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篇1
随着计算机技术以及软件工程的快速发展，测绘专业领域也得到了空前的发展，煤矿测量已由传统的经纬仪、水准仪、光电测距仪、平板仪及手工记录计算的方法，逐步转变全站仪、电子水准仪、GPS等先进的现代仪器，为测绘行业带来了质的突变。虽然先进的仪器使得测绘工作者更为方便、高效，但我们必须全面了解测量方法的相关原理，才能更好的为现代煤矿测量工作服务[1，2]。
1 煤矿测量方法
煤矿测量，主要依托全站仪，因此全站仪常用的方法主要有极坐标法、小角度法、前方交会法、后方交会法等。下面根据本人工作经历，具体对各自方法进行详细介绍。
1.1 极坐标法
根据极坐标的原理，以2个已知点建立坐标轴，并以其中1个点为极点作为极坐标系，测定观测点到极点之间的距离，测定观测点与极点连线和两个已知点连线夹角的方法。如图1所示：
假设，需测定某点C坐标，首先必须先计算已知点A、B的方位角：
采用全站仪进行极坐标测量时，具体操作步骤如下：
（1）在测站点A点安置全站仪，对中整平，然后开机，首先要对仪器进行相关参数设置，主要有温度、气压、湿度、棱镜常数、对比度等：紧接在程序中选择测量模式为“放样”。
（2）首先输入已知点A的点号，测站点仪器高度，以及A点的三维坐标坐标，并照准后视点B点，输入A点到B点的方位角，或者是输入后视点B点的已知坐标，然后照准B点，读出数据，作为检核，使测出的数据与设计数据差距很小[3]。
（3）输入待测点的坐标，然后在仪器上显示出当前视线方向与待定方向之间的水平夹角，当该夹角接近0度时，转动水平微动螺旋使夹角为0°。
（4）指挥将棱镜立于视线方向上，按“测设”键，全站仪即测量出测站至棱镜的水平距离，并计算出该距离与设计距离的差值，在仪器上显示出来。
（5）仪器操作员根据计算的距离偏差指挥持镜员，持镜员按照此距离靠近或远离仪器，直到偏差量满足要求时，并在地面上打入带有小铁钉的木桩。
（6）木桩固定后，将棱镜架设在木桩顶板的小铁钉上，仪器操作人员回到常规测量界面，测定出该点坐标。
该方法在矿山地下工程测量比较常用，且该方法比较灵活，限制条件比较少，适合长距离传递。
1.2 小角度法
由于矿山地下开采，形成了采空区，由于采空区上方岩层长期下沉，导致地表沉陷，使得地表产生沉陷、曲率变形、水平位移、倾斜变形等，严重影响了矿区人民的安全状况。因此我们必须对矿区地区地表进行监控，及时了解该处地表变形情况，其中除了我们进行常规的沉降测量外，还需对水平位移变形情况进行观测，由于矿山在监测设计时，主要是沿着开采区走向与倾斜断面进行布设监测点，因此小角法是一种很实用的方法。
小角度法是将仪器安置于稳定点，测定视准线位移点间的微小夹角和水平距离。如图2，利用全站仪精确测出基准线与置镜点到观测点视线之间的微小角度，并按式（4）计算偏离值：
小角度法观测时，要尽量将观测墩埋设在两端基点的连线上，使观测角度微小，以减小正弦函数泰勒级数展开的舍入误差。
1.3 前方交会法
前方交会就是利用已知坐标条件求出未知点的一种比较实用的方法。在煤矿测量中，由于煤矿地质地貌条件复杂，因此往往致使测站点无法与前方测点通视，经常需要用前方交会的方法来预计待测点坐标和待测边边长。
因此，必须选择远离变形区且稳固的目标作为定向点，测站点与定向点的距离要求大于交会边的长度，观测点埋设在能进行多个方向观测的位置。前方交会的角度最好满足30°≤α≤150°，否则观测出的位移量受测角误差的影响较大。如图3，假设对工作基点C进行校核时，可在稳定区埋设2～3个基点，用前方交会法检定C的稳定性[4，5]。
1.4 后方交会法
在矿山测量作业过程中，特别是在年代较久或废旧矿区开展工作，经常遇到如下情况：
（1）测区已知控制点相互通视条件差；
（2）在矿区所布设的控制网，因考虑图形条件、控制范围、通视等，已知点大多位于较高的山上，携带仪器不方便，或有些测点架设仪器很困难。虽然GPS在测绘工作中以得到普遍应用，但由于各作业单位的实际情况及林区卫星信号接受等诸多因素。为解决上述问题，我们在工作实践中，经常采用全站仪测边后方交会来测设测站，然后进行工程放样或测量等工作[6]。
测边后方交会一般在待定点上架设仪器，在已知点上摆设棱镜，假设已知点为A（Xa、Yb）、B（Xb、Yb），待定点为P， 通过测量出已知点到待定点之间的距离分别为Sa、Sb.
2 结论
随着科学技术的发展，矿山测量逐步走向自能化。论文结合本人的生产实际情况，主要介绍了现在矿山测量依托全站仪常用的测量方法，在矿山测量生产实际当中，现代矿山测量不仅仅是狭义上的施工放样，随着科学的发展，逐步发展到了地表监测等，因此极坐标、前方交会、后方交会以及小角度法是最为常用也是最为熟悉的方法，论文通过对这些方法的原理进行了详细介绍，分析了各自方法的特点，因此在以后工作过程中，可根据自身条件进行择优选择。
【参考文献】
[1]孙国华，丛培东.地质勘探工程测量方法今夕谈[J].科技信息，2012（09）.
[2]张清.论矿山测量中新测绘技术及其特点[J].山西建筑，2012（03）.
[3]张维宽，张永胜，孟红何.全站仪极坐标法测设物探网的一种新方法[J].价值工程，2012（11）.
篇2
从20世纪50年代开始，遥感技术就已经步入人们的视野，第一颗由苏联发射的人造地球卫星就是凭借遥感技术而取得成功。截止到目前，遥感技术已谱写了半个世纪的篇章，纵观今天的遥感技术，已经不再应用于人造地球卫星领域，多种应用在航天飞机卫星运转、发射、检测以及环境方面的遥感技术提供更为客观、真实的数据。现阶段，我国测绘工作具体涵盖资源测绘、地质勘测以及环境检测等方面，由于遥感技术的显著性效果，在此行业中被普遍应用。
所谓的遥感技术，主要是指利用相关设备对遥远的事物进行监测，从而获取信息及感知的有效方式。其中，传感器这项装备可以说是遥感技术最为关键的设备。利用传感器自身的传播性能，遥感技术感知附近及地面事物，在经过确定及筛选之后，获得有用的数据，同时再将这些信息与数据利用传感器传递到地面，采用分析法与计算机技术对其进行系统的比较，最终得出较为全面、客观的信息。此外，遥感技术渗透了计算机科学、地球科学、测绘科学及地球科学等学科知识，结合了各个学科的优点，整合而成的一项高端、先进而又精确测绘技术。
遥感技术具有获取数据资料范围大、获取信息的速度快，周期短、获取信息受条件限制少、获取信息的手段多，信息量大等特点。航空遥感具有技术成熟、成像比例尺大、地面分辨率高、适于大面积地形测绘和小面积详查以及不需要复杂的地面处理设备等优点。缺点是飞行高度、续航能力、姿态控制、全天候作业能力以及大范围的动态监测能力较差。但作为一种探测和研究地球资源与环境的手段，仍是方兴未艾、不可取代的。
2 测绘工作中遥感技术应用现状分析
2.1 测绘遥感应用不够广泛
在我国，在所有的测绘工程项目中，遥感技术是完成任务目标的必备手段，可见，具有十分广阔的发展前景，技术的水平与领域也随之不断延伸。然而，由于人们习惯和观念，对遥感技术存在一定陌生感，导致其推广受限。
2.2 遥感工作资金造价高
在实际工作当中，有些测绘项目因为遥感技术价格高等问题望而怯步，随着近几年来计算机技术以及遥感技术的快速发展，促成遥感技术由最开始的理论层面正式步入实质阶段，其具体的环境资源、灾害监测、地质勘探以及地理测绘方面的检测功能逐渐明显。但是，仍然遥感技术造价高、花费大等特点仍然制约了其发展。此外，在我国，遥感技术主要应用在一些重点研发的科研项目上，譬如说资源勘探、环境污染以及地址灾害等方面，而用于煤矿开采或工程地址检测方面的则少之又少。
2.3 遥感信息源空间分辨率较低，应用水平较低
遥感技术在环境污染检测以及地质灾害勘测方面的优势将会促进我国环境保护失业用户地质灾害研究事业的长远发展，所以，从某种方面来看，提高遥感技术信息员的空间分比率，在测量水平、覆盖范围、以及信息数据准确性方面有着不容忽视的作用。
3 完善遥感技术在测绘工作中应用的策略及其具体做法
随着时展，遥感技术也被广泛应用于各个测绘工程项目中，遥感信息技术的漏洞与不足也愈加明显，而完善遥感技术手段、加强其宣传力度以及提高技术水平可以说是普及遥感技术的主要方式。
3.1 遥感技术在测绘工作中的应用
现阶段，遥感技术在我国测绘工程项目中应用较为广泛，因为遥感技术相比传统的测绘工具，其优势更为明显，避免了很多容易出现的测绘漏洞。
3.1.1 跟传统的测绘技术相比，遥感技术发生人为干预的情况较少，可以客观、全面的将监测区域的情况反映出来。而若是采用传统的方式进行测量，极容易出现误差偏大或误差累积等现象。而不得不说，遥感技术的测量数据比较真实、准确。譬如说：在矿区资源的定位和监测上，可以通过遥感技术来确定煤矿资源的具置，避免以为内不科学开采威胁生命或资源浪费等问题。
3.1.2 与传统的测绘方式不同，遥感技术能够动态实时、全方位、全天候的进行工作，这可以说是遥感技术最为显著的特点，它以全球定位系统作为后盾与支撑，在完成空间定位与导航工作之后，能够实时监测区域的实际情况。
3.1.3 遥感技术发展至如今，应用范围已经极为广阔，它可以迅速了解所在区域的地质特点、资源所在地以及地理情况，从而获取全面、精确的数据。
3.2 加强对遥感技术深度研究，拓展应用领域
可以说，在地质调查这项工作中，应用遥感技术不仅是社会经济发展的急迫需要与客观要求，从事物本身出发来看，也是十分必要的。就我国目前的发展态势来讲，遥感技术的发展前景极为广阔，应进一步以研究遥感技术为出发，提高其精度、准确度以及宣传力度。首先，加大资金的投入力度可以说也为遥感技术的深入研究工作做出了贡献。我国必须以进一步开发遥感技术为核心，以强国为目标从而不懈努力。除此之外，我国还需提高思想认识与观念意识，增加遥感技术的覆盖范围，加大资金扶持力度，解决当前各大测绘工程项目应用遥感技术而遭遇的一些难以解决的问题，拓展其技术领域。其次，相关部门也应重视起来，加强对遥感技术的推动、深入研发与鼓励，可制定一系列优惠政策来促进遥感技术的应用及普及。
3.3 大力推广遥感技术，加大遥感技术普及力度
只有在大力推广工作中，才能充分的显示遥感技术对测绘工作的适应力与优势。现阶段，不少应用遥感技术的测绘工程项目已经发现遥感技术高超的环境适应力以及技术优势，譬如谁：能够勘测不同地形，实现对地质灾害、气象灾害以及火灾等的全程监测，获取真实的数据，为建立灾害防御制度以及我国灾害研究做出了巨大的贡献，适合监测不同地形，可实现对地质灾害、气象灾害以及火灾的全程监测，从而获取有效的数据信息，为建立灾害防御制度以及我国灾害研究做出了巨大贡献，所以，增加遥感技术的覆盖面积以及普及程度势在必行。
3.3.1 利用遥感技术来降低项目工程的测绘造价，实现遥感技术在各行各业的实用度。只有降低资金成本，让更多和项目去接受，而不是目前集中在几个重点项目上。
3.3.2 提高遥感技术的空间分辨率也将有利于遥感技术的普及。早期遥感技术受分辨率限制，较多应用于宏观的检测，而当前由于新工作思路的拓展，遥感技术与地质的符合程度越来越高，受距离的限制也越来越小。但是相关人员在改善工作思路，加大遥感技术地质检测水平上还需进一步努力。
4 结束语
总之，在当今的测绘工作中，应用遥感技术已经成为社会发展的必然趋势。随着计算机的普及与科技的进步，遥感技术的覆盖范围将会大大增加，实现遥感工程司、灾害、气象、地质遗迹环境资源监测等项目，拓展遥感技术的应用范围，让其充分发挥自身优势，在灾害预防、社会发展以及国民经济上做出贡献。
参考文献：
[1] 覃永勤.浅谈现代测绘技术的发展及其工程应用[J].广西城镇建设，2012，（08）.
篇3
煤矿勘探测量是矿业开发过程中一项重要的基础性技术工作，而传统的平面控制测量方法普遍受地形条件、季节变化和障碍物的影响，存在内外业工作量大、战线时间长、点间需要通视等缺点。GPS(即全球卫星定位系统)技术以其定位精度高、观测时间短、操作简便和点间无须通视等特点逐渐被应用到煤矿勘探的测量工作中。
1、概况
布腊图矿区位于和布克赛尔蒙古自治县和什托洛盖镇东30千米处，行政区划隶属和布克赛尔蒙古自治县管辖。矿区东西长7.1千米，南北宽4.15千米，面积29.21平方千米。矿区位于和什托洛盖凹陷带，基本形态为山间盆地，地势西北高，向东南逐渐变低，海拔867～1097米，高差230米，按我国山地高度分类属侵蚀低山区。矿区内第四系洪积层分布于矿区沟谷，覆盖较厚，区内地形较复杂。
收集测区附近国家等级三角点83109(Ⅳ)、83110(Ⅳ)，及矿区内以往由新疆煤田地质局161队施测GPS D级点2个，质量可靠，利用它们作为本次平面及高程控制测量的起算数据。此外，在测绘局收集矿区内1：50000地形图。这些成果平面坐标系统均为1954北京坐标系，中央子午线经度为87度。
2、GPS平面控制网的布设
2.1作业依据
（1）、《地质矿产勘查测量规范》(GB/T18341-2001)
（2）、《煤田地质勘探工程测量规程》(煤炭部1987版)
（3）、《全球定位系统(GPS)测量规范》
（4）、《测绘产品检查验收规定》
2.2网形规划及时段安排：
根据测绘局收集1：50000地形图及对勘探区的踏勘，结合规范要求和实际需求，我们在勘探区内布设了9个GPS D级控制点，形成控制网，控制网边长尽量保持一致。最长边长2.3公里，最短边长1.6公里，平均边长1.8公里。
2.3摆站程序：
外业负责人应负责明确告知摆站人员其所摆设测站点名、点号及开关机时间，若架站人员有未明了事项，也应主动向负责人请示了解。以下是架设GPS时应该注意的事项及操作程序：
（1）找寻点位：
该点若已去过，应该不会发生问题；若是没去过点位，而应按点之记找寻，在到达点位之后应确认该点之标石号码，检核无误后再行架设仪器。
（2）架设仪器：
首先进行仪器的定心及定平。通常要注意的是：
在定心及定平过程中，不要将天线盘架在脚架上，仅架上基座即可。
光学求心仪因仪器高及个人视力不同，而有不同的焦聚，所以在定心之前应该要调整到最适合的焦聚，避免求心上有像差的发生。
天线盘挂上之后，将天线盘的指示方向指向北方（若不知道北方在那，可利用石桩上刻字判别之，字的正向为北方），量测三个方向上的天线盘高（北方、东南及西南）及对应之英吋数，记录下来。开机后，将点号、天线高输入接收仪中，并开始接收卫星数据（注意每笔数据间隔秒数）。。
（3）记录观测手簿：
手簿是数据下载及内业计算最重要的信息记录，外业所发生的错误都必须要经由手簿的记载来改正之，因此手簿数据的记载务必要求正确、详尽。注意事项：
注意点名、点号书写是否正确；
天线高、天线盘及接收仪的型号、序号记录是否正确；
开关机时间务必记录。
（4）意外状况处理：
摆设GPS人员尽可能留在仪器旁边，不要让仪器离开视线范围之外，数分钟需至接收仪查看一次，注意数据有无持续接收、电池剩余电量等。
注意：任何意外造成仪器之定心、定平移动甚至倾倒，则立即关机重新架设，并在手簿上记录关机及开机时间；断电处理：换上新电池，重新开机，记录断电及重开机时间；若有本身无法排除之困难，则立即回报并记录状况。
2.4 选点埋石
（1）选点
控制点选择在便于安置接收设备和操作、视野开阔、被测卫星高度角>15度的地方，测点距无线电发射源(如电视台、微波站等)>400m，距高压输电线>200m，其距离点位附近严禁有强烈干扰卫星信号接收的物体，并尽量避开大面积水域;点位地面基础稳定，且利于长期保存。
(2)埋石
根据点位所在的具置，本测区GPS控制点按如下规格埋设标石:
混凝土标石规格为:顶部巧15cm×15cm，底部30cm×30cm，高50cm。埋设时底部铺设40cm×40cm，高20cm的混凝土，顶部加固20cm厚的混凝土，标石顶面与地面持平。
3、数据观测
本矿区数据观测采用一套三台 AshtechⅡ型单频GPS静态定位，观测时间长度均在30分钟以上。技术参数为：
卫星高度角 ≥15°
有效卫星观测数 ≥4
数据采样间隔 15'
时段长度 ≥30分钟
点位强度因子PDOP ≤6
4、数据处理
4.1 野外数据检核
观测任务结束后，及时对外业观测数据进行了全
核，各项检核限差为:
(1)同步环全长相对闭合差<6ppm;
(2)异步环全长相对闭合差<6ppm;
(3)复测基线的长度较差限差<√2δ。。式中δ为相应等级规定的精度(按基线长度计算)。
本测区GPS控制网的计算使用ASHTECH SOLUTION 2.5软件在电脑上进行。同步环相对闭合差、异步环相对闭合差及复测基线长度较差限差均在误差允许范围。
4.2 平差处理
在现行GPS测量技术中采用的是WGS84大地坐标系，而本测区需要提供的是1954年北京坐标系，因此平差计算在WGS84坐标系统内进行无约束平差，进行坐标换算后在1954年北京坐标系内进行约束平差。控制网采用83109(Ⅳ)、83110(Ⅳ)进行约束平差。
平差后控制点平面最大点位中误差为0.01米，符合规范要求，满足需求。。
5 结语
篇4
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
篇5
1 煤矿地面测量工作
1.1 控制测量
1.1.1 平面控制网布设要求
煤矿地面控制网是煤矿测量的基础和依据，要统一规划、综合考虑：从当前需要和长远要求两方面决定控制点的精度和点的密度；充分顾及煤矿的地质和开采情况，使主要控制点尽可能长期保存。由于采用国家坐标系很多时候无法满足投影长度变形值不大于2.5cm/km（即1/40000）的要求，需要建立独立坐标系。独立坐标系的建立方法如下：
（1）采用选取矿区中央子午线的方法，建立独立坐标系；
（2）采用选取矿区抵偿高程面的方法，建立独立坐标系；
（3）以上方法无法满足投影变形要求时，采用综合选取矿区中央子午线和抵偿高程面的方法，建立独立坐标系。
1.1.2 工程实例
某煤矿测区范围约10平方千米，工期紧任务重，使用静态GNSS测量方法布设E级控制网作为首级控制网。
（1）设计依据：
设计主要依据《工程测量规范》（GB50026 2007）、《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T18314-2009）。
（2）控制网网型布设及测量精度
控制网共28个点使用边连式方法布网（如图 1所示），其中联测已知控制点3个，采用 5台GNSS接收机、按照E级GNSS控制网要求观测，控制网的平均边长、点位中误差、最弱边相对中误差应满足相关规范及技术设计的要求。
（3）控制网选点、埋石
GPS点位选择方便，图形结构灵活，但考虑GPS 测量的特殊性，并顾及后续测量，选点时应着重考虑以下几个方面：
①站点之间最好通视；
②点周围高度角15°以上不要有障碍物；
③点位尽量避开高压电线、大功率无线电发射源；
④点位应选在交通方便、视野开阔、易于保存、有利扩展的地方；
⑤选点结束后，现场浇注混凝土桩作标石，并认真记录。
（4）GNSS控制网外业观测方法及要求
根据GNSS作业调度表采取静态相对定位法进行观测。观测时严格执行相关规范要求，各项技术参数见表1。
图1E级GPS控制网控制点分布及网型布设图
表1GPS 测量外业观测技术参数
技术参数项目 要求 技术参数项目 要求
几何图形强度因子 ≤6 卫星高度角/° ≥15
数据采样率/s 20 平均设站率 ≥1.6
有效卫星观测数/颗 ≥4 时间段长度/min ≥40
（5）GNSS测量的内业数据处理
GNSS网数据处理为基线解算和网平差2个阶段。解算前对原始观测数据进行预处理，剔除观测质量不好的数据，对不理想的解算成果采用改变卫星高度角、删除观测值残差比较大的时段、选取不同的参考卫星等方法进行干预，并重新解算。三维无约束平差的目的是检查基线向量的内符合精度、系统误差和粗差，评定GPS控制网的内符合精度，选择控制网中间区域控制点的WGS84坐标为起算数据，进行三维无约束平差，并进行精度统计。最后使用3个已知控制点进行约束平差，经统计，最弱边相对精度为1/108000，最弱点位中误差为±0.8cm，均满足《工程测量规范》、《全球定位系统（GPS）测量规范》的要求。
1.2 全野外数字化测图
在煤矿的勘查设计阶段需要大比例尺地形图。目前大面积大比例尺地形图可采用航空摄影测量，该方法测量效率高，成本低；但大部分煤矿范围较小，对于小范围区域，一般使用作业时间更加灵活、作业方式多样的全野外数字测图方法。
目前全野外数字化测图一般使用GPS RTK与全站仪结合的方法。对于满足GPS RTK的区域，可以直接使用GPS RTK进行测量；不能满足GPS RTK测量要求的区域，可以使用GPS RTK布设图根点，使用全站仪进行测量，为了便于全站仪测量，RTK布设的图根点一般以控制点对的形式出现；经过内业成图，质量检查后最终得到大比例尺地形图。
使用GPS RTK进行测量时，由于测量精度随着流动站到基准站距离的增大而降低，需要控制RTK的作业半径。另外由于RTK的置信度达不到100%，可能存在粗差，需要测量已知点，进行精度检核，保证成果可靠，满足精度要求。
使用全站仪进行碎部点数据采集时，应严格注意输入测站点与后视点。外业测量时，应详细记清测点点号、点的属性、连线关系。全站仪测距精度较高，但在野外测量时，不能盲目扩大测程及测站的覆盖范围，由于测角误差不可避免，因此应严格注意仪器的对中、整平、后视瞄准的精度。数字化测图等高线的勾绘完全取决于野外的测点，在地貌测绘时，立尺员应合理选择地貌特征点，并认真观察地形，复杂地区应简单绘制地形草图，以便勾绘的等高线更加符合测区情况。
工程实践表明，只要采取严格的质量控制，GPS RTK可以达到厘米级精度，平面精度可以优于±2cm，高程精度可以优于±5cm；作为传统测绘仪器，全站仪精度稳定可靠。GPS RTK与全站仪结合，满足全野外数字化测图精度要求。
1.3 地面三维激光扫描测量
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。
地面三维激光扫描的主要工作流程包括：前期规划设计、野外扫描工作、内业数据处理、质量检查等步骤。前期规划设计主要完成现场踏勘、控制点及扫描站点布设等工作；根据地形特点，确定扫描分辨率，保证获取的数据既不缺失，又不过度冗余，每测站扫描结束后现场检查数据，判断是否有遗漏扫描区域，检查标靶的采样率是否符合要求，检查无误后对每一测站的扫描数据进行命名，包括测站名称、扫描顺序等，然后保存；内业数据处理包括点云数据滤波、平滑、不同站点间数据的配准及融合及地形地物提取绘制工作；完成后，需要使用传统测量方法对扫描结果进行精度检查。
使用全站仪等常规测量方法检查，以全站仪测量数据为真值，计算地面三维激光扫描的测量精度，平面中误差为±4.2cm，高程中误差为±6.1cm。地面三维激光扫描仪采用“面式”测量方法，精度较高，且测量速度快，劳动强度低，无需接触即可进行测量，在难及区域及地形复杂区域的地形测量项目中，具有明显的优势。
1.4 高精度水准测量
在进行煤矿矿区采煤塌陷监测时，一般使用高精度电子水准仪（S05）按照二等水准测量要求进行观测。基准点需要布设在变形范围以外的区域；为了测量方便，工作基点一般布设在测区附近；监测点一般垂直于工作面或巷道布设。测量时需要严格执行《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-2006）。进行二等水准测量时需要注意检查i角。项目开始前、测量中、结束后均需检查电子水准仪的i角，并尽量控制前后视距相等，减弱仪器i角对水准测量精度的影响，保证成果的可靠性。
进行高等级水准测量时，应注意以下问题：
（1）观测前30min，应将仪器置于露天阴影下，使仪器与外界气温趋于一致，设站时，应用测伞遮蔽阳光。
（2）每一测段的往测与返测，其测站数均应为偶数。由往测转向返测时，两支标尺应互换位置，并应重新整置仪器。
（3）对于数字水准仪，应避免望远镜直接对着太阳；尽量避免视线被遮挡，遮挡不要超过标尺在望远镜中截长的20％；仪器只能在厂方规定的温度范围工作；确信震动源造成的震动消失后，才能启动测量键。
众所周知，S05型电子水准仪测量精度高，观测结果稳定可靠，完全可以满足煤矿矿区塌陷监测精度要求。
2 煤矿井下测量工作
2.1 全站仪井下导线测量
煤矿井下贯通测量多使用全站仪导线的方法。以某煤矿巷道贯通为例，介绍全站仪导线的精度及质量控制方法。
2.1.1煤矿井下贯通测量方案介绍
巷道贯通工程属一井贯通，巷道沿煤层底板掘进，井下控制测量按15″级导线的精度要求施测，测量仪器选用尼康452防爆全站仪。其中角度测回差不大于12″，边长一测回内读数较差不大于10mm，单程测回间较差不大于15mm，往测和返测边长水平距离的互差不大于边长的1/6000。
2.1.2全站仪贯通测量误差预计
井下导线测角中误差为±15″，全站仪测距标称精度为±(2mm+2ppm)mm，全站仪测角中误差为±2″。本贯通误差预计重点考虑贯通点K在水平重要方向X′轴上的误差预计。根据误差传播定律，水平方向上的误差主要由导线的测角误差和测距误差引起的。由误差预计结果得出:贯通点K在水平重要方向上的预计误差为0.158 m，小于规定的允许偏差0.3m；由此可见，根据±15″精度井下导线网，使用测角精度2″、测距精度±(2mm+2ppm)mm的全站仪可以满足贯通测量要求。
2.1.3 贯通测量的精度
本开拓工程成功实现了贯通，经实测纵坐标闭合差为0.105m，横坐标闭合差为0.176m，远小于相关规范及技术设计要求，精度可靠。
2.2 陀螺仪全站仪定向
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。陀螺仪可以通过惯性技术测量敏感地球自转角速度的水平分量获得地球的北向信息。
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。
目前陀螺仪精度较高，精度可以优于20″，在井下测量中加测陀螺边，可以提高井下导线测量的可靠程度。
3 结束语
煤矿测量工作涉及地面测量及井下测量两部分。其中地面测量常用GNSS控制测量、全野外数字化测图、地面三维激光扫描测量、高精度水准测量等方法，井下测量常用全站仪导线测量、陀螺定向等方法。井上测量项目中，在国家坐标系无法满足精度要求情况下，可以建立独立坐标系，选点、埋石及网型设计必须遵循《工程测量规范》及《全球定位系统（GPS）测量规范》的要求，平差后需要进行进度统计，检查能否满足技术设计及相关规范的要求；全野外数字化测图一般使用GPS RTK与全站仪相结合的方法，GPS RTK测量时，需要采取必要的质量控制措施并做好精度检查统计；地面三维激光扫描可以快速的获取海量的点云数据，经过数据处理后可以进行三维建模，成果直观形象；在煤矿塌陷观测时，一般使用S05型号高精度电子水准仪，测量时需要严格执行《家一、二等水准测量规范》的相关规定，且需注意仪器i角、测站等问题。井下测量时，井下贯通测量前需要根据导线长度及仪器的精度，进行贯通误差预计，贯通后需要进行精度检查，验证精度预计的结果；使用陀螺仪定向，加测陀螺边，可以提高井下导线测量的可靠程度。工程实践证明，只要严格执行相关规范要求，做好质量控制，落实检查制度，以上方法完全可以满足煤矿测量工作的精度要求。
参考文献：
[1]GB 50026-2007.工程测量规范[S].
[2]GB/T18314-2009. 全球定位系统（GPS）测量规范[S].
[3]尚亮,赵春阳. GPS 在矿区地形控制测量中的应用[J].地理空间信息,2012(2).
[4]孙伟,乔炜.武汉市轨道交通4号线二期工程GPS控制网的建立及精度分析[J].测绘工程,2011(6).
[5]宁黎平.GPS RTK技术在矿区控制测量中的应用[J].测绘科学,2009(4).
篇6
Keywords: digital surveying and mapping; Geological exploration; Engineering measurement
中图分类号：F407.1文献标识码：A 文章编号：
0引言
随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的智能化，特别是全球定位系统技术全面用于大地测量定位，全数字化测图系统、影像扫描系统、全数字摄影测量工作站等数字化测绘技术装备以及地理信息系统基础软件和应用软件相继问世，实现了地理信息获取、处理、管理和分发服务全过程数字化，测绘生产力水平和生产效率大大提高。已经全面涉入了数字化测绘生产技术，具备了空间定位（GPS系统）、数据采集、外业一体化数字成图与建库等技术生产能力。从事控制测量、地形地籍测量、房产测绘工程与精密工程测量、航空摄影测量、地理信息工程、立体模型制作，服务领域涉及土地管理、水利工程、城市建设、房地产开发、公路与铁路交通、国防建设、基础测绘、地质找矿与矿山开发。作为一名测绘工作者，笔者简要谈一下对数字化测绘技术和地质工程测量发展应用的认识。
1数字测图的优点
大比例尺数字测图有力地冲击着传统的平板仪或经纬仪的白纸测图方法，大有取代白纸测图之势，这是因为数字测图具有诸多的优点。
1.1 测图用图自动化。传统测图方式主要是手工作业，外作业测量人员人工记录，人工绘制地形图，在图上人工量算所需要的坐标、距离和面积等等。数字测图则使野外测量自动记录，自动解算，使内业数据自动处理，自动成图，自动绘图，并向用图者提供可处理的数字地形图软盘，用户可自动提取图数信息。
1.2 图形数字化。用软盘保存的数字地形图，存储了图中具有特定含义的数字、文字、符号等各类数据信息，可方便地传输、处理和供多用户共享。数字地图不仅可以自动提取点位坐标、两点距离、方位以及地块面积等，还 省略 可以供工程、规划CAD计算机辅助设计使用和供GIS地理信息系统建库使用。数字地图的管理，既节省空间，操作又十分方便。
1.3 便于成果更新。数字测图的成果是以点的定位信息和属性信息存入计算机，当实地有变化时，只需输入变化信息的坐标、代码，经过编辑处理，很快便可以得到更新的图，从而可以确保地面的可靠性和现势性，数字测图可谓“一劳永逸”。
1.4 避免了因图纸伸缩带来的各种误差。表示在图纸上的地图信息随着时间的推移，会因图纸的变形而产生误差。数字测图的成果以数字信息保存，避免了对图纸的依赖性。
2数字化技术在矿区地质勘查中的应用
2.1数字化测绘工作方法。基础控制部分，D、E级GPS的布设及选点埋石：根据煤矿区视野开阔，通视良好的实际情况D级GPS网在三等三角点之间布设为点连式、边连式相结合的GPS网，每个点至少有4条基线与其相连。D级GPS点共布设点位50+，平均边长1．5km。E级GPS点的布设在D级cPS的基础上采用点连式的方法进行布设两已知点问最多布设5个三角形，边数不超过8条，共布设E级GPS点60+。D、E级平面控制网均采用GPs静态相对定位测量布网，网形大多由三角形单点连接，少部分三角形边连接。GPs控制点在测区内分布较均匀，网形合理，强度较高。
外业观测：数据采集利用美国三台阿什泰克M单频接收机标称精度5mm+2ppm。D进行观测，观测时段D级>～60min，E级>～45min，数据采集间隔10s，同步接收卫星频数最少为5颗，绝大部分为7-8颗，卫星高度角大于15°，接收机与卫星的图形强度良好。
数据处理：GPs外业数据处理和基线向量采用GPs接收机随机商用软件“Loucus轨迹处理软件”在笔记本电脑上采用独立基线平差方法进行。GPS网先在WGS-84坐标系中进行三维无约束平差，其目的在于检核GPS网的内部符合精度，亦即处理由于多余观测而引起的网内不符值问题，本次作业所有基线向量无一剔除，顺利通过了检验，然后在基准点已知点的约束下进行二维约束平差，最后提供各点在高斯平面，第33度，带上的1954年北京坐标系坐标和1956年黄海高程系。高精度均符合量规范要求。
数字化测图的工作方法：由于测区的D、E级GPs点的密度能够满足地形图的测绘要求，因此本次测图直接在D、E级GPs点上进行。
2.2常规测图方法和数字化测图的精度比较
野外大比例尺数字化测图的全过程几乎都是用解析法进行的。虽然最后成果仍表现为图解的线划图，但与传统的平板仪测图相比，有着本质的差别。数字化测图不仅在效率上有很大提高，而且大大减轻了野外的劳动强度，更为突出的是地形图数学精度的提高。
3数字地图的发展与工程测量
篇7
摘要： 开采沉陷是煤层采出后引起的一个时间和空间过程。随着工作面的推进，不同时间的回采工作面与地表点的相对位置不同，开采对地表点的影响也不同。本文以运用自适应Kalman理论为基础，对矿区地表观沉降进行动态预报，取得较好的成果。
Abstract： Mining subsidence is a time and space process after coal recovery. With working face advancing， the relative position of different times of working face and the surface are different， and the influence on the surface point are also different. In this paper， on the basis of using adaptive Kalman theory， dynamic prediction of mining area is carried out， The good results have been achieved.
关键词 ： Kalman滤波；地表沉降；动态预报；自适应Kalman滤波
Key words： Kalman filtering；surface subsidence；dynamic forecast；seslf-adaptive Kalman filtering
中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）18-0076-03
作者简介：于楷（1983-），男，河南周口人，工程师，硕士，2011年毕业于安徽理工大学大地测量学与测量工程专业，目前从事矿山测量技术管理工作。
0 引言
地下采煤，在满足了国民经济的需要的同时，也带来一系列的生态环境问题，其中最严重的生态破坏就是土地破坏。开采沉陷预计对开采沉陷的理论研究和生产实践都有着重要的意义，运用一种可靠的预报方法，以达到地表沉降动态预报的目的，为煤矿开采损害预计及采后塌陷区域的规划治理、土地复垦、水土流失和生态环境保护等工作提供了科学依据。
实际生产实践中，不同时间的回采工作面与地表点的相对位置不同，开采对地表点的影响也不同。在实际生产中仅根据稳定后的沉陷规律还不能很好地解决实际问题，必须研究移动变形的动态规律。目前建立预测模型的方法很多，本文选择Kalman滤波和自适应Kalman方法建立观测站的预测模型，用前5次的成果为初值，对之后的各次观测结果进行预测，通过与实测数据的对比来不断修正模型，并将两种模型的预报值进行比较分析。
1 基本原理
1.1 Kalman滤波方程
从上述式子中可以看出，与标准Kalman滤波相比，自适应Kalman滤波增加了自适应调节因子αk，改进了状态增益矩阵Jk。若αk为0，则状态预测信息X（k/k-1）对状态参数估计的X（k/k）影响为0，此时自适应滤波就演变成了最小二乘平差。
2 实例分析
2.1 12211工作面概况
12211工作面位于12采区东翼上部，走向长406m，倾斜长185m，平均开采深度240m，煤层倾角3°，平均煤厚8.7m。地表移动观测站，设计走向观测线一条，倾斜观测线一条，走向观测线与倾斜观测线互相垂直，分别布置在地表移动盆地走向、倾斜主断面上，观测线布设成“十”字型，观测线布置图如图1所示。截止到2015年3月，该观测站共进行了12期沉降观测。
2.2 沉降监测动态预报
地表移动监测网需要周期性重复观测，因此可采用动态数据处理方法，来获取两期之间的变形量。运用动态Kalman滤波技术不仅可掌握系统的当前状态，还可预测系统的未来[4]。
选取了观测线上具有代表性的两个监测点Z03和Q08作为研究对象。在本观测站中，可近似认为各期观测时间间隔相等，即观测周期一定，因此我们采用了前5期的观测数据对下一期各监测点的状态进行预报，当第6期观测完后，再由2至6期的观测数据预报第7期状态，依次类推。图2为Kalman滤波数据处理流程图。
在预报中，同样采用了标准Kalman滤波和自适应Kalman滤波两种算法对第6期至第12期的监测点状态进行滤波预报，表1～表2列出了监测点的预报值，并同相应的实测平差值进行了比较。
2.3 计算数据分析
通过实际计算分析，采用标准Kalman滤波预测模型和自适应Kalman滤波模型进行矿区地表沉降预测均是可行的，能够满足精度要求。并且对于整个开采过程中受开采影响较小的监测点，预报效果会较好。如监测Z03，从表1中可以看出，该点各期预报值与实测平差值之差均在2.3cm以内，且两种方法得出的中误差分别为1.58cm、1.02cm，预报的精度相对较高。而点Q08受采动影响较为剧烈，则期预报值与平差值之差出现了较大的值，如7.8mm、7.2mm等。
从表1和表2中预报值与实测平差值之差及中误差的比较来看，采用自适应Kalman滤波算法比标准Kalman滤波算法对监测点各期状态的预报精度要高。
3 结束语
Kalman滤波模型是一系列递推公式，其预测模型能实时地进行自我修正和预测。采用标准Kalman滤波预测模型和自适应Kalman滤波模型进行矿区地表沉降预测均是可行的。为了克服一般Kalman滤波器存在的发散问题，本文采用自适应Kalman滤波方法来进行沉降预报，效果很好。根据实例证明，自适应Kalman滤波模型能够更好地用来进行地表沉降的动态预报。
参考文献：
[1]吕伟才，秦永洋．孙兴平，等．Kalrmn滤波在地表移动观测站沉降监测中的应用研究[J]．合肥工业大学学报：自然科学版，20ll，34（9）：1370-1374．
[2]宋业磊，路鑫．改进的卡尔曼滤波方法在矿区变形数据处理中的应用[J]．中州煤炭，2009（11）：20-23.
[3]陈蕾，刘立龙，陈东银．自适应卡尔曼滤波法用于变形监测数据处理[J]．测绘工程，2008，17（1）：48-50．
篇8
Abstract: The coal mining will inevitably involve through projects,through engineering high precision and the most common approach to improve the accuracy is to add survey the top side.The precision of the edge of gyro directly decide the accuracy of the wire.At present,the gyro theodolite can not only be used to direct azimuth,but also to address the accumulation of accidental errors of the underground conductor wire,to improve the strength and accuracy of the downhole control. In particular, additional surveying a gyro side, the differences affect the postion accuracy, and thus there is the subject of the best position to select additional surveying gyro edge. In addition, the location of the encounter point also have a certain influence on the accuracy,so to find the location of the best encounter is also a great improvement of the accuracy.The first part of article discusses the ideal situation that the underground conductor regard as a straight wire.In the last of one , this article takes examples that prediction of the breakthrough error in Xing Fu coal mine ventilating shaft., discussing the best position of an additional gyro-side with the use of mathematical searching method andorientation of gyro-theodolite,comparing with the design of A and B to come to a conclusion.
Key words: breakthrough survey; error prediction; gyro-side; gyro orientation
0引言
贯通测量对采矿生产起着尤为重要的作用，必须采取有效措施保证其测量精度。导线中加测陀螺定向边可以减少终点的横向误差。陀螺定向边加在什么位置，从而取得最优的成果，是本文要阐述的问题。
1 阜矿集团兴阜煤矿贯通误差预计
1.1 两井贯通概况
本文介绍兴阜煤矿南风井到提升斜井井下贯通工程的概况,由于井内地质构造复杂，以混合抽出式通风作为通风方式，并采取两井同时以全断面相向掘进的施工方法。
贯通导线示意图如图1：
图1两井贯通示意图
1.2贯通相遇点的最佳位置[4]
最佳贯通位置处的坐标系为图纸坐标系，即图纸左下角，横、竖轴分别为y、x坐标，、为地面和井下导线总个数。 地面导线顶点的重心在轴上投影[5] =544m
井下导线顶点的重心在轴上投影=344m
=75.69+116=119.69m
最后求得最佳贯通相遇点418.134m，即图上导线25-26边上一点。如图2：
图2最佳贯通位置示意图
2 兴阜煤矿改造风井通方案设计
确定最佳贯通相遇点后，本文设计A、B两套方案，A方案仅在风井处加测定向边，B方案还在风井与贯通点之间的最佳位置处加测一条陀螺边。基本思想为：两套方案在井上近井点布设、平面联系测量中采用相同的方法，只是在井下导线测量中采用二种不同的方法。各项测量的误差参数均根据《煤矿测量规程》中的限差规定反算求得。
2.1 A设计方案与误差预计
2.1.1近井点布设
采用GPS网测设地面控制点，选用E级精度测设两井口附近的近井点A、B,为保证GPS网图形精度，至少应以两个高级点为基础，保证精度的前提下根据本矿区实际情况，联测两个高等级控制点，采用边连接的形式。GPS网图形设计主要取决于用户的要求，经费，时间，人力以及所投入接收机的类型、数量和后勤保障条件等【2】【3】。
误差估算如下：
（1）
其中，—固定误差；b—比例误差系数；s —A、B两点距离；—近井点A和B之间的边长中误差 。
（2）
其中，—S边与贯通重
要方向x'之间夹角。
2.1.2井下导线布设
采用索佳SRX2型全站仪测角量边，标称精度测角，单棱镜精度。要求施测按《煤矿测量规程》有关规定，一般边长160m，各角度独立测量两次。
（1）测角误差(角度独立测量两次)：
（3）
—井下测角中误差；
—K点与各导线点连线在轴上的投影长度，可以直接从误差预计图2上量取，其值见表1。
图2最佳贯通位置示意图
表1 投影长度统计表
（2）量边误差：
(4)—井下光电测距的量边误差，一般按仪器厂家给定的计算公
式确定；—导线各边与轴的夹角，其值见表2。
表2 夹角COS值统计表
（3）井下导线总误差：
(5)
水平重要方向上的误差预计。
a地面采用GPS测量误差引起K点在x'方
向上的误差
（6）
（7）
其中a、b含义 同（1）式；—两近井点连线S与贯通重要方向 轴之间的夹角。
b定向误差引起K点在方向上的误差：
改造风井陀螺定向的误差所引起K点的误差：
(8)
—井下导线起始点与K点连线在y'方向上的投影长度，可由预计图上直接
量得分别代入公式(7)得：
(9)
c井下导线测量误差引起的K点在方向上的误差为：
d贯通相遇点K点在方向上的总中误差为：
K点在方向上的误差预计为：
2.2B设计方案与误差预计
由于实例中导线走向复杂，边长长度不一，不能适用前文所推导的加测陀螺边最佳位置公式。此方案与A方案的不同之处在于： 此方案随意加测一条陀螺定向边，其他条件
都相同，不做赘述，只说明井下导线布设情况。B方案贯通重要方向上总误差预计：
(10)
由于在风井和贯通点之间加测了一条陀螺定向边，将这段导线分成两段，则导线边i之前的重心为，B方案不同于A地方在于：
（11）
贯通相遇点K点在方向上的总中误差为：
（12）
—井下导线测角误差； —井下陀螺边定向误差；
—井下测角中误差；—各段导线点至本段导线重心点O连线在轴上的投影长度；—由加测陀螺边的末端点至导线终点的各导线点与K点连线在轴上的投影长度。井下导线量边误差，地面导线误差，陀螺定向误差和A方案误差相同，故只要求出此时的最小值时，此方案误差预计最小，即以不同导线边加测陀螺方向为变量，求此时极小值。下面利用EXCEL表格计算此式在加测陀螺边不同位置时总误差见表3。
表3 误差统计表
总误差随加测陀螺边位置不同的变化函数
如图4。
(13)
K点在方向上的误差预计为：
3 结论
在井下导线中加测一定数量的陀螺边，可以进一步限制导线偶然误差的积累，改善井下控制的强度和精度。结合阜矿集团兴阜煤矿实例，方案A在没有加测陀螺边的情况下K点在方向上的误差预计为，方案B在边22--23上加测一条陀螺边时，K点在方向上的误差预计为，精度提升19%，非常显著。结论适用于中短距离的巷道，对于较长距离的巷道或地下线状工程，可以讨论加测两条或更多陀螺边最佳位置，从而提高贯通工程的测量精度。
图4 误差变化图
参考文献
[1]中华人民共和国能源部.煤矿测量规程[Z]，1989.
[2]中华人民共和国建设部.工程测量规范[Z]，2008.
篇9
关键字：
测绘工程；专业认证；培养模式；测绘新技术
一、引言
随着空间技术、计算机技术、信息技术以及通信技术的飞速发展，测绘科学经历了“传统测绘”、“数字化测绘”，再到“信息化测绘”的快速变革[1]。特别是2014年1月和2015年6月，国务院办公厅分别和批复了《关于促进地理信息产业发展的意见》(〔2014〕2号)和《全国基础测绘中长期规划纲要（2015-2030年）》，极大地推动了我国测绘地理信息产业发展，在国家政策驱动和国家测绘地理信息局的总体战略部署下，现代测绘技术突飞猛进，地理信息数据获取、处理、分发服务等领域的关键技术不断取得突破，测绘行业呈现跨越式发展，这给我国测绘教育提出了新的挑战，同时也对高等院校培养服务于测绘地理信息行业及相关部门的应用型、复合型人才提出了新的要求。为推进中国工程教育改革，提高工程教育质量，建立与工程师制度相衔接的工程教育认证体系，促进工程教育与企业界的联系和中国工程教育的国家互认，提升国际竞争力[2]，教育部2006年启动了工程教育专业认证试点工作，2009年后进入普及推广阶段，标志着我国高等工程教育迎来了一个新的发展契机，并于2015年3月，中国工程教育专业认证协会推出了最新的《工程教育认证标准》（修订），设置了通用标准和专业补充标准。作为工科特色鲜明的测绘工程专业，我校正在积极按照工程教育认证标准开展测绘工程专业建设及认证工作。为达到工程教育认证标准（2015年版）和“信息化测绘”时代对高校测绘工程专业人才的培养要求，测绘专业应制定符合认证标准、学校定位和适应当前社会经济发展需要的测绘工程专业培养目标[3-4]，为此提出新的培养目标，即注重现代测绘学科新理论新技术、专业技术能力、工程设计与管理能力、团队合作、组织与领导能力、继续学习能力的培养和评价，关注毕业生社会认同感及用人单位的信息反馈，体现新测绘时代高级工程技术人才的本质要求。面对新的培养目标，如何更新教育思想观念，改革创新人才培养模式是目前测绘工程专业教学改革的当务之急[5]。为此，本文以河北工程大学测绘工程专业为对象，探讨工程教育论证建设背景下，为适应当前社会经济发展对测绘专业人才的需要，在测绘工程专业培养模式方面做的一些改革尝试。
二、培养模式改革与实践
（一）融入新技术，更新教学内容
当前，测绘新设备新技术日新月异，使测绘的作业方式、生产手段和组织形式都发生了变化，不仅提高了测绘效率，而且大大减轻了测绘人员的劳动强度。为了保证测绘工程专业学生紧跟测绘新时展步伐，在专业课教学方面应当确保教学内容与时俱进，不断融入本专业的新技术和新应用的相关知识[6]，引导学生不断去接受专业前沿信息，以高新技术突出测绘学科的作用。近年来，我校测绘工程专业不断引进了TrimbleGPS测量系统、低空无人机、轨道几何状态检测仪、三维激光扫描仪等先进设备与技术，而相关课程的教材对最新仪器的使用方法和测量新方法原理涉及的不多[7]，为了使学生对这些新设备新技术相关知识与应用有足够的了解，相关教师对《工程测量学》、《摄影测量学》、《GPS原理与应用》以及《变形监测及数据处理》等专业课程的教学内容进行重新设计、拓展和深化，并随着测绘科学的发展不断更新、完善教学内容，保障教学内容与专业发展不脱节的同时，促进学生对专业的认知，激发学生从事本专业的兴趣。
（二）拓展新的实习环节，加强学生专业技能培养
测绘工程专业必须注重实际动手能力与技术应用能力培养，不仅要培养学生外业操作和维护仪器设备能力，而且也要培养学生运用专业软件进行内业数据处理能力，特别需要加强学生使用测绘新仪器新技术的专业技能培养，促进学生紧跟新时代测绘发展的步伐[8]。因此，在保障传统基础测量实习与设计环节的基础上，包括测量学实习、数字化测图实习、控制测量课程设计与实习、GPS实习、工程测量课程设计与实习和毕业实习等，对各项实习内容进行整合调整，借助引进高、精、尖仪器设备，拓展测绘新技术的实习环节，如增加多功能全站仪应用实习、轨道精调课程设计、3D激光扫描仪使用与数据处理实习、高光谱仪使用实习、遥感实验以及工程结合的无人机低空摄影测量实习等。另外，鼓励学生自主探索，组建测绘机器人、3D建模、GPS定位与技术、低空无人机、遥感等兴趣小组，并每年举办综合测绘技能大赛，锻炼、提高和检验测绘工程本科生测量技能，为今后就业增强了竞争力，例如，目前累计成立50人的无人机摄影测量兴趣小组，完成了邯矿集团太行矿区、永年广府古城、平山县营里镇石榴沟村等区域的飞行方案设计、无人机航拍、像控点测量、数据处理和立体测图等工作，激发了学生的学习兴趣，提高了学生的专业技能。
（三）开拓实践基地，提供多样化工程实践机会
近年来，我校测绘系在不断完善校内及邯郸市内实习场地的同时，积极面向社会，开拓省外、企业实习基地建设，注重校企合作，建立校企联合的测绘工程专业实习与就业基地。目前，测绘工程专业已与山西省煤炭地质物探测绘院、开滦集团、中煤设计工程有限责任公司、中地数码集团有限公司、河北博翔地理信息技术有限责任公司以及一些煤矿企业等签订了校企联盟协议和校外实习基地协议，建立了近20余个教学实践科研基地，并在相应的实践基地聘请具有高级职称和丰富工程实践经验的工程师进行指导；另外，鼓励学生在GPS应用、三维激光扫描仪应用、三维校园建设等方面进行工程模拟实践，开展以“在工程实践中成长”为主题的项目现场实践等活动。通过多层次、多领域、多形式、多内容的实践教学基地建设，为测绘工程专业本科生提供多样化工程实践机会，保障课堂理论学习与工程实践无缝结合，培养学生实际动手能力以及应用理论知识和技能解决实际问题能力，激发创新能力，同时在工程实践中，有利于培养学生团结合作、爱岗敬业、艰苦拼搏的良好专业素养，为他们今后进入社会打下坚实的基础。
（四）创新培养方式，实施导师制
在创新培养方式方面，测绘工程系通过一系列辅助措施来对学生进行思想引导、生活指导和专业知识学习辅导，如组建生活和学习兴趣小组，对优秀本科生实施导师制。值得一提的是测绘工程本科生导师制在学院最先实施，其做法是：在刚进入大二阶段学生中选取成绩优秀或动手能力强，具有较强专业兴趣的同学，安排测绘系具有博士学历或经验丰富的教师作为本科生导师，每位导师可带3～6位本科生进行跟踪指导，并在以后学习阶段实行淘汰制，目的是为学生提供一种与专业老师接触和交流的途径，帮助解答学生思想、生活和学习所遇到的各种问题、特别是在专业课程学习与实践中遇到的问题，培养优秀拔尖学生的同时激发学生之间良性竞争，以及学生对专业知识和技能学习的动力。目前，测绘工程系本科生导师制已实施3年，从学生成绩、参与工程实践与课题的能力和积极性以及创新项目申请来看，该项制度取得较好的效果。
（五）结合教师科研课题，促进学生综合能力培养
针对《工程教育认证标准》和我国高等院校的教学宗旨和教学目标，测绘工程专业培养应当鼓励学生参加科研，科技创新活动，提高学生的科技创新能力。因此，在本科生培养过程中，需要充分利用大学生科研创新项目以及老师科研课题，吸收优秀大学生加入到教师的科研或科技服务项目中来，培养学生针对实际科研问题进行思考分析和寻求方法解决的能力，并让学生经历从项目方案设计到组织实施再到验收的全过程，获得丰富的实践经验。通过产、学、研结合的培养模式以及教师的言传身教，给学生创造从事测绘生产、科研活动的机会，帮助学生了解学科前沿，引导学生制定研究计划及撰写科技论文，不仅有利于学生巩固和拓展所学的理论知识，锻炼其实践与自身创新能力，还有利于提高学生综合能力[9]；同时也有利于促进教师将科研融入教学，及时给学生灌输学科发展的前沿和动态信息，提高教学质量。近三年来，在教师的指导下，针对矿区变形监测、土地权属确定，地籍测量、地形图测绘、轨道精调、线路测量、边坡放样与监测、流域下垫面信息提取、种植结构提取、流域资源环境监测等，测绘工程专业本科生400多人次参与完成教师横纵向科研课题40余项，申请获得省、校级大学生创新、创业实践项目9项，极大地锻炼和提高了学生的实践动手能力、创新能力、组织能力、社会适应能力和竞争能力，促进了学生综合能力的培养。
三、结语
在工程教育认证建设背景下，面对信息化测绘时代和工程教育认证标准对测绘人才的要求，进行测绘工程专业培养模式改革是培养符合当前社会经济需要的创新性复合型测绘人才的首要任务。本文从更新教学内容、注重学生技能培养、实践基地建设、导师制和引导学生参与科研等方面阐述了近年来我校测绘工程系对专业人才培养模式的一些做法和取得的成效，不仅为河北工程大学测绘工程专业达到工程教育认证标准相关要求奠定基础，也为信息化测绘时代测绘人才培养以及其他工科专业人才培养提供一种新思路；但同时应该注意到，测绘专业人才培养必须紧跟测绘时展步伐，因此人才培养模式需要不断改革创新，并在实践中得到不断的改进与完善。
参考文献：
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0 引言
安全工程专业的高等教育在我国近几十年来正经历从无到有、逐步发展成熟的过程。安全工程专业的应用领域已到人们生产、生活的各个方面，对于提高安全管理水平、保证公众的安全与健康、防止特大重大事故的发生和保证人员财产免受损失都有十分重要的意义。而作为一门成长中的新兴的综合性的学科，安全工程学科领域的交叉性、横断性、跨学科和跨行业的基本特征突出。如何从本校、本地的实际情况出发，结合市场结安全工程人才培养的需求，确定安全工程专业的培养目标、人才培养模式以及构建合理且具有特色的课程体系，不仅关系的专业的发展方向，而且关系到该专业能否在激烈的人才市场竞争中生存。
1 煤炭行业安全工程应用型高级技术人才培养的必要性
煤炭工业为我国国民经济的重要支柱产业，在未来相当长的时期内，煤炭作为主要能源的战略地位不会改变。原煤炭部长王显政曾指出：兵不强是目前煤炭行业面临的最严重的问题之一，必须发展煤炭教育，建设一支与新兴工业化相适应的煤矿技术队伍。煤炭行业急需各类专业技术人才，包括安全工程专业人才，需要熟练掌握安全基本理论、基本知识；掌握煤矿通风、瓦斯、粉尘、火灾、水灾以及顶板灾害知识，具备各种灾害的防治与控制能力；具备能够进行生产安全管理、安全运行监察，安全培训、安全评价等综合性能力；有较强的自学能力和独立思考能力；有一定的创新能力，有较好的分析问题和解决工程问题的能力的安全工程专业应用型高级技术人才。
安全工程又是安全科学技术综合科学的重要分支学科，是一个多学科高度交叉和综合性很强的专业。对于煤炭行业安全工程，更是涉及到地质、力学、电子、机械、空气动力、化学以及系统工程、管理学、心理学等学科。因此，人才培养模式的制订上，既不能搞所谓的通才教育，也不能过分强调专业面很窄的专才教育。要围绕市场需求，从行业特点出发，紧紧围绕“安全”主线，以煤矿安全为主，其他行业为辅的应用型高级技术人才的培养，充分体现学校的特色和优势，才更具有活力、生命力。
2 安全工程应用型高级专业人才培养目标和模式
辽宁石油化工大学顺华能源学院是按新机制、新模式大学与科研院所合作创办的一所以能源学科为主的独立学院。结合学院自身特点，根据人才市场的实际需求，确定安全工程专业的培养目标为：培养德、智、体全面发展，知识、能力、素质协调发展，能分析和解决实际问题，适应矿业安全生产需要，具备安全工程设计施工、安全生产监察与管理等方面的知识和能力，能从事安全科学、技术与工程领域的技术开发、监测、评价、管理和教育等方面的工作，具有创新精神和实践能力的应用型高级技术人才。
根据学院安全工程专业人才培养目标，制订的人才培养模式有以下几方面特点：
①以就业为导向，开展全面素质教育。在公共基础课上加强基础素质教育的投入，为将来学生综合素质发展打下坚实基础。
②以煤为主，加强适应煤炭行业人才需求的针对性。根据社会人才需求，借鉴一些高校的办学经验，根据三本院校学生群体的特殊性，其专业定位在立足辽宁、面向全国，为煤炭行业（含中小煤炭企业）、地方经济和社会发展提供应用型人才。
③学研结合，注重培养人才的创新性和科学性。依托中煤科工集团沈阳研究院在煤矿开采、煤矿瓦斯与通风安全技术、煤矿产品安全技术等先进的设备条件及科研方面的优势以及辽宁石油化工大学在师资、教学、学科建设方面的经验和积累，构建产学研融为一体的创新型人才培养模式。
④“能知结合”，提高综合能力。我们在注重理论课程教学的同时，加强了实践教学环节，做到理论与实践相结合，较好地提高了学生理论联系实际的能力，培养学生的实际工作技能，提高综合能力。
⑤“博先于专”，注重宽口径发展。为进一步拓宽专业口径、扩大知识面，与采矿、地质、机械、电气等专业的必修专业基础课或专业课有机结合，使学生了解本学科内其他专业的专业基础课及本学科科学技术最新成就与发展趋势，发展学生个性和特长，充分满足学生的不同知识需求。
3 重视安全工程专业知识结构的系统性和连续性，优化课程体系
课程设置即要符合培养目标，又要与培养人才所具有的知识结构、能力结构相适应。根据本专业培养目标，优化课程设置，使之成为“传授知识，培养能力，提升素质”的融会贯通、紧密结合、有机联系的课程体系。
一是公共课、基础课知识以“够用、会用”为原则，适当压缩公共基础课和学时比例。并将思想品德素质、文化素质、身体心理素质教育渗透到了公共基础课程中，全面提高学生责任心、事业心，有较好的文化道德修养，有健康的心理素质，掌握基本的计算机能力以及基本的工程运算应用能力，掌握一门外语，从而提高综合素质，以适应煤炭行业特殊的生产环境。
二是增设安全大类专业基础课程的开设。除工程类的专业基础课程外，为树立大安全意识，将安全管理学、安全系统工程、安全人机工程学等课程纳入专业基础必修课，突出了学科特色。
三是强化煤矿安全工程的专业核心课程，在设置通风、瓦斯、粉尘、火灾、监测监控等专业课程的基础上，及时增设当前行业关注的水灾防护理论以及行业热点问题——安全评价理论与方法课程，突出行业特色与学校优势。
四是通过增设有关学生有兴趣、市场热点的大安全专业选修课程，增加对专业选修课程的可选范围，使学生根据个人知识的需求选课，按照不同方向的研究和社会、市场对人才的需求进行选课。
五是在知识内容方面及时将新技术、新材料、新工艺、新设备补充到教学内容中，保持教学内容的实用性和先进性。
4 以提高应用能力为本位，加强实践教学环节
安全工程专业其实践性和综合性较强，特别是煤炭行业，专业人才应该具备煤矿通风技术及瓦斯、火灾、水灾、矿尘、顶板灾害的防治与控制能力，及时掌握煤矿安全的发展动态，同时应具有独立思考能力、创新能力、有较好的分析问题和解决工程问题的能力。加强实践教学环节，不但使学生的理论教学得到进一步巩固和加强，还可以提高学生的应用能力。
学院一方面积极建设完善采煤模型、矿井通风、矿井安全等实验室，一方面充分利用沈阳研究院的国家煤矿安全重点实验室，以及学院的采矿、地质、测绘等地矿类专业及机械制造、自动化等专业的有关实验室，为本专业课程实践提供了强有力的支撑。
实习基地建设是学科教学基本建设中必不可少的一个重要环节。除充分利用工程训练中心提高学生实际动手能力和操作能力外，还有针对性地建立了抚顺矿业集团、铁法煤业集团、沈阳煤业集团、煤科总院抚顺分院等涉煤企业为主的实习基地近20多家，为学研和科研工作的开展提供有利条件，同时也对毕业设计及论文的写作准备素材，拓展思路。
毕业设计环节，结合煤矿生产实际以及老师的科研课题，提供选择切合实际的毕业设计课题，旨在解决企业一些实际问题，具有一定的工程实践和应用价值。与此同时，建立健全有效的质量监控体系、科学评价体系，确保学生毕业设计（论文）质量稳步提高。
5 结语
校企合作、立足煤炭、注重实践，培养安全工程应用型高级技术人才，彰显学院安全工程专业人才培养特色。培养结构合理的双师型专业师资和科研队伍，教学管理有特色，教学质量监控措施得力，使得学院安全工程专业稳步发展。在安全工程专业教育的建设中，还需要特别注意注重教学方法改革，提高教学质量，完善教材建设，注意处理好煤矿安全与大安全的关系，安全工程专业与国际社会的接轨问题，以市场人才需求为导向，发挥沈阳研究院以及辽宁石油化工大学的自身优势，办好、办出自己的特色。安全是人类永恒的主题。随着科学技术的进步和市场经济的发展，人们对自身的生命和安全将越来越重视，培养安全工程应用型高级技术人才的高等院校任重而道远。
参考文献
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植被在地球占很大的比例，陆地表面的植被遥感观测和记录的第一表层，是遥感图像反映的最直接的信息。作为地理环境的重要的组成部分的植被，与一定的气候、地貌、土壤条件相适应，受多种因素控制，对地理环境的依赖性最大，对其他因素的变化反映也最敏感。因此人们往往通过研究的地表植被的分布情况、生长的健康状况、植被不同季节的NDVI值的变化来分析和植被相关的地理环境变化, 通过研究地物各种的信息来研究与之相关的地理环境的状况，为地表的植被分布、地表沉降监测、全球变化、地表植被覆盖变化监测等研究提供重要的基础参数数据。
2 NDVI在矿区地表植被分类中的应用
3 基于NDVI的矿区地表植被指数提取
3.1 基于NDVI的监督分类训练样本的提取
密度分割是一种用于影像密度分层显示的彩色增强技术。原理是将具有连续色调的单色影像按一定密度范围分割成若干等级，经分层设色显示出一种新彩色影像。常用于航空像片、多光谱扫描影像和热红外扫描影像等单色影像的彩色增强。因地物光谱特性是由其影像密度（灰度）反映的，而人眼对灰度的辨别能力不足以充分利用影像灰度的细微差别所提供的地物特征信息，故密度分割是一种有助于目视判读的影像密度分析方法。
结论
本文通过经NDVI处理的常村矿、石圪节矿、王庄矿、五阳矿、漳村矿五个矿区的SPOT2/4卫星遥感影像的研究，依据矿区植被类别对应的NDVI值进行的监督分类，分析植被分类结果表明：
（1）、矿区地表的植被受季节的影像是十分的明显的，其植被的NDVI值随着季节的不同的呈现出一定的变化规律，从这些变化规律中我们可以知道自然环境的变化对地表植被影响是十分明显的。
（2）对于矿区的植被分类,我们必须把季节因素和气候水分考虑进去,因此矿区植被类别处于动态变化当中。同时也说明基于NDVI方法提取监督分类的训练样本是一种有效的途径。
（3）由于冬季和春季初期植被指数比较低,可以选择这个季节做地表矿物的岩性分析和解译,有利于排除植被因素的干扰。
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【文章编号】0450-9889（2017）03C-0120-03
工程专业认证是我国高等教育评估体系的重要组成部分，是提高工程教育质量的重要途径。2013年6月19日，我国成为《华盛顿协议》签约预备会员，标志着我国的工程教育认证体系初步具备了与国际认证的“实质等效”性。其中，2015版工程教育认证通用标准明确指出：“专业必须有明确、公开的毕业要求，毕业要求应能支撑培养目标的达成。专业应通过评价证明毕业要求的达成。”因此，评价学生的毕业要求达成情况，评估培养的毕业生是否合格、是否达到了制定的培养目标就显得尤为重要。本文基于2015版中国工程教育认证通用标准规定的毕业基本要求，对湖南科技大学采矿工程专业学生进行了毕业要求达成度评价，分析存在的主要问题，并提出对策。
一、毕业要求达成度评价机制
采矿工程专业学生毕业要求是通过一系列的课程教学、实践教学和其他辅助教学过程来实现的。根据毕业基本要求，设置了相应的教学环节。专业毕业要求的达成情况按照制定的11条毕业要求内容进行评价。
（一）评价对象。采矿工程专业毕业要求达成度评价的对象是制定的每一条毕业要求、各条毕业要求对应的指标点及各个指标点所对应的支撑课程，进而构成以支撑课程、指标点、毕业要求为主线的三重评价对象体系。
（二）评价原理。采矿工程专业毕业要求达成度评价采用课程考核成绩分析法，以课程考核材料为主要评价依据，对各门课程（包括实验教学、实习教学、课程设计、毕业设计等在内的所有教学环节）达成毕业要求的情况进行定量评价。通过统计某项毕业要求指标点在不同课程中的相应试题的平均得分比例，并赋予本门课程贡献度权重，最终计算得出该项毕业要求的达成度评价结果。
（三）评价依据。毕业要求达成度评价的依据材料为所有参评课程的所有考核材料，包括考试试卷、大小作业、实验报告、实习报告（认识实习、生产实习和毕业实习）、课程设计、毕业设计等。但是，专业认证评价小组在进行各课程达成度评价前，需对选取的评价依据材料进行合理性认定，符合要求的才可以用来评价。
（四）评价机构和评价人员。毕业要求达成度评价是工程专业认证程序中重要的一个环节，学院及教学系部都应该高度重视。首先，要成立专门的毕业要求达成度评价领导小组，小组组成人员包括学院主管教学的副院长、采矿工程系主任以及分管教学的副主任、采矿工程专业部分资深教授。其次，参与评价的人员涵盖了采矿工程专业所有任课教师及为采矿工程专业学生开课的相关专业教师。
（五）评价周期。毕业要求达成度评价的周期为2年，即在每届采矿工程专业学生的第二学年末与第四学年末分别进行毕业要求达成度评价。
（六）评价标准与结果。依据本校的办学体制、办学特色、采矿工程专业的培养目标、毕业要求，结合R堤氐恪⒔萄效果、教学经验，由采矿工程专业工程认证工作领导小组研究讨论，将毕业要求达成度评价合格标准值设定为0.65。即每条毕业要求对应的指标点的最小评价值大于等于0.65，则判定该项毕业要求达成。在评价工作完成后，要总结、整理形成“毕业要求达成度”记录文档，包括“毕业要求达成度评价表”“课程达成度评价表”等，根据制定的毕业要求达成标准明确评价结果是否“达成”。
二、毕业要求达成度评价方法与步骤
科学、完善的评价机制是毕业要求达成度评价的前提和重要保证，是达成度评价高效开展的基础，而合理、便捷、可操作性强的评价方法与步序是毕业要求达成度定量评价按质保量完成的直接途径。达成度评价以毕业要求为出发点，又以毕业要求为落脚点，通过对各个教学环节、教学活动进行具体评价计算，获得各项毕业要求的评价结果值。毕业要求达成度评价具体的步骤如图1所示。
（一）制定毕业要求。依据中国工程教育专业认证通用标准、湖南科技大学的办学理念、采矿工程专业的培养目标及培养方案，经学院工程专业认证领导小组、工作小组会同行业、企业专家，充分研究讨论，共同制定采矿工程专业所培养的毕业生要求达到的内容。
（二）指标点、课程体系及达成度目标值。由学院工程教育专业认证工作领导小组会同采矿工程专业责任教授对每项毕业要求进行详细分解、阐释；根据采矿工程专业的特点及教学的实际情况，确定每条指标点所支撑的课程（一般不超过3-4门）。值得注意的是，此处的支撑毕业要求指标点的教学课程应该是教学计划与培养方案明确了学分值及考核方式的教学活动与教学环节。然后，依据各门课程对指标点的贡献度大小，为它们分配合理的“权重”值，各个指标点的支撑课程权重值的和等于1。
（三）评价依据的合理性确认。毕业要求达成度评价所采用的基础数据、原始数据来源于参评的各门课程的考核材料，若是基础数据不符合要求、存在问题，那么得出的评价结果也就不准确、不可信。因此，在进行各支撑课程的达成度评价之前，采矿专业认证达成度评价小组必须对课程的考核材料如课后平时作业、报告、设计、试卷、大作业等进行合理性确认。主要包括以下几个方面的内容：
1.课程考核的内容是否完整体现了对相应毕业要求指标点的考核（试题的难易度、题型比例、覆盖面等）。
2.考核的形式上是否合理（除了学期末的课程试卷笔试外，是否采用了大作业、小论文、大设计的形式考核）。
3.在课程考核成绩的认定上是否严格。
对于评价依据的认定应明确给出是“合理”还是“不合理”的结论；要是评价依据“不合理”，那么应该舍弃该评价依据作为基础数据进行课程达成度评价。
（四）课程达成度评价。基于经过合理性确认后的支撑课程的各类考核材料（主要包括期末考试试卷、报告、小论文、设计、大作业等），开展该支撑课程对各项毕业要求指标点的达成度评价。主要过程为：（1）选取评价样本，针对待评价的支撑课程，根据学生人数的数目，选取具有代表性的考核材料样本，即样本中好、中、差的数量比例大概相等，简化的做法为选取一个教学班的课程考核材料；（2）待评的支撑课程对应所分解的某条指标点的达成度评价结果的计算公式为：
（五）分项毕业要求达成度评价的计算。课程达成度评价结果及毕业要求指标点达成度评价结果均采用最小值的规则，即支撑课程的评价结果取评价周期内各年度最小值，而某一项毕业要求的评价结果取各指标点的最小值，若最小值大于等于所规定的评价标准则该项毕业要求认定达成。将获得的各支撑课程的评价值进行叠加，得出对应指标点的评价值，进而可以求得该项毕业要求的达成度评价结果。最后，根据上述评价机制所确定的评价达成标准，判定此项毕业要求是“达成”以及“未达成”，并作出必要的问题说明。
三、毕业要求达成度评价实践
下面将以湖南科技大学资源环境与安全工程学院采矿工程专业2016年度进行的工程教育认证为例，探讨专业认证过程中毕业要求达成度评价环节的具体实施，其中详细的评价计算是根据“毕业要求3”进行的。
（一）毕业要求。根据2015版中国工程教育专业认证通用标准要求，结合湖南科技大学采矿工程专业2015版培养方案、培养目标，由学院教学指导委员会，并邀请煤炭行业、企业专家进行研讨，确定采矿工程专业培养的毕业生要求达到11项的具体内容。
（二）指标点分解、支撑课程及权重值。学院工程教育专业认证工作领导小组会同采矿工程专业各责任教授组织讨论，对制定的每项毕业要求进行详细分解。在此基础上，依据培养目标、通用标准要求确定2-4门课程作为每条指标点的支撑课程，并由各门支撑课程对毕业要求的贡献度合理分配“权重”值。以采矿工程专业“毕业要求3：掌握矿山开采方法与岩层控制、矿山压力及岩体工程测试、矿山灾害控制等专业知识，能够设计满足特定需求的资源开采方法、矿井生产系统、矿井安全系统、井巷（或隧道与硐室工程）和工艺流程等”为例，将其分解为4个指标点，每个指标点均对应了2-4门的支撑课程，并分别赋予了表征支撑强度的权重值，每条指标点的目标达成度为1。“毕业要求3”指标点分解及其达成度目标值如表1所示。
（三）确认评价依据的合理性。对“毕业要求3”各指标点支撑课程的考核材料（试卷、作业、报告、设计等）进行考核内容、考核形式、考核成绩认定是否严格等方面进行合理性确认，然后给出该课程评价依据是“合理”还是“不合理”的结论。表2为指标点3.1中课程煤矿开采学的合理性确认表。
（四）课程评价及毕业要求达成度评价计算。在对“毕业要求3”的各支撑课程的评价依据进行了合理性确认后，分别针对2010级和2011级采矿专业学生的考核结果开展课程达成度评价。以煤矿开采学为例，抽取2010级采矿2班及2011级采矿1班的期末总成绩为样本进行统计，根据评r值公式计算出煤矿开采学对“毕业要求3”各指标点的达成度评价结果（如表3所示），最终结果一项取两年中的最小值。
根据以上同样的方法，抽取2011级和2010级班级的其他课程考核材料样本，完成各自对“毕业要求3”指标点达成度的评价值。最后，将“毕业要求3”的13门支撑课程的达成度评价结果进行汇总填表，如表4所示，并对各指标点的评价值求和，取最小值作为“毕业要求3”的最终评价结果。由表4可知，“毕业要求3”的达成度评价值为0.71，结果为“达成”。
（五）存在的问题与对策。毕业要求达成度评价是对毕业生培养质量的一次检查，是评价专业培养目标、毕业要求的达成情况，是当前教学状态下工程教育专业教学效果、教学质量的信息反馈过程。本次采矿工程专业“毕业要求3”的达成度评价结果虽然为达成，但是仍反映了一些不足与问题：一是对矿井初步设计、采区设计、硐室施工设计能力不足、现行有关矿井法规、规程、规范不够熟悉；二是设计图纸、报告质量不高。应进一步重视和加强课程设计及毕业设计对应的实践教学环节的考核，严格执行实纲。
【参考文献】
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篇13
工程地质是地质学中直接面向工程应用的而一个学科分支，是将地质学理论应用于工程实践的一门学科。工程地质学研究人类在工程建设活动中与自然地质环境有关的地质问题，以地质环境与工程建设二者相互制约、相互作用、相互和谐的关系以及由此产生的地质问题为研究对象。包括对工程建筑有影响的工程地质问题和对地质环境影响的环境地质问题。该专业除要求学生拥有扎实的岩石、地质构造、地层学等基本地质知识外，还需要掌握野外工程地质工作的基本技能和方法。为此，中国矿业大学煤矿工程地质研究所（系）利用杭州市区丰富的地质教学资源，开展了多年的大学生工程地质野外实习教学工作，取得了较好的效果，本文结合杭州工程地质野外实习教学的内容进行一些有益的探讨。
一、杭州实习区概况
杭州市及近郊一带位于浙江省北部，处于长江三角洲之南缘、杭州湾西侧，地理坐标为东经120°09′、北纬30°15′。西倚群山，东、北接杭嘉湖平原，南临钱塘江。其自然地理位置属天目山余脉与平原交接处的低山丘陵地带。1.地层。杭州地区东、北部平原区多为第四系地层覆盖，中部及西、南部低山区丘陵区基岩大面积广泛出露，大致以西湖为中心，西、南两侧呈弧形环抱，从向内古生界沉积岩层及中生界火山碎屑岩系由老到新依次呈弧圈型条带状出露。岩浆侵入岩仅上天竺新近发现有辉石闪长岩小岩体局部出露外，主要为中—酸性脉岩零星分布。地层从老至新分布为：奥陶系（仅出露其上统上段文昌组）、志留系（总厚1393m，上、中、下统均有出露）、泥盆系（下、中统在本区缺失）、石炭系（下统地层缺失）、二叠系（本区仅有下统地层出露）、白垩系（区内仅出露下统地层）、第四系（本区下更新统缺失）。
区内岩浆侵入岩分布零星，仅于上天竺附近、公路南东侧见一小岩体，侵入于西湖组地层中，为辉石闪长岩体，深灰色，细粒结构，斜长石、角闪石为主，少量正长石、石英、黑云母及辉石，暗色矿物多为绿泥石或方解石交代。其侵入时代为燕山早期第一阶段，相当于晚侏罗纪，与上侏罗统黄尖组火山岩的地层时代基本一致。据物探及区域资料深部有相当规模的中酸性花岗闪长岩的隐伏岩体存在，出露岩体为其在地表的局部露头，辉石闪长岩应为花岗闪长岩体的分异产物。
2.地质构造。杭州地区大地构造位置属于扬子准地台、钱塘台坳、余杭—嘉兴台陷。区域构造为西湖复向斜。南东侧为北东向肖山—球川深断裂沿富春江、钱塘江一线展布，北西侧为北东向茅草山—石荡隐伏断裂，向斜南西端受北西向孝丰一三门湾大断裂沿留下镇西南横街上—茶科所一线所切割，而北东端为北西向祥符桥—南星桥隐伏断裂所截。褶皱大致以西湖为核心，西、南两侧弧形环抱，呈弧圈型条带状展布，外圈为奥陶系、志留系老地层，核部为较新的下二叠统地层，自外而内由老到新依次出露。断裂主要为北东向断裂、北北西向断裂、北北东向断裂、北东东向断裂以及南北向断裂。区内岩层节理普遍发育，且方向有多组，沿上述各组断层方向均有发育。
3.山水地貌。杭州西郊群山环抱西湖，水光潋滟、山色葱郁，北、东一片广阔平原。杭州山水有湖光山色之盛，山、石、洞、泉之美，地貌类型多样。北东向延伸并向南西扬起的西湖复向斜构造，使杭州地势自南西向北东逐渐降低。区内总体可分为山地、平原两大地貌单元：西湖的西、西南大部分地区为低山丘陵区，北、东、南侧为平原区。低山丘陵区内又可进一步分为低山丘陵与山麓沟谷两个小区。平原区分为西湖及北侧菬溪流域的湖沼冲积平原小区和东南侧钱江流域的冲海积平原小区。
二、工程地质实践教学
工程地质实习是工程地质专业本科教学中十分重要的教学环节，是该专业4年教学中必不可少的实习。是学生在学完土质土力学、岩体力学、工程地质学基础、工程地质勘察等课程理论知识的基础上，按工程地质选址勘察、初步勘察阶段的技术要求，通过对工程地质条件的野外实地考察、测绘和有关勘察手段使用的现场参观和实践，使学生获得工程地质实践的感性知识并巩固和深化理论，促进理论与实际相结合，为今后从事工程地质选址勘察或勘察工作打下初步基础。
1.实习内容和要求。岩石、土的肉眼鉴定，地层剖面观察；褶皱和断裂构造的基本判识；岩体结构面类型、结构体形状识别，野外鉴别和判识不同岩体结构类型，岩体结构面测绘统计；土体结构类型识别；地下水类型及水文地质条件的了解；各种环境地质及不良地质现象（滑坡、溶洞、坍塌等）野外识别、调查、测绘，成因和对场地稳定性影响初步分析和评价；以掌握工程地质测绘工作方法为主，并参观了解静力触探、标贯、钻探编录和取样等工程地质勘探手段；在了解杭州市区区域地层、构造等基础上，以浙江大学附近区为主，通过工程地质测绘，资料收集，编制工程地质剖面图、平面图和选址勘察文字报告。
2.实习教学。实习分为四条路线，路线一为大桥地层剖面路线，六和塔钱塘江大桥北铁路线八卦田玉皇山；路线二为钱塘江岸—南高峰不良地质现象调查路线；路线三为浙大—青芝坞—灵峰—玉皇山—玉泉；路线四为浙大—黄龙洞—蝙蝠洞。
实习内容为系统识别杭州地区地层岩性及其分界标志层；进行岩性描述，对出露岩石的颜色、成分、结构、构造、化石和风化程度等进行观察和描述，掌握观察方法和描述要点并采集岩样标本；岩体结构类型野外判别方法；滑坡识别、形态测绘等；洞穴调查、测绘；落水洞、岩溶塌陷调查；岩体节理裂隙统计；判识地貌单元及确定分区界线等内容。
三、工程地质实践教学方法探讨
工程地质学是一门实践性很强的科学，很多的工程地质现象，仅通过书本上的概念、理论而不配合一定的实习，是收不到良好的教学效果的。正如俗话所说“实践出真知”，充分说明了实验实习教学的重要性。通过实习可以验证、巩固和学习与实验有关的理论知识，加深对学科知识的理解，培养学生符合辩证唯物主义的、实事求是的科学思维和严谨的工作作风，激发和培养学生的创造能力。
1.激发学生对工程地质的兴趣。杭州作为实习基地本身对学生即是很大的吸引力。在实习过程中循循诱导学生对工程地质专业的热爱。启发式教学具有多种功能，通过启发教学，能激励学生的兴趣和探索精神，调动学生的主动性和积极性，从而使学生切实地掌握知识和技能，促进学生智力因素、非智力因素以及思想品德的形成和发展。每一条实习路线，都要在实习前布置好任务；每爬一座山，都要每位同学抱着征服高山的勇气，去翻越它，研究它，并对工程地质现象了然于心。对率先完成任务的小组要给予奖励。在山上野餐时，表演节目活跃气氛。激发同学的实习热情。在实习过程中，老师应该对实习地的风土人情、历史地理有所了解，把地质现象与人文知识、风俗习惯、经济发展联系起来。比如某些特殊地形地貌在古代兵家战争中起过什么作用；一个地区的地层与该地的闻名土特产有什么关系；某些因地质作用形成的湖光山色在当地有哪些民间传说，在旅游业中起到什么作用等。这些都会增强学生对大自然的兴趣，从而也增强对工程地质的兴趣。
2.培养学生的独立观察能力。科学研究是从观察开始的，工程地质学更是如此，有的人对丰富的地质现象熟视无睹，而有的人则善于观察并有所发现，二者的区别在于对观察的重视不够，观察能力不同。野外实习是培养学生观察能力最具体而有效的方式。做到勤于观察、善于观察。勤于观察是指学生能积极主动地进行独立观察。野外实习时，对欲让学生观察的现象，老师一般都作了预习，心中有数。切实而有效的方法是让学生自己去观察、去发现，老师可通过提示、点拨要观察内容。善于观察是指把看到的不同现象进行对比，找出其本质上的成因联系。实习时老师可给学生示范，抓住两至三个现象深入剖析，学生便可举一反三，掌握思路和方法在此过程中，老师应特别注意鼓励学生提出自己的看法和解释，即使错了也没关系。
3.培养学生的团队协作精神。任何工程都是一个系统工程，都需要团结协作、分工明确，在很多情况下，单靠个人能力已很难完全处理各种错综复杂的问题并采取切实高效的行动，所以团队合作精神的训练也是非常重要的。可以通过地层实测剖面和独立填图阶段训练学生团队合作精神，在进行工作前，需按掌图、记录、定点、测量产状和采集标本等任务分工，对最后成果的整理分析也要采用讨论式的方法上各小组的成员都发表意见，集思广益最终完成图件的绘制，杜绝单打独斗。
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