陶肖靜

(上海中僑職業(yè)技術(shù)大學(xué)，上海 201514)

1 測繪新技術(shù)課程在建筑類專業(yè)開設(shè)的必要性

眾所周知，測繪技術(shù)在建筑類或土木類工程中，都發(fā)揮著非常重要的基礎(chǔ)作用，在工程建設(shè)前期，勘察設(shè)計(jì)階段，測繪工作需要測繪工程項(xiàng)目所在地的地形圖，提供設(shè)計(jì)單位需要的依據(jù)；在工程建設(shè)中期，需要在施工現(xiàn)場確定建筑物的位置，進(jìn)行放樣工作；在工程建設(shè)后期，還要負(fù)責(zé)維護(hù)所建工程的變形情況。

以往，傳統(tǒng)測繪手段可以完成我們上述的各種需要，但是，在工程項(xiàng)目建設(shè)，或規(guī)劃設(shè)計(jì)，或土地調(diào)查工作，或礦山測量，或鄉(xiāng)村振興，或交通安全等很多工作中，出現(xiàn)了測繪效率不高、人員浪費(fèi)比較大、社會(huì)效益低等現(xiàn)象，所以結(jié)合當(dāng)前各項(xiàng)新技術(shù)的發(fā)展，測繪手段也層出不窮，不管是全站儀、衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)還是攝影測量與遙感以及地理信息系統(tǒng)，都發(fā)生了測繪技術(shù)的重大革新，大大提高了生產(chǎn)效率，有些無人區(qū)也變得觸手可及，擴(kuò)大了測繪范圍，提高了測繪精度，逐步滿足生產(chǎn)需要。

當(dāng)前職業(yè)本科院校在建筑類相關(guān)專業(yè)的課程設(shè)置中，很少有針對(duì)測繪新技術(shù)進(jìn)行開設(shè)的課程，近年來，職業(yè)本科院校大部分都是從高職院校升級(jí)變身而來，而原來高職院校的培養(yǎng)模式，一直遵循“必須，夠用”的原則來進(jìn)行課程體系的設(shè)置，測繪類課程或測繪類課時(shí)，相對(duì)較少，學(xué)生不能完全充分地掌握必需的基本理論與基本原理，升級(jí)到職業(yè)本科后，即便是有建筑類專業(yè)，本科專業(yè)課程中仍然會(huì)有測繪類課程，但由于課時(shí)的原因，仍然不能很好地讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)當(dāng)今測繪新技術(shù)的變革，對(duì)測繪新技術(shù)的重視程度仍然不夠，跟不上當(dāng)今時(shí)代的需求，導(dǎo)致學(xué)校所學(xué)和社會(huì)所需之間的距離變大，因而開設(shè)測繪新技術(shù)課程是當(dāng)前必需的。

2 開設(shè)測繪新技術(shù)課程的意義

首先，測繪新技術(shù)課程的引入，會(huì)引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在學(xué)完測繪的基本知識(shí)，了解測繪方法的基本原理，對(duì)測繪的相關(guān)概念有了掌握之后，學(xué)生會(huì)在很大程度上期待測繪新技術(shù)課程，作為年輕一代，他們更喜歡與時(shí)俱進(jìn)，對(duì)新事物更感興趣。

其次，測繪新技術(shù)本身可以帶來很多便捷性，數(shù)字化的測量技術(shù)在計(jì)算機(jī)模擬過程中匯總，直觀地進(jìn)行了各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的發(fā)展，對(duì)于相關(guān)項(xiàng)目的地形和地貌實(shí)際上已經(jīng)有了非?？旖莸奶幚矸绞剑瑪?shù)據(jù)實(shí)時(shí)的信息化布局相較于傳統(tǒng)的測繪工程能夠進(jìn)行更加全面合理的分析[1]。學(xué)生可以了解到最新的技術(shù)，縮短與社會(huì)崗位之間的距離。

再次，在很多項(xiàng)目中，會(huì)使用大數(shù)據(jù)，依靠大數(shù)據(jù)的三維建模能力獲得準(zhǔn)確信息，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以針對(duì)服務(wù)對(duì)象提供對(duì)應(yīng)的解決方案，為測繪工作提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和有利的條件[2]。在傳統(tǒng)測量課程中，由于課時(shí)的限制，不能做到將測繪新技術(shù)很好地介紹給學(xué)生，更不用說開展相關(guān)訓(xùn)練，所以，測繪新技術(shù)課程的引入，將會(huì)給學(xué)生帶來很好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，有利于學(xué)生自身的發(fā)展，也有助于學(xué)校的長足發(fā)展。

3 測繪新技術(shù)課程的內(nèi)涵

3.1 攝影全站儀系統(tǒng)

攝影全站儀系統(tǒng)(Photo Total Station System,簡稱PTSS)，在早期，該系統(tǒng)是將量測數(shù)碼相機(jī)安裝在全站儀的望遠(yuǎn)鏡上，隨著技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在只需將全站儀的目鏡部分替換為微型的CCD模塊，使全站儀具有獲取長焦影像的功能[3]。攝影全站儀具有線掃描技術(shù)，改變了傳統(tǒng)全站儀目鏡瞄準(zhǔn)方式，可以實(shí)現(xiàn)瞄準(zhǔn)再測量的方式，并具有高級(jí)鎖定跟蹤技術(shù)。該系統(tǒng)的技術(shù)原理，與攝影測量中的共線方程原理一致，目前主要應(yīng)用于地形特別復(fù)雜的地形圖測繪，文物或古建筑測繪，礦山測量等領(lǐng)域，并取得了很好的效果。

3.2 全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)

全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System，簡稱GNSS)。GNSS泛指所有的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，包括美國的GPS、俄羅斯的GLONASS、我國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、歐洲的GALILEO和其他在建和待建的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，以及相關(guān)的地面增強(qiáng)系統(tǒng)。

導(dǎo)航在現(xiàn)實(shí)世界中可以說無處不在，范圍之廣，歷史之悠久，都有據(jù)可循。從動(dòng)物的主動(dòng)導(dǎo)航、被動(dòng)導(dǎo)航，到植物的根系如此發(fā)達(dá)，都離不開導(dǎo)航的原因，甚至有人為了搞清楚動(dòng)物或人類導(dǎo)航能力產(chǎn)生的原因，發(fā)現(xiàn)了人腦中的導(dǎo)航細(xì)胞，還獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。我國古代四大發(fā)明之一就是指南針，也同時(shí)說明了導(dǎo)航產(chǎn)生的歷史之悠久，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，導(dǎo)航技術(shù)逐步從單一走向組合，還出現(xiàn)了室內(nèi)導(dǎo)航的技術(shù)。GPS技術(shù)的迅速發(fā)展，在城市測量中的應(yīng)用也越來越廣泛，目前，利用多基站網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)的建立的連續(xù)運(yùn)行參考站(Continuously Operating Reference Stations，縮寫為CORS)已成為城市建設(shè)的熱點(diǎn)之一。2020年，按照原計(jì)劃，我國完成了北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在全球的全覆蓋，也是讓人歡欣鼓舞的事情。北斗系統(tǒng)在功能上更加完善，可以進(jìn)行快速定位，且定位精度非常高，為服務(wù)區(qū)用戶提供極大的方便，并且還可以進(jìn)行短報(bào)文通信，所有的用戶終端都有一個(gè)雙向的短報(bào)文通信功能。在全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)逐步發(fā)展的背景下，人們的生產(chǎn)得到了生產(chǎn)效率的提升，生活得到了極大的便利，相信在不遠(yuǎn)的將來，導(dǎo)航將會(huì)繼續(xù)帶給我們更大的變化，更豐富的生活體驗(yàn)。

3.3 無人機(jī)航測

由于衛(wèi)星遙感影像分辨率較低，生產(chǎn)周期較長，無人機(jī)技術(shù)給測繪行業(yè)也帶來了技術(shù)手段的革新，無人機(jī)航測在地形圖測繪、三維建模、正射影像的生產(chǎn)方面都有很強(qiáng)的適應(yīng)性，該技術(shù)成本低、測繪便捷性高、生產(chǎn)效率高。另外，無人機(jī)低空攝影測量作為一種獲取空間數(shù)據(jù)的重要方式，還具有以下優(yōu)勢：機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、起降簡單、操作靈活、運(yùn)輸方便、具備快速響應(yīng)能力[4]。

無人機(jī)航測技術(shù)是在無人機(jī)平臺(tái)上搭載數(shù)碼相機(jī)或遙感探測器等設(shè)備，根據(jù)相關(guān)測繪規(guī)范，通過對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的拍攝，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，后期通過軟件制作成項(xiàng)目所需要的測繪產(chǎn)品。無人機(jī)由于是低空航測，相對(duì)于傳統(tǒng)的衛(wèi)星遙感來說，提高了影像的分辨率，基于以上優(yōu)勢，無人機(jī)航測在新農(nóng)村建設(shè)、地籍測量、水利勘探、礦山修復(fù)等方面得到了廣泛應(yīng)用，在生產(chǎn)效率方面，相對(duì)于傳統(tǒng)測繪來說，也大幅度提高。

3.4 三維激光掃描技術(shù)

隨著技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)于數(shù)據(jù)的處理能力越來越強(qiáng)，三維激光掃描技術(shù)的發(fā)展也越來越快，尤其是在古建筑的修復(fù)、復(fù)雜地形地貌、隧道施工等方面的應(yīng)用也越來越廣泛。三維激光掃描系統(tǒng)包括三維激光掃描儀和系統(tǒng)軟件，其工作目標(biāo)是快速、方便、準(zhǔn)確地獲取近距離靜態(tài)物體的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，以便進(jìn)一步地進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和建模分析，三維激光掃描技術(shù)的成果將為地下空間的建模提供可視化的既視感強(qiáng)的三維模型，這也有助于建立有機(jī)統(tǒng)一的“空天地”模型。

3.5 大數(shù)據(jù)與大地圖

測繪新技術(shù)的發(fā)展給傳統(tǒng)測繪帶來了挑戰(zhàn)，同時(shí)也給傳統(tǒng)測繪注入了新機(jī)。隨著攝影全站儀、GNSS系統(tǒng)、無人機(jī)測繪和三維激光掃描技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)量越來越大，計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的能力也越來越強(qiáng)，形成了“空天地”一體的多源測繪技術(shù)的地理空間數(shù)據(jù)采集手段。如何將大數(shù)據(jù)與大地圖聯(lián)系起來，或者如何將具有空間地理信息的數(shù)據(jù)與地圖以及地理信息系統(tǒng)結(jié)合起來，近年來這些問題逐步得到解決，目前大數(shù)據(jù)與“數(shù)字城市”乃至“數(shù)字中國”建設(shè)密不可分，而測繪地理信息系統(tǒng)在其中起到了非常重要的作用。

4 結(jié) 論

本文通過對(duì)職業(yè)本科院校建筑類專業(yè)中須加強(qiáng)測繪新技術(shù)課程的設(shè)置進(jìn)行闡述，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)學(xué)生所學(xué)與社會(huì)所需要相吻合，說明開設(shè)該課程的必要性，并且逐步展開測繪新技術(shù)的介紹，豐富課堂知識(shí)，也將我國近幾年取得的技術(shù)上的進(jìn)步展示給學(xué)生，課堂講授中也可以通過案例的形式，增強(qiáng)學(xué)生的文化自信，再次說明只是將測繪新技術(shù)的內(nèi)容強(qiáng)加到傳統(tǒng)測繪課程中是不夠的，另外，對(duì)于測繪專業(yè)的學(xué)生來說，測繪新技術(shù)課程的設(shè)置更是刻不容緩，作為專業(yè)人員來說，這些新技術(shù)必將成為必備素質(zhì)之一。

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