况进行及时测量和填充,可保证开采工程的有序发展,进而保证井下开采的安全和矿藏的质量。
2.3为井下开采工程提供有效监督
矿藏开采的工作流程主要是勘探、计划和开采。对于矿藏开采的一般要求是:首先规定矿藏开采的数量,并在实际生产中,务必按计划开采,不能随意丢放矿藏,同时及时上报矿藏的开采情况,进而确定开采的进度是否同原有计划一致,其服务年限是否得到相应保证,此类工作均需要专业的井下测量人员对开采情况进行实时勘测,并及时填土,避免出现滥挖滥采的状况,为井下开采工作提供有效监督,实时掌握井下开采情况,有计划的进行矿藏开采,掌握回采率,避免矿产资源浪费,提高矿藏利用率,保证矿藏的安全顺利生产。
2.4为井下开采工程提供适时指导
矿藏的开采受数量上的限制,自建井以来,需对井下开采工程不断投资,使矿藏得以不断生产,以维持矿业企业的正常运行。鉴于此,若要保证矿藏的持续生产,需按照生产计划来实施,在井下开采过程中,相关测量人员需及时跟进生产进度,并为井下开采工作提供及时指导。同时,矿井中对于矿藏的运输,通常是有专门的运输巷道,然而对于其运输设备是否完善、施工方向是否准确等,均需要井下测量人员对其进行测量与检查。若在井下开采过程中,缺乏测量人员的适时指导,导致施工人员盲目挖掘,同时缺乏对地质情况的了解和事故的处理经验,将制约着开采工作的顺利开展,甚至危及人员生命安全。
3井下测量工作的工作内容
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1.1摄影测量技术
摄影测量技术以一种用来取得信息资料的技术，并且是通过摄影图片得到目标的信息，在科学的不断发展下，现如今的摄影测量技术进入了全新的数字阶段。在公路测量测绘程序工程中，通过对计算机技术，摄影处理技术等相关的技术进行紧密的运用，将室外摄影得到的信息转移到室内做进一步的完善，这样的提升不仅能够让在室外所得的信息进行进一步的精确处理，也提高率测量测绘作业的速度，这种技术特别适用于人口密集的地区，在这类地方进行测量得到的效率比较高，有利于人口居住地的公路建设的发展。在公路测量测绘中摄影测量技术是一种新型技术，它不仅节省了人力资源和财力资源的浪费，对工程成本得到了减少。促进了公路建设的高效率发展。
1.2信息化测绘技术
对于信息化测绘的技术是由我国最为传统的测绘技术转换出来的，这是一个很漫长的转化过程，从传统的测绘技术转化为数字化测量技术，再由数字化测量技术发展到信息化测绘技术，让我国的测绘技术进入一个全新的阶段。我国公路测量测绘技术在进入信息化测绘技术后，公路建设的整体质量效果有很好的提高，促进了国内公路建设的发展，将走向现代建设的战略。从本质上看，信息化测绘技术对公路工程测量有着非常重要的作用。
1.3数字化测绘技术
数字化测绘技术跟各种测绘技术都有联系，摄影测量技术通过数字化测量技术的强化，完善的完成收集资料的功能，而另一方面数字化测量技术是由传统测绘技术演变而来的。该技术是一个具有多功能的系统，它能自动的完成绘图技术，如：将场景数据输入电脑中，就会自动形成最完美的公路设计图，大大的降低了公路测量测绘工程的难度，可以有效的减少成本减少人力资源，通过地理信息、专业数据库给数字化测绘技术打下基础。
1.4地理信息系统技术
地理信息系统技术在测绘技术中属于一种全新的新兴技术，具有很多不同的功能。数据管理、存储数据和采集数据等功能，这个技术中运用到了技术科学，环境科学和空间学等技术来完善地理信息系统技术其他方面的功能。地理信息系统技术除去这些功能自身也具备显示、输出图形以及数据库等多重方面作业，对于公路测量测绘工程技术具有一定的带动作用。
1.5全球定位系统技术
对于全球定位系统技术GPS，已经得到了非常广泛的运用，在我国经济发展带动科技发展的影响下，全球定位系统技术已经运用在了各个领域。尤为显著的就是公路测量测绘技术，对于此技术的参与是测绘技术的发展的到了空前的良好效果。除此外，全球定位系统是广泛的运用于服务业领域，在国民建设有充分运用，其他工程测量也有广泛应用。
1.6遥感技术
遥感技术来源于军事的航空业，在飞机在空中要对地面进行观测，就研发出了遥感技术来取得地面地理的基本信息。在现如今遥感技术应用在测量测绘技术上，运用同样的原理同步观察到大面积的地理信息情况，确保所测量出来的数据是全面而有效的。由于初步使用得到的成效，开始大力发展遥感技术，很多以前无法达到的技术也得到了实际有效的收集数据，为公路事业的基本地形图做出了有效的保证，遥感技术除了能够测量地理地势外还能图稿数据的全色光谱分辨率，使遥感技术成为现阶段获得基本信息的重要措施之一。
2工程测量工作中新型测绘技术的应用前景分析
那么多的测量技术中，信息化测量技术是中国现阶段最为新型的测量技术。由于全国都进入到数字化社会，测量技术也不例外，但是与信息化社会还是有一定的差距。所以这种情况下看来，测绘技术还需要进一步加强，来加快信息化测绘技术的发展，从而加快国内整体测绘技术信息化的脚步，来提高国内的经济效益，社会利益。对于现今的这种状态，新型测绘技术能够很明显的体现出现今社会发展的状态，这一类技术在公路测量测绘工程中尤为突出，对公路的建设发展有着很大的作用。在这个全球化体系，人类希望经济一体化的环境，各类市场都存在这激烈的斗争，同样的公路测量测绘工程也受到了全世界的关注，因此，我国对于测量测绘的研究也非常的积极，推进了我过公路测量测绘技术的不断进步与创新。
3结语
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矿山测量中具有众多特点，主要包括：矿山测量是设计把关工作，应该严格审核校对设计图纸以及数据，在确认正确后才可以予以应用；矿山测量是艰苦的工作，因为矿山测量的工作环境较差，而且使用的工具、仪器较为笨重，难以携带；矿山测量是非常细致的工作，在矿山测量中“失之毫厘，差之千里”，对精确度有很高的要求；矿山测量是具有较强连贯性的工作，矿井从上到下以及从远到近，都属于一整个矿山系统；矿山测量工具具有较广的点面，包括井田范围中的构筑物、电杆、村庄以及井下的巷道等等；矿井测量是反复检查与测量的工作；矿山测量是众人参与，团体人员一同完成的一项工作；矿山测量的质量受到众多因素的而影响，如：工作人员、工具、仪器、环境、测量方法等。
2矿山测量技术发展的现状
（1）测量仪器的应用。
现在，岩层移动变形检测仪器、全站型仪器、卫星定位技术以及电子经纬仪等，不仅仅应用于测量地面与数据收集上，而且还能够大大提高工作效率以及测量的准确性，从而使得劳动强度大大降低，工作环境不断改善。为能够更好的开发与保护土地与矿产资源等，更好的保护矿区的环境等具有非常重要的作用；
（2）测量技术的应用。
计算机技术、遥感技术、地理信息技术以及卫星空间定位技术等，不单单是整个测绘学科的核心，而且还是整个矿山测量中的重要核心技术，同时这些技术在不断发展的过程中，其理论研究与实际应用也得以不断完善与发展。在当前矿山测量中遥感技术、数字摄影测量、卫星定位技术、机助制图、电子速测仪以及计算机处理技术等都得到了广泛的应用。矿山测量的工作者已经了解到了外业仪器设备智能化、数字化以及自动化的优越性，而对内业数据的处理、输出的一体化、形象化使得信息得以加工与处理，所以对认识资源与改造自然会不断深入，使得现代科学技术对环境保护与资源综合开发的潜力与优势得以充分发挥；
（3）变形观测的应用。
在矿山测量技术学科之中“三下”采矿研究、地表移动规律以及检测是其重要领域，这些研究具备重要的经济效益与社会效益。现在，我国在这上面的研究越来越朝着质复杂、地形复杂条件下发展，因此，对于多技术与多手段的三维空间开展计算机数值模拟、实验室模拟方法研究以及非线性理论等方法研究都予以极大的重视，而且效果显著。
3全面质量管理的探索与实践
3.1全员质量管理的核心内容
3.1.1做好测量人员的思想工作
对矿山测量工作人员开展警示教育工作，定期召开座谈会，对测量事故及其发生原因进行分析讨论，从而使测量人员树立起“质量第一”的思想，质量意识大大提高。
3.1.2测量技术与技术培训
与矿山测量实际工作需要相结合，有计划的组织所有测量工作者学习测量技术，并且交流技术经验，从而使得测量人员的操作技术、业务素质和处理问题的能力不断提高。
3.2全过程质量管理
3.2.1加强外业测量工作
在开展矿山测量工作之前一定要认真的对工具、仪器进行检查与校正，使得检测结果的正确性得以确保。熟悉并检查施工设计图纸，查阅测量资料，在对测量方案开展共同研究之后，施工人员开始下井施测，对工序的各环节进行测量，严格根据《矿山测量规程》的相关规定标准方法进行测量，在测量现场，应该将测量数据记录清楚，不能够存在涂改现象，在测量结束之后，应该对现场记录和计算推导的正确性进行检查，在保证其正确后才能够离开。
3.2.2加强测量内业计算工作
认真的检查与复算原始的记录数据，在矿山观测工作结束之后，应该对外业观测手薄里的计算正确与否进行及时的整理与检查，对检查结果是否符合各项限差要求进行观测，在确定观测结果都与要求相符后，才可以开展计算。要仔细的开展复测复算。在矿山测量工作中，要求绘图人员在计算结果的基础上开展绘图时，一定要根据“对算薄”的最终结果，并且“对算薄”一定要经由相关负责人签字确认之后才可以使用，这就在一定程度上避免了由于资料错误展开绘图而致使绘图出错问题的出现。
3.3全方位质量管理
矿山测量人员因为分工不同、管理层次不同、负责区段与范围不同，因此个作业小组应该增强组织协调，将测量工作做好，还应该把现场工作的质量保证，推广到测量工作与服务工作之中。在矿山测量工作中，都应该对之前测量成果的精确性、可靠性进行检查，根据《矿山测量规程》相关规定决定限差；对工具、仪器定期的进行检核，使得这些器具能够保持良好的状态，对于有问题的工具、仪器，杜绝使用；对设计图纸进行认真检查，在确保其准确无误后，才可以通过对算之后准备测量资料，在对测量方案进行研究之后，施工人员才可以下井施测。测量工序之中的各环节，都应该严格根据《矿山测量规程》中的标准测量方法进行测量，并进行严格把关，及时的对超限资料进行补测及重测。
4结束语
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1．1课程现状
目前，中国矿业大学采矿工程专业教材采用高井祥老师编写的《测量学》，课程主要分为理论课和实验课两大部分，其中课堂授课为24课时，实验课8课时，内容设置如表1所示。实验课程主要开设水准测量、角度测量及全站仪认识与使用及地形图认读等内容。
1．2课程存在的问题
分析课程现状，目前中国矿业大学采矿工程专业测量学课程的设置存在如下几个问题:
(1)课程内容较多，而学时较少
从测量基础理论知识到矿山测量的应用，课程几乎涵盖了大部分测量学科的相关知识，但只有24课时的课堂教学明显无法面面俱到，不得不对部分内容进行缩减，课程内容的连续性不易保证，影响了教学效果。
(2)基础理论多，而专业应用内容少
测量学的基础理论知识占到总课堂学时的91.7%，而与采矿工程专业相关的矿山测量知识较少，只讲解基本概念，无法让学生对井上下测量工作有深刻的认识。此外，还有矿图、开采沉陷变形及控制等内容没有包含在内。
(3)实践内容不足
实践是测量学这门课程的必备环节，能够加深同学对课程相关理论知识的认知，便于在生产中综合运用。为此，中国矿业大学专门建立了实验室开放系统，全校同学可以根据自己的情况进行预约实验。但是现有的8课时实验内容全部集中在测量基础知识的学习上，未涉及将来工作中可能用到的矿山测量知识，导致学生学习和生产应用的脱节。
(4)测绘新技术和理论讲述较少
近年来，测绘技术的变化日新月异，GPS、摄影测量、遥感等技术在各行业的应用越来越广。煤矿企业大多都配备有先进的测量仪器，如GPS、全站仪、自动安平水准仪、陀螺仪等。因此，在讲课过程中需要对测绘新技术、理论及仪器设备进行讲解，使学生能够把握测量知识的应用方向，而目前课程对此方面的讲述明显不足。
2理论教学内容的改革
2．1课程内容改革
(1)精简或删除部分基础测量理论及技术。
对于距离、高程和角度测量等内容，应精简钢尺量距、视距测量、经纬仪测角等占的比例;对小地区控制测量部分，应精简三角网和小三角测量及交会法定向的内容;对地形测图等内容，应删除平板仪测图、经纬仪联合小平板仪测图，精简经纬仪测图。
(2)增加测绘新技术、新理论的比例。
增加自动安平水准仪、数字水准仪、全站仪的相关内容和应用;在控制测量部分增加GPS、RTK的等原理的讲述;在地形图测图部分增加航空、低空摄影测量及遥感成图的相关内容。
(3)加强矿山测量部分的应用教学。
加强井下控制测量、巷道施工测量的内容;增加矿图的认识及开采沉陷变形监测;拓展新型沉陷变形监测技术，如合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)、激光三维扫描等新技术的介绍。
2．2教学方法、手段改革
多媒体是目前高校普遍采用的一种教学手段。与传统的黑板教学相比，多媒体教学图文并茂，便于演示，可以提高课堂教学效率和效果，但也存在内容多，信息量大的缺点，致使学生思路跟不上，容易走神。因此，有必要将多媒体和板书进行有机结合，以达到最佳的教学效果。例如在讲解经纬仪整平对中时，可以在多媒体中增加动画效果，模拟圆水准气泡、管水准气泡的移动同三脚架、脚螺旋移动的关系，使学生有直观的认识。在讲解方位角、导线坐标等公式的推算时，先采用板书推导，使学生的思路能够循序渐进，促进学生思考问题，推导完成之后，可以采用多媒体再播放一遍推导过程，巩固重点和难点内容。中国矿业大学在2012年新的教学大纲中要求课堂教学中应有一定的研讨学时，采矿专业测量学课程设置4课时。这把传统上以“教”为主的教学模式转变为以学生“学”为主的教学模式，在课堂上采用“启发式”、“问题式”、“讨论式”、“探究式”等互动教学方法，可以激发学生的学习兴趣和积极性，加深学生对知识的理解，培养学生学以致用的能力。实施过程中可以采用分组讨论、辩论及学生讲课等形式。案例教学是一种非常重要的教学手段。学生通过案例分析可以更加深入的同应用相结合，有助于巩固课堂理论知识，培养学生分析问题和解决问题的能力。例如:在讲述大比例尺地形图测绘时，将校园作为实例，对平面控制测量和高程控制测量，甚至是GPS控制测量进行讲述和分析，然后再以学院楼、道路、花池等为例介绍大比例尺成图的过程和方法。由于同学对校园环境非常熟悉，更容易掌握相关的知识点和工程应用。
2．3考试与考核改革
课程考核是对学生掌握知识、技能、理论应用的一次检测，也是评定学生能否获取课程学分的一个重要依据。多数高校都将期末考试的70%～80%作为最终的课程考试成绩。这种一次考试定成绩的考核方式容易使学生出现考前突击、死记硬背、一知半解等情况，难以达到课程教学目的。因此，课程考试考核应采用多元化的方式，在课程教学中可以增加小测验、研讨、期中考试、课程论文等过程考核，完善现有的考试考核方式。此外，计算机技术也可以作为考核的一项重要手段，例如在完成导线计算的讲述后，可以让同学采用程序开发的方式实现导线的内业计算。这既可以让学生深入掌握导线计算的方法和流程，也可以锻炼学生的程序开发和应用能力。
3实践内容的改革
实践是培养工科专业学生动手操作、理论应用、团队协作意识等综合能力的必备环节。随着测绘仪器、理论及计算机技术的飞速发展，原有的一些测绘实践内容已无法满足社会需求，因此需要在有限的课时内对相关知识进行取舍优化，以达到实践教学的目的。
3．1实验教学改革
目前，中国矿业大学采矿工程专业只有8课时实验课，主要开设水准测量、角度测量及全站仪认识与使用及地形图认读等内容。实验课中课时安排不够合理，也未涉及矿山测量知识。此外，水准测量和角度测量所采用的仪器仍然为DS3水准仪和DJ6经纬仪，仪器过于陈旧，因此有必要对实验内容进行改革。将原有的水准测量实验仍设置为2课时，但需讲述DS3水准仪和自动安平水准仪的使用;原有角度测量减少为2课时，仪器改为全站仪测角和使用;去除全站仪认识与使用及地形图认读的实验内容，改为数字化测图(2课时);增加矿山测量实验内容，如矿井联系测量，实验场地可以设置在地下车库，以便模拟井下环境。
3．2科研促进教学
矿山测量是中国矿业大学的特色课程，采矿工程专业必须能够认识矿图，了解井下测量工作和开采沉陷及变形控制。中国矿业大学教师与矿山企业联系紧密，各类与矿山相关的科研项目较多，内容涉及矿山测量、井下开采方案设计、充填开采、开采沉陷及变形控制、建筑物损害鉴定、土地复垦及生态规划及重建等方面。在课堂、实践等教学过程中，适当穿插与科研项目相关的内容，可以增强学生的思考、动手、理论联系实际等能力，并且对矿山相关新技术能有初步的认知。这丰富了教学内容和方法，能够让学生了解所学知识的应用之处，有助于提高学生的学习兴趣。
4结语
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测量平差课程是测绘工程专业本科的专业基础核心课程，但由于测绘工程专业本科学生四年要掌握的基础知识、专业基础及专业知识比较多，在进行测绘工程专业招生的各高校课程设置中，测量平差课程的课时设置一般并不多，我校为64学时。而测量平差课程教学大纲要求学生了解测量误差的基本概念、基本理论、主要平差方法，掌握常用的平差方法及各平差方法的适用情况，并能用该课程所学到的理论与方法对常见的控制网观测成果进行平差计算，求得观测值及未知量的平差值与精度计算，教学内容比较多。因此，在授课之前制定一份合理的教学计划，明确该课程的教学内容，安排好教学大纲要求内容的课时分布，是非常重要的。
2讲好绪论激发学生的学习兴趣
人常说，学一行，爱一行。要学好一门课程，首先就要喜欢这门课程，对于测量平差这门测绘工程专业本科的核心课程，更是如此。在首次上课之前，大部分学生对要学习的课程还不是很了解，因此，绪论的讲授就显得非常重要。通过绪论课，要让学生了解测量平差课程的性质、该课程在测绘工程专业课程设置中的位置、测量平差的研究对象、主要任务及课程的主要内容，让学生对这门课程有一个基本的认识，激发学生的学习兴趣。在此基础上，介绍测量平差课程的特点、学习的一些技巧和注意事项，以便学生能够尽快找到适合自己的学习方法，为学好测量平差课程做好铺垫。
3注重测量平差课程的“三基”教学
“三基”即该课程的基本概念、基本理论和基本方法。“三基”教学是测量平差课程教学的重点，要让学生学好测量平差课程，首先就要使其掌握该课程的基本概念、基本理论和基本方法，在此基础上，才可以进一步深入学习，可以说脱离了“三基”的平差课程学习如同空中楼阁，是不可能学好该课程的。
3．1重视基本概念
测量平差课中的基本概念比较抽象，如观测误差、最或是值、改正数、必要观测、多余观测、精度、中误差等。掌握这些基本概念是学习基本理论和基本方法的前提，而不掌握基本概念，要学习基本理论和基本方法简直是不可能的。其实，这些基本概念本身并没有什么高深的理论和方法，也没有多大难度，只是对初学者来说比较生僻而已，学习起来还是比较容易的。在教学中，一定要重视基本概念，课堂上要讲清楚各概念的定义、表示方法、有关定义式及实际应用举例等，以便学生能够理解并准确地掌握基本概念，而不致混淆。
3．2加强基本理论教学
测量平差课程的大多数理论都是贯穿于平差方法之中的，要特别强调的基本理论主要有平差原则、协方差传播定律、协因数传播定律等，这些基本理论都是要求学生熟练掌握的。对于平差原则理论，讲清楚常用的平差原则、适用情况及各原则的具体含义;而对于协方差传播定律、协因数传播定律等，要从定律的定义、传播关系表达式、使用定律时的注意事项等着手进行详细讲解，以便学生能够正确理解这些定律，在此基础上，通过定律使用的实例讲解和学生练习，加深学生对定律的进一步理解与掌握。
3．3重点进行基本方法的教学
测量平差的方法有很多，像条件平差法、间接平差法、附有未知数的条件平差法、附有条件的间接平差法等经典平差方法及序贯平差、附有系统参数的平差等近代平差方法。每一种平差方法都有自身的平差原理、函数模型、法方程、改正数的计算方法及精度评定等，不同平差方法之间既有区别又有联系。在基本测量方法教学时，应做到:1)明确各平差方法的原理;2)重点讲解函数模型的数目、形式与常见控制网函数模型的列立方法;3)强调法方程的数目与组成方法;4)利用计算工具进行法方程的解算;5)强调不同平差方法下改正数的计算方法;6)观测值最或是值的计算与检核;7)精度评定，评定观测值、平差值及平差值函数的精度。
4引导学生善于总结并抓住规律
“公式多，函数模型长”是初接触测量平差课程的大多数人的共识。的确，与测绘工程专业的其他课程相比较而言，测量平差课的公式是比较多的，函数模型不但多而且通常也是比较长的，但平差课程中的大部分公式、模型的组成都是很有规律的，只要抓住了这些公式、模型的规律，即便公式、模型忘记了，也不难对照几何模型按规律写出对应的公式、模型。因此，在课堂教学中要引导学生善于总结规律并抓住规律的要点，这样，公式、函数模型的记忆就不成问题了。
5适当地引导学生利用具有计算功能的软件进行计算机辅助计算
“计算量大”是测量平差课程的又一特点。一个比较大的控制网平差问题，在没有计算机辅助计算的情况下，几个小时乃至一天是很正常的。单就控制网平差中法方程的解算来讲，一个4阶的法方程，若要通过高斯约化法进行解算，就需至少半个小时，而高斯约化法解算法方程的工作量与法方程的阶数是呈幂次数增加的，在法方程阶数比较高的情况下，手工计算有时是难以完成的，而利用MATLAB进行法方程的解算，在输入法方程系数、常数项的情况下，仅一个命令在几秒钟之内就可得到准确的结果。因此，在进行法方程、转换系数方程的组成与解算部分教学时，应引导学生利用EXCEL，MATLAB等具有计算功能的软件进行计算机辅助计算，减小平差计算的工作量和计算误差。当然，在相应知识具备的情况下，利用VB，C等语言编写法方程解算软件后，在计算机的解算软件支持下进行解算是更好的。
6通过习题讲解与练习培养学生分析解决问题的能力
初学者在平差课程学习当中，常常会感觉到理论与实际脱节，表现在课本上的概念、理论、方法似乎都掌握了，但遇到实际平差问题却感到非常棘手，主要原因是知识掌握的不够扎实，缺乏灵活运用所学知识的能力。教学中，针对这种情况，在讲完一种平差方法之后，马上应进行相应内容的习题课，通过常见控制网平差实例分析与讲解，使学生了解最基本的平差问题的解题思路、方法与步骤，在此基础上进行相应的平差练习，培养学生分析、解决平差问题的能力，增强平差技巧。
7引导学生掌握至少一种平差软件进行控制网平差计算
掌握“三基”是本科教学的基本要求，而我们的教学对象要成为一位合格的现代测绘工作者，利用平差软件进行控制网平差计算也是一项必备的技能。现阶段，测绘行业中使用的控制网平差软件比较多，如南方测绘仪器公司的平差易、北京威远图公司的TAPADJ、武汉大学的科傻及一些单位自行开发的平差软件等，这些软件虽然在功能、界面组成、成果输出格式等方面存在差异，但基本功能和使用方法大致是一致的，掌握一种平差软件的使用方法后就比较容易掌握其他平差软件，因此，在测绘工程专业本科生的测量平差课程教学中，应该通过一种比较常用的平差软件的实际使用，教会学生使用平差软件进行控制网平差的基本方法，引导学生掌握至少一种平差软件进行控制网平差计算，培养学生利用平差软件进行控制网平差的技能。
8结语
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工程测量是土木工程专业的学科基础课程，在授课阶段应有意识地加强测量学与后续专业课程的内容衔接。如，测量学中场地平整与土方量计算在“土木工程施工”这门课程中也有独立章节进行讲解;建筑场地的施工控制测量在“基坑工程”中也涉及到了相关知识点等。因此，通过建立与其他专业课程的联系，在增强学生学习兴趣的同时也为土木工程专业的后续课程奠定了基础。
二、启发式教学模式
在工程测量的教学中采用启发式教学模式，例如，从为什么经纬仪需要对中、整平来引导学生了解经纬仪的轴线，进而掌握经纬仪的检验和校正方法;引导学生思考为什么水准测量和角度测量实验数据无法闭合，以此来进行误差的分析和判断等。从而使学生能够自觉地、独立地进行思考，融会贯通所掌握的知识和技能，提高思维能力和创新能力。
三、采取开放式实验项目
工程测量是一门实践性很强的学科，因此在课内实验环节将学生分为4人一组，教师给出实验目的，由学生根据所掌握的理论方法设计测量方案，每组上交各组根据实验目的设计的实验名称、所需仪器、实验内容和方法、可能出现的错误和注意事项，并同时提交根据上述内容所测实验数据。在测量实训环节则进一步加强学生的自主能力，仿照工程施工测量，给出施工图纸，由学生编制测设方案并进行实地模拟测设及定线放样。在考核方法上，采取单独考核的方式，每个学生水准测量的仪器操作成绩+角度测量的仪器操作成绩+理论考试成绩为工程测量的成绩。通过实验方法和考核方法的改革，学生的工程测量成绩和操作技能的熟练程度都得到了大幅度的提升。表1是3年来土木工程专业学生的工程测量考核成绩。
四、充分重视专业认识实习和专业实习
为了增强学生对工程测量的兴趣和重视程度，在专业认识实习的参观过程中有意识地引导，让学生了解到测量对于工程建设的重要性。在专业实习阶段，根据工地的不同进度让学生进行施工控制测量和施工放样，熟练掌握在各类土木工程建设中需要的测量基本理论、基本方法和基本技能。与此同时，为学生从事土木工程勘测、设计、施工、管理奠定基础。
五、组织学生参加职业技能鉴定
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在1998年第三次高校本科专业目录修订调整前，测绘学科本科有4个专业:摄影测量与遥感、工程测量、大地测量、地图制图，虽然都要学习摄影测量学，但是各个专业间差异较大，如原武汉测绘科技大学(武测)对摄影测量与遥感专业学生有关摄影测量方面的教学内容包括:基础摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量、摄影技术、航空与航天摄影技术、非地形摄影测量;实践环节包括:航测实验、航测外业实习、航测内业实习。而原解放军测绘学院摄影测量与遥感专业有关摄影测量方面的教学内容包括:摄影与空中摄影、航空摄影测量、航天摄影测量、解析摄影测量、航测自动化、像片判绘(包括实习)、像片转绘，实践环节还包括航测外业实习。由于当时摄影测量教学中实验或实习内容涉及很多价格昂贵的专业摄影测量仪器，一些院校受限于办学条件，当时只开设有工程测量专业。原武测工程测量专业在摄影测量学方面主要的课程有:摄影技术(一学期)、摄影测量学(一学期)，但没有相关实习;而同济大学工程测量专业，在20世纪90年代中期开设的摄影测量学相关课程有:摄影测量与遥感(上、下两个学期)、工程摄影测量，实践环节包括:摄影测量实验、遥感实习;相较一些院校的工程测量专业，其摄影测量方面的学时数已经偏多。1998年第三次高校本科专业目录修订后，以一级学科设置本科教学专业，现在本科阶段只有测绘工程专业，摄影测量学作为测绘工程专业的主干课程及方向之一，与原来工程测量专业比，摄影测量学在教学中所占的比重增加，但是该比重远低于在摄影测量与遥感专业中的比重，并且由于总课时呈压缩态势，因此实际授课时间实际是在减少。随着空间技术、传感器技术和计算机技术的发展，近20年来摄影测量学内容发生了很大变化;在经历模拟、解析、数字3个阶段发展后，摄影测量快速进入了航空摄影测量与航天摄影测量并存的发展阶段;航空摄影发展到了模拟航空摄影和数码航空成像并存阶段，航天摄影(测绘卫星)完全实现了数字成像;摄影测量数据处理则实现了全数字化。为了适应摄影测量快速发展的情况，同济大学测量系在2005—2006学年开设了摄影测量学的双语教学，其他院校也对摄影测量学教学进行了有益的改革与尝试。摄影测量的快速发展使得一方面涌现大量新知识点，现在本科教学中摄影测量方面涉及的很多内容实际上是20世纪90年代以来人们的研究结果，因此需要教授的内容大量增加;另一方面，以一级学科设置本科专业，测绘学科的各个二级学科的内容都要涉及，而通识教育本身又需要挪出相当的学时进行通识类课程学习，造成的结果是在摄影测量方面，现在同济本科教学中相关的课程只有:摄影测量基础、数字摄影测量及实践环节———摄影测量实习，并且其中作为专业主干课的“摄影测量基础”课时缩减为一周4课时(将来还将缩减为3课时)，在这种背景下，摄影测量方面的教学应如何开展，特别是主干课摄影测量基础教学如何开展，教学中应该包括哪些内容?过去的模拟摄影测量内容是否要涉及?怎样涉及?这些都须考虑。
二、通识教育下同济大学测绘专业“摄影测量基础”教学探索
作为一门主干专业基础课，摄影测量学在数学上具有完整的理论基础，与其他测绘基础课程如测量学、大地测量学有较大的差异，也是一门非大众化的学科课程;但作为测绘技术中的一个分支，其具有广泛的应用，是后续学习数字摄影测量、近景摄影测量及遥感等专业课程的基础。随着近、现代摄影测量理论研究和技术的发展，相关内容更新非常快，而且与计算机视觉的结合日趋紧密，因此现阶段摄影测量学的教学内容也有较大的变化，一是内容增多，二是内容改变多特别是涉及应用方面。而通识教育背景下，造成课时数紧缩，因此在摄影测量基础教学中须兼顾两者，在教学内容安排中尤其要注意基础部分、拓展部分的比例安排，统筹考虑一般学生的需求和感兴趣且学有余力同学进一步深入的要求。结合摄影测量方面课程的教学经验，确定了“摄影测量基础”课程教学的指导思想。
1．“摄影测量基础”课程教学的指导思想
摄影测量学基础作为一门基础性专业课程，在现在学时大大压缩的情况下，整个教学内容应强调基础性，为学生将来可能的进一步学习打好基础。测绘工程专业的学生将来会从事各种不同的行业应用，同济大学测绘工程专业的学生毕业后单纯从事摄影测量与遥感方面研究与实际工作的并不多，比较多的从事工程测量，但现在工程测量这方面的仪器不少涉及近景摄影测量原理的应用，如工业场景监测等;另一方面还有不少学生从事GIS数据处理的工作，其中会涉及不少航空、航天影像的处理。针对这些不同的学生，项目组成员认为“摄影测量基础”课教学的目的是在有限的学时下，传授摄影测量最基本的概念方法，建立摄影测量学基本框架;为将来进一步学习相关后续课程及将来工作中有关知识学习作准备。考虑到同济大学测绘工程专业摄影测量学方面课程分为摄影测量基础和数字摄影测量学两部分，而卫星影像几何处理集中在后续的遥感课程中讲授，且课时数有限，因此现在“摄影测量学基础”课的教学，其指导思想应是:对摄影测量学的讲授内容侧重于摄影测量基本原理、基本过程，使学生建立起摄影测量的基本思想，保证学生对摄影测量整体过程的理解;在此基础上适当加强摄影测量实际应用部分的教学，提升学生的学习兴趣，同时通过双语教学实践来提高学生的专业外语能力，为今后进一步学习做准备。
2．构建科学的“摄影测量基础”课程教学的目标体系
从上述“摄影测量基础”教学指导思想出发，构建了通识教育下“摄影测量基础”课程教学的目标体系。总体上，“摄影测量基础”教学目的是为满足宽口径人才的培养，满足不同部门对于摄影测量和影像空间信息获取人才的要求，为学生将来的对摄影测量学相关内容的进一步学习、自主学习打好基础，为这一目标，将教学中涉及的内容分成4类:需熟练掌握的、需掌握的、需了解的及兴趣拓展部分。有关数字影像匹配方法的基本计算过程，数字高程模型的建立及其应用，数字微分纠正的原理及正射影像图的制作;全部放到数字摄影测量课中讲授，不在摄影测量基础课上做要求。这样通过本课程教学，使学生系统地学习摄影测量学的基本理论与方法，着重使学生掌握摄影测量学的基本知识(包括空间解析定位和图像解译)及利用摄影测量方法获取空间几何位置信息的基本操作过程;了解摄影测量学与遥感、GIS的密切关系，空间定位技术(GPS)的关系，在摄影测量影像信息处理中的应用及摄影测量学的最新发展及其在国民经济建设中的主要应用。一些感兴趣的学生可以进一步拓展了解其历史发展知识及与计算机视觉的关系。
3．优化教学内容，为学生进一步的学习打好基础
合理选择、组织的教学内容是满足在课时较少情况下学生仍能够较好掌握摄影测量基本知识的重要保证。摄影测量学教学中既包括有大量的摄影几何原理，又涉及很多数据处理的方法及相关应用方面的知识，在现有的教学中各门相关课程的讲授内容各有侧重。而传统的教学方法中沿着摄影测量的发展脉络，从模拟—解析—数字来介绍，其最大的好处是:对摄影测量的发展历史、相关概念演变的关系学生能比较清晰的掌握，但这是建立在过去专业细分的基础上的、需要大量课时，并且最好有一定模拟仪器的支持，这在现有情况下无法满足，而且其中部分知识内容已属于比较陈旧过时的内容，也没有必要讲授，而其中历史部分，虽应涉及，但不同学生对各部分内容的兴趣并不一样。由于将“摄影测量基础”课程的教学内容分成了4部分，因此，摄影测量历史部分知识属于学生只需了解的内容，而模拟摄影测量部分的绝大多数内容则属于兴趣拓展部分的内容。在教学中重点放在学生需要掌握或熟练掌握的内容;同时考虑到计算机视觉研究对摄影测量的冲击与促进，在教学内容中增加了相关内容的介绍，其中部分如计算机视觉方向如何表示像点、物点的关系，它与摄影测量表示方法的关系，是学生应了解或兴趣拓展的内容。目前对摄影测量基础的教学内容及教学顺序作了较大调整:①考虑到学生在先前阶段并没有课程专门讲授摄影测量中的影像获取及其要求，在内容中增加影像获取部分，介绍过去胶面影像的获取(简要介绍)和数字影像的获取，并对相机检校简要介绍;②由于将数字摄影测量部分内容独立在专门的课程介绍，在摄影测量基础部分重点介绍像片解析基础、强化解析空中三角测量部分内容，特别是光束法平差、增加直接线性变换内容;③讲授内容去掉了模拟测图部分内容的介绍，这些内容只作为学生兴趣阅读的材料;④考虑到整个航测成图的整体性，在内容中增加了航测外业部分介绍，包括坐标框架选取、像控点获取，以及影像的调绘。现有的一些摄影测量教材中模拟摄影测量的内容已经完全去掉，只在绪论的历史回顾中出现。由于现在摄影测量中一些名词、概念、处理方法中还留有模拟测图的痕迹，将模拟部分完全去掉是否会影响学生对这些问题理解?一些摄影测量还留有不少模拟的痕迹，完全去掉对学生理解是否有利?从这一角度出发，在讲授过程中仍然将模拟测图内容作适当介绍，作为学生拓展了解的内容。而对于影像解析及解析空三的内容，因其是摄影测量的基础，对进一步学习很重要，因此在授课中强化了这方面的内容。
4．加强与创新项目的结合、与实践的结合
摄影测量是一门应用性很强的学科，为调动学生的学习兴趣，在教学过程中，增加了一些摄影测量知识应用的小实验。如利用规则格网板进行控制，利用普通相机(如手机自带相机)进行面状物体的摄影和基于影像的面状物体形状测量;结合网上大量的影像信息(特别是卫星影像信息，如百度地图、GoogleEarth上的影像信息)，与实地相对照，引导学生理解影像调绘、外业控制、像片控制点的概念，并结合学生自己的日常生活进行有针对性的调绘。现在大学本科教育中，非常重视学生创新能力的培养，有各种学校和国家的创新项目。有些学生提出的一些项目申请想法就涉及影像的几何处理、摄影测量的相关知识，因为是学生自己提出的想法，所以学生的兴趣高、学习主动性强，并且很多想法更为新颖、有趣，为此在摄影测量基础教学过程中加强了和创新项目的结合。现在测绘工程三、四年级学生正在进行的创新项目中，有2～3个项目是与摄影测量学相关的。通过加强课程教学与实践和创新项目的结合，原本抽象的概念内容变得具体、实在，与日常生活中应用相结合，调动了学生的学习兴趣，同时为完成这些项目和实践活动，还会涉及一些教学中未授内容，这样可以进一步促进学生深入、主动地学习，能激发学生去思考该学科的更广泛应用，而不是仅局限于测图方面，这也与现在通识教育背景下进行通才培养的理念相一致。
三、结束语
