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基于真三维模型的测绘实践教学平台构建研究

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周保兴

摘要：测绘工程是一个以应用为基础的工程学科，无论是基础测绘数据采集，还是大型工程建设中工程测量，都需要熟练掌握外业测绘数据采集和内业数据处理的方法。这就需要加强测绘工程专业学生的实践操作能力和协同创新能力。因此，基于三维模型构建技术，结合测绘专业的特点，构建本专业的三维实践教学平台，培养测绘专业学生的实践操作能力，提高其专业技术水平，使其能够更加适应当前经济发展和社会需求，具有重要的现实意义。

关键词：真三维模型；实践教学平台；测绘

测绘工程技术主要研究工程建设在勘察设计、施工建设、运营管理等阶段所用到的各种测量技术和方法，该技术主要应用于工业和民用建筑、桥梁、电力、水利工程、道路、隧道等众多领域，尤其在工程建设中起着极其重要的作用。当前全球定位系统、摄影测量和遥感技术、三维激光雷达技术、倾斜摄影测量技术等现代测绘技术的应用和发展，为“数字城市”“智慧城市”以及“数字地球”的实现奠定了空间数据快速获取的基础，因此，测绘工程技术具有广阔的应用和发展前景。

一、“三维实践教学平台”构建的意义

现代测绘技术已经深入人们的日常生活中，凡是需要空间位置的行业都需要测绘技术的支持，比如，汽车导航、智慧交通等。因此，该技术对其他专业（土木工程、交通工程、材料工程、港口工程）的学生来说，也是需要掌握的基本知识，因此，测绘实践教学及实验室建设存在比较大的压力，主要体现在如下几个方面。

1.实验仪器的使用达到极限

虽然每年都要购买一定数量的实验仪器，但随着招生规模的不断扩大、部分仪器损毁报废和测量实验、实习教学工作量的增加，测量实验仪器设备仍无法满足学生规模不断扩大和不同专业交叉教学的需求，造成了测量实验室仪器设备已接近使用极限。

2.测量课程实验实习场地不规范

由于测量实验学时数的限制，课程实验实习大多选择在校内进行，校内场地条件不规范，并且和作业现场的测量条件存在比较大的差异。

3.综合实习效果不佳

课程综合性实习是在学生掌握了一定的专业技术知识之后，为了锻炼学生利用学习的专业知识综合解决实际生产问题所进行的实习，其实习的时间较长，实习的方式也不统一。

一是根据不同的实习内容，选择场地进行实地实习或者参观实习，该方式需要学生身临其境，才能收到较好的实习效果，但由于选择的實习场地会受到野外地形条件、实习安全等诸多因素的限制，使得实习效果受到很大的影响。

二是到签约的实习基地去参加生产实习，该方式与生产单位具体工程项目相结合进行生产实习，真实性比较强，能收到较好的效果，学生能得到真正的锻炼，同时也能解决生产单位测绘人手不够的问题。但该方式的缺点是生产实习的内容不一定与生产单位工程项目相吻合，并且实习时间也会受到生产单位工期的限制，很难满足实践教学的要求。

因此，为了使测绘学生能够适应测绘行业的技术发展与社会需求，提高该专业学生的综合实践技能、数据处理能力和分析、解决问题能力，需要在原有实践教学的基础上，对测绘实践教学方式和手段进行改革，使得测绘实践教学能够更加贴近实际的生产环境，符合测绘新技术发展的需要。

二、“三维实践教学平台”的组成

根据测绘工程学习领域和课程体系的要求，该三维实践教学平台以加强学生的实际操作能力和生产性实训为目的，模拟生产项目的实际情况，各实训项目的内容都来源于实际的生产单位。结合测绘行业背景和区域优势，根据测绘行业的岗位需求，确定测绘学生应具备的专业技能和培养目标，并将这些培养目标分解到平时的教学和实践环节中，逐步形成以基础能力、专项能力为基础，综合能力为重点，三个层面有机结合的实践教学体系。

1.工程数字化测图平台建设

（1）工程数字化测图平台建设

①测图控制网建设

根据校区地形地物的分布特点，在校区三维模型中布设3个一级导线控制网，控制网点数30个左右，并设置标准的导线控制点标石。

②控制网模拟观测

根据一级导线网的要求，对布设的导线网进行模拟观测，并对观测值进行平差，计算得出控制点的坐标数据，并对模拟控制网进行精度评定。

（2）工程数字化测图数据处理平台建设

①数据处理软件

利用计算机实验室，确定以南方CASS数字成图软件为主，以清华山维数字成图和入库软件为辅的测图数据处理平台。

②图形输出设备

以大型宽幅绘图仪设备，对完整的数字图形数据进行绘图输出，提供完整的数字地形图。

该工程数字化测图平台建成后，可以满足多个班级同时进行校园数字化测图实习，学生可以在此数字化平台进行1∶500、1∶1000、1∶2000等不同比例尺的地形图、房地产图的数据采集，并能够利用数字化测图数据处理平台进行内业成图和编辑实习。

2.工程施工放样平台建设

（1）施工放样平台建设

根据校区三维模型，为建筑物点位放样、高程放样、场地平整、主轴线放样、建