矿山测量技术论文范文

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第1篇

【关键词】金属矿山；陀螺全站仪；地面三维激光扫描；测绘新技术

矿山测量服务于矿山勘探、设计、开发和生产运营的各个阶段，必须将先进的现代技术同矿山测量的实际工作、具体特点相结合，拓宽矿山测量的生存空间和业务范围，促进矿山测量的改进和发展，适应矿山体制改革的需要。目前陀螺全站仪、地面三维激光扫描仪等新技术、新仪器已经在地下开采矿山测量中得到了广泛的应用，探讨其工作原理、作业流程有利于优化作业程序，提高工作效率。以某金属矿山为例，分析了陀螺全站仪定向的精度及地面三维激光扫描仪的作业流程及应用范围。

1 陀螺全站仪在矿山测量中的应用

1.1 陀螺全站仪工作原理

陀螺全站仪是将陀螺仪和全站仪结合在一起的仪器，采用陀螺寻北本体与全站仪共同配合来测定任意测线的陀螺方位角。陀螺仪相对于惯性空间有定轴性的特性，而地球相对于惯性空间有自转效应，因此在地球表面某一纬度φ处的陀螺仪就可以测量出相对于惯性空间的自转角速度ω，然后将地球的自转角速度分解为水平分量和垂直分量，其中水平分量ωn=ωcosϕ沿地球经线指向真北；可见，通过惯性技术测量敏感地球自转角速度的水平分量便可以获得地球的北向信息，这就是寻北仪工作的基本原理。

1.2 陀螺全站仪测量方法及限差

1.2.1 陀螺全站仪测量方法

陀螺全站仪定向采用中天法进行观测，定向程序为：

（1）先在地面任意点上测定仪器当地的比例常数C值。观测6个测回，计算出3个C值，取平均值作为当地本仪器C值，在一定时期内，50km范围内可以使用同一C值；

（2）在地面已知边上观测3个测回，计算仪器常数；

（3）在井下待定边上用2测回测量陀螺方位角；

（4）返回地面后，在原已知边上采用3测回测量陀螺方位角，再求得三个仪器常数。

根据以上测量成果来检验仪器的稳定性和测量的精度，确保陀螺定向成果的可靠性和精度。

1.2.2 陀螺全站仪观测限差要求

为了保证观测精度，测量时需要严格执行以下各项限差：

（1）陀螺全站仪的C值测量互差不大于0.06；

（2）仪器的悬挂带零位不能超过±0.5格，测量前后零位值的互差不得超过0.2格；井上下零位差超过0.3格时，应加入零位改正；

（3）相邻摆动时间的互差不得大于0.4秒，间隔摆动时间的互差不得大于0.6秒；实践总结可以保证相邻摆动时间的互差不大于0.3秒，间隔摆动时间的互差不大于0.4秒；

（4）两个镜位观测测线测前方向值、测后方向值。测前测后方向值的互差不得超过10"；

（5）测回间方向值互差不大于40"。

1.3观测精度

根据测量得到的数据，计算仪器常数一次测定中误差、仪器常数平均值中误差、井下陀螺方位角一次测定中误差、井下测定陀螺方位角平均值中误差，根据仪器常数平均值中误差 、井下测定陀螺方位角平均值中误差 ，得到螺定向边最终定向中误差为：

可以看出，在本次矿山测量方位定向中，陀螺全站仪稳定可靠，精度较高，可节省大量的劳力和时间，提高了测量的精度和工作效率。

2 地面三维激光扫描仪在矿山测量中的应用

2.1 地面三维激光扫描工作原理

地面三维激光扫描系统由三维激光扫描仪、数码相机、扫描仪旋转平台、软件控制平台，数据处理平台及电源和其它附件设备共同构成，是一种集成了多种高新技术的新型空间信息数据获取手段。地面三维激光扫描技术的工作原理，即由三维激光扫描仪内部的一个发射体发射激光脉冲，再通过两块反光镜有序快速旋转，把由发射体发射的窄束激光脉冲按一定次序扫过目标区域。通过测量每束激光从发射到物体表面反射回仪器的时间计算相关距离，并且编码器还会测量脉冲的相关角度，最终得到目标的真实三维坐标。软件处理后，便会输出实体建模。运用地面三维激光扫描技术，从事各类复杂、大型、不规则、非标准的实景或实体三维数据的采集，快速重构目标的三维模型。

2.2 地面三维激光扫描工作流程

（1）实地踏勘实际情况，制定合理的施测方案。合理布设扫描测站，划分地面三维激光扫描作业面，保证整体埽，扫描无缺失，避免数据过度冗余，提高扫描效率。

（2）按照制定的施测方案计划进行数据采集工作。根据精度要求设置扫描分辨率，对于规则区域，采用较低的分辨率，不规则区域采用高分辨率扫描。扫描完成后在现场初步分析数据质量是否符合设计要求，保证地面三维激光扫描采集的数据既不缺失，又不过度冗余。地面三维激光扫描的过程中避免人员走动，以减少异常点的出现。

（3）对采集好的点云数据进行数据预处理，包括：点云的拼接、去噪以及统一坐标系统等工作；并进行数据处理，得到观测数据及三维模型等成果。

2.3 地面三维激光扫描在矿山测量中的应用方向

（1）矿区地形图测绘：地面三维激光扫描仪可以实现远距离非接触性测量，对于人员难以企及和十分危险的地段进行测量具有明显优势,可以根据测量得到的点云数据，绘制大比例尺地形图，可以满足1:500比例尺地形图的精度要求。

（2）三维模型构建：根据地面三维激光扫描得到的点云数据，可以提取特征点，利用专业软件构建三维立体模型，使得地形地物的表达更加直观形象。

（3）巷道变形监测：可以根据不同时期的地面三维激光扫描获得的点云数据进行处理，并通过数据分析，进行巷道的变形监测。

3 结论

在金属矿山巷道定向测量中，使用陀螺全站仪仅需测量几小时，精度可以达到±6.2″，远远高于单井定向和两井定向，投点和井下基本控制导线起始方位角传递任务是单独完成的，排除了投点误差对起始边坐标方位角传递的影响，因而，提高了定向的精度；地面三维激光扫描可以具有远距离无接触测量的特点，可以用于矿区地形图绘制、三维模型构建、巷道变形监测中，节省大量人力物力，并得到海量的点云数据，提供直观的三维成果。可以看出，陀螺全站仪、地面三维激光扫描仪等新技术、新方法的出现，极大的促进了矿山测量的发展。

参考文献

[1]靳朝阳,王润平,胡光,等.陀螺全站仪在井下导线测量中的应用[J].矿山测量,2010(6).

[2]马立广.地面三维激光扫描测量技术研究[D].武汉:武汉大学硕士学位论文,2005.

第2篇

关键词：矿山；矿山测量；任务；特点

Abstract: The mining enterprises occupied in underground mining should conduct strict connection survey above and below ground, establish the unified space control systems in mining area, so as to ensure the integrity and unity of systems of above and below ground, plane and the elevation, and correctly guide the underground mining work. In this paper, the basic tasks and characteristics of surveying are analyzed.

Key words: mine; mine surveying; tasks; characteristics

中图分类号：U448.36文献标识码：A

矿山生产测量是矿山企业的基础工作，是确保生产正常进行、监督资源合理工发不可缺少的一项技术工作。各矿山测量部门必须认真做好这项工作。矿山生产测量的主要任务，是在井下和露天建立精确的测量控制系统，按设计要求正确标定各种工程的几何关系，及时准确地测绘各种矿图，观测与研究由于采矿引起的地表岩层移动的基本规律，以及负责矿石开采时的贫化、损失计算工作等。

一、矿山测量工作的基本特点

矿山测量作为矿井开发和生产中的关键环节有以下几个方面的基本特点：矿山测量的结构通常会受到环境因素、测量方法、仪器、测量人员等多方面因素的影响；矿山测量是一项需要集体共同进行的工作，需要内外业共同参与以及多人反复循环；矿山测量工作具有点多面广的特点，会对矿井范围内的电网、桥梁、公路、铁路、河流、村庄等所有物体造成直接的影响，且会涉及井下的工作面和巷道等；矿山测量工作通常具有极强的连贯性，整个矿山在测量时被看做一个由远及近、从上到下的系统；矿山测量工作需要进行的极为细致认真，不能出现任何细微的差错；矿山测量的工作由于存在仪器携带不便、工具笨重、工作环境恶劣等特点，因而工作环境极为艰苦；矿山测量工作的主要作用在于为矿山设计把关，因而需要极为细致准确，不能忽略或放过任何的错误，这会给矿山生产造成严重的经济损失。

二、矿山测量工作的基本任务

矿山测量工作贯穿于报废、生产、建设、设计和勘探的全过程之中，同时，根据每道工序具体情况的不同，矿山测量的具体任务也有所区别，主要包括以下几个方面：设计部门在得到基础图纸资料后，要根据图纸和文件的相关要求，对矿山进行机电安装、管线埋设、土建工程施工和采掘等方面的测量工作，同时，要在煤矿生产和基本建设过程的各个阶段上，对开发工作是否符合图纸要求进行监督和检查；在矿山生产中对矿山资源开发合理性进行实地监督;提高各项矿山测量资料的利用效率，全面了解并充分发挥矿山开发工程的基本特点，及时发放贯通通知单和安全联系单等资料，从而为矿山的安全施工提供充分的保障；同时，要及时发现矿山改造、建设和生产过程中遇到的各项测量问题，并加以合理解决，从而有效降低矿山安全事故的发生几率，并为矿山安全事故的救护与预防提供准确的测量资料;设置建筑物、岩层以及地表变形监测点，开展矿山环境保护、非采矿与采矿沉陷综合治理、矿山岩层和地表移动特点检测等综合保护工作;按照矿山岩层和地表移动变形系数，对各类煤柱进行修改和设计，开展建筑物下、水柱下和铁路下煤矿勘探和设计工作，通过移动变形参数，对地表沉陷问题的发生范围和时间进行及时的预报，从而避免人身安全事故和建筑物破坏事故的发生，保证矿山的安全和谐。

三、我国矿山测量存在的问题

1、图纸审核存在的问题

图纸是整个矿山设计和生产过程实施的重要基础，因而不能存在任何的失误和偏差，然而，由于受到各种主客观因素的影响，矿山设计图纸在审核过程中通常会出现种种问题。图纸审核过程中常见的问题主要包括：第一，如果遗漏施工巷道所在路线上的重要井巷，都会引发严重的安全问题；第二，图纸中某些巷道在标注距离时，使用的比例不相同，有些在巷道中心线上，有些在皮带的中心，还有些在轨道中心，这一问题将会导致图纸中数据位置的不一致；第三，巷道的坡度和高程设计存在失误；第四，贯穿巷道的长度尺寸标记存在失误；第五，已有坐标点存在高程、方位角和坐标的错误。

2、井下测量常见的问题

主要有 ：工具携带不全。有些矿山测量人员可能存在依赖心理或下井前的准备工作不充分等，会导致下井测量携带工具不全的问题，如起始资料、笔记本、垂球、小钢尺和笔等，且这一问题通常只是在到达测量点以后才会发现，这一现象虽然是小问题，但这种情况的发生会给测量带来不利影响，如影响测量进度、费时费工、影响测量准确度等，甚至会导致整个测量工作的失败；其此是起算数据的错误。这一测量错误将会产生较多的不良影响，为有效防止该问题的发生，矿山测量单位应该建立两支独立的查阅和抄录起算数据队伍，并将两份数据进行对比，避免相同点号的使用。如果出现测点丢失的问题，补设的新导线点所使用的编号不能与原编号一致，在重新测量开始前，要检查原有测量点的距离和角度，在确保没有任何失误后，才能够继续进行新的测量并向前延伸；再次就是原始数据的记录错误，由于操作不符合规定所导致的记录内容不全问题，包括测量的边长、觇标高、仪器高、草图、仪器设备种类、日期和测量地点等事项，从而影响事后的计算工作，因此，在进行矿山测量时，必须进行细致全面的记录；记录格式不符合有关规定，或者是记录的格式已经发生改变，但记录时仍在执行原有格式，这一问题通常会发生在数据的整理过程中；数据整理过程中常见的错误，如检验上下半测回互差时，只关注秒值而忽视了度值和分值；还有就是导线测量错误。没有根据规定检查边长和角度而直接开始测量，这时若点有位移而或用错导线点，却仍以原坐标和方位来计算，所得结果就会出现较大偏差。为避免出现记反、觇标高量错和仪器高错量问题，可分别进行前后两次测量，并保证觇标高和仪器高的测量位置相同。

四、矿山测量问题发生的原因

基于矿山测量工作的基本特点，可以发现，造成矿山测量问题的原因主要包括以下几个方面：第一，矿山测量的结果容易受到顶板压力和人为因素等的影响，从出现点位的变化，或是由正确变为错误，这一问题通常较难发现，因而容易影响矿山测量的准确性；第二，由于矿山测量过程参与人数众多，因此，一旦某一工作人员出现任何的错误，就会导致整个测量结果的偏差；第三，矿山测量资料具有较高的连贯性特点，因而，测量过程中一点资料的错误就会影响资料整体的准确程度；第四，矿山测量人员有可能在思想疏忽或其他错误思想的影响下，出现不正规操作或是错误操作现象，从而造成测量失误；第五，如果设计图纸出现错误，或是未对各项数据资料和设计图纸进行严格检查，也可能会造成矿山测量结果的错误；第六，由于矿山测量工作的管理难度较大，管理涉及的工作范围较广，因而测量工作易出现失误，从而影响测量结果的准确性和客观性。

参考文献：

[1] 孟凡森.开滦百年矿山测量[A].第六届全国矿山测量学术讨论会论文集[C].2002年

第3篇

【关键词】矿山开采；开采测量；测绘技术；测绘技术与方法

我国是一个能源消耗大国，每年对各类矿产资源的消耗量十分惊

人，而另一方面我国各类非法开采矿产资源的现象却屡禁不止，由此对我国矿产资源的开采浪费十分惊人。在实际的矿产开采、监测与核查的工作中，尚未形成一套系统的矿山开采监测与测绘的技术和方法，很多实际工作的开展还是依赖于工人的经验或者传统的手工测绘手段，使得矿山开采监测测绘技术无法得到实质性发展。本论文结合现阶段政策法规对矿山安全管理的要求，分析测量工作在服务于矿山安全管理的切入点，并研究了服务于矿山安全管理测量工作的方法，就是想要解决矿产资源储量核查检测及矿山开采监测的其它工作中的矿山测量技术体系问题及技术规程框架。形成完整的现代体制下的各类矿山开采监测的测绘技术体系和技术规程框架。

1 矿山开采监测与测绘概述

1.1 矿山开采监测的内容

矿山开采涉及地质、山体、矿产、水土等多方位，因此需要对开采过程实施监测的内容较多，主要集中以下两个方面：

1.1.1 地质环境监测

矿山开采首先会对地质环境产生影响，主要是不利影响甚至是有

害影响，例如对矿山大肆开采造成地表沉陷、地下水下降、山体滑坡、

泥石流灾害、生态系统被破坏等等，为了尽量减小矿山开采对地质环境所带来的不良影响，必须要在开采的过程中，对矿山及开采过程实施动态化的监测，采取预防和防治结合的手段保障将矿山开采对环境的影响降到最小。

1.1.2矿山开采安全监测

矿山开采中的核心问题便是安全监测，因此矿山开采监测的过程

中必须要对安全进行监测，包括采用相关传感器对有害干扰因素进行实时监测，对矿山内部的空区、塌陷地区进行监测和评估，对各类矿产资源实施安全管理机制，从制度和技术两个方面确保矿产资源的开采过程的安全性。

1.2 矿山开采中的测绘技术

目前对矿山开采监测所应用到的主要测绘技术主要有GPS定位、

遥感测绘技术及激光探测技术等，下面逐一进行简要的介绍。

1.2.1GPS定位技术

GPS定位技术是利用卫星的三点定位原理，对地球上的物体实现

三维空间内的定位的一种技术。GPS定位技术目前应用于矿山开采领

域，其主要应用在利用GPS定位技术实现对矿山的数字化地图绘制，

利用数字地图实现对开采过程的动态化监控。

1.2.2 遥感测绘技术

遥感测绘技术是目前普遍应用的较为成熟的一种测绘技术，简单

来说，就是利用遥感技术，在计算机上面进行计算并且能够达到测绘目的行为。遥感测绘技术能够实现人类无法触及到的矿山内部区域，从而在计算机上完成对矿山内部的矿产储量分布、地质条件研判以及各类灾害事故的预警等分析工作，是目前广泛应用的一种测绘技术。

2.1 滑坡监测测绘

滑坡是矿山开采中经常出现的灾害事故，对滑坡实施监测就必须

借助于现代测绘技术。目前能够实现滑坡监测的测绘技术主要有大地测量法和GPS测量法。

2.1.1大地测量法

大地测量法是利用高精度测角、测距的光学仪器和光电测量仪器、全站式电子速测仪等仪器仪表实现对大地绝对位移的测量，从而进行分析是否产生滑坡灾害，或者对滑坡灾害进行预警。

2.1.2GPS测量法

大地测量法最大的缺陷是其测量精度较低，必须借助于大地作为

绝对参照物，因此近几年发展了GPS测量法。GPS测量利用了GPS定位仪器能够实现高精度下的滑坡位移和滑坡速度，测量精度高，能够

实现全天候动态监测。

2.2 地裂缝监测测绘

地裂缝的监测是一项耗费巨大人力物力的监测工作内容，需要结合地标沉降的相关指标进行分析，因此地裂缝的监测测绘，通常是借助于传统的测量法和GPS测量、遥感测绘技术相结合的方法进行监测，首先利用传统的测量方法每隔一定周期观察记录大地的水平位移和垂直位移，并利用GPS测量实现固定参照物的三维空间的定位、位移和速度，最后结合遥感测绘技术对被监测区域的地标分层沉降进行标定，从而综合分析出地裂缝的发展与走势，实现对地裂缝的动态实时监测与测绘。

2.3 空区塌陷区监测测绘

随着矿山开采力度越来越大，矿山山体内部难免会出现空区塌陷

区，一旦发生塌陷则酿成惨痛事故，因此需要对矿山开采中的空区和塌陷区进行监测测绘。目前主要应用遥感测绘技术实现对山体内部空区塌陷区的监测。随着测绘技术的发展，现在也出现了利用激光探测技术实现对空区塌陷区的探测和研判，利用激光对矿山山体进行三维扫描，建立相关数据库，通过数据比对和三维模型的分析，能够准确的提出空区和塌陷区研判模型，并给出适当的监测和补救措施依据。

2.4 水土流失监测测绘

矿山开采不可避免的会对周围环境产生破坏，造成水土流失的现

象，因此，为了尽量降低对周围环境的影响，必须要对水土流失进行监测。目前对水土流失进行监测的方法主要有两种：

2.4.1遥感监测法

遥感监测是借助于卫星和航空遥感技术，将地面的植被、沙石、

水源等地物扫描为电子地图，构建三维数据库，通过对数据的分析实现对地表水土流失的监测。这种方法往往适合于较大区域面积的水土流失的监测。

2.4.2地面监测法

地面监测法适合于较小范围内的水土流失的测量与监测，其主要

方法是采用对被监测区域设置不同的监测地块，为每一个地块分别设置不同的参照物，如沟渠截面、植被率、沙石面积等，通过定期对参照物的测量测绘，形成数据报表，从而能够为被监测区域的水土流失提供基础性数据。

我国矿山测量工作及相应的技术规程远远滞后于目前矿山开采监测及矿山管理工作的需要，矿山测量技术体系不全，技术规程不能满足新技术发展的要求，矿山测量内容不能满足政府和社会对矿山开采监管的需要等。矿山开采中的核心问题是安全问题，而要保障矿山开采过程的安全，就必须要借助于现代化的测绘技术，对矿山开采流程中的各个环节进行测绘与监控管理，从而能够实现对矿山开采的动态监测测绘与动态管理。针对矿山开采监测的具体方法，本论文详细探讨了测绘的方法与实施步骤，从系统方法的角度详细分析了在矿山开采领域的测绘技术的应用问题，对于进一步提高测绘技术在矿山开采领域中的应用水平具有较好的指导意义。当然，测绘技术应用于矿山开采领域，不仅仅局限于本论文所探讨的方法，更多的具体的应用技术方法有待于广大测绘技术人员的共同努力，才能够最终实现矿山开采监测中的测绘技术的快速发展和应用。

参考文献：

[1]赵祥，刘素红，王安建等.基于卫星遥感数据的江西德兴铜矿开采环境影响动态监测分析[J].中国环境监测，2005.

第4篇

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

第5篇

关键词：GPS辅助空中三角测量；精密单点定位；POS；精度

中图分类号：TN141文献标识码： A 文章编号：

测量工作在矿山勘探、设计、开发和生产运营的各个阶段起着重要的保障作用，随着空间信息技术、数字信息技术和自动化、智能化技术的飞速发展，新型测绘仪器迅速出现与普及，使矿山测量在工作内容和技术方法等方面发生了深刻的变革。运用现代数字化测量技术进行矿山测量有助于提高矿山测量精度，降低测量工作劳动强度，提高矿山测量效率。

航空摄影测量技术在矿山测量中的应用已经历了较长的时间，并积累了丰富的经验，较之传统的测图方法，利用航空摄影测量技术成图速度快、成本低、精度高，是一种应用极为广泛的测图方法。

精密单点定位技术的出现，为航空摄影提供了新的解决方案。目前国际服务组织所提供的精密星历和精密钟差的精度已经很高。随着接收机性能的不断改善，载波相位精度不断提高，以及大气改正模型和改正方法不断深入，为精密单点定位技术应用航空摄影中提供了可能性。[1]

本文以矿区大小比例尺地形图测绘生产为例，介绍了并进行基于精密单点定位的GPS/ POS辅助空中三角测量试验，分析并比较了空中三角测量方法的加密精度，得出了基于精密单点定位的GPS/ POS辅助摄影进行大小比例尺航测成图时新的像控布点、像控测量以及GPS/ POS辅助空中三角测量加密的方法。

1精密单点定位技术

精密单点定位(PPP-Precise Point Positioning)指得是利用载波相位观测值以及IGS等组织提供的高精度的卫星星历及卫星钟差来进行高精度单点定位的方法。利用IGS提供的高精度的GPS精密卫星星历和卫星钟差，以及单台双频GPS接收机采集的载波相位观测值，采用非差模型进行精密单点定位。精密单点定位的优点在于在进行精密单点定位时，除能解算出测站坐标，同时解算出接收机钟差、卫星钟差、电离层和对流层延迟改正信息等参数,这些结果可以满足不同层次用户的需要(如研究授时、电离层、接收机钟差、卫星钟差及地球自转等)。[1]

2GPS辅助空中三角测量的定义及方法

GPS辅助空中三角测量是利用GPS定位技术获取航摄仪曝光时刻摄站的三维坐标，然后将GPS摄站坐标视为带权观测值与摄影测量数据进行联合平差，确定目标点位，并评定其质量的理论、技术和方法。[4]

3IMU/DGPS辅助航空摄影测量定义及方法

IMU/DGPS辅助航空摄影测量是指利用装在飞机上的GPS接收机和设在地面上的一个或多个基站上的GPS接收机同步而连续地观测GPS卫星信号，通过GPS载波相位测量差分定位技术获取航摄仪的位置参数，应用与航摄仪紧密固连的高精度惯性测量单元（IMU，Inertial Measurement Unit）直接测定航摄仪的姿态参数，通过IMU, DGPS数据的联合后处理技术获得测图所需的每张像片高精度外方位元素的航空摄影测量理论、技术和方法。

将基于IMU/DGPS技术直接获取的每张像片的外方位元素，作为带权观测值参与摄影测量区域网平差，获得更高精度的像片外方位元素成果。这种方法即IMU/DGPS辅助空中三角测量方法（国际上称Integrated Sensor Orientation，简称ISO）。[6]

4 试验及其结果分析

本文就以两个测区进行试验，试验1GSD为0.272m，相对航高为2000m，成图比例尺为1：25000，试验2 GSD为0.15m，相对航高为1100m，成图比例尺为1：2000，以试验在矿区基于精密单点定位技术的航空摄影测量方法成图的应用。

4.1 试验资料

试验1为了满足某矿区信息化管理的需求，为矿区决策、规划、普查、资源整合、开发、资料申报及建立矿区全区域地形图信息化管理数据库系统提供基础资料，某矿区实施全区域地形图信息化管理数据库系统-1:25000地形图航测成图工程。测区地处太行山南段与中条山北缘的结合部，地形复杂，地貌特征以山地为主。要保质保量的按时完成工程任务只有依靠科技创新，采用新技术，新方法和新装备才能解决常规测绘技术无法解决的难题。

在本工程航空摄影、像片控制测量、空中三角测量和调绘等环节中均采用了新技术。航空摄影时采用了先进的SWDC数码摄影系统；像片控制测量中同时采用了精密单点定位技术和似大地水准面模型两项新技术；空中三角测量使用GPS辅助空中三角测量等。

试验2为了保证某矿区更好的发展规划和数字地形图的现势性，建设成数字化、生态型、工业旅游型中国煤炭工业品牌矿井，为生产建设提供科学、可靠的基础数据，某矿区利用航测方法成1:2000地形图测绘工程，本工程采用新技术POS航摄技术。

4.2试验数据分析

为了分析利用精密单点定位技术进行GPS/POS辅助航空摄影测量方法所能达到的加密精度，通过试验和数码相机的固有优点，得出一些结论。图1为试验1的像控布点方案，图2为试验2的像控布点方案，表1列出了GPS/POS辅助空中三角测量精度统计表，表2列出了光束法区域网平差精度统计表。

图1 试验1布点方案

图2 试验2布点方案

表1 GPS/POS辅助空中三角测量精度统计表

表2 光束法区域网平差精度统计表

在GPS/POS辅助航空摄影时必须架设地面基准站，是需花费人力物力而且费时的工作，尤其是当测区范围较大,在带状管线项目中需要设置多个基准站时，作业难度相当大。此次精密单点定位技术与数码相机结合应用的成功探索，减少了航飞时基站布设的工作量。通过上述试验说明，在GPS/POS辅助航空摄影测量中，可以无需布设地面基准站。GPS/POS辅助航空摄影按照常规航空摄影技术规程进行摄影作业是可行的。

从表1、表2可以看出， GPS辅助光束法区域网平差与自检校光束法的结果是一致的。这表明,该测区的航摄资料是可用的,GPS摄站坐标的解算是正确的,利用该试验区来进行GPS辅助光束法平差的精度分析是值得信赖的。

采用现行几种航空摄影空中三角测量测量方法，加密点的精度均可满足所处地

形相应比例尺航测内业加密的精度要求。试验1、试验2的精度均符合GB/T 7930-2008《1:500、1:1000、1:2000地形图航空摄影测量内业规范》、GB/T 12340-2008《1:25000、1:50000、1:100000地形图航空摄影测量内业规范》的规定。对于常规光束区域网平差来说精度主要取决于地面控制点的分布与间距，区域越大，所需的地面控制点越多，本次试验1分别布设了69个地面控制点；对于小比例尺成图GPS辅助空中三角测量测量而言只需在区域网的四角布设4个平高地面控制点，其不随区域网的大小而变化。对于GPS辅助空中三角测量测量从表1可以看出，随着地面控制点的减少，区域网平差的精度有所降低，当无地面控制点时尤为明显。所以，要达到测量规范所要求的精度，必须采用合理的地面控制方案；对于POS辅助空中三角测量测量来说，布点方案须经实验区确定，在试验2测区共计600平方公里共布设39个像控点（包括检测点），节省了80%的像控点，节约了60%的做像控费用。

由于精密单点定位所获取的摄站坐标还不能完全达到空中三角测量所需要的控

制点的精度要求，区域网平差中利用地面控制点进行强制的系统误差补偿是必不可少的，从表1可看出无地面控制的检查点的残差带有明显的系统误差。在区域的四角布设4个地面控制点被认为是一种可完全改正GPS系统漂移误差的实用方法。实际作业中，在区域的四角布设4个平高控制点是必要的，它们可用于GPS单点定位误差、WGS84系与国家统一坐标系不一致所引起的坐标变换误差以及测定空间偏移分量误差等系统误差的改正。从表1成1::25000地形图可以看出，未加入地面控制点时，GPS存在系统误差；加入地面控制点后，进行了GPS漂移改正，平差解算结果精度得以明显提高。[7]

本次试验中像控点测量采用GPS精密单点定位（PPP）技术与利用高精度似大

地水准面模型进行GPS高程测量的方式施测。采用PPP技术仅使用单台GPS接收机就可以精确确定点位位置，实现高精度定位导航的功能。单机作业，灵活机动，大大节约用户成本，定位精度不受作用距离的限制。

5 结语

通过上述试验可得出基于精密单点定位技术的GPS辅助及惯导航测技术在矿区成图中使用可节约了传统像片控制测量的作业成本,优化了传统空中三角测量加密工序的技术流程，缩短了航测成图周期，可高效、高质量的服务于矿区成图。精密单点定位技术在航测成图中的应用不仅改变了过去先航摄,接着外业象控测量,最后内业空中三角测量加密的工序流程,而且提高了精度,减少作业的工序提高了作业效率,并实现了无地面基站，为最终实现数字摄影测量的自动化生产奠定了坚实的基础。

目前精密单点定位技术还处于研究实验阶段，在航空摄影测量中的应用才刚刚开始，相信随着精密星历与精密钟差的进一步发展，精密单点定位算法进一步成熟化，将精密单点定位技术应用航空摄影中成为一种必然的趋势。

参 考 文 献

[1] 精密单点定位技术在辅助航空摄影中的应用研究[学位论文].中国地质大学硕士学位论文.

[2]王成龙等.基于SWDC的国家基础航空摄影测量可行性研究[J]. 测绘工程,2009,18(1)

[3]袁路晴等.超轻型飞机搭载SWDC系列数字航摄仪的航空摄影测量一体化作业思路[J].铁路勘察,2007,6.

[4] 袁修孝.GPS辅助空中三角测量原理及应用[M] .北京：测绘出版社,2001.

[5] 袁修孝.GPS辅助空中三角测量及其质量控制[D] .武汉大学博士论文,1999.

[6] 李学友.IMU/DGPS辅助航空摄影测量综述[J]. 测绘科学,2005,5（30）：110-113.

第6篇

关键词：MAPGIS测绘技术；GPS；RS；GIS；测绘地图

Abstract: at present, mapping technology has become a respect for the important means of spatial data, this paper expounds the current situation of the development of the modern surveying and mapping technology, and introduces in mine surveying, wetland, water conservancy project precision agriculture and four aspects of the application.

Keywords: MAPGIS surveying and mapping technology; GPS; RS; GIS; Map surveying and mapping

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

随着现代测绘技术的出现，无论在学科理论，或在技术体系，以及应用范围上都取得了重大的发展，甚至可以说是重大的变革，从而也将彻底地改变传统测绘的生产方式。现代测绘产业以“3S”技术为特征，现代测绘技术已经成为人类研究地球及自然环境，解释某些自然现象，解决人类社会可持续发展等重大问题的重要工具。

1现代测绘技术的发展概况

1.1 GPS的发展

全球定位系统(GPS)是美国从20世纪70年代开始研制，于1994年全面建成的利用导航卫星进行测时和测距，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。1996年2月，美国总统令宣布GPS为军民两用系统，标准定位服务对民用开放，2000年5月，美国总统令SA关闭，价格不贵的民用GPS接收机能将其水平定位精度从不低于100m提高到15～20m，民用GPS的具备了真正的实用价值。随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，GPS的应用领域正在不断地开拓，目前，各种类型的GPS接收机体积越来越小，重量越来越轻，便于野外观测。GPS已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深入人们的日常生活。GPS和GLONASS兼容的全球导航定位系统接收机已经问世。GPS作为一项引起传统测绘观念重大变革的技术，已经成为大地测量的主要技术手段，也是最具潜力的全能型技术。GPS定位技术与常规地面测量定位相比，除具有对测站选择更灵活、更适应不利条件、全天候连续作业外。还具有比任何地面常规技术供数量更多、精度更高的数据信息。

1.2 遥感技术的发展

遥感包括卫星遥感和航空遥感，航空遥感作为地形图测绘的重要手段已在实践中得到了广泛的应用，卫星遥感用于测图也正在研究之中并取得一些意义重大的成果，基于遥感资料建立数字地面模型进而应用于测绘工作已获得了较多的应用。自20世纪初菜特兄弟发明人类历史上第一架飞机起，航空遥感就开始了它在军事上的应用，从1972年第一颗地球资源卫星发射升空以来，美国、法国、俄罗斯、欧空局、日本、印度、中国等国家都相继发射了众多对地观测卫星。遥感信息获取技术已从可见光发展到红外、微波：从单波段发展到多波段、多角度、多极化；从空间维扩展到时空维；从低分辨率发展到高分辨率甚至超高分辨率。遥感平台有地球同步轨道卫星、太阳同步卫星、太空飞船、航天飞机、探空火箭，并且还有高、中、低空飞机、升空气球和无人飞机等：传感器有框幅式光学相机，缝隙、全景相机、光机扫描仪、光电扫描仪、CCD线阵、面阵扫描仪、微波散射计、雷达测高仪、激光扫描仪和合成孔径雷达等，它们几乎覆盖了可透过大气窗口的所有电磁波段。

1.3 GIS的发展

地理信息系统作为多个学科、多种技术交叉融合的产物，至今只有40多年的历史。地理信息系统起源于20世纪60年代加拿大和美国学者的在土地和交通方面的地理信息研究。1998年1月31日美国前副总统戈尔在加利福尼亚科学中心的一次讲演，在该讲演中戈尔正式提出数字地球的概念。地理信息系统作为对空间地理分布有关的数据进行采集、处理、管理、分析的计算机技术系统，其发展和应用对测绘科学的发展意义重大，是现代测绘技术的重大技术支撑。

2 现代测绘技术的应用

现代测绘技术作为一门新的信息科学在经济和社会可持续发展的诸多领域正发挥着愈来愈大的作用。在这里主要介绍现代测绘技术在矿山测量方面、湿地方面、水利工程方面和精准农业方面的应用情况。

2.1 矿山测量方面

遥感技术在矿山测量中的应用已经历了较长的时间，并积累了丰富的经验。应用遥感资料，可获取矿区实时、动态、综合的信息源，对矿区环境进行监测，为矿区环境保护提供决策支持。遥感资料用于找矿、矿区地质条件研究、煤层顶底板研究等方面都已得到应用，所有这些，都说明遥感技术应用于矿山测量是矿山测量实现其现代任务的重要保证。利用GPS技术进行矿区地表移动监测、水文观测孔高程监测、矿区控制网建立或复测、改造等。其应用于矿山测量工作的地面部分已成为现代矿山测量的一项重要支撑技术。以矿区资源环境信息系统为平台，以各种测量技术为数据获取的途径，可以建立集数据采集、处理、管理、分析、输出于一体的自动化、智能化的技术系统，作为矿山可持续发展的决策支持系统。

2.2 湿地方面

利用遥感技术对湿地生物资源的分布、生长状况及其变化进行估测。利用遥感技术多层次、多时相的动态监测功能获得及时可靠的数据，通过地理信息系统技术进行相关数据的实时更新，并对这些数据进行空间分析，可得到湿地的动态变化情况。应用遥感和地理信息系统技术，获取湿地生态环境质量分析评价所需要的数据，借助GPS技术进行水质采样调查、植被样方调查、土壤采样等常规野外调查。根据湿地信息系统的功能，可将其划分为两大类：查询服务型信息系统和决策支持型地信息系统。

2.3 水利工程方面

遥感技术能够实时地对大江、大河和湖水水位进行监测，可实时监测洪水灾害面积。RS和GIS集成能及早预报洪水淹没范围和干旱灾情范围，为防灾、抗灾提供准确信息。在水利枢纽工程竣工后，需对水库大坝、大型桥梁等进行连续的、精密的监测。现代测绘技术提供了连续、实时的安全运行监控手段。利用全数字摄影测量或数字测图技术建立数字地面模型，应用GIS的分析决策功能，可以方便快速地进行水库大坝选址、库容计算、引水渠修建、受益范围等设计工作，为开发利用水资源提供科学依据。目前，大中城市都有由数字测图技术或全数字摄影测量技术建立的城市数字地形图，给排水管线的规划、设计可在数字地形图上进行。

2.4 精准农业方面

精确农业中，利用GPS技术对采集的农田信息进行空间定位；利用RS技术获取农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息；利用GIS技术建立农田土地管理、自然条件、作物产量的空间分布等的空间数据库；对作物苗情、墒情的发生发展趋势进行分析模拟，为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息。GPS、RS、GIS技术及自动化控制技术为支撑的精确农业将促进现代农业的发展。它能够收集土地利用现状、植被分布、农作物的生长情况、农作物的灾情分布、土壤肥力等多种信息，将信息技术与农艺、农机有机地结合起来，最大限度地优化各项农业资源与生产要素的合理分配，获取高产量和最大经济效益，同时又能有效地保护生态环境和农业自然资源，有利于农业的可持续发展。

3 结语

以“3S”一体化或集成为主导的空间信息技术体系已逐渐成为测绘学或地球信息学新的技术体系和工作模式，其先进性、时效性明显。现代测绘技术将朝着高科技、自动化、实时化和数字化方向发展。

参考文献

[1]谯章明.地质图绘制[M].北京:测绘出版社,2003

[2]MAPGIS地理信息系统开发手册[Z]. 武汉:武汉中地信息工程有限公司,2000

第7篇

关键词：矿山；井下测量；问题；预防措施。

中图分类号：TD167文献标识码： A

一、引言

矿山测量工作主要包括：建立矿区地面控制网、矿区地形图的测绘、矿山施工测量、地表移动沉降观测和矿体几何图绘制等。其中，矿山施工测量是矿山建设和开采过程中为各种工程的施工所进行的测量工作，即地面上的土建工程测量、井下控制测量和施工测量、竖井定向测量和竖井导人高程测量、竖井贯通测量。在施工建造过程中和运营管理阶段，还需定期进行岩层与地表移动沉降观测、巷道及井身各部位及其相关建筑物及辅助建筑物的沉降观测和位移观测，以及为矿区的复耕进行测量服务等。

二、煤矿井下测量中常见的问题

2.1在井下遗漏工具

在井下开展测量工作的时候，有时因为粗心大意，会将自己的测量工具忘在地面办公场所，例如，可能会忘记垂球、记录本、笔、工具袋等这些体积比较小方便随手携带的物件，到达井下工作点后，在没有工具的情况下也不可能完成测量工作，因此必须返回井上拿回工具，这样就会耽误施当天测量进度，造成工作效率降低；另外一种情况，再井下完成测量任务后，把棱镜、三角架、工具忘记带，落在工作地点或载人车上，造成测量工具的丢失。2.2现场测量时测量人员用错导线点

由于前视人员、后视人员、仪器操作人员不精心用错了导线点,造成测量数据错误。在1307皮顺测导线时,由于皮顺门口有3个点(为1307联络巷开门口所用,其中中间一个为导线点),当时后视人员错误的把最前面的点当成导线点,导线施测Zoom至迎头拨正时,发现迎头点的方位比设计方位大2“50‘,第二天对巷道进行了复测,发现中间点才是开门口所用得导线点,后视人员没有弄清楚就把它当成导线点用,导致了导线测量的错误。又如1301上帮面开门口时,当时用一410水平北翼胶带大巷联络巷中的导线点作为起始资料,为了对其进行校核,又从北轨底盘的控制点起测。当时所用点为指示北轨方向的三个点,其中中间点为控制点,由于喷浆巷道控制点标识被喷住,观测时错误的用了后面的一个点,导致两次观测的开门口点的数据不一致,上井后经过反复校核与演算,发现北轨底盘的检查角对,但导线点间距离不对,观测人员错把拨正点当成了导线点,导致了此次导线测量的错误。

2.3数据的遗漏

尽管测量工作中有规定，并且长期以来工作习惯，必须认真谨慎，但是测量人员难免有时会遗漏，造成一些失误；在地面记录数据时遗漏记忆方位角、边长，导致不能进行解算，妨碍了按时标定；有时井下作业数据丢失，使测量的结果不准确不完整，例如遗漏前视点高、仪器高、巷道高度、点距两帮的距离等等。尤其是在测量前视点高的时候，总是有测量人员忙着标定，却忘了记录相关的数据，致使无法计算巷道标高。

三、针对井下测量常见问题所采取的措施

3.1下井前注意检查工具

下井工作前，由组长或主要测量人员先检查自己的测量工具比如笔、线、起始数据、钢钉、坡度规、垂球、皮尺、钢尺、红漆等是否齐全，也可以安排测量人员相互检查，认真清理，核实对方的测量工具，保证测量工具齐全后下井工作；还可以选定比较细心的后勤管理人员管理测量工具，下井前，直接由后勤管理人员清点后交给测量人员，这样可以防止忘带测量工具的现象发生。

3.2每次测量时,都要把测点周围的无用的线绳标记处理掉

把没用的点号及时擦掉,把使用的点号划清楚,特别要区分好导线点和拨正点,以防以后用错测点。在巷道开门口时,一定要把开门口所用导线点测两遍,且检查水平角时一定要将前后视距离重测一下,以便校核所用导线点的正确与否。同时,每次测量时前视人员应把所用的导线点亲自指给仪器观测者。同样,仪器观测者把测点指给后视人员。这样,可以避免用错测点造成不必要的损失。

3.3加强井下测量人员的日常业务学习

提高他们的技术业务水平。要让测量人员在实践中尽量多练习井下测量仪器的整平、对中、读数、瞄准目标以及给线的方法,井下的记录、计算、反算、以及中腰线标定数据的计算等,以及给完线后如何校对所给线的正确与否。上井后及时相互对算井下的测量数据,发现问题及时下井更正。

3.4 严格遵守测量规程

严格执行《煤矿测量规程》和实施细则的要求，及时复测，并逐点测量起始点至巷道施工导线点，并认真进行内业整理对算，如果误差较大则需重新复测；在井下现场标定时，要求测量人员认真对起算数据进行核对并互算，确保无误，方可标定。

结束语

测量是指导煤矿生产的重点,测量的失误会给煤矿生产带来诸多不便。测量人员责任重大,测量工作的正确与否直接影响了井下区队的施工进度和质量,所以要求测量人员在井下施测的过程中一定要严格按照《煤矿测量规程》中的有关规定进行,要做到工作认真仔细,提供的数据、图纸及时、准确。

参考文献

[1] 薛昌仁.煤矿机电管理存在问题及对策[A]. 2007年赣皖湘苏闽五省煤炭学会联合学术交流会论文集[C].2007.

第8篇

英文名称：Journal of China Coal Society

主管单位：中国科学技术协会

主办单位：中国煤炭学会

出版周期：月刊

出版地址：北京市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：0253-9993

国内刊号：11-2190/TD

邮发代号：

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1964

期刊收录：

CA 化学文摘(美)(2009)

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

EI 工程索引(美)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

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期刊荣誉：

中科双奖期刊

Caj-cd规范获奖期刊

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第9篇

关键词 专业认证 测绘工程 质量监控 课程体系

中图分类号：G642 文献标识码：A

经济全球化发展，推动了工程技术职业全球化和工程专业人才跨国流动，相应地推动了高等工程教育适应全球化发展趋势。由于不同国家、地区工程教育的体制和办学条件不同，如何界定和评价其办学水平、人才培养质量，实施各国工程教育专业可比性和等效性的专业认证，是工程专业教育界和工程技术界共同关注的问题。另一方面，我国高等院校工科专业培养出的工程科技人才总量居世界前列，但存在着一系列问题。究其原因，一是进入新世纪以来，我国高等教育已从精英教育扩展为大众教育，与精英阶段培养出的“杰出工程师”相比，目前教育质量落差较大，越来越引起公众的不满；二是我国工程教育面向工程实际的工程技术教育相当欠缺，迫切需要寻求提高教学质量的有效管理、评估体系。本文结合专业认证，探讨如何设置测绘工程专业课程体系，以提高测绘专业教育质量，培养学生对采矿行业发展的适应性、促进专业国际互认，提升专业国际竞争力。

目前国际上，工程教育的学位互认协议有《华盛顿协议》、《悉尼协议》、《都柏林协议》和《首尔协议》等4个，其中《华盛顿协议》被普遍认为是最具权威性、国际化程度最高、体系较为完整的工程教育专业互认协议。《华盛顿协议》是一个有关工程学士学位专业鉴定国际相互承认的协议，1989年签约之初，这个协议覆盖了3大洲的6个国家，即美国、加拿大、英国、爱尔兰、澳大利亚和新西兰，目前《华盛顿协议》已经在世界范围内享有声誉，吸引了覆盖27国的欧洲国家工程协会联合会前来谈判入盟问题。我国在2005年、2007年、2009年作为华盛顿协议体系的观察员参加，2013年11月在韩国首尔召开的国际工程联盟大会上，《华盛顿协议》全会一致通过接纳我国为该协议签约成员，我国成为该协议组织第二十一个成员，这在一定程度上表明我国工程教育规模取得高速发展，位居世界第一的同时，质量也得到了国际社会的认可。中国矿业大学测绘学科于2013年5月接受并通过了中国工程教育认证协会的专业认证。笔者有幸参与组织、实施了本次专业认证工作。以下是笔者作为专业认证全程准备工作主要参与者的一些认识和体会，以供其他院校参考。

1 专业认证标准

认证标准分为通用标准和专业补充标准两部分。通用标准是各工程教育专业应该达到的基本要求；专业补充标准是在通用标准基础之上根据本专业特点提出的特有的具体要求。

1.1 通用标准

通用标准共包含7个方面的内容：（1）学生，包括专业吸引优秀生源、学生指导、学生表现跟踪与评估、转专业、转学等制度；（2）培养目标，包括毕业要求、培养目标修订；（3）毕业要求，包括专业知识、基础知识、职业道德、人文科学素养、创新和团队精神、国际视野、终身学习等；（4）持续改进，包括教学过程质量监控机制、毕业生跟踪反馈机制、社会评价机制等；（5）课程体系，包括数学与自然科学、工程基础、专业基础、专业课、工程实践、毕业设计（论文）、人文社会科学类等课程；（6）师资队伍，包括教师人数、教师结构、企业或行业专家作为兼职教师、教师工程背景、教师教学时间等；（7）支持条件，包括教室、实验室及设备实习基地、计算机和网络以及图书资料资源、教学经费、教师队伍建设、教学管理与服务规范等。在上述通用标准中，课程体系方面的内容很模糊，只给出了工程教育专业应在哪些方面开设课程，并没具体的课程名称。

1.2 专业补充标准

专业必须满足相应的专业补充标准。专业补充标准规定了相应专业在课程体系、师资队伍和支持条件方面的特殊要求。测绘专业补充标准包括3个方面：

课程体系，分为理论课程、实践环节和毕业设计（论文）。理论课程包括：（1）数学、物理类课程，其中数学类课程应包括高等数学、概率论和数理统计及线性代数等基本知识。物理类课程应包括力学、振动、狭义相对论力学基础、光学、分子物理学和热力学、电磁学等基础知识；（2）工程基础类课程，主要包括工程力学、计算机与信息技术基础、工程制图及电工与电子技术等；（3）专业基础类课，教学内容为：测量学、误差理论与测量数据处理等；（4）专业类课程，作为煤炭行业特色高校，除大地测量学基础、摄影测量基础、GPS现代定位技术等核心知识需要掌握外，必须掌握的核心内容还应该包括矿山开采及沉陷控制工程、矿山测量学及土地复垦工程等。实践环节包括：（1）课程设计：大地测量学课程设计、工程测量课程设计等；（2）现场实习：认识实习、生产实习及毕业实习，建立相对稳定的实习基地，密切产学研合作，使学生认识和参与生产实践；（3）科技创新等多种形式的实践活动。在毕业设计（论文）一项，要求选题应符合本专业的培养目标并且以工程设计为主，需有明确的应用背景。

师资队伍。有两点要求，一是从事本专业主干课程教学工作的教师其本科、硕士和博士学位中，必须有毕业于采矿工程专业，部分教师具有相关专业学习经历，二是要求专业教师具有工程背景，即从事本专业教学（含实验教学）工作的80%以上的教师至少要有6个月以上的厂矿企业或工程实践经历。

支持条件，包括专业资料、实验条件和实践基地。一是专业资料，要求配备各种高质量的（含最新的）、充足的教材、参考书和相关的中外文图书、期刊、工具手册、电子资源等各类资料，其中包括国内外典型测绘工程案例；二是实验条件，一是要求实验设备完备、充足、性能优良，满足各类课程教学实验的需要，且实验室布置合理、安全，二是要求实验技术人员数量充足，指导学生进行专业课程等方面的实验；三是实践基地，需拥有校内外实习基地、产学研合作基地和以校外矿山企业为主的实践基地。

从上述通用标准和测绘工程专业补充标准可看出，课程体系是培养目标细化的基础，师资队伍是教学质量监控体系和保障体系，可保证课程目标的实现，而支撑条件是课程教学的配套体系，对培养目标、师资队伍建设等方面产生促进作用。因此，要使学生毕业时达到培养目标要求，最基础的是要加强课程体系的建设。

2 课程体系建设

2.1 以培养目标为细化标准，进行课程体系设置

测绘工程专业的目标是“培养掌握空间信息采集、表达、处理与利用知识的高级工程技术人才”。要求学生毕业后能通过运用全站仪、陀螺经纬仪、计算机、遥感、卫星定位、地理信息系统等现代化仪器手段或常规测绘方法，在城建、土地、房地产、矿山、交通、水利等部门从事各种工程的测量制图、勘测设计、资源环境信息分析处理及相关的设计管理和科学研究工作，如城市与厂矿工程测量、测量数据处理与计算机制图。地理与土地信息系统开发、地籍测量与房地产管理、变形与沉陷观测及其控制、国土资源评价与管理等。

衡量培养目标实现的标准是看学生是否掌握了空间信息采集、表达与处理等方面的基本能力和知识，即学生应掌握：（1）测绘学科的基本理论和基本知识；（2）测绘工程的设计及实施方法；（3）基础测绘、矿山测量、土地复垦等技术；（4）先进的测绘生产组织和技术管理基本能力以及测绘新技术研究和开发的初步能力；（5）国家有关采测绘生产的基本方针、政策和法规；（6）测绘学科的发展动态；（7）文献检索、资料查询的基本方法。具备前述7个方面的知识和能力，才能毕业。为使学生达到培养目标，可从毕业生具有上述7个方面的要求进行课程设置，如开设画法几何及工程制图、测量学基础、大地测量学基础、摄影测量基础、测绘工程专业英语、现代测绘新技术、测绘法律法规、文献检索与科技论文写作等。以测绘工程专业培养目标为依据进行课程设置，符合专业认证中测绘专业补充标准“专业基础类、专业类课程”要求。

2.2 以专业认证标准为基础，进行课程体系设置

专业认证一个重要内容，就是强调学生的实践，针对这要求，需要加强“面向工程实际”的工程技术教育，可设置各类课程设计和实习，训练学生的动手和实践能力。因此，除理论课程体系外，还要设置实践课，如测量学基础实习、矿山认识实习、摄影测量基础实习、基础地形图测绘生产实习、测绘毕业实习、大地测量课程设计、通风安全学课程设计，另外在有条件的厂矿企业，建设一批产学研基地，为实践课顺利进行提供实景场所。专业认证一个显著的特色是要求企业或行业专家作为兼职教师参与学生教学，来自现场的教师把行业发展形势和需求反馈到教学，使学生所学的知识能真正解决现场需要，因此，可设置一些反映行业形势的课程，如数字化测绘、现代测绘新技术、矿山测量新技术等课程作为选修课，供学生学习。另外，测绘专业属于工科，除开设一些诸如基本原理概论、思想和中国特色社会主义理论体系概论、中国近现代史纲要、思想道德修养与法律基础、大学生心理健康教育与指导等必要的人文社会科学课程外，还需按照工程认证“通用标准”并结合“测绘专业补充标准”设置数学、力学和信息基础课程，如高等数学、线性代数、数理统计和概率论、大学物理、理论力学、材料力学、弹性力学、电工与电子技术、计算机与信息技术基础等。

2.3 以毕业生服务行业为特色，进行课程体系设置

专业认证体现出的基本思想、基本条件和基本要求，是同一类型专业培养目标和规格要达到的最低标准，是专业建设质量的最低门槛。专业的特色建设是鼓励专业的个性发展，体现专业建设的差异性，强化特色，突出能力，探索适应社会不同类型人才需求的人才培养模式，为社会提供高质量的专门人才。中国矿业大学是一所以培养煤矿人才为主要目标的高校，其培养的测绘工程专业学生除从事常规的基础测绘、工程测量等行业工作外，还有相当一部分学生从事煤炭行业的测绘相关工作。因此，需针对我校的行业特点设置一些特色课程，如矿山开采沉陷学、土地复垦学等。

第10篇

关键词：工程测量、重要地位、发展现状 、未来发展

一、 工程测量的概念

工程测量按其工作顺序和性质分为：勘测设计阶段的工程控制测量和地形测量；施工阶段的施工测量和设备安装测量；竣工和管理阶段的竣工测量、变形观测及维修养护测量等。按工程建设的对象分为：建筑工程测量、水利工程测量、铁路测量、公路测量、桥梁工程测量、隧道工程测量、矿山测量、城市市政工程测量、工厂建设测量以及军事工程测量、海洋工程测量等等。因此，工程测量工作遍布国民经济建设和国防建设的各部门和各个方面。在人类活动中，工程测量是无处不在、无时不用，只要有建设就必然存在工程测量，因而其发展和应用的前景是广阔的。

二、 工程测量技术的现状

1、工程控制网优化设计与数据处理研究成果显著

工程控制网与监测网优化设计理论研究取得很大成绩，理论体系已经形成并不断完善，在工程测量设计实践中发挥的作用愈来愈大。各大专院校及生产、科研部门都有各具特色的控制网优化设计软件推出，并在生产实践与教学中得到了广泛的应用。利用这些软件，可对各种类型的工程控制网进行理论分析、设计。在指导生产方面发挥了重要作用。

2、在城市与工程控制网的建立与改建中，GPS定位技术已占主导地位

1990年10月，中国测绘学会工程测量分会和矿山测量专业委员会在大连联合召开全国工程测量学术会时，国内只有个别城市与工程控制网采用GPS定位技术。对于GPS网与常规控制网的发展趋势问题，尚在进行研讨。到1995年9月，在哈尔滨召开城市与工程测量新技术应用学术研讨会时，全国城市控制网与地籍测量控制网的建立与改造几乎全是采用GPS定位技术完成的。相当多的大型工程控制，以及铁路、公路建设和隧道工程控制网也采用GPS定位技术。GPS定位技术在工程控制网中的重要地位及其良好的精度与经济效益已为工程测量界所公认。可以认为，GPS定位技术在城市与工程控制网的建立与改造中己占主导地位。

3、数字化测绘技术正在与GIS结合，数字化测绘系统已步入商品化时代

90年代初，北京市测绘院率先研制出大比例尺数字化测绘系统软件。该系统在我国一些城市测绘院及部分工程测量单位得到推广，成为真正实际作业的数字化测绘系统。1993年在厦门召开的数字化测绘技术及城市信息系统理论与实践研讨会上，又推出一批数字化地籍与地形测绘系统软件论文进行交流。它标志着我国自己研制的各种数字化测图软件，开始进人使用阶段。城市与工程测量新技术应用学术研讨会又交流了大量经过实践检验的数字化测绘软件成果。它表明我国的数字化测绘软件己在逐步推广普及，并开始走向成熟。近年来，出现了专门的数字化测绘软件公司，开发了适合我国国情的数字化测绘软件。这些软件功能强大、成图质量高、使用方便、价格合理、售后服务好、经济效益高，深受测绘人员欢迎。

4、地图数字化技术正在蓬勃发展

利用扫描数字化技术进行地图数字化是提高数字化质量与速度的必由之路。近年来许多院校及测绘单位研制扫描数字化软件取得显著进展。1996年5月国家基础地理信息中心对国内各单位提供的10余个扫描数字化软件进行了测试。哈尔滨工程高等专科学校研制的《地图扫描矢量化系统Maps can》首推为1：25万国家基本地图扫描数字化入库软件。清华大学的EPSCAN扫描矢量化软件针对大比例尺地形图自动提取多边形信息，便捷、高效、保真。南京市测绘院使用该软件进行城市大比例尺地图扫描数字化，也取得满意成果。

5、特种精密工程测量取得显著成绩

90年代以来，随着经济建设的飞速发展，大型工程建设、超高层建筑物与构筑物的建设、大坝变形监测以及一些超高精度的设备安装愈来愈多，为工程测量工作者提供了进行特种精度工程测量的极好机会。1993年、1996年全国精密工程测量学术研究中心组织了两次学术研讨会，1996年工程测量分会也组织了全国精密工程测量学术研讨会，对取得的成就及其在经济与国防建设中的作用进行了交流与探讨，这有利于社会各界人士认识与重视工程测量工作者的社会价值。

三、工程测量技术的未来发展趋势

1、工程测量技术协同其它专业技术共同发展进步将是今后一段长期发展过程中的主流发展趋势，在技术上将出现多功能多样化用途的工程系统。

2、 工程测量的数据收集形式不再局限于一维和二维，在新系统下将向三维甚至四维方向发展，从传统的现场交互式测量形式转变为远程控制式测量形式；测量作业所用平台将从固定的地面转变为车载！机载甚至卫星控制等，逐步从静态转变为动态。

3、 工程测量的数据分析计算由偏重基本的平差计算、网的坐标运算、几何形式计算逐步转型为高密度高精度的空间点处理、“点云”数据分析、被测实物的三维空间坐标重建、可视化处理、“逆向工程”和设计模型的对比分析，测绘数据同各种理论数据库实现完美对接。

4、 工程测量实现进一步的宏观方向和微观世界两个极端的发展。在宏观

测量技术方面，工程建设将具有更大的难度及规模，精度要求也更为提升；在微观测量技术方面将向微型计量方向发展，测量的尺度维度大大缩小，将发展出微型显微测量及图像处理技术。

5、 工程测量将实现过程控制的一体化和网络化，无线数据交换技术、计算机应用技术、网络化等技术将使工程测量从独立式走向综合化，从单体作业基本形式发展为共同作业及实时作业模式。

6、 在进行工业测量、大型机电设备组装、线上检验和质量控制时采用高端的测量设备仪器以及先进的作业方法，这成为了制作业的发展新趋势，甚至可以列为制造业牢不可分的组成部分。

参考文献：

1、张正禄， 工程测量学[M].，武汉大学出版社，2002 年

2、张正禄等， 工程的变形分析与预报[M].，北京测绘出版社，2007 年

3、易庆林.，GPS在工程测量中的应用[M].，北京测绘出版社，2007 年

4、谭辉.，土木工程测量[M]. ，上海同济大学出版社，2004 年

5、卓健成， 工程控制测量建网理论[M].，西南交通大学出版社，1996年

第11篇

关键词：矿山，建设，方法

 

1.引言

21世纪是各种技术飞速发展的时期，数字化、网络化、智能化已成为知识经济的重要标志，通讯、信息和自动化生产及检测技术的迅速发展和应用已经深刻地影响和改变着传统的矿业生产。数字矿山实际就是以矿山系统为原型，以矿山科学、信息科学、人工智能为理论基础，通过采用现代信息、数据库、网络支撑、传感器和过程智能控制技术，在矿山企业生产活动的三维尺度范围内，对矿山生产、经营与管理的各个环节及生产要素实现矿山企业生产的安全、高效和低耗，达到矿山资源管理和生产的最优化。

2.数字矿山概述

2.1数字矿山概念

数字矿山就是指在矿山范围内建立一个以三维坐标为主线,将矿山信息构建成一个矿山信息模型,描述矿山中每一点的全部信息。按三维坐标组织、存储起来,并提供有效、方便和直观的检索手段和显示手段,使有关人员都可以快速准确、充分和完整地了解及利用矿山各方面的信息。科技论文。

2.2数字矿山意义

数字矿山可将企业的安全生产与经营管理业务流程数字化并加工成新的信息资源,迅速准确地提供给各层次的管理者及时掌握动态业务中的一切信息,以做出有利于生产要素组合优化的决策,使企业资源合理配置,从而使企业能够适应瞬息万变的市场经济竞争环境,求得最大的经济效益。

2.3数字矿山的特征

2.3.1实时的数据传输网络。数字矿山技术环境下，理论上讲矿山数据库实时更新，井下工程数据可以实时传输到数据库，井下瓦斯传感器实时监测各处瓦斯含量，并实时反映到监测网络上，井下现实状态真实地、实时地反映出来，克服了传统滞后性，提高了矿山工程的科学性。

2.3.2矿业数据信息系统化。数字矿山的核心就是数据仓库。科技论文。整个矿山的问题都与矿业地理信息有关，所以事件必须与准确的地理信息数据紧密联系。真正做到从数据收集、处理、融合、设备跟踪、动态定位、调度指挥的全过程系统化。

2.3.3三维模拟系统。建立起虚拟矿山，进行矿山的模拟运转，运输系统模拟运转、通风系统的模拟运转、电路电机系统的模拟运转，进行矿井开拓设计对比，突发事故抢险演习等等，还可以对矿工进行虚拟的井下条件培训，提高他们的安全意识和工作效率。

3.数字矿山建设

3.1数字矿山建设现状

目前，我国数字矿山建设现状成果喜人，一批产、学、研结合的数字矿山建设优秀项目与成果脱颖而出。其特点可概括为：

（1）各行业竞相建设：煤炭、冶金、有色、黄金、非金属等矿山竞相开展了多种数字矿山技术开发与示范工程建设，并在技术先进性、建设效果等方面相互超越。

（2）建设重点各不相同：目前的数字矿山工程建设形式多样，有的以OA&ERP为主，有的以面向地质测量、一通三防、采掘设计为主，有的以人员定位、光纤环网、井下通讯系统为主，也有的以卡车调度、监测监控、安全检查系统为主。

（3）建设起点差别较大：由于各矿山行业、各生产矿井的信息化水平不同，基础条件和技术力量差异较大，因此具体实施数字矿山工程建设，存在改造提升、技术跨越和技术研发3种基本形态。

3.2 数字矿山建设

本文主要论述基于3S技术的数字矿山建设。3S技术在矿山建设中广泛应用。GPS除广泛应用于矿区控制及地面测量外，在变形监测、卡车调度等方面也得到了应用；RS近年已发展成为矿区生态环境受采矿影响的监测、调查与分析的重要手段；GIS在矿业界出现了应用推广与理论研究并重的局面。

3.2.1 GPS在数字矿山建设中的应用

（1）目前，通过研究GPS的WGS-84坐标系与我国国家大地坐标系以及矿区独立坐标系之间相互转换的问题，提出基于Delaunay三角网的游动9参数等一系列坐标转换方法，以满足矿区控制网坐标转换的实际需要。

（2）我国一些露天煤矿成功应用了卡车计算机调度系统进行矿山生产的指挥调度。借助无线通信和GPS卫星定位系统,将收集到的各种数据和边坡监测数据实时地传送到中央计算机,由中央计算机进行处理和调度,最终建立起一条数字化生产指挥控制链,提高了设备的台时效率,实现了采矿作业的最优化,钻机管理部分利用高精度GPS定位系统,实现了爆破孔的自动定位。

3.2.2 RS技术在数字矿山建设中的应用

（1）矿产资源开采状况遥感动态监测。所谓矿产资源开采状况动态监测，是将不同时相的矿区环境数据进行对比，从空间和数量上分析其动态变化特征及未来发展趋势。目前矿山遥感动态监测提取信息的方法主要有人机交互式方法和计算机自动提取方法。人机交互式提取，最主要的是在遥感图像上划出各地物界线，得到遥感分类图，再比较各时相的遥感分类图，这样可以很好地提取矿山各种地物的变化信息。

（2）矿山地质灾害遥感监测。地质灾害是矿山生产与矿区发展的重要影响因素。地质灾害发生是一个时空动态过程，遥感应用于防灾减灾主要包括三个阶段：灾害发生前对孕灾因子、背景信息的获取、管理与预处理，并进行灾害预报；灾害发生过程中对灾情的实时动态监测，提供救灾减灾需要的空间和专题信息，并进行信息分析、优化决策等；灾害发生后对灾情进行综合分析和灾害损失评估，为灾后重建提供信息基础和分析。

3.2.3 GIS技术在数字矿山建设中的应用基于GIS技术的矿业地理信息系统(MGIS)，是实现矿山信息化的最重要的工具之一。MGIS以在计算机网络上建立一个长期稳定运行的分布式系统为目的，从而实现矿山企业中各种信息资源的共享，为“数字矿山”的实现奠定坚实的基础。

MGIS的功能主要体现在以下几个方面：

（1）矿山信息系统的数据管理。针对矿山数据信息的复杂性、海量性、不确定性和动态多源、多精度、多时相和多尺度性的特点，为统一管理和共享数据，必须研究一种新型的空间数据库管理技术，其中包括矿山数据的分类组织、分类编码、元数据标准、高效检索、快速更新与分布式管理。而从海量的矿山数据中提取专题信息、发掘隐含规律也是空间数据管理的一方面。

（2）空间查询、空间分析。空间查询与空间分析是GIS的基本功能，在矿区中，“图查属性”、“属性查图”、空间缓冲区分析、叠加分析、网络分析等功能，可以用于采矿过程中保安煤粒的设计、各水平煤层共同要素的提取、通风网络的设计与实施等。科技论文。

（3）矿区制图功能。MGIS系统能够提供各种机制的高品质的数字矿图，如矿井开拓图、矿区地形图、矿区土地利用图、矿床产状图、采掘工程图、井上下对照图等。

4.结束语

数字矿山是矿业科技创新的核心方向，是矿山可持续发展的保障。随着信息技术的飞速发展，数字矿山将会很快在矿山生产中推广应用，数字矿山的强大功能及在矿山生产中的重要性将会在日后的应用中逐步体现出来。

参考文献：

[1] 王进选。数字矿山建设中的矿山测量[J] 技术与创新管理，第30卷　第5期 2009年9月

[2] 唐振伟，陈立军，王启军。 浅谈数字矿山建设[J] 科技促进发展，2009年12月

[3] 宋和清，范文涛。浅谈数字矿山建设中矿山地理信息的构建[J] 中国矿业，第16卷第8期 2007年8月

[4] 吴立新。中国数字矿山进展[J]

[5] 刘可胜。数字矿山与矿山信息系统研究[J] 　西部探矿工程，总第116期 2005年第12期

第12篇

[关键词]数字化矿山 实施 应用

中图分类号：TD2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）16-0015-01

引言：所谓数字化矿山是采用现代信息技术、数据库技术、传感器网络技术和过程智能化控制技术，在矿山企业生产活动的三维尺度范围内，对矿山生产、经营与管理的各个环节与生产要素实现网络化、数字化、模型化、可视化、集成化和科学化管理，使矿山企业生产呈现安全、高效、低耗的局面

一、矿山数字化技术主要研究内容

矿山数字化技术是采用计算机网络、数据库技术、计算机图形学、组件技术及GIS技术等，建设矿统一的空间数据采集、存储、输出、查询与分析平台，构建服务于生产技术人员的地测、通风、安全、生产技术、高度、机电、运输、设备租赁及办公自动化等专业应用系统平台，在神华神东煤炭集团公司网络环境的基础上搭建面向公司管理决策层的Wed服务决策平台，实现多部门、多层次井上下数据共享，专业图件提高矿安全生产管理能力，进一步提升矿山技术管理水平，为安全生产决策提供技术保障，最终实现基于数字化、信息化和管理现代化的本质安全型矿井，为“数字煤矿”建设奠定坚实的基础。

主要研究内容与关键技术包括：本质安全型信息共享与管理模型及其应用研究；基于信息流的地质、测量、通风、安全、生间、机电与测度等专业工作流模型研究及其应用；基于C/S+B/S的煤矿地质、测量、通风、安全、生间、机电与测度专业数据一体化管理应用研究；基于CcmGIS+WebGIS矿井专题图形上报、游览、导航与专题应用研究，基于CcmGIS+WebGIS矿井自然灾害隐患识别与预警模型研究及其应用；基于三维可视化技术的矿井井下三维展示，漫游、三维信息查询与分析应用研究；面向煤矿安全事故求援的应急指挥辅助决策应用研究；基于全文搜索引擎的技术资料数字研究。

二、矿山数字化技术应用主要目的

主要对矿井的地测、一通三防、监测监控、调度、危险源预警、采矿设计、机电设计、生产管理等核心信息的科学集成与充分共享，进而大大提高煤矿生产效率和煤矿安全生产的信息化管理力度；建立对包括地质、测量、通风、生产设计与机电管理等数据库为核心，以分布式的网络应用为基础环境，支持专业设计、资料管理、综合业务调度、信息查询及多级远程网络实时监测监管的安全生产统一信息化平台；实现煤矿地测、采煤、通风、安全、机电、调度等相关专业数据与图形的一体化管理，基于网络平台实现多层（生产技术层、矿井管理层、公司管理层、决策层）用户的管理、查询与分析的功能；系统整体架构上，数据库统一集中采用SQLServ2000或ORACLE管理，远程管理系统基于NET开发且整体集成，C/S模式的专业基础应用系统用VC++等开发；实现地测、一通三防、监测监控、调度、危险源预警等的三维可视化表达和快策分析；制定安全生产信息化管理规范和模式，实现安全生产的完全信息信息化管理，提高安全生产管理水平，降低安全生产事故。

三、数字矿山整体规划与实施

矿山企业井田开拓、开采中休掘条件杂志，不可遇见因素频发，企业平衡生产、安全控制的管理难度大，同时井下作业范围广，移动设备多、控制系统繁杂，因而矿山数字化必须是一个长期、循序渐进的过程，数字化进程坚持“整体规划、分布实施、重点突破”的原则。

具体来说，首先应从企业发展目标出发，全面 分析企业内外部环境，制定矿山数字化发展战略、规划矿山数字化建设蓝图、统一企业各阶层对矿山数字化建设目的和意义的认识，实施中，要以“数字矿山”整体规划为基础，坚持由易到难、由浅入深、由上到下、逐步推进思想，首先根据矿山数字化总体规则搭建整体系统架构，并针对生产经营中存在的主要矛盾和问题，找到切入点，利用自动化、信息化手段加以解决，为矿山数字化奠定基础。

数字化矿山应采用一体化的管理，我们认为数字矿山应按照一体化的构架设计实现，从业务视角看该技术既覆盖矿山主业的从原煤开采与运输、洗选加工装车外运全过程，同时覆盖生产辅助业务，如机电设备运行管理、地质测量管理、本质安全管理、煤质管理能及财务、人力资源、办公事务处等辅助后勤业务。

数字矿山一体化构架即包括了自动化技术水平较高的全矿生产过程综合自动化控制系统，建立现代化的、覆盖矿井各生产系统的实时调度监控网络，实现煤矿生产“采、掘、运、风、水、电”的综合调度和和产过程自动化；还包括企业管理信息系统，实现包括经营管理、事务管理、技术管理和能源管理等内容。

从生产运营来看，数字矿山一体化构架将覆盖从计划制定、分解及下达到作业任务执行跟踪、工程项目管理到生产经营绩效评价与反馈的整个过程以实现闭环管理。从时间轴上看，将覆盖企业中长期、年度及每日朱同管理周期的需求。从涉及单位来看，可满足矿级、区队至班组最小生产单元的不同管理的要求。（见图1）

四、神东应用矿山数字化技术后的效益分析

随着企业管理水平、管理现代化水平的提高和信息化进程，利用先进的信息技术建立数字矿山安全生产技术综合管理信息系统已成为企业强化主业核心竞争力，提升管理效率和经营效益，实现科学、合理、精益组织生产的迫切需要。通过数字矿山安全生产技术综合管理信息系统的开发与应用，可以对煤矿各专业数据合理分类管理，对涉及的各种技术数据（地质、水文、测量、采掘、通风、机电、运输、生产、调度等）进行记录、处理、存楼、分析与管理、基于数据库与数据仓库，可以建立一个包括信息化管理平台，实现数据的数字化、管理的现代化，监测的自动化、事故的预警化、信息的可视化，为矿井规划、开拓设计、优化开采、调度指挥、安全生产、安全评价以及决策管理提供高可用性综合信息，为煤矿安全生产、强化管理、科学决策提供有力保障。具体的社会效益体现在以下几方面：

1）实现安全管理工作的信息化与网络化管理，基于工作流达到安全生产的远程管理与网上办公，这将在煤矿生产管理工作的模式上实现巨大转变，必将提高系统动行质量和可靠性，能实时获取系统各种运行参数，从而实现对设备的动态管理，即是以技术保安全的重要手段和具本体现，也是实现本质安全煤矿的不效途径，是煤矿安全生产、经营管理本质的变革。

2）基于地测基础信息实现煤矿多部门、多专业的安全生产专业信息化将超到带动作用，间接经济效益与社会效益不可估算。

结语：通过数字矿山建设为神东创造的价值不仅仅体现在经济效益上，还包括安全生产、提高员工满意度、科技创新、实现绿色开采等方面，建设“本质安全型、摄影师效益型、科技创新型、资源节约型、和谐发展开封”五型企业，并带动整个煤矿行业整体水平的提高。

第13篇

【关键词】竖井；斜井；定向；测量精度；贯通

中图分类号：O4-34文献标识码： A

一、前言

杜达铅锌矿位于巴基斯坦俾路支省南部拉斯贝拉(Lasbela)地区的坎拉杰(Kanraj)山谷中，地理位置：东径66°50′，北纬26°05′。杜达铅锌矿为新建矿区，平均海拔约550m，向南逐渐降低与印度河平原相连。矿山采用“混合竖井+箕斗斜井”联合开拓方式，分为上部和下部两个相对独立的采区，上部采区以箕斗斜井为主提升斜井，下部采区以混合竖井为主提升井。

杜达铅锌矿混合竖井井筒在623m标高开始施工下掘，井筒施工到-40m段时，发生大量涌水造成竖井井筒无法下掘。为不影响施工进度，公司决定在混合竖井100M中段施工一条联巷与提升斜井100M中段运输道贯通，贯通后竖井井筒中的涌水通过管路经联巷、提升斜井临时水仓排至地表，以此解决井下涌水问题。

二、杜达矿区混合竖井与提升斜井概况

混合竖井与提升斜井联巷距离485m，混合竖井与提升斜井地表水平距离1260m，整个导线点闭合环全长2988m。

混合竖井：井筒净直径5.5m，支护厚400mm，设计深度1022米，井筒中心设计坐标：X：10392.264Y：4711.223Z：623.5m。

提升斜井：井口标高552.7m，井筒断面2.8m×2.8m，斜井坡度为-30°，井筒斜长度920m。

三、方案选择

1、斜井投影改正：

提升斜井+100M中段马头门导线延伸测量控制点D111 坐标X：10343.531Y：4987.899Z：105.652m ；后视点D109坐标 X：10172.603 Y：4976.941 Z：204.094m。测量导线点进行投影边长改正D公式：

D= D1+D1×

R为地球曲率半径3671×103m；D为倾斜投影改正后的水平距离；D1为倾斜后的水平距离；H为高程平均值。

测量导线点经投影改正后精度能满足要求，进行三次测量导线点复测，测量结果达到《规范》要求。以指导提升斜井+100M中段运输道施工与混合竖井+100M中段联巷贯通

2、竖井定向精度：

定向测量的最终目的就是要提高定向精度，增大精度储备，因而提高钢丝投点精度是关键。方案选择主要考虑以下因素：

（一）合理布设垂线，保证联系三角形最有利；

（二）井筒中风、水对投点精度影响；

（三）定向边满足规定要求；

（四）作业时间不应过长。

采用增加连接点异侧布点联系测量方法，可解决诸多因素对定向精度影响。

增加连接点，一井定向采用独立定向两次，在保证有利三角形情况下，增加连接点个数，改变延伸三角形，达到独立定向两次，并且要求两次观测者不同。异侧布点，为有效提高定向精度，各中段定向边边长要求20 m以上，但竖井在施工拉分段时，不具备定向条件，同时所采用设备精度有限，一般掌子头距离井筒较近，此时，在井筒同侧布设连接点和定向点，起始边精度受到影响，为解决这个矛盾，在布点时，连接点与定向点分别布设到井筒两侧，即异侧布点有效增大起始边边长。

四、竖井测量方案

1、选择一井定向对混合竖井100M中段马头门和车场联系测量，施测示意图如图一所示。

2、混合井竖井定向联系测量起算依据及方法

混合井井口标高为623.5m，井底标高为100.045m，井筒中心设计坐标：X：10392.264Y：4711.223Z：623.5m ；井筒设计净直径为Φ＝5.5m，井筒深度523.455m。依据矿区控制点05、07、09点对混合井设好的近井点c二次测量。实测精度满足规范后，对其进行平差计算。计算07—09的方位角为起始数据依据。是混合竖井定向联系测量的主要起始数据依据。按照规程竖井定向联系测量采用三角形连接法井上井下连接三角形图形应满足以下要求：

（一）a.b两垂线间距尽量大（井筒直径5.5米）。

（二）CD, C′D′边一般要大于20米，最低不应小于15米。

（三）三角形连接角γ和γ′的角度不应大于2°这是最有利的三角形（如图二）。

（四）点C与C′应适当地靠近最近的垂线，使a/c及b′/c的值一般不应超过1.5，c与c′边的误差不应超过4mm。

五、混合井竖井定向联系测量的精度评定

一井定向测量的工作环节多，测量精度要求高。同时又要尽量短时间占用井筒时间。根据冶金矿山规程要求，一井定向的方位角允许误差不应超过±2′。一次定向允许误差是,允许误差采用误差的两倍，则一井定向的中误差为：

此次定向的井筒深度523.455m，超过冶金矿山规程的竖井定向规定，因此此次定向的难度大，精度要求高。另外还要克服高温度、大水流的影响。此次定向的三角形连接角γ和γ′的角度是0°31′32″和0°53′04″都小于2°。井上井下连接三角形的三角形闭合差0.4″都大大满足冶金矿山《规程》要求。a、b两钢丝线间距，井下与地面差值为：5007mm-5003mm=4mm≤4毫米。井上连接误差m投点误差，H为井深524.16m，马头门高度h为5m，钢丝直径为d=2毫米，重锤的质量为80kg。

1、投线误差与投向误差

2、计算角误差与对中误差

3、连接角中误差与定向总误差

此次混合井竖井联系测量一井定向总误差在37.3″符合与规程规定的精度要求。混合井竖井定向联系测量完全达到《规程》要求。完全满足生产需要。

六、定向测量过程中的具体要求

1、测角要求

采用苏光DJ2经纬仪和徕卡TC402全站仪，全圆方向观测法。仪器设站对中3次，每次对中应将照准部位置变换120°，测角中误差限差6″，半测回归零差限差12″，每次对中两测回，各测回互差限差12″，独立对中测回间互差60″。

2、量边要求

用经过比长检定的钢尺进行，施以比长检定时的标准拉力，记录测量时的温度，应用钢尺的不同起点丈量6次，每次读数读至0.5mm，同一边各次观测值丈量所得的边长互差不得大于2mm。

3、导高要求

各中段高程要求一次测定，避免二次定向时重新导高，竖井导高每尺段独立进行5次，互差应小于3mm。

4、中段高差测量要求

仪器高和觇标高应量取2次，其中仪器高应在测量前和测量后各量一次，量高互差应小于3mm。经纬仪导线三角高程要求进行往返测量，往返高差不符值要求小于±6+0.03Lmm，L为测边长度，单位为m。

5、现场记录与计算

现场记录者必须具备基本的记录和计算知识，并熟记以上要求的测量限差，及时指出测量值是否超限，以便及时检测。测量结束，不可即刻收仪器和收测线，必须由其他人进行核查，没有问题后才能收仪器撤离工作面。

6、通讯

由于通讯系统未形成，在定向测量过程中，定向水平之间的联系采用对讲机通话。对讲机使用前和使用后应及时充足电，以免影响使用。在使用时，对讲机必须用塑料布包裹等方法进行防水处理。

7、个人防护

在测量时必须观察工作范围内的安全情况，处理完不安全的因素后才能进行。在竖井中进行测线照明、量边等工作时，必须系好安全带。由于是立体交叉同时作业，上下中段定向人员必须保持紧密联系，特别是上中段的作业人员，更要提高安全警惕性，在确保自己安全的同时，严防周围物体和随身物品坠落，以免对他人造成伤害。

七、结束语

通过上述的实例分析，从杜达铅锌矿混合竖井与提升斜井联络巷贯通测量过程中，我们可以总结出，混合竖井的测量应该具有合理科学的作业程序，同时，配以正确的作业规范，严格控制作业的每一个步骤，在能够提升测量的水平，保证测量安全，使测量顺利进行。

【参考文献】

[1]李占奎. 大型竖井贯通测量方案的制定与实施[J]. 黄金,2012,08:28-31.

第14篇

测量程序设计是测绘工程专业的一门必修课程，其目的是让学生熟练地掌握一门编程语言并且能够进行测量程序设计。文中针对该课程课堂教学和实验中存在的问题，提出了部分教学改革建议，分析了教学改革建议的优点，希望通过教学改革，提高学生的学习兴趣，使教学效果有明显的改变。

关键词：

测绘工程；测量程序设计；教学改革

测绘工程专业的毕业生直接或间接地参与了测量程序的设计工作，此外，从企业角度来看，也非常需要具有良好的编程能力同时具备完整的测绘理论的专业人才，学生的就业前景是非常广阔的。作为人才的培养基地，高等学校应该保证一定数量的这类人才的供应。因此，开设测量程序设计课程是必须并且是非常重要的，该课程的培养目标是使得学生能够精通某一门编程语言，能够利用编程语言熟练地进行测量算法的设计和程序的编写。文献［1－2］对测绘工程专业的测量程序设计课程教学中的问题进行了分析，提出了许多宝贵的意见和建议，如提高同学们的学习兴趣、增强与学生的互动等。此外，还有部分文献对测绘工程专业中的其它课程的教学改革提出了建议，对课程建设进行了大胆有益的尝试［3－8］。本文针对该课程的教学过程中出现的问题，提出了若干教学改革的建议，希望能够通过教学改革，改变传统的课堂教学形式和课程考试的评价方式，充分调动学生的学习兴趣，提高教学效果。

1教学现状和存在的问题

1．1教学现状

本课程的教学分为理论教学和实践教学两部分，其中理论教学以课堂讲授理论知识为主，实践教学以实验室上机实验为主。在测绘专业的教学和学习过程中，关于测量程序设计的文献资料可以分为三个方面：（1）以C语言为开发语言，对测量程序进行设计和编写代码；（2）以VB语言为开发语言，利用可视化编程方法进行用户界面设计和程序编写；（3）以Matlab语言为开发语言，进行测量程序设计。C语言是一种开放式编程语言，在大学阶段本科生的培养中，主要是以C语言为编程环境进行程序设计的，因此，利用C语言进行测量程序设计和代码编写具有一定的优势。VB语言是建立在可视化编程环境的基础上的，在掌握了VB程序设计的基本方法后，就可以将测量程序进行编程实现，并且用可视化界面进行良好的人机交互，能够为使用者提供更好的体验效果。近年来，有部分高校采用基于Matlab语言的测量程序设计教学。由于Matlab编程语言是针对于矩阵运算进行编写的，在编程环境中可以不用预先定义变量的类型和变量，就可以直接对变量进行赋值后使用。对矩阵的各种运算也是使Matlab语言区别于其它高级编程语言的一个特别之处，此外Matlab编程语言容易学习和应用，只要具备部分的编程知识就可以在较短时间内掌握这门编程语言。基于Matlab语言的测量程序设计可以使学生不局限于对矩阵的读取、矩阵文件的保存和导入、矩阵的运算等比较初级的算法设计，能够将更多的时间和精力投入到测量程序设计和代码编写中。根据上面的分析，可以看出，随着时代的发展和进步，使得我们有更多更好的编程环境来实现测量程序设计。对比三种编程语言的特点，我们认为选取VB或者Matlab语言作为测量程序设计的编程环境是合适的。如果条件允许的话，可以为采用C＃语言作为编程语言，能够使同学们在学好测量程序设计方法的同时，更加深入地理解和掌握C＃语言的应用和程序设计方法。

1．2存在的问题

存在的问题主要表现为下面的几个方面：

（1）课堂理论教学模式呆板僵化。由于测量程序设计课程是利用某一种编程语言对已有的经典平差算法和近代平差算法进行编程实现，所需要讲授的理论知识就是编程语言的学习，而在课堂教学中，多数的学校仍然是教师利用多媒体在讲台上讲述编程语言，然后进行演示，让学生通过记笔记的方法来理解和掌握编程语言。这样的教学模式仍然沿用了其它课程的教学模式，对于绝大多数的理论教学来说是非常有效的，但是，在学习一门编程语言时采用这样的教学手段，效果并不好。通过实践环节可以看出，对于已经讲解过的编程方法，部分同学自己仍不能完全掌握，甚至不知道该方面的知识点已经讲解过，有的同学在学习完该课程后仍不能独立地写出一个测量程序的代码，这些现象的出现与课堂理论教学是有密不可分的关系的。

（2）实验教学和对学生评价的指标问题。实验教学是让学生进行一定时间的上机实验，掌握所学的编程语言，然后结合已有的经典测量平差算法和近现代的测量平差理论和算法，进行程序代码的编写。每次实验都有一个确定的实验目标，但多数是有始无终，如何对该次实验的效果和学生是否真正掌握该部分的内容进行评价是需要考虑的问题之一，如果某一方面的知识没有掌握，而下次实验又要进行其它项目的训练，积累下来就会形成夹生饭，最终导致学生对该课程内容不能掌握，教学效果较差。相应的另一个问题就是如何对该课程进行总体评价，进行理论考试的方法显然是不能够反映同学们是否对该课程真正掌握，采用何种方法进行有效地评价教学效果是必须解决的问题。

2关于教学改革的思考

2．1课堂理论教学的改革

课堂教学是传授理论知识的一个重要教学环节，但是对于编程语言的教学，如果还是停留在教师在讲台上利用多媒体进行讲授而学生记笔记的阶段，这样的教学效果是较差的。可以对该课程的课堂理论教学手段进行改革，摒弃传统的教学方法，改以在实验室或机房进行课堂教学，每个同学都能够有一台微机可以进行操作，教师利用多媒体在讲解编程语言和算法的同时，在微机上进行演示，安排同学们进行同步操作，在讲解完一个知识点后让同学们进行举一反三地练习。这样的教学手段的优点是非常明显的，首先，可以让教师从繁重的幻灯片制作工作中摆脱出来，只是提纲挈领式地对所讲授的内容进行幻灯片制作即可，从而能够将更多的精力投入到算法设计和程序代码的编写过程中。其次，避免知识遗忘，实时操作练习，可以使学生通过感性认识真正掌握所学知识。任何知识的学习都有一个记忆－遗忘－重复记忆的过程，像编程语言的学习，如果没有感性的认识而是记住很多的知识点的方法是不可取的，如果能在学习某一个知识点的同时能够感同身受地接触到这个知识，这种记忆无疑是最为深刻的。再次，课堂教学气氛较好，能够最大程度上提高同学的学习兴趣。传统的课堂教学中通常有部分同学因为感觉理论教学枯燥乏味，学习中毫无兴趣可言，从而逐渐放弃了对课程的学习。采用实验室或机房作为课堂教学环境，让每个同学都有动手的机会，就可以让他们在理解所学知识的同时，自己动手实现一定的功能或算法，从而具有一定的成就感，改变了那种学习枯燥无味的看法，进而自己能够主动地去学习一些新的知识。最后，这种教学手段的改变可以充分利用教学资源，提高设备的利用率。近年来，各个高校对教学硬件环境的投入逐渐增加，设备的性能逐步提高，但是，设备的使用率往往偏低。如果将该课程的课堂教学改为在机房进行就可以充分发挥教学资源的作用，使教学设备以最大的效率为高校的人才培养工作服务。

2．2实验教学和对学生进行评价的指标的改革

针对实验教学中实验效果的评价问题，可以做如下改革：在每次实验前安排具体的实验任务和所达到的目标，在实验课结束后每人提交一份电子的实验结论和程序代码，时间允许可以让同学们逐个进行演示，以考核实验效果。这种形式的实验教学评价方法具有下面两个方面的优点：一方面，每次实验课都要进行评价，可以给同学们施加一定的学习压力，从而转化为积极学习的动力。这种优点是显而易见的，每次实验课后都要进行评价使得同学们必须以认真的态度对待该课程的学习，如果没有真正理解所学的编程语言的知识点而使得程序不能够正确运行，会使教师对该同学的评价降低。另一方面，采用每次实验课都要进行学习效果评价的方法有助于给出对该课程学生学习效果的最终评价结果。对每次实验课的评价指标进行记录，将评价结果纳入最终的课程评价中，从而能够比较客观真实地反映学生的学习情况和对该课程的掌握情况。在课程结束后的评价阶段，除了考虑到每次实验课的评价之外，还可以安排较为复杂、繁重的综合编程任务，让同学按时独立完成，如水准网算法的图形用户界面设计与实现。最后需要提交一份综合实习报告以及程序原代码，实习报告内容包括实验目的、算法设计与分析、实际问题的解决等，让每个同学演示其程序。这种课程评价方法的改革不同于传统的考试或学术论文的呆板形式，以更加灵活的方式、更加细致的指标来实现对学生掌握知识情况的评价，在给同学们施加学习压力的同时，能够真正的让同学们掌握所学知识，并且能够给出一个非常客观实际的评价结果。

3结语

本文中，针对测量程序设计课程教学中出现的问题进行了讨论，分析了存在的问题，认为影响该课程教学效果的主要原因有两个方面，即课堂理论教学的形式、实验教学和对学生评价的指标问题。课堂理论教学是传授知识的主要场所，不同的课程应该采用不同的教学场所或教学手段。传统的课堂理论教学方法适用于数学类型的课程，需要对公式和定理进行认真仔细的推导和证明。但是，对于编程语言的学习，这样的教学形式的效果是非常差的，学生在学习过程中会逐渐感到学习枯燥乏味，学习兴趣不高，课堂气氛沉闷。如果改在机房或实验室内进行编程语言的学习，就可以避免上述问题的出现，能够充分调动每个同学的感官来加深对知识的理解和掌握，通过自己动手来加深对知识的感性认识，算法的顺利执行可以极大地增强同学的成就感，增强学习的自信心。每次实验课都进行质量评价的方法可以给同学们施加学习的压力，增强学生学习的主动性和积极性，能够认真地对待每一次的实验课。另外，将每次实验课的评价结果纳入最终的评价分数，也增强了评价结果的客观性和真实性。最终的课程评价中，采用实习报告和编程相结合的方式，可以使同学们在认真总结所学编程语言的基础上，完成一个较为复杂的测量程序的编写工作，能够在最大程度上调动同学们学习兴趣。本文所提出的测量程序教学改革方法也同样适用于其它的编程语言类课程和软件教学类课程的学习，如C?、数据库、GIS软件等。

作者：丁海勇 孙景领 单位：南京信息工程大学地理与遥感学院

参考文献：

［1］吴迪．测绘程序设计教学中的体会［J］．山西建筑，2008，34（25）：224－225．

［2］朱红侠，罗强．测绘程序设计教学探讨［J］．科学创新导报，2008（32）：144．

［3］潘庆林，冯宝红，郑国才．测绘工程专业“地籍测量学”课程教学改革的思考［J］．测绘工程，2006，15（4）：77－78．

［4］高伟，齐建国．基于测绘新技术的农业院校测量学教学改革的探讨［J］．测绘工程，2004，13（3）：75－78．

［5］吉长东，徐爱功.基于“卓工计划”的测绘工程专业实践教学改革［J］．矿山测量，2015，43（1）：86－88．

［6］鲁铁定，臧德彦，官云兰．适应“数字江西”建设德测绘教学改革探讨［J］．江西测绘，2008，73（2）：44－46．

［7］曾涛，杨武年，余代俊，等．新时期测绘工程专业《摄影测量学》课程教学改革实践［J］．测绘科学，2009，34（3）：237－239．

［8］高颖.道桥专业《工程测量》教学改革的探讨［J］．矿山测量，2015，43（3）：110－113．

第15篇

【关键词】能力达成；测绘工程；课程体系

我国积极开展工程教育专业认证，于2013年加入《华盛顿协议》。实施工程教育专业认证，是我国高等学校推进工程教育改革的重要举措，也是工程教育国际化的重要标志。目前，许多地方本科高校毕业生就业率、专业对口率以及就业质量不高，推动地方本科高校的转型发展已经成为社会普遍关注的热点问题。地方本科高校转型发展基本思路就是“参考国外的应用技术大学的办学经验，立足地方、明确定位，校企合作、开放办学，成就学生、服务社会”。工程教育专业认证是实现工程教育与工业界对接，提升工程人才培养质量的有效途径。

辽宁科技学院于2004年升格为本科院校。2015年12月，学校结合教育部、辽宁省高校转型指导意见，制定了《辽宁科技学院转型发展实施方案》，明确将测绘工程专业列为进行工程认证的转型试点专业，学校将支持该专业进行工程教育专业认证的探索与实践。认证标准体系强调以学生为中心，以培养目标和毕业要求为导向，以课程体系、师资队伍、支持条件为实现途径，实现培养适应社会需求的人才为目的的认证理念，与学校向应用技术型教育转型的思路一脉相承。探索工程教育专业认证视阈下的工程教育改革，对于推进地方新建本科高校的应用型转型发展具有重要的现实意义。

工程教育专业认证通过规范学生的知识、技能与道德标准，为其进入工程专业领域提供了前瞻性的引导。为确保毕业生质量，工程教育专业认证提出了工程知识、问题分析、研究、使用现代工具、工程与社会、环境和可持续发展、职业规范、个人和团队沟通、项目管理、终身学习等12条通用毕业要求，认证专业必须通过评价证明所培养的学生达到这些毕业要求。毕业要求的达成主要是通过课程设置、工程实践活动、社会实践活动等保障体系。课程体系是高等教育育人活动的指导思想，是培养目标和培养要求的具体化，它规定了培养目标实施的规划方案，按照工程教育专业认证的标准设置课程体系，同时结合专业发展现状、学校定位、专业定位优化课程体系，能够充分保证学生能力达成。

一、作测绘专业理论课程体系分析

作为新建地方院校，相对老本科，资源配置不高。測绘工程专业是重点专业，多年来形成了“产学研结合、注重能力培养”的专业特色，形成了专业教学理念和有效理论教学相结合的方法，强化实践教学的有效环节。学生通过在学校接近实际工程环境的实习训练，以及在生产单位的工程测量实践，培养的学生理论扎实，动手能力和数据处理能力强，毕业生深受用人单位的好评。但是在理论课程体系的设置上存在一些问题，主要体现在以下几方面。

（1）虽然在培养方案中体现了工程测量、矿山测量人才培养的一些特色，但是，特色不明显，应考虑充分根据学校应用型人才培养的定位，立足行业、地方，兼顾原有冶金矿山的特色，错位生存，在人才培养目标、服务面向、教学体系等方面发展自己的特色，提高专业的知名度。

（2）虽然在2013级、2014级、2015级人才培养方案中按照知识、能力、素质三方面提出了人才培养的要求，但是，课程体系还是过于强调理论知识。无法满足工程教育以学生能力培养为本位的要求；课程体系设置上以教师教为主，无法培养学生自学能力，从而无法培养学生的终身学习能力。

（3）随着测绘学科的发展，各测绘企业越来越需要掌握一定新测绘技术的本科毕业生，但当前的课程体系难以满足。

（4）课程体系的课程设置紧密度不够。课程设置过于松散，相关度不强，无法培养学生解决实际问题的综合能力。

因此，在工程教育专业认证背景下，开展测绘工程专业的理论课程体系优化研究具有重要意义，要基于能力达成构建测绘工程专业课程体系。

二、基于能力达成的课程体系

经过测绘行业发展分析、毕业生调研分析，虽然测绘工程专业学生就业面广，毕业生主要就业的岗位群为：各测绘公司、各行各业的工程局、各矿山公司、铁道部工程局、建筑公司和路桥公司等。结合学校定位、专业定位和毕业生就业岗位群，基于测绘工程专业认证标准，结合信息化测绘的特点和要求，对接注册测绘师制度对人才培养的要求，从公共课、基础课、专业课和实践课四方面构建了基于能力达成的测绘工程专业课程体系，课程体系学时分配表如表1所示。

（一）公共课

公共必修课（为人文社会类通识教育模块）主要包括：政治类课程（其中课程实践在课余时间进行）、英语（实习分级教学）、体育（实习体育俱乐部形式，不占用理论教学时间）、思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要和中国传统文化等。

公共选修课主要包括：自然科学类、人文社科类、艺术类和生态环境类等课程。

（二）基础课

基础课包括：数学与自然科学类模块、工程基础类模块和专业基础类模块三个模块。

数学与自然科学类模块包括：高等数学A（1）、高等数学A（2）、线性代数A、概率论与数理统计、大学物理B（1）、大学物理B（2）、计算机应用I（A）、VB程序设计、数据结构和地球科学概论等。

工程基础类模块包括：工程制图与AutoCAD（3）、土木工程概论、采矿工程概论和计算机图形学等。

专业基础类模块包括：测绘学概论、测绘学基础、数字测图原理与方法、地图制图学、控制测量学、误差理论与测量平差基础、测绘数据处理及程序设计、GNSS原理与应用、测绘管理与法律法规、遥感原理与应用和摄影测量学等。

（三）专业课

专业必修课主要包括：工程测量1（工程测量学基础）、工程测量2（线路工程测量）、工程测量3（工程变形监测与预报）、矿山与地下工程测量学、测绘专业外语、地籍与房产测量、地理信息系统原理与应用等。

专业选修课主要包括：高等测量平差、测绘技术规范、道路勘测设计、数字地球概论、测量仪器学、测绘案例分析、三维激光扫描仪、土木工程计量与计价、不动产管理概论、精密工程测量、资源环境与可持续发展、海洋与水体测量、城市规划原理、市政工程规划概论、工业测量原理与应用、低空飞行器摄影测量等。

（四）实践课

实践课包括：工程（专业）实践类模块和素质教育模块两个模块。

工程（专业）实践类模块包括：专项实习1-地形测量实习、专项实习2-数字测图实习、专项实习3-地形图编制实习、专项实习5-测绘数据处理应用实习、专项实习6-控制测量实习、专项实习7-GNSS测量实习、综合应用实习1-工程测量模拟实习、综合应用实习2-矿山与地下工程测量仿真实习、综合应用实习3-不动产数据采集与数据库仿真实习、生产实习1-测绘地理信息类企业文化实习、生产实习2-测绘地理信息工程项目综合实习、毕业实习和毕业设计。

素质教育模块包括：入学教育、大学生国防教育、军事技能训练、公益劳动、思政实践模块A、心理健康教育、大学生健康教育、毕业教育、文献检索与利用、职业发展与就业指导等课程和创新创业教育模块。创新创业教育模块，鼓励学生参加科研活动，参加各类科技竞赛，如数学模型竞赛、测绘技能大赛、测绘程序设计比赛和测绘科技论文创新大赛等比赛项目。鼓励学生参加测绘各个工种的职业技能鉴定。使学生受到科学研究和科技开发方法的基本训练，培养学生的创新能力、组织实施能力和较强的实践能力。鼓励学生参加学术讲座、获得各类等级证书，申报大学生科技创新项目、大学生实践创新项目等。组织学生利用假期，参加各种社会实践活动，进一步加强培养学生的项目申报能力、协调能力和沟通能力等。

注：各比例計算的分母皆为总学分。数学与自然科学类至少占15%；工程基础、专业基础、专业课至少占30%；工程实践与毕业设计（论文）至少占20%；人文社会科学类通识教育课程（至少占总学分的15%）。

基于能力达成，按照模块化构建课程体系。具体构建课程体系时，根据每个大模块内不同阶段不同方面的任务目标的分析将其分解成由浅入深、环环相扣小模块；每个小模块对应不同的能力要素；能力要素封装后为成为一个个的教学模块。并按照一定的教学规律分布在整个人才培养方案中。在模块化课程体系基础上，结合就业岗位群，打破学科领域的界限，以跨学科的方式选择课程内容，组织和整合课程体系，达到“厚基础、宽口径、重实践”的目的，具体实施方案如下。

首先，根据测绘工程专业人才培养的实际情况，紧密结合历年毕业生就业单位的大数据分析，以培养测绘工程生产一线的应用型人才为目标，按照工程认证毕业生能力要求体系设置课程体系。

其次，基于能力达成为目标对已开设课程进行归类。由能力达成与所需支持公共课、基础课、专业课和实践课构建关联矩阵，确定课程所培养的能力。将培养相近能力的课程归类，明确教学内容与能力达成之间的关系。构建专业特色明显的课程体系。对具有相近教学内容的课程进行整合，做到课程内容规划不重复、不遗漏，课程设置优化，课程内容体系特点明显。

再次，课程内容的教学安排调整。根据测绘工程实际生产过程，按照基于工作过程理念安排教学，遵守认知过程的自然规律，对教学安排进行合理调整，解决现在专业课内容与专业基础课联系不紧密的问题。在课程安排上要遵循“先基础知识，后工程应用”的原则。

最后，新课程开发与创新。结合测绘学科的发展和企业的需求，定义新能力指标，由企业界人士与教育界人士共同参与课程的开发、审查和评估及其实施过程。在此过程中，根据现代课程理论实现课程与课程体系在保持相对稳定的基础上努力求新、求变，实现可持续发展。

三、结论