时间：2023-03-22 17:42:45
引言：易发表网凭借丰富的文秘实践，为您精心挑选了九篇工程测量大学论文范例。如需获取更多原创内容，可随时联系我们的客服老师。
关键词：测绘，新技术，工程测量，应用，研究
1.概论
传统工程测量技术的服务领域主要包括水利、交通、建筑等行业，随着计算机，网络技术的发展、测量仪器的智能化，数字化测绘技术得到了广泛的应用，而全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、摄影测量与遥感（RS）以及数字化测绘和地面测量先进技术的发展，测量数据采集和处理的逐渐自动化、实时化和数字化，工程测量的服务领域也应进一步延伸，以满足不断提高的社会需要。
2.工程测量中的数字化技术
2.1地图数字化技术
在建立各种GIS系统时，对原有地图进行数字化处理，在建库工作中占据了相当大的工作量，各工程测绘部门都投入相当大的人力和财力。对于已有纸制地图，若其现势性、精度和比例尺能满足要求，就可以利用数字化仪将其输入计算机，经编辑、修补后生成相应的数字地图。当前有手扶跟踪数字化和扫描矢量化两大类仪器，针对大比例尺地形图，大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息，高效、便捷、保真的对地图进行数字化处理。论文格式。
2.2数字化成图手段
大比例尺地形图和工程图的测绘是传统工程测量的重要内容，常规的成图方法野外工作量大，作业艰苦，作业程序复杂，同时还有繁琐的内业数据处理和绘图工作，成图周期长，产品单一，难以适应社会飞速发展的需要。论文格式。而数字化成图技术具有精度高、劳动强度小、更新方便、便于保存管理及应用、易于等特点。目前，数字化成图技术有内外业一体化和电子平板两种模式。内外业一体化是一种外业数据采集方法，主要设备是全站仪、电子手簿等，其特点是精度高、内外业分工明确、便于人员分配，从而具有较高的成图效率。论文格式。
3.数字测绘在数字地球中的应用
简言之，数字地球就是把经济和社会发展方方面面的信息，加载于一个统一的地理坐标框架中按数字的形式存贮于计算机，任何机构或个人均可通过网络通讯技术，足不出户便获取所需的信息做到“秀才不出门，全知天下事”。数字地球是一个十分庞大的系统工程，技术复杂，涉及部门多，没有任何一个部门或团体能单独承担，它需要地球科学、信息科学，空间技术才众多应用部门的配合。测绘作为地学和信息学的重要组成部分，在国家空间数据基础设施建设中具有不可替代的地位，空间基础信息的获取、处理，向信息高速公路提供内容丰富、形式多样的信息货物等工作已历史地落在测绘工作者肩上。可以说，数字地球始于测绘。我国测绘部门从20世纪八十年代初期开始，对传统测绘技术进行了大规模的数字化改造。传统的光学定位技术已被光电技术，GPS技术所取代，传统的白纸测图已被数字测图和地理信息系统所取代，以地面测量为主向以卫星定位（GPS）、卫星遥感（RS）测绘等高技术为主的对地观测方面转变，被动的静态测量向动态的实时测量方面转变测绘部门在数字地球基础框架建设方面做了大量工作，主要包括：建立了全国A级、B级GPS网；完成了全国1：100万、1：25万基础地理数据库和数据服务设施；建立了国情和省情综合地理信息系统，研制成功了从遥感立体影像自动建立数字地面模型的数字摄影测量系统；研制成功了数字高程模型（DEM）、数字正射影像（DOM）、数字线划图（DLG）、数字栅格图（DRG）等“4D”产品生线。数字地球的雏形已经形成。
4.工程测量中的地理信息（GIS）技术
GIS是集计算机科学、空间科学信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴学科。已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段与工具。其技术优势不仅在于它的集地理数据采集存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程，还在于它的空间提示、预测预报和辅助决策功能。目前，GIS不仅发展成为一门较为成熟的技术科学，而且已经成为一门新兴的产业，在测绘、地质矿产、农林水利、气象海洋、环境监测、城市规划土地管理、区域开发与国防建设等领域发挥越来越重要的作用。采用GIS、数据库、内外一体化测图、扫描矢量化及全数字摄影测量等技术，为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息，以建立各类专业信息系统，从而实现管理的科学化、标准化、信息化。
5.工程测量中的数字摄影测量技术
数字摄影测量是基于数字影像与摄影测量的基本原理，应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法。航空摄影测量是大面积、大比例尺地形测图、地籍测量的重要手段与方法，可以提供数字的、影像的、线划的等多种形式的地图产品。全数字摄影工作站的出现，加上GPS技术在摄影测量中的应用，使得摄影测量向自动化、数字化方向迈进。随着全数字摄影测量系统的应用，摄影测量产品已经从影像图等向4D产品转化，为建立各类专业的信息系统和基础地理信息平台提供了可靠的数据保证。
6.工程测量中的遥感( RS)技术
遥感（RS）技术由于大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性及经济性等优势，得到快速的普及，多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星将成为对地观测获取基础地理信息的重要手段。各种中小比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取，为应用于工程测量领域的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的方法和手段。
7.工程测量中的3S集成技术
3S（GPS、GIS、RS）技术的结合，取长补短，是一个自然的发展趋势，三者之间的相互作用行成了“一个大脑，两只眼睛”的框架，即GPS与RS为GIS提供区域信息及空间定位信息，而GIS进行相应的空间分析以便从GPS和RS提供的海量数据中提取有用的信息并进行综合集成，使之成为科学的决策依据。诸如三峡工程、南水北调工程、西气东输、青藏铁路等工程，其施工范围大、物流量大、施工周期长等，而3S技术为该类大型工程提供了最有效的数据及信息采集、分析处理、表达决策的工具。
8.结语
伴随着测绘新技术的不断进步，现代工程测量必将朝着测量内外作业一体化、数据获取及处理自动化、测量过程控制和系统行为智能化、测量成果和产品数字化、测量信息管理可视化、信息共享和传播网络化的趋势发展。
【参考文献】
[1]陈俊勇，胡建国．GPS技术的新进展[J]．测绘工程，1996，（2）．
[2]李建松．地理信息系统原理[M]．武汉：武汉大学出版社，2006．
[3]李青岳．工程测量学[M]．北京：测绘出版社，1995．
关键字：GPS;控制网；工程测量；问题；
1 引言：
GPS是全球定位系统的简称，英文全称为“Global Positioning System”，最初是美国国防部为了军事目的而研制的。但是随着美苏冷战的结束全球经济开始复苏，此时美国的重点开始从军事转移，于是在这样的背景下，公布了在不影响的美国国民安全的前提下取消SA政策。这一项公布不仅推广了GPS技术的应用，而且还侧面的刺激了GPS民用市场的发展。由于GPS拥有全球性，全天候性以及高精度性，在经济高度发展的今天开始逐步应用于刺激国民经济发展例如车载导航，工程测量，精细农业和紧急救生等等。而本文所要探讨的主要是GPS在工程测量方面的应用。
工程测量首级控制网主要是通过布设GPS控制网来完成的，而由于GPS的兴起时间并不长，所以GPS控制网在工程测量方面还是存在问题的。所以本文的重点便是研究GPS控制网在工程测量方面应该注意的问题，从而提高GPS在工程测量方面的精确性。
2 GPS控制网在工程测量方面的应用
在中国随着经济的发展，各种工程建设也随之发展起来。工程多样性的增加也对工程勘测技术提出了更高的要求，以前常规的测量方法已经很难满足。GPS技术不仅精度高而且抗干扰好，在几十公里范围内的点位误差只有2厘米左右，精度高，实测工期短，具有明显的经济和社会效益。
GPS控制网布设原则一般采用逐级布网法，所以GPS控制网在工程测量中注意问题应该主要从GPS的测量精度和起算数据的问题及GPS控制网图形设计处理三方面进行考虑。
3 GPS控制网在工程测量中应当注意的问题
3.1 GPS控制网的测量精度问题
GPS之所以在工程测量中被大量采用，主要原因就在于GPS技术具有高精度的特性，所以在进行GPS控制网布设时一定要十分注意GPS测量数据的高精度性。
3.1.1精度标准选取问题
在GPS测量中精度的标准通常用控制网中相邻点之间的距离中误差表示，其计算模式为：σ2=a2+(b*d)2;其中σ表示距离中误差，a固定误差，b比例误差系数，d相邻点的距离。“在2001年颁布实施的“全球定位系统（GPS）测量规范”中将GPS的测量精度分为AA~E六级（见表1）。其中AA、A、B三级是国家GPS控制网，C级主要用于大、中城市及工程测量的基本控制网，D、E级主要用于中、小城市、城镇及测图、勘测、建筑施工等控制测量。”根据表1和误差计算的数学表达式可以知道，在GPS控制网进行工程测量时我们应该注意针对不同的地区，不同的测区大小和不同的用途合理的划分GPS控制网的等级从而得到精度标准。并在追求精度的最高化时不忽略质量和成本。
3.1.2 测量数据精度问题
合理的选取精度标注对于GPS控制网有着重要意义，但是我们最终得到的数据还是来源于测量，所以对于精度的保证还需注意测量数据的精度性。所以在布设控制网时我们需尽量减少测量数据的误差。一般情况下主要从选点和测量上进行考虑。
在选点时应该尽量远离电磁波干扰，所以选点时应该保证周围200平米范围内不存在电磁波发射塔且选点区域尽量保证开阔，再者考虑到GPS传导原理我们应该在选点时原理多次反射地形，从而使得测量数据更加可靠。
在测量时为了保证数据的精度一般采取整体和局部两种方式考虑，局部上是提高相邻点之间的相对精度，其中主要通过采用多次同步观测获得。而整体考虑则是在全局之上布设框架网，且在布设的过程中保证网中最小异步环的边数不大于6，另外为了精度的高度精确性还应在布网的过程中引进高精度激光测距，用它的数据和GPS控制网数据相结合考虑。
3.2 GPS控制网基准问题
坐标起算数据的后期处理，一般情况下我们需要通过GPS控制网得到的是属于国家和地方独立坐标系的坐标，然而我们测量到的却是属于WGS84坐标系的三维坐标差的GPS基线向量。所以在GPS控制网进行工程测量时我们另一个需要注意的是GPS控制网的基准问题，也就是对采用坐标和起算数据相关问题的注意。
对于GPS基准问题主要包括起算点，起算边长和起算方位的选取。首先针对于起算点我们应该从用户的要求出发，若需要和旧成果保持充分关联，则起算点越多越好，否则只需要选择3到5个来保证即满足了老成果的一致性又考虑了新成果的高精度。再者对于起算边长的选取则尽量选择高精度激光测距边作为起算边长，最后对于起算方位的选取应该满足位置任意，数量适宜的原则。
3.3 GPS控制网图形设计问题
GPS控制网的图形设计直接关系到控制网的主要用途和是否满足用户需求，所以在GPS控制网的设计上我们除了追求所测数据的精确性和GPS控制网基准外还应该注意GPS控制网的图形设计。只有设计出合格的GPS控制网图形才可以即能保证数据质量又能降低成本。
对于GPS控制网图形设计的原则一般是为“采用闭合图形提高可靠性；保证与原有地面控制网的重合点数大于3便于确定转换参数；网点保证视野开阔，交通便利并与水准点重合，另外C、D、E级控制网点应有1~2个方向通视”所以对于GPS控制网图形设计的问题我们应该保证在满足原则的情况下，降低成本、减少误差、保证质量。
对于GPS控制网的选取应该充分考虑用途，对于如今的GPS控制网主要有三种形式分别是“三角式，星状网，附和线路和环形网”分别如图1，图2，图3，图4所示。每一种形式都有不同的优势和缺陷，我们需根据实际需求进行选择，而不是一味的套用。一下我们以三角式网和环形网举例。因为一般情况下多采用三角网和环形网，对于较复杂的采用两者混合模式。
如图一，图二所示分别为三角网和环形网，三角网正如它本身的结构构造一样优势是可靠性高，自检能力好并且可以有效发现观测成果的误差大小但是缺点就是精确度高的同时工作量太大。环形网相比三角网可靠性和自检性有所降低，但是总体来讲还是相对较高，并且工作量大大减小，主要的缺点是相邻点的精度分布不均匀。
4 结束语：
科技迅猛发展，GPS技术必将在以后的工程测量中占据越来越重要的位置，如何更好的掌握GPS控制网技术将直接影响到一个工程组的未来发展。推进技术发展的原动力就是发现问题，所以本论文就GPS控制网的相关问题进行讨论，并借此希冀以后的GPS控制网技术可以越来越先进，在保证高精度的同时，减低成本。参考文献：
[1] 袁建平,方群,郑谔.GPS在飞行器定位导航中的应用[M].西安:西北工业大学出版社,2000.288-291.
[2] P Misra,M Pratt,R Muchnik,B Manganis.A general RAIM algorithm based on receiver clock[J].Proceeding of ION GPS Proceedings of the 1995 8th International Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation,1995.1941-1947.[3]黄继勋,周丽弦,范跃祖.时钟偏差辅助的GPS完整性监测算法[J].北京航空航大学报,2001,27(12):161-163. [4] 廖向前,黄顺吉.奇偶矢量法用于GPS的故障检测与隔离[J].电子科技大学报,1997,26(3):262-266.
关键词：水利工程；地理测量；GPS；CORS
中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：
一、引言
近年来，随着世界气候的不断变化，极端天气出现的频率越来越高，水利工程在近几年旱涝并存，严重影响了周围人民生产水重和生活质量。为此，采用有效的实地测绘技术成为解决旱涝问题的关键点。本文结合某水利工程地理测量实例，就连续运行卫星定位系统CORS技术进行分析与研究。
连续运行卫星定位系统（Continuously OperatingReference Stations，CORS）是当代 GNSS 测量的前沿技术。是由基准站网子系统、数据控制中心子系统、流动站子系统、数据通讯子系统和数据子系统构成，将卫星定位技术、测绘学、气象学、地理信息系统、计算机技术和现代通讯技术结合为一体。于2011年正式向国内用户提供高质量的各种不同精度的时间和位置服务信息主要服务于大地测量、工程测量、气象监测、地震监测地面沉降监测、社会公共定位导航服务等领域。
二、地理测量应用实例分析
某水利基础地理测量工程，采用GPS连续运行卫星系统（CORS）在地形图测绘、专题数据采集、植被调查等方面发挥了重要作用。本文就GPS 连续运行卫星系统 CORS 在本工程基础地理测量中的具体应用进行论述。
2.1地理测量方案的选择
本工程基础地理测量主要是对湖区水下地形、湖滨区岸上地形及五河入湖段的河道地形的测量测区范围达到6000多km2，且大部分测量任务涉及到水域，这就要求测量方式必须满足长距离、大范围、高精度的作业特点。
常规GPS RTK是基于临时基准站和流动站观测的卫星相同、电离层和对流层误差相关，从而消除或降低这些误差的影响，提高基线测量精度。但是随着距离的增大，这种误差相关性逐渐衰减直接导致测量精度降低。
在理论方面常规GPS RTK测量的作业范围可以达到10～15km，然而通过多年的GPS测量经验发现，各种不同的仪器型号，不同的作业环境使得GPS RTK测量的作业范围受到很大影响。
水利测量一般都是地形较为复杂，遮挡较为严重的区域，加之水利测量对高程精度要求很高，这就导致常规GPS RTK测量的作业范围只能控制在6～7km。
CORS 通过在该地区建设了50个连续运行基准站，构建了高精度、高效率、高时空分辨率的全球导航卫星系统综合信息服务网，精确测定这些基准站的位置及变化率，基准站连续接受卫星信号，将信息传送至数据处理中心，数据处理中心同时接收流动站发送的接收机概略位置信息，数据处理中心会根据流动站的位置选择与之较近或定位精度较好的基准站信息，虚拟出一个参考站，然后根据各基准站上误差信息通过一定的数学模型解算出该虚拟站的误差，虚拟参考站的位置一般在流动站周围5m范围内，保证了虚拟参考站与流动站误差相关性。这种虚拟参考站技术解决了常规GPS RTK测量因基线距离的增大而导致测量精度降低的问题。
CORS测量与常规GPS RTK测量相比较，减少了架设临时基准站，减少了外业工作人员，解决了因距离增大而导致的精度降低的问题。从而保证了大面积水域无法架设临时基准站和长距离，大范围作业测量精度，节约了人力资源和设备资源。
2.2 地理测量技术在工程中的应用
本工程基础地理测量D级GPS控制网采用国家2000坐标系，1985国家高程基准，全网共布设D级GPS点197个，联测水准129个，其中三等水准点85个，四等水准点44个。这些控制点布设均匀、点位稳固，网形布设合理，成果可靠，各项精度指标均优于规范要求。
该工程基础地理测量项目中的分项专题地理数据测量主要是对湖区周边的重点圩堤及其附属物进行测量，测量范围涉及到全湖区。利用CORS根据地区基础地理测量D级GPS控制点成果采集专题地理数据的同时，对CORS测量点位精度进行了统计分析
采用Trimble 5800双频接收机，测量方法采用多历元静态已知点测量，在每个已知点上测量两次，每次采集30个历元，最后求其平均值，作为观测数据。最后对观测数据进行系统内符合精度统计和外符合精度统计，从而分析 CORS 测量点位精度。
系统内符合是各个历元观测值之间的比较，是工程测量中点位精度的主要参考值。具体统计方法是，计算每个观察点的三维坐标的各分量所有观测值的算术平均值，将该平均值作为参考值与测量值求差。根据公式（1）计算定位结果在X、Y、H方向的内符合精度算术平均值中误差，统计结果见表1。
表 1CORS 内符合精度统计与外符合精度统计
外符合精度是将各测点Trimble 5800双频接收机通过本身自带的解算模块求得的2000 国家大地坐标系下的坐标与将鄱阳湖基础地理测量D级GPS 点坐标求差。根据公式（2）计算测量点在X、Y、H方向的外符合精度中误差。
从表1可以看出，CORS系统精度较高，完全可以满足各种比例尺的地形图测绘，根据 CORS系统内符合精度和外符合精度统计，结合多个项目的测量经验，综合考虑工程质量、工作效率、劳动强度等因素，利用CORS完全可以替代四等及四等以下等级的水准测量。
2.3 CORS测量中应注意的问题
2.3.1 CORS 测量外部影响因素
在CORS 测量中，在测量过程中流动站接收机需要接收来自测绘局数据处理中心通过数据通讯系统（如移动公司等）发送的差分数据和流动站接收机本身接收到的卫星数据，这两种数据的质量，测量人员无法干预，如果这两种数据有中断或数据质量不好会直接导致测量精度降低或无法测量。对此，测量人员只能选择GPS卫星分布均匀、接收到的卫星数量多、基站差分信号好的时间段进行测量作业。一般情况要求接收卫星数量多于5颗PDOP值小于6时进行CORS测量。
2.3.2 CORS 测量作业人员应注意的问题
在CORS测量中，作业方式得到很大程度的简化。一般情况下，一名测量作业人员携带一根测杆，在测杆顶端安装流动站接收机，测杆中部安装操作手薄，这样就可以进行外业测量。对于地形图碎部点采集，这种简易操作完全可以满足精度要求，但是对精度要求高的图根点、等级点测量就会造成人为的精度损失。对于精度要求高的等级点测量，建议测量人员在等级点位上架设三脚架，进行严格对中、整平3次量取仪器高求其平均值做为仪器高程数据，分不同时段、测量多个历元，取平均值作为最终结果。
三、结束语
常规RTK测量是GPS技术发展的基础，连续运行卫星定位系统（CORS）则是RTK技术的最新发展，它克服了常规RTK测量的诸多不足，降低了测量成本，提高了工作效率及工程质量。由于水利测量大多数属于地形复杂区域，如河道、湖泊、 山区等，在这种复杂地形条件下，利用CORS测量，将会为水利工程建设快速提供高精度测绘资料。但是，测量也同样存在自身的不足，比如卫星遮挡严重，导致流动站接收机无法接收卫星数据或卫星数量小于 颗时，数据通讯系统无法覆盖区域，无法完成测量工作等等，需要测量人员采取有效的结合方法，提升工程测量的质量水平。
参考文献：
[关键词] 水利工程测量 水利水电建设 测绘产品 学科发展 报告
1 引言
工程测量是研究各类工程建设在规划、设计、施工阶段以及运行管理全过程、全方位测量工作的科学技术，是一门应用测量学科，是多专业测绘的综合学科。水利工程测量是工程测量的重要分支。其主要工作内容，包括为满足水利水电开发、水资源利用保护、流域综合治理规划、防汛减灾、科研、水利工程建设等领域需求，提供与地理位置有关的各种综合或专题信息。它是水利水电建设宏观管理、资源调查开发、水环境保护、区域经济规划、土地利用开发等不可缺少的前期基础性工作。正确认识我省水利工程测量发展现状和存在的问题，研究和制定我省水利工程测量学科发展的对策和措施，对我省水资源综合开发利用、防洪减灾和水利工程建设具有十分重要的意义。
2 福建省水利工程测量发展现状与存在的问题
2.1 水利工程测量历史沿革
建国以来，水利工程测量作为建设现代化水利事业的一门重要基础学科，通过广大水利水电测绘工作者的共同努力，初步形成了一定规模的测绘专业队伍和技术力量，为福建省水利水电开发、水资源利用保护、防汛减灾以及改善生态环境等方面，做出了积极的贡献。
在20世纪50～70年代，先后组建了福建省闽江流域测量队、精密水准测量队，晋江流域、九龙江流域、农田水利测量队，1958年以后又相继成立了福建省水利水电勘测设计院、福建省九龙江规划队、福建省水利规划院以及各地市的测量队。基础测绘队伍曾达到300人左右。主要工作是承担闽江流域平面、高程网的建立和1/万流域地形图测量、负责全省各流域二、三等精密水准测量、“五江一溪”（闽江、晋江、九龙江、汀江、赛江、木兰溪）及鳌江等流域的平面和高程控制和小比例尺地形图（1：2.5万、1：1万、1：5千）的测量工作、负责晋江流域灌渠测量、九龙江流域规划及灌渠测量、相继完成了各大、中、小型水利水电工程的三、四等三角平面控制网测量、高程控制测量以及水利枢纽建筑物地形图测量等。这期间，完成的水利水电工程测绘产品有：二等水准1925公里，三、四等水准10418公里，三、四等三角点4753点，五等三角点12576点，1:5千地形图测量1578km2，1:1万地形图12046 km2，1:2.5万地形图422 km2。
进入80～90年代，面临我国改革开放的大好形势，科学技术在各个领域得到突飞猛进的发展，测绘的仪器设备和技术手段也在日新月异的变化。为适应社会经济发展的要求，水利水电基础测绘队伍也在不断地调整和改变，整合后的测绘队伍更加精干和专业化。2000年以后，随着测绘仪器设备不断更新完善、测绘新技术的应用日臻成熟、各种数字化测图软件、系统管理软件不断推广和引进，用现代测绘先进技术逐步对传统测绘技术进行了更新，基本完成了对传统测绘产品的现代化技术改造。
2.2 测绘人员队伍及设备基本情况
“十五”期间，全省水利水电工程测绘专业队伍约有15家，其中有2家分布在省级单位，有8家在地市级单位，其它县级单位的有5家。具备甲级测绘资质的单位目前仅有1家；乙级测绘资质的单位有3家；丙、丁级测绘资质单位的约有11家。
全省水利各部门中，专门从事基础测绘工作的专业人员约有140人，其中大学本科学历有46人，占总人数的28.6％；大中专学历有54人，占总人数的38.6％；具备初级以上职称的专业技术人员有88人，占总人数的62.8％，其中教授级高级工程师1人，高级工程师12人，工程师43人。
据初步统计，目前全省水利系统已拥有多种精度和型号的全站仪61台、GPS接收机32台套、水准仪127台、经纬仪92台、测深仪7台套以及计算机、对讲机等办公系统辅助设备。仪器设备投入总资产达1600多万元。特别在“十五”期间省级设计勘测单位投入较多的财力，引进多种型号的GPS接收机，具有自动采集、观测数据自动处理功能的各种型号全站仪、可施测高精度等级的水准仪，拥有较为先进水平的测量平差计算软件和计算机数字化成图软件。这些高精尖设备的投入和使用，在“十五”水利水电建设中发挥了重要作用，取得较好的经济和社会效益。
2.3 水利工程测量工作成效
建国以来全省的水利水电工程建设取得辉煌成就，特别是改革开放以后，进行了大规模的水利水电基础设施建设，兴建了大量的水利水电工程。截至2006年末，全省已建成大、中、小型水利工程56万处，引水工程18.33万处，水库5.45万座，总库容135亿m3，年总供水量191.57亿m3，修建江海堤防5410km，围垦滩涂造地128.58万亩。此外，还修建各类大中小型水电站6000多座，装机近1000万kw。“九五”、“十五”期间，相继完成了水利水电工程测量项目230多项，其中省重点工程的项目10项，完成的总产值约2800多万元。在基础测绘工作中，累计完成国家三、四等水准测量1627公里；布设三、四等平面控制网点2329点；完成了各等级的电磁波测距导线1020公里；累计完成了1:500～1:5000比例尺的专业地形图833.4平方公里；施测各种断面数千公里。这些测绘成果，在水利水电的规划、设计、施工、工程建筑物的变形监测、工程运行管理和决策等方面发挥着极其重要的作用，为我省水利水电工程建设的顺利实施，提供了有力的基础保障。
目前，正在进行的水利工程测量有全省大中小流域综合规划、全省水资源及开发利用综合规划、全省中等以上城市防洪排涝规划、莆田木兰溪下游防洪整治工程、晋江下游防洪岸线整治工程、闽江下游北港南岸防洪排涝工程、闽江上游富屯溪、金溪、尤溪防洪工程、九龙江下游防洪工程、晋江市小流域整治工程、福州市内河整治工程、晋江、石狮、湄洲湾南岸供水二期工程等40多项水利工程；正在进行的水电工程测量有全省中小抽水蓄能电站规划、全省风电厂选点规划、仙游抽水蓄能电站、福鼎抽水蓄能电站、福州鼓岭蓄能电站、福安上白石水电站等30多项水电工程。这些水利水电工程的测量普遍采用“3S”及数字测绘技术，高效、快速地为项目的勘察设计和建设提供数字化测绘产品。
在科技进步与创新、新技术推广应用方面，水利工程测量取得的成绩尤为突出，近年来在福建省水利水电勘测设计研究院和福建省水利规划院两个龙头单位的带领下，对GPS、RTK、数字成图等先进设备与技术进行了广泛深入的研究应用与推广，并先后获得了4项福建省科学进步三等奖、1项福建省水利厅科技进步一等奖、3项福建省科技进步二等奖、2项福建省水利厅科技进步三等奖、1项福建省优秀勘察设计三等奖。2006年至今，两单位还成功申请承担了2项水利部“948”引进国际先进技术项目，成功引进了瑞士安伯格TMS隧道测量系统关键技术与设备、美国NAVCOM全球双频单机高精度GPS差分系统。
2.4 存在的主要问题
综观我省水利工程测量系统的队伍、仪器设备使用、技术发展水平、测绘成果管理状况，以及水利行业各部门对基础测绘的认知存在着差异，决定了水利基础测绘建设和发展的艰巨性和复杂性。水利基础测绘仍存在亟待解决的问题。
2.4.1 基础测绘数据落后，成果现势性不强
我省的水利水电测绘所使用的平面坐标系统大部分采用54北京坐标系统或以某地区为参心的近似54北京坐标系统或称工程独立坐标系统，与国家现行的80西安坐标系统不能接轨。同时我省早期布设的等级大地控制网已经使用了二三十年，网点数量不足，长期没有复测，又在大规模基础设施建设过程中受到严重破坏，可利用率低，已不能满足当今社会发展之急需。
在高程系统方面，有多种高程系统（如罗零高程系统、石垄高程系统、马肚底高程系统、1956年黄海高程系统、1985年国家高程基准等）长期并存，虽有换算系数，但其精度不一，资料陈旧，造成水利水电规划、设计、监测等部门使用不便和混乱。
基础测绘主要的产品成果体现在各种比例尺的地形图上，随着国民经济飞速发展，流域内各种地理要素发生了很大的变化，现存的地形图成果资料，大部分为传统的白纸测图资料，部分成果资料已失去使用价值。因此无论在内容和形式上，地形图成果远远不能反映经济和技术发展带来的地物地貌变化，现势性很差。
经过数十年的建设，我省水利水电已建成众多包括水库、水电站、水闸、堤防等大中型的水工建筑物。长期以来，我省水工建筑物的变形观测工作主要是由工程的施工建设单位和运行管理单位施测的。由于观测队伍不稳定、仪器设备陈旧、手段落后、技术水平参差不齐、数据综合分析处理不科学等原因，造成变形观测成果质量低劣或安全性评价不合理。特别是建设于上世纪50～70年代的水库，普遍未建立完整的大坝及库区变形观测系统，有的甚至从未进行过变形观测，各水库的其他地理数据也相当陈旧。这给现在正在进行的水库除险加固工作和后续的运行调度管理工作带来巨大困难，一旦发生险情将给水库下游居民的生命和财产带来巨大损失。
2.4.2 专业测绘人才匮乏
人才队伍是保障工程测量成果质量的必要条件，更是进行高新技术推广应用与科技创新的基础。由于历史原因，专门从事测绘的人才多为相关专业转行从事测绘工作。近十几年期间引进的专业测绘技术人才相对较少，能够熟练应用、掌握现代测绘高新技术（如地理信息系统、遥感影像技术）的人才尤其稀缺。
2.4.3新技术应用滞后，科研投入不足
我省水利水电大多数测绘队伍的基础设施建设与其他行业的测绘队伍相比较，仍处在较低的水平。发展不平衡现象十分突出，在大多数地县级测绘部门，设备落后、手段陈旧，高精尖的仪器设备投入不足，在现代测绘技术软件的配置上更显得薄弱，大大影响了传统测绘生产模式向现代化测绘技术更新改造的步伐，无法满足现代化水利建设对测绘产品的要求。现阶段为规划设计提供的测绘产品大部分仍停留在目视解释上，缺少计算机图像处理系统和数字化装备，水利水电系统尚未完全引进数字化测量系统，服务于水利水电建设的专题地理信息系统还没有投入较多的力量进行研究开发。
2.4.4 行业管理机制尚未建立，服务体系不健全
目前，水利系统的测绘技术管理仍处于各自为政的局面。各部门在规划设计各个阶段的报告、图件以及采用的基础测绘资料未作评价、分析或审查，给水利水电建设带来巨大隐患。同时，各测绘单位间缺少交流平台，成果未能做到共享，造成重复测绘的浪费。
3 水利工程测量的发展目标和应用前景
3.1 发展目标
水利工程测量的发展目标是从传统的测绘技术向数字化测绘技术转化，从模拟测绘产品向4D产品转化，从传统的测绘产业向水利地理信息产业转化。积极推广和应用新技术，促进水利工程测量技术方法和手段的更新换代，充分利用GPS、GIS、RS和“3S”集成技术以及数字化测绘技术和先进的测绘仪器等高新技术。加大人才引进和培养力度，加强新技术的研究和推广应用，不断拓宽水利工程测量服务的新领域。逐步实行测量数据采集和处理的自动化、数字化、实时化和智能化；测量数据管理的科学化、标准化、信息化；测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化。建立健全水利工程测量管理体制和投入机制，促进水利工程测量数字化、自动化、信息化体系的形成，提高水利工程测量的技术水平和服务水平，提升测绘对水利水电各部门需求的保障能力。
3.2 应用前景
在水利规划设计和水利工程建设中的应用前景。我们可以充分利用GPS、GIS、RS和“3S”集成技术以及数字化测绘技术和先进的测绘仪器等高新技术，为水利水电工程规划设计和建设更加快速、高效地提供三维可视化数字地形图和水利综合信息专题图，从而使规划、勘察设计的工作效率、科技含量和成果质量大幅提高。
在防灾减灾中的应用前景。防灾减灾历来是福建水利的重大课题。为保障人民生命财产的安全和国民经济可靠持续发展，“九五”期间，省委、省政府做出了建设具有福建特色的防灾减灾五大体系（即蓄水工程体系、江海堤防工程体系、江河洪水预警报体系、中尺度灾害预警报体系、生物防御体系）的重大战略部署。我们可以充分利用数字化测绘和“3S”集成等高新技术，通过逐步建立全省海堤防的水情、水库调度等专题地理信息系统（GIS）和流域三维可视化系统，在江河洪水预警报体系、中尺度灾害预警报体系、生物防御体系中发挥更大的作用。
在水环境和水土保持建设中的应用前景。随着社会经济的发展，水污染严重，因此保护水生态，实现可持续发展成为当务之急。在水环境和水土保持建设中，可以利用采集的三维数字地形图数据，建立数字高程模型，进一步建立水资源、水环境、水生态、水土流失等专题地理信息系统（GIS），为水资源保护、规划、建设和管理提供科技保障和服务。
4 水利工程测量发展的对策和措施
4.1 推进各大流域及区域测量基准体系建设
4.1.1 建立和完善主要江河流域、海岸、水库群的高程控制系统
针对我省高程控制系统落后、成果现势性不强的弱点，有必要在全省各主要大流域（特别是“五江一溪”和海岸线）有计划、有步骤地布设与国家高程系统相匹配、以二、三等水准网为基础的水利专用高程控制网。在此基础上，以四等水准网方式，联测已有的局部地区工程控制网，逐步完善各区域中小流域和水库群的高程控制。
4.1.2 建立和完善主要江河流域平面控制系统
平面控制网是进行各项测量工作的基础，具有控制全局的作用。未来期间，重点在“五江一溪”及主要江河流域内，根据水利水电防洪减灾、规划设计、工程建设的需要，按轻重缓急的工作原则，以流域或区域为范围，有计划地布设三等、四等GPS控制网点约400个。经整体平差后，形成覆盖流域与现有国家坐标统一的水利水电专用控制网，更好地满足各种比例尺基础测绘和工程建设的需要。
4.1.3 建立和健全全省大中型水工建筑物的变形观测体系
建筑物变形观测是水利工程测量工作的重要组成部分。其目的是监测建筑物在施工或工程运营期间内的稳定性和安全性，研究其变形的原因和规律。经过数十年的建设，我省水利水电已建成诸多包括水库、水电站、水闸、堤防等大中型的水工建筑物。今后，以确保水利水电建设工程施工期和运营期的安全可靠为目标，一是加强变形观测工作的技术改造，逐步应用全能激光仪、自动垂直仪、电子测斜仪等光电仪器，引进和推广近景摄影测量、电子精密水准测量、变形监测机器人、实时GPS测量等新技术的应用。二是提高观测数据的分析处理能力，应用数理统计方法、回归分析方法，发挥计算机的强大功能，研究和建立可靠的观测数学模型，使得由单一变量统计分析发展到多变量动态的定性定量统计分析，对建筑物的安全提供更可靠的预测与预报。
4.2 加快测绘高新技术的开发和应用
4.2.1积极参与水利信息化建设
水利信息化是国家以信息化改造和提升传统产业思路在水利行业的具体表现，是带动水利现代化的重要措施之一。水利工程测量面临较好的发展机遇，我们应抓住这个发展机遇，加速自身的技术结构、生产组织结构和产品结构的转化。一是对已有的基础测绘资料进行系统分析，充分利用国家、地方和行业内已有的成果资料，对计划开展的基础测绘项目和需要完善的基础测绘工作做好数据的收集和采集工作；二是加速传统水利水电测绘产业向地理信息产业的转化，逐步形成一个能够承担全省水利水电地理信息采集、处理、维护、分发等任务的专业测绘队伍和基础信息中心；三是加快新技术开发和应用。鼓励和支持地理信息系统的增值开发，研制不同种类、不同尺度、不同形式的数字测绘产品，不断引进、开发和更新数据采集和管理的软硬件设备。四是加强与测绘行业内及水利行业其他专业的合作，积极参与“数字福建”、“数字水利”建设，拓宽服务领域和范围。五是建立测绘信息网络共享、管理与交流平台。
4.2.2 加强先进技术和设备的推广及应用，鼓励科技创新
加强先进技术和设备的推广及应用的主要任务是：逐步更新升级现有设备的功能与技术，引进和推广应用国内外先进的测绘装备与技术。逐步在全行业推广普及对高端全站仪、动静态GPS、GPS连续参考站、数字水准仪、内外业一体化数据采集与处理、数字化成图、卫星遥感影像、三维虚拟现实等先进设备与技术的应用。
加大科研力度、鼓励自主创新。随着各类先进软硬件设备与技术手段的继续引进，自主创新与独立研发的方向将向测绘生产智能化、网络化应用等高新技术领域延伸，水利水电工程测量可结合自身的专业特点和相关测量成果应用部门的独特需求，积极开展数据采集与处理系统国产化研发，争取在科研领域有新的突破。
4.2.3 注重人才培养
水利工程测量人才队伍建设的主要任务包括：① 引进高素质、高层次的测绘人才；② 组织培训和科技交流，提高测绘人才的学历和职称层次，形成以大专为基本、本科为主力、研究生为骨干的测绘人才队伍；③ 培养一批测绘行业科技带头人和专家型人才，并为他们充分发挥作用创造条件；④ 做好注册测绘师的认定、考核工作和测绘行业特有工种职业技能鉴定工作，造就高水平的水利工程测量队伍。
4.2.4 推进水利水电测绘地理信息系统（GIS）的建设
地理信息系统（GIS）作为一种特殊的管理系统, 它以空间数据为基础，可进行空间数据及属性数据叠加分析，方便快速提取用户关心的信息，通过地面模型自动生成功能及三维空间处理模块，可实现虚拟三维现实的直观演示和各种分析，为领导决策提供了一种方便快捷的信息平台。目前，水利行业地理信息系统的建设主要侧重于单方面如防汛、水土保持等的开发和应用。水利工程测量应充分发挥地理要素在三维可视化管理方面的应用价值，联合全省甲、乙级水利工程测量队伍的技术骨干，以各大流域水利信息综合管理为研究课题，逐步建立和健全各类水利水电专题地理信息系统，逐步实现流域内与水相关的各类信息的统一管理，为综合管理和科学决策提供技术支持。具体设想如下：
(1) 开发基于三维可视化的地理信息水资源管理系统。实现对流域历史的水文、气象、地理、地质、水质、水利工程、水处理工程等数据以图形形式的可视化管理，通过对模拟设备的选择查看其属性信息，通过属性查找对应的设备并定位，以利于科学决策和管理。
(2) 建立各大流域水利规划管理信息系统。该系统的建立，可以实现滚动规划和管理，如进行大型水库淹没区实物量估算、库区移民安置环境容量调查、灌溉区实际灌溉面积和有效灌溉面积调查、水库淤积测量、河道演变及现状工程分布情况等，并利用水利CAD设计平台大大提高设计方案的准确性和成图效率，利用项目管理软件加快项目施工进度和节约成本，提高工程的运行管理水平。
(3) 建立各大流域水资源水环境实时监控管理系统。该系统的建立可以实现对水资源动态监测、数据采集、实时传输、信息存储管理和在线分析管理，根据已建立的水量、水质和水环境分析模型，以计算机通讯网络技术为依据，以规范化、标准化的水资源综合数据库为基础，以水资源供需平衡和优化调度模型为内核，实现对水资源的远程控制和优化配置管理。
4.3 建立和健全水利水电工程测量行业管理体制
4.3.1建立水利水电工程测量行业管理机构
将水利水电工程测量纳入水利规划和管理的工作范畴。改革开放以来，虽然水利工程测量的测绘产品都已形成市场化，一方面给测绘行业带来了无限的生机和发展机遇，但另一方面也造成了测绘产品在监督管理上的混乱和缺位局面。各自为政造成管理机制的削弱和部分测绘产品质量的降低；重复测绘则在经济上造成浪费。因此，水利工程测量必须由水利主管部门进行统一的规划协调与管理，可考虑由水利建设行政主管部门或采取挂靠的形式建立测管理中心，对全省的水利水电测绘（包括人员、制度、测绘基础资料、仪器设备等）进行统一的监督管理，并结合各时期的工作重点，制定基础测绘计划，建立稳固的基础测绘更新机制、明确更新周期和经费渠道，使水利水电基础测绘能够及时有效地服务于福建省水利水电的综合开发治理。
4.3.2规范水利水电工程测量市场
水利水电工程测量有其行业的特殊性，如水利工程设施、水下地形、水工建筑物、大坝变形等测绘的精度要比常规的工程测量精度要求高，同时不同的水利工程所要求的测量精度也不尽一样。因此，参与水利水电工程测量的队伍必须在具有测绘行业主管部门颁发的测绘资质基础上，充分理解行业的特点和水利工程要求，严格执行《水利水电工程测量规范》和《水利水电工程施工测量规范》，才能提供合格的测绘产品。对于事关国计民生的重大水利工程，应由测绘行业主管部门颁发的较高测绘资质的工程测量队伍承担。为此，建议由水利建设行政主管部门或新成立的水利水电工程测量行业管理机构来协调管理，以规范水利水电工程测量市场。
4.3.3 健全水利水电工程测量成果共享机制
我省水利水电行业的测绘生产与测绘成果资料的管理一直处于各个单位各自为政的状态，未进行统一保管，时常造成珍贵测绘基础资料的遗失，测绘成果资料的应用也未建立有效的相互沟通渠道，导致了大量的重复测量，造成测绘基础资源与测绘生产力的严重浪费。健全水利水电测绘成果共建共享服务体系的主要工作包括：
（1）各省级及地县级部门应尽快建立测绘成果的计算机管理体系，对已有的历史资料进行收集整理，有条件的应建立专业的数据库管理系统。
（2）开辟已有测绘成果资料应用的交流沟通渠道，建立测绘成果资料目录的汇交管理体系，尽可能减少重复的测绘生产，提高测绘生产效率。
（3）建立水利水电测绘行业的专业网站，为测绘生产的信息传递、资料收集、成果分发提供有效的窗口与平台。
参考文献：
[1] 福建省“十一五”水利水电基础测绘专项规划. 2007.
[2] 新技术在工程建设中的应用研讨交流会论文集. 2000.
关键词：水利信息化，遥感技术，全球定位系统，地理信息系统
0 背景
3S技术是遥感技术(Remote sensing，简称RS)、地理信息系统(Geographic InformationSystem，简称GIS)和全球定位系统(Global PositioningSystem，简称GPS)的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术，是现代社会持续发展、资源合理规划利用、城乡规划与管理、自然灾害动态监测与防治等的重要技术手段，是地学研究走向定量化的科学方法之一，也是水利信息数字化的关键技术之一。
水利建设及管理是一个信息密集型行业，一方面，水利部门要向社会提供大量的水利信息，如汛情旱情信息、水质和水量信息、水资源信息和水利工程信息等；另一方面，水利部门也离不开相关行业的信息支持，如气象信息、地理环境信息、社会经济信息等。当今世界信息技术的飞速发展对水利信息的采集、传输、处理、共享方式等都提出了更高的要求，传统的信息采集技术在时间、空间、采集频度和精度方面与水利建设各项工作的整体需求已不相适应，质和量两方面也都难以满足水利信息化的要求，因此，水利建设及管理噩需借助3S技术提升水利建设及管理的效率及效益。
1 GPS技术及其应用
1.1 GPS简介
GPS（Global Positioning System，全球定位系统）是美国从20 世纪70 年代开始研制，历时20年，耗资200 亿美元于1994年全面建成的具有海、陆、空全方位实施三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。目前，由于GPS 定位技术的不断改进和软、硬件的不断完善，传统上以测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术正逐步被一次性确定三维坐标的高效率、高精度、低费用、易操作的GPS 技术所代替。同时随着GPS 接收机的改进，广域差分技术、载波相位差分技术的发展和美国SA(Selective Availability)技术的解除，GPS技术在水利工程建设、导航、运载工具实时监控、城市规划、工程测量等领域都有了更为广泛的应用。目前水利、铁路、公路、桥梁及隧道等大型工程控制网的实施均采用了GPS 技术，时至今日，GPS定位技术已经基本上淘汰了用常规测角、测距手段建立大地控制网的方法，其良好的精度、可观的经济效益已为水利建设领域所公认。
1.2 GPS的应用
GPS技术在水利建设中的应用范围很广，如GPS可应用于航测外业控制测量、航摄飞行导航、机载GPS航测等航测成图的各个阶段，同时通过加密测试控制点，可应用GPS实时动态定位技术(简称RTK)测绘各种比例尺地形图并用于水利工程的施工放样。而与GPS导航和RTK技术相比，水利工程建设中应用最多的是GPS静态定位技术，GPS静态定位技术广泛应用在精密水利工程测控网布设、城市、矿区和油田地面沉降监测、水库大坝变形监测、同层建筑变形监测、隧道贯通测量等方面，可实现各种水利工程设施的实时监测和控制。随着我国A、B 级GPS 控制网的建立，水利部门基于这些GPS控制网提供的高精度平面和高程三维基准进行水利工程建设，将大大提高水利水电工程设计和施工质量。
2 GIS技术及其应用
2.1 GIS简介
GIS(GeographicalInformation System，地理信息系统)是集计算机科学、空间科学、信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴边缘学科。从20 世纪60 年代至今只有短短的四十多年的时间，但已经成为多学科集成并应用于各领域的基础平台，成为地学空间信息分析的基本手段与工具。GIS其技术优势不光在于它的集地理数据采集、存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程，还在于它的空间分析、预测预报和辅助决策功能。目前，GIS不仅发展成为一门较为成熟的技术科学，而且已经成为一门新兴的产业，在测绘、地质矿产、农林水利、气象海洋、环境监测、城市规划、土地管理、区域开发与国防建设等领域发挥越来越重要的作用，基于GIS、数据库、内外一体化测图、扫描矢量化及全数字摄影测量等技术为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息以建立各类专业信息系统，从而实现管理的科学化、标准化、信息化。论文格式。
2.2 GIS的应用
GIS是水利信息存储、管理、分析的有力工具，由于水利信息量大繁杂，既有实时数据又有历史数据同时还包含环境数据、经济数据、矢量数据、栅格数据等等。存储、管理这么庞杂的数据唯有地理信息系统能够胜任，同时借助GIS还可进行水利信息的可视化查询与网上。如在防洪救灾的过程中，可利用GIS进行防洪评估、洪涝灾害风险分析及城市防洪管理等等。而在水资源的管理方面，可利用GIS进行水资源信息的空间与属性双向查询、历史数据管理和实时数据的动态加载、水资源信息的时空统计、多种方式的可视化表达及各类信息的空间分布和动态变化过程模拟、区域水资源的空间分析、主要用水户的分布、区域水资源管理模式区划等等，所有这些应用都为合理利用及管理水资源提供了方便的途径。当然，GIS在水利建设的其他方面也有着广泛的作用，如GIS在水环境及水土保持方面的应用及水利工程建设及管理方面的应用等等。
3 RS技术及其应用
3.1 RS简介
RS(RemoteSensing，遥感)技术由于其具有大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性及经济性等优势，因而得到了快速的普及及应用，多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星将成为对地观测获取基础地理信息的重要手段。目前，各种中小比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取，为应用于工程测量领域的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的方法和手段。一些大中城市已经利用航空遥感进行城市的综合调查，并编制地质、水文、植被、交通、污染、土地利用等专题地图，获取了大量社会与自然环境资料，为城市规划建设及国土资源开发利用提供了宝贵的信息资料。随着遥感数据源向着高光谱分辨率和更高空间分辨率发展，加之遥感相关处理技术的日益成熟，结合GIS 和GPS，必将使RS 技术在工程等领域应用进一步普及和深化。
3.2 RS的应用
随着高空间分辨率、高光谱分辨率、高时间分辨率卫星数据的日益丰富及普及，RS对水利建设及管理的影响和作用越来越大，目前RS在水利建设及管理方面的应用主要分为以下几个方面：洪涝灾害遥感监测、水资源监测、水环境监测、旱情监测、水土流失调查、河口、河道、湖泊和水库泥沙淤积调查。
3.2.1洪涝灾害遥感监测
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。目前，我国各地、各部门已建成洪涝灾情预报系统（如黄河下游洪水预警信息系统），它们将在防灾、抗灾、救灾中发挥重大作用。
3.2.2水资源监测
水资源遥感监测方面，在地表水体提取上，20世纪80年代用近红外遥感图像比较多，而在近10年来则更多地利用SAR图像，提取河流、水库、湖泊等地表水体。遥感结合地理信息系统技术还可以寻找地下水，通过遥感图像可查明与地貌、岩溶地貌、第四纪地质和新构造有密切联系的水文地质条件，结合物探结果，可较准确地评价地下水资源。重视遥感资料的地质和水文地质分析是我国用遥感调查裂隙水准确率较高的原因。此外，主动微波遥感对地面有一定的穿透能力，可以发现地下古河网的踪迹，寻找地下潜水层。另外，遥感对雪盖范围、雪的状态以及雪盖融雪程度的监测十分有效。近年来，用SAR对雪盖厚度的测定有了新进展，从而对雪盖水当量的估算更加精确。论文格式。对1998年长江大洪水的成功预测与1997年冬和1998年春用遥感手段对青藏高原积雪的监测有密不可分的关系。融雪是我国西部地区水资源的重要组成部分，目前遥感是冰川、融雪水资源调查最为有效的手段。
3.2.3 水环境监测
利用航空红外扫描图像可以确定热电厂排水口外的水体升温及其空间分布，利用SAR图像或红外扫描仪确定海面油污染的范围和油膜的厚度，利用TM图像确定水生物（藻类）、赤潮的范围等等，都是在水环境监测领域应用遥感技术的例子。在水质遥感监测方面，近几年来，对构成水的质量的一些要素进行定量监测的研究有了一定的进步，这些要素包括浑浊度、总悬移质泥沙含量、PH值、总含氮量等等。
3.2.4河口、河道、湖泊和水库泥沙淤积调查
遥感技术的优势之一是能够监测动态变化。几十年前的遥感影像可以真实、具体、形象地反映当时的下垫面情况。因此在河道、河口等的动态监测中遥感是首选工具，河道与河口的泥沙淤积以及引起的相应河势变化对防洪、航运等都至关重要。遥感在悬移质泥沙分布和河势监测中的应用也有技术优势。我国利用卫星遥感信息监测河道变化、预测河道发展趋势，并应用到水利规划、航道开发以及防灾减灾等方面，产生了十分可观的经济效益和显著的社会效益。尤其是近年来，开展了大量的河口、河道、湖泊和水库泥沙淤积遥感调查工作。
3.2.5 水土流失调查
近年来，随着现代遥感技术的发展及其在水土保持领域的应用，定量或定性与定量结合的侵蚀评价在区域监测中得以实现，而地理信息系统技术又为较大范围的空间分析提供了快速、准确的技术手段，人们可以利用矢量和栅格两种类型的空间数据分析侵蚀因子的属性、数量值及其空间分布，进而评价侵蚀的类型、程度以及不同类型、不同程度侵蚀的分布规律。这就在技术、方法乃至理论上深化了区域土壤侵蚀监测的研究。论文格式。
4 结束语
当前在水利应用方面，3S（GPS、GIS、RS）技术的应用在国内外还处于起步阶段，但是已经取得了一定的进展。目前，“3S集成技术”已经在“全国江河洪水调度模拟系统”、“广西防灾减灾预警预报系统”、“广西洪水预警预报系统”、“天津城市防洪信息系统”、“天津引滦入港供水管道系统”及其他应用系统中得到充分应用。不可否认的是，国内GIS技术在水利方面的应用起步相对较早，但大部分只局限于二维的电子地图，并未形成一定发展模式，在实际应用中也只起到防汛分析的功能。国外，在防汛方面作了相当大的工作，并为此开发出相应的GIS 系统以解决科学分析、辅助决策等功能。而GPS、RS在水利中应用则相对较少。
“数字水利”是当今社会发展的必然趋势，而“数字水利”离不开3S技术。随着遥感、卫星及雷达等技术和地理信息系统的应用，可提供了多元化的更丰富和更准确的信息，如防汛抗旱信息。卫星和雷达信息的引进不仅弥补了地面观测信息的不足，而且提高了信息的准确度和可靠性。GIS 的应用，推进了“数字化流域”，从而使流域的规划、开发、管理全面实现信息数字化，而GPS技术在水利的监测应用方面可提供精确、可靠、及时的信息。因此3S技术是“数字水利”的重要技术基础。
参考文献：
[1] 徐绍铨，张华海等. GPS 测量原理及应用[M] . 武汉：武汉大学出版社，2001，7.
[2] 邬伦，刘瑜等. 地理信息系统原理、方法和应用[M] . 北京：科学出版社，2001，2.
[3] 梅安新，彭望禄等. 遥感导论[M]. 北京：高等教育出版社，2001，7.
[4] 翟天放. GIS技术在吉林省水利地理信息平台中的应用[J]. 吉林水利，2006，(05)
[5] 王孟樵. GPS技术在水利工程领域中的应用[J]. 四川水利，2005，(01)
[6] 佟祥明. 3S 集成技术在“数字水利“中的应用[J]. 广西水利水电，2005，(03)
关键词：三维数字；地形图；测绘技术
1. 引言
随着数字地形图的广泛应用，为了便于进行空间方面的量测和分析，人们对它表示地物和地貌高程的方法和精度提出了更高的要求，为此，在借鉴二维数字地形图和数字地面（或高程）模型优点的基础上，克服二维数字地形图在空间表示和应用方面的不足，提出了测绘三维数字地形图的想法。
为此，本论文主要对三维数字地形图的测绘技术展开分析探讨，以期从中找到可靠有效可行的数字地图测绘技术，并以此和广大同行分享。
2. 三维数字地形图的地形数据及表达方法分析
地形数据即为表现地势走向的地貌数据，包括平面位置和高程数据两种信息，这两种信息目前主要通过野外测量、航空航天遥感影像和现有地形图数字化三种方式获得。航空摄影测量一直是地形图测绘和更新的有效手段，其所获取的影像数据是高精度大范围的DEM生产最有价值的数据源。另外，近年来出现的干涉雷达、激光扫描仪等新型传感器数据被认为是快速获取高精度、高分辨率的DEM最有希望的数据来源。通过全站仪、全球定位系统(GPS)等手段可获取较小范围、大比例尺、高精度的地形建模数据，同时也是对航空摄影测量和地形图数字化的一种补充。实际工作中，具体采用何种数据源和相应得生产工艺，一方面取决于数据的可获取性，另一方面也取决于应用的目的和对数据的要求，包括DEM的分辨率、数据精度、数据量大小和技术条件等。
三维数字地形图是用规则格网和高程注记点来表达地形地貌的。为了不影响地图符号表达地物和地形，采用分布规则的格网式DEM较为妥当。格网的大小一方面取决于相应地形图的分辨率，一般说来，地形图的比例尺越大，对地物和地形表达的精度就越高即越精细，则格网就越小；另一方面取决于制图区域地形的复杂程度，一般说来地形越复杂或越破碎，为了表达地形时不失真，格网就应越小。在一幅地形图上，考虑到在实际中，有的地方地形比较复杂，而另一些地方则比较简单，可用四叉树结构来表达格网，即用大格网来表达简单的地形，而用小格网表达复杂的地形，即采用横向的多分辨率技术表达地形。构建三维数字地形图时，必须确保DEM与线划地形图是同一个空间参考框架下的；编制地形图时，可将DEM格网点放在一个单独的图层上，这样可根据需要打开或关闭它。高程注记点反映地面上坡度变化处的高程。
3. 三维数字地形图测绘技术应用探讨
3.1 三维地形数据的采集
三维地形数据采集包括两个阶段，一是：外业采集，主要是利用全站仪采集地形点的三维空间数据（包括平面坐标及高程）。由于受通视条件、劳动强度等因素的影响，只能采集地形特征点的三维空间数据，地形特征点一般是指山谷点、山脊点、洼地、山脚点、山顶等等。由于这些特征点的密度不够和分布不均匀。这样在对有些地区的地表高低起伏就很难精确的表示。二是：内业加密，就是将外业采集的数据，通过内插的方法对特征点的密度和分布进行有效处理，获得分布均匀，密度适当的地形点及高程，使其更能详细的反映地势的走向。
在利用全站仪野外获取三维地物数据测量时，地物底部特征点数据的获取是比较容易的，难点在于怎样获取地物顶部特征点数据。以建筑物为例进行说明，其顶部特征点的数据可以通过测量其相应的底部特征点的平面位置和高程，然后量测其高度的方法获取，也可以放置棱镜到顶部特征点上直接测量的方法获取，还可以用无棱镜测量进行建筑物顶部特征点的方法获取。其中，无棱镜测量对于没有反射的物体不能进行测量，因此在建筑物比较密集的城镇地区，用无棱镜测量会严重受到通视条件和反射条件的制约，使的测绘工作量大，效率低，有些建筑物的顶部特征点甚至是采集不到的，对深巷的建筑物底部特征点也很难采集到。当然，还可以在建筑物顶部进行数据采集，此方法也存在通视条件的限制，还有很高的危险性，因此对于大区域测绘是不现实的。
3.2 三维数字地形图的测绘
实际地面通常不是光滑和均匀变化的，因此在采集的时候会产生断裂线问。对于植被茂密、树林覆盖地区，数字摄影测量采集时无法切到地面，这样就不能准确的反映植被覆盖区的实际地面趋势，为了使其精度能够满足要求，可以在这些地区采集散点方式进行测量，以便能真正的切到地面的地方进行数据采集。在必要的时候还需要进行野外测量的方式进行补测才能达到精度的要求。具体面向三维地形数据的采集测绘，可以按照如下步骤进行：
(1) 定向建模
定向建模之精度是影响整个产品精度的关键。定向建模的工作流程：用黑白影像建立立体像对进行手工或自动内定向、相对定向核线重采样绝对定向裁切核线影像立体模型建成。
(2) 数字高程模型DEM
DEM、DOM可由单模型获取，也可由批处理直接生成。创建DEM及镶嵌工作流程：先进行影像相关创建像方DEM像方DEM编辑创建物方DEM物方DEM检查编辑建立新图幅物方DEM接边物方DEM镶嵌DEM成果。
创建像方DEM前，要先对每个像对中的特征点（峰顶、谷底、鞍部及地形突变点）和特征线（山脊线、山谷线、地区突变区线、面状地物的范围线等）进行量测。量测特征点和线的目的是获取像方DEM相关的初值，对像方DEM进行编辑。
(3) 数字正射影像DOM
每个像对的物方DEM编辑后即可创建正射影像，并进行DOM的镶嵌。正射影像分为黑白正射影像和彩色正射影像。先创建每个像对的左、右黑白正射影像，合并左右黑白正射影像后，选择镶嵌线对黑白正射影像进行镶嵌即生成黑白DOM产品。
(4) 数字线划测图
在定向建模完成之后，如不需要生成DEM、DOM产品，可直接进入向量测图模块进行测图。在向量测图模块中，图廓及内外整饰自动生成，已测向量能够实时显示（放大、缩小、编辑等）和映射至立体，具有联机编辑、实时符号化功能，利用测图模块提供的这些工具可以很方便地进行测图和编辑，实现测图、编辑一体化。
3.3 三维数字地形图测绘的误差分析
(1) 全数字摄影测量的精度和模拟摄影测量、解析摄影测量相比一定有所不同，如:光束法区域网加密与独立模型法区域网加密的精度差异，全数字摄影测量系统没有机械传动误差、图纸套合与清绘误差、展点误差、主距安置误差、读数误差等等，出现了影像匹配误差等。
(2) 图上的地物点的点位中误差主要来源于：像控点点位中误差、房檐改正误差、加密点点位中误差、影像扫描中误差、影像匹配中误差和定向中误差等。
(3) 航测成图高程中误差的主要来源于：控点高程中误差、加密点点位中误差、相对校正中误差、定向中误差和测绘动态中误差等。
4. 结语
本文从三维数字地形图的相关概念、数据采集的方法和三维数字地形图的绘制三个方面进行了研究，对于三维数字地形图测绘技术的实际应用具有一定的借鉴和指导意义，因而是值得推广的，另一方面，三维数字地形图数据的采集与测绘，还有很多的技术细节问题需要深入探讨，这有待于广大技术工作人员的共同努力，才能够最终实现三维数字地形图的测绘与普及应用。
参考文献：
[1] 郭岚.三维数字地形图及其应用的研究[J].测绘通报,2002, (5):10-11.
[2] 李清泉,杨必胜等.三维空间数据的实时获取、建模与可视化[M].武汉大学出版社,2003.
[3] 王继周,李成名等.城市三维数据获取技术发展探讨[J].测绘科学,2004,29(4):71-73.
1引言
在传统陶瓷中，SiO2是陶瓷坯体的主要化学成分，是硅酸盐形成的骨架，它的存在可以提高陶瓷材料的热稳定性、化学稳定性、硬度、机械强度等，从而直接影响陶瓷产品的生产工艺和使用性能，同时SiO2也是各种釉料配方的重要参数。因此，准确测定陶瓷原料中SiO2的含量，对陶瓷和釉料生产非常重要，它关系到原材料的用量、产品的质量和性能等。
不同的陶瓷原料，其SiO2的含量不同，测量方法也有多种。本文对陶瓷原料中SiO2的常见检测方法逐一作了介绍。
2氢氟酸挥发法
2.1硫酸-氢氟酸法
当试样中的SiO2含量在98%以上时，可采用此法。具体方法如下：将测定灼烧减量后的试料加数滴水湿润，然后加硫酸（1+1）0.5ml，氢氟酸（密度1.14g/cm3）10ml，盖上坩埚盖，并稍留有空隙，在不沸腾的情况下加热约15min，打开坩埚盖并用少量水洗二遍（洗液并入坩埚内），在普通电热器上小心蒸发至近干，取下坩埚，稍冷后用水冲洗坩埚壁，再加氢氟酸（密度1.14g/cm3）3ml并蒸发至干，驱尽三氧化硫后放入高温炉内，逐渐升高至950～1000℃，灼烧1h后，取出置于干燥器中冷至室温后称量，如此反复操作直至恒重。二氧化硅含量的计算公式如下：
SiO2（%）=（m1-m2）/m×100
式中：
m1——灼烧后坩埚与试料的质量，g
m2——氢氟酸处理后坩埚的质量，g
m——试料的质量，g
2.2硝酸-氢氟酸法
当试样中的SiO2含量大于95%而小于或等于98%时，可采用此方法。具体如下：
（1）将试料置于铂坩埚中，加盖并稍留缝隙，放入1000～1100℃高温炉中，灼烧1h。取出，稍冷，放入干燥器中冷至室温，称量。重复灼烧，称量，直至恒重。
（2）将坩埚置于通风橱内，沿坩埚壁缓慢加入3ml硝酸、7ml氢氟酸，加盖并稍留缝隙，置于低温电炉上，在不沸腾的情况下，加热约30min（此时试液应清澈）。用少量水洗净坩埚盖，去盖，继续加热蒸干。取下冷却，再加5ml硝酸、10ml氢氟酸并重新蒸发至干。
（3）沿坩埚壁缓缓加入5ml硝酸蒸发至干，同样再用硝酸处理两次，然后升温至冒尽黄烟。
（4）将坩埚置于高温炉内，初以低温，然后升温至1000～1100℃灼烧30min，取出，稍冷，放入干燥器中冷至室温，称量。重复灼烧，称量，直至恒重。二氧化硅含量的计算公式如下：
SiO2（%）=[（m1-m2）+（m3-m4）]/m×100
式中：
m1——试料与坩埚灼烧后的质量，g
m2——氢氟酸处理并灼烧后残渣与铂坩埚的质量，g
m3——试剂空白与铂坩埚的质量，g
m4——测定试剂空白所用铂坩埚的质量，g
m——试料的质量，g
3重量-钼蓝光度法
重量-钼蓝光度法所测定的范围是SiO2含量小于95%。具体如下：
（1）对可溶于酸的试样，可直接用酸分解；对不能被酸分解的试样，多采用Na2CO3作熔剂，用铂坩埚于高温炉中熔融或烧结之后酸化成溶液，再在水浴锅上用蒸发皿蒸发至干，然后加盐酸润湿，放置一段时间后，加入动物胶，使硅酸凝聚，搅匀，放置5min，用短颈漏斗、中速滤纸过滤、滤液用250ml容量瓶承接。将沉淀全部转移到滤纸上，并用热盐酸洗涤沉淀2次，再用热水洗至无氯离子。
（2）将沉淀连同滤纸放到铂坩埚中，再放到700℃以下高温炉中，敞开炉门低温灰化，待沉淀完全变白后，开始升温，升至1000℃～1050℃后保温1h取出，稍冷即放入干燥器中，冷至室温，称量。重复灼烧，称量，直至恒重。
（3）加数滴水润湿沉淀，加4滴硫酸、10ml氢氟酸，低温蒸发至冒尽白烟。将坩埚置于1000～1050℃高温炉中灼烧15min，取出稍冷，即放入干燥器中，冷至室温，称量。重复灼烧，称量，直至恒重。
（4）加约1g熔剂到烧后的坩埚中，并置于1000～1050℃高温炉中熔融5min，取出冷却。加5ml盐酸浸取，合并到原滤液中，用水稀释到刻度，摇匀。此溶液为试液A，用于测定残余二氧化硅、氧化铝、氧化铁和二氧化钛。
（5）用移液管移取10ml试液A于100ml容量瓶中。加入10ml水、5ml钼酸铵溶液，摇匀，于约30℃的室温或温水浴中放置20min。
（6）加入50ml乙二酸-硫酸混合溶液，摇匀，放置0.5～2min，加入5ml硫酸亚铁铵溶液，用水稀释至刻度，摇匀。
（7）用10mm吸收皿，于分光光度计690nm处，以空白试验溶液为参比测量其吸光度。二氧化硅的值由绘制的工作曲线上查得。二氧化硅含量的计算公式如下：
SiO2（%）=[m1-m2+m3(V/V1)-(m4-m5)]/m×100
式中：
m1——氢氟酸处理前沉淀与坩埚的质量，g
m2——氢氟酸处理后沉淀与坩埚的质量，g
m3——由工作曲线查得的二氧化硅量，g
m4——氢氟酸处理前空白与坩埚的质量，g
m5——氢氟酸处理后空白与坩埚的质量，g
V1——分取试液的体积，ml
V——试液总体积，ml
m——试料的质量，g
4氟硅酸钾容量法
重量-钼蓝光度法的准确度较高，但对于一些特殊样品，如萤石CaF2，由于含有较大量的氟，会使试样中的Si以SiF4形式挥发掉，不能用重量法测定。还有重晶石以及锆含量较高的样品、钛含量较高的样品，在重量法的条件下形成硅酸的同时，会生成其它沉淀，夹杂在硅酸沉淀中。所以这些特殊样品不能用重量法测定，可用氟硅酸钾容量法来测定SiO2的含量。氟硅酸钾容量法是将试样用碱熔融，不溶性酸性氧化物二氧化硅转变成可溶性的硅酸盐，加酸后生成游离的硅酸，在过量的氟离子和钾离子存在下，硅酸与氟离子作用形成氟硅酸离子，进而与钾离子作用生成氟硅酸钾沉淀。该沉淀在热水中会水解生成氢氟酸，用氢氧化钠标准溶液滴定，由消耗的氢氧化钠标准溶液的体积计算二氧化硅的含量。应用该分析方法时应严格控制分析条件，具体应注意以下几点：
推荐阅读实习自我鉴定实习心得体会
[师范实习自我鉴定][工程测量实习报告]
·入党思想汇报范文国家助学金申请书
·论文开题报告模板学术论文格式范文
·09实习生个人总结硕士毕业论文格式
·入党思想汇报格式12月入党思想汇报
·求职简历十大致命伤名企面试逻辑题
·论文下载论文写作发表群:45288997
白领升职4大策略
职场必读沟通技巧
（1）样品的处理是先用氢氧化钠熔融，然后用水浸取，再加盐酸酸化，然后得到样品溶液。当样品中铝、钛含量较高时，为防止氟铝酸钠和氟钛酸钠沉淀的生成，可用氢氧化钾代替氢氧化钠。氢氟酸挥发法历来被认为是赶硅的一种方法，但实践证明，在一定的条件下，四氟化硅和氢氟酸能共处于同一溶液中，因此，在溶解过程中，只要控制一定的体积，硅即以氟硅酸的形式留在溶液中，从而可测定硅的含量。
（2）为了保证硅的沉淀完全，加入氟化钾和氯化钾的量应过量。但氟化钾和氯化钾的量若过大，则当样品中的铝、钛含量较高时干扰情况比较严重。一般在铝、钛含量不高时，50ml溶液加氟化钾1.5～2.0g；而铝、钛含量较高时加1～1.5g。氯化钾的加入量还与沉淀时的温度有关。20℃时，50ml溶液加8g氯化钾；高于25℃则需加入10g以上。
（3）沉淀时为减少沉淀的溶解和沉淀的洗涤困难，温度应低于30℃，体积不大于50ml，沉淀应在放置15min后过滤。
（4）测定的干扰一般来自铝、钛，对高铝和高钛的试样可加入氯化钙、过氧化氢、草酸铵、草酸和熔样用的氢氧化钾来代替氢氧化钠、用硝酸代替盐酸作介质的方法来消除干扰。
氟硅酸钾容量法具有快速、准确、精密度高的特点，因此广泛应用于陶瓷生产中的控制分析。
5比色法
当试样中的SiO2含量在2%以下时，为了得到较准确的检测结果，宜用比色法测定。比色法有硅钼黄和硅钼蓝两种。硅钼黄法基于单硅酸与钼酸铵在适当的条件下生成黄色的硅钼酸络合物（硅钼黄）；而硅钼蓝法把生成的硅钼黄用还原剂还原成蓝色的络合物（硅钼蓝）。在规定的条件下，由于黄色或蓝色的硅钼酸络合物的颜色深度与被测溶液中SiO2的浓度成正比，因此可以通过颜色的深度测得SiO2的含量。硅钼黄法可以测出比硅钼蓝法含量较高的SiO2，而后者的灵敏度却远比前者要高，因此在一般分析中，对少量SiO2的测定都采用硅钼蓝比色法。硅钼蓝比色法有两种，一种是用1，2，4-酸（1-氨基-2-萘酚-4-磺酸）作还原剂，另一种是用硫酸亚铁铵作还原剂，具体操作如下：
1，2，4-酸还原法：该方法是将试样分解后，在一定酸度的盐酸介质中，加钼酸铵使硅酸离子形成硅钼杂多酸，用1，2，4-酸还原剂将其还原成钼蓝，在分光光度计上于波长700nm处测量其吸光度。
硫酸亚铁铵还原法：该方法是将试样用碳酸钠-硼酸混合熔剂熔融，并用稀盐酸浸取。在约0.2mol/L盐酸介质中，单硅酸与钼酸铵形成硅钼杂多酸；加入乙二-硫酸混合酸，消除磷、砷的干扰，然后用硫酸亚铁铵将其还原为硅钼蓝，于分光光度计波长810nm或690nm处，测量其吸光度。该方法可以测出比1，2，4-酸还原法含量较高的SiO2。
比色法测定SiO2对溶液的酸度和溶液温度有严格的要求，否则得不到准确的测量结果。
6硅酸钙沉淀EDTA滴定法
该法是让硅酸在pH=10时与钙生成硅酸钙沉淀，沉淀用已知过量的EDTA溶解，过量的EDTA用标准钙溶液回滴，用K-B指示剂指示终点，由加入的EDTA量和钙标准溶液的消耗量来计算二氧化硅的含量。应用该法分析时应注意以下问题：
（1）干扰离子较多，一般共存的铁、铝、钛均会干扰测定，可采用邻二氮菲和三乙醇胺来联合掩蔽。
（2）由于硅酸钙沉淀的溶解度较大，为保证沉淀完全，沉淀时体积应较小，而且pH控制为10。
（3）为使沉淀完全应加入SiO32-量60～80倍的氯化钙，沉淀时应遵循“热、浓、快”的原则，以便得到较紧密的硅酸钙沉淀。
（4）洗涤应选用pH=10的氨水-氯化铵缓冲溶液，为减少洗涤时硅酸钙的损失，应尽可能减少洗涤剂的用量。
硅酸钙沉淀法操作方便，熔样可采用镍坩埚进行，滴定过程可在普通烧杯中进行。虽然在准确度和精密度方面仍有待进一步改进，但此法在厂矿的控制分析中是一种值得推广的分析方法。
7结语
陶瓷原料中SiO2的测定方法有多种，检测时应根据待测试样的具体特点来选用合适的方法，这样才能得到准确的测定结果。
参考文献
1杨东辉.长石中二氧化硅含量的测定[J].中国陶瓷，2006，5：55～56
2武汉大学主编.分析化学（第3版）[M].北京：高等教育出版社，1995
3李硕等.GB/T4734-1996.陶瓷材料及制品化学分析方法
关键词：土木工程；双语教学；问卷调查
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）33-0088-02
双语教学（Bilingual Education）是指在课堂教学中以两种语言作为媒介，同时使用外语和母语进行教学的一种体系。教育部在2001年制定了《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》，其中明确指出：“高校积极开展以英语等外语进行公共课和专业课教学，努力使5%~10%的课程能使用双语授课。”因此，双语教学研究是土木工程专业教学改革的重要组成部分之一，推进双语教学理论和实践方法的发展对于提高土木工程专业教学质量具有重要的意义。本论文以《半刚性基层沥青路面路用性能试验检测》课程为例，对土木工程专业课程中行之有效的双语教学模式进行了积极探索。
一、课程简介
《半刚性基层沥青路面路用性能试验检测》是南京林业大学土木工程专业的一门专业选修课。本课程的教学目的和任务是通过理论和实验教学，学生能够较为深入地掌握道路工程中广泛使用的无机结合料稳定材料以及沥青和沥青混合料的基本知识，熟悉材料主要性能参数的试验方法，为今后学习道路工程方面的专业课程和从事道路工程的设计、施工、检测以及科学研究打下良好的基础。
二、双语教学模式
两年来，本人在所讲授的我校2010级和2011级土木工程专业本科三年级课程《半刚性基层沥青路面路用性能试验检测》的部分课时内尝试进行了双语教学，并从下面几个方面对土木工程专业课程双语教学模式进行了综合考虑，从而为申请校级人才培养模式改革专项课题以及校级双语课程立项做好了充足的准备。
1.教材选用。按照双语教学要求，教材最好选用英文原版教材。但是就这门课程的具体情况而言，经过大量文献调研和搜索，没有发现可供选择的国外原版教材。主要原因是国外尤其是欧美国家主要采用柔性基层沥青路面结构，对半刚性基层路面结构和材料研究很少，专业教学体系和内容存在客观的差别。而且，国内外道路工程的相关规范存在较大的区别，并不能直接照搬照套。另外，目前也未见以国内规范为基础的道路工程专业课的自编英文版教材出版。因此，为了解决教材的问题，本人以在国外攻读博士阶段收集的英文教学讲义为基础，按照我校本科专业课程教学大纲的要求，自行整理和编写课程讲义材料用于校内教学。
2.课件制作。多媒体教学具有包含信息量大质优、呈现方式清晰直观、图文声像并茂等优点，在双语教学中被广泛使用。在本门课程的双语教学中，根据双语教学特点以及课程内容进行有针对性的多媒体英文课件制作。在课件形式上以道路工程图片和道路建筑材料性能试验录像为主，相关文字描述为辅，给学生以更直观的印象，有助于学生更好地理解各种概念和方法，调动其学习积极性和互动性。另外，在英文使用上重名词轻语法，可以消除学生因双语教学产生的畏难情绪，毕竟专业课的双语教学并不等同于基础的英语课程教学。在重点的概念、理论、试验方法等名词旁边一般还需要注上对应的中文解释，以利于学生更好地理解。
3.授课方法。目前开展的双语教学一般是基于英文教材和课件，而讲授方式一般采用以下三种：以中文讲授为主、中英文交替讲授、以英文讲授为主。具体采用何种方式要根据师资和学生的实际情况而定。采用中文进行课程讲授，可以使学生更全面地理解所学的专业知识，减小学习难度，提高学习积极性，但是不符合双语教学的本质要求和目标，失去了双语教学的意义。纯英文讲授是双语教学的高级形式，可以使学生更直观地感受国外教学模式，强化学生的英语听说读写能力，但是对于任课教师的英语能力要求较高，还可能造成学生忙于思考语言本身而造成课程知识的理解困难，教学效果反而下降。对于本门课程的实际情况来说，采用中英文结合讲授是较为适宜的授课方式，可以做到提高英文能力和掌握专业知识这两个主要双语教学目标的平衡。在具体授课过程中，如何确定中文和英文的使用比例是一个关键问题。为了比较双语搭配模式对教学效果的影响，分别设定几种不同的双语使用比例进行实验性教学。通过观察教学效果和分析学生的反馈信息可以发现，对于一些重要的概念、理论以及方法应同时采用中英文进行板书和讲解，对于本课程的重点和难点，在采用英文进行详细的讲授后，还应采用中文进行简单的解释和强调，使学生可以更快和更准确地理解课程的主体知识。对于其他较为浅显的知识，例如工程背景、材料生产工艺、道路施工过程等可以采用全英文讲授，尽量在授课过程中给学生创造出更为真实的语言环境，调动其学习积极性。
4.考核方式。对于本门课程的考核应采用更灵活和多样化的方式，加大平时成绩所占比重。首先，在课堂教学中应加强使用英文与学生进行互动。进行课堂提问时，多鼓励学生使用英文作答，提供给学生更多的锻炼英文口语的机会，对于在该环节表现较好的学生给予适当的平时成绩加分。其次，在布置课后作业时，也应鼓励学生采用英文作答，在作业完成质量近似的情况下，对于采用英文作答的学生，其作业成绩应提高一个档次。另外，在课余时间还应布置适量的英文科技文献阅读任务，以同时达到了解本专业最新科研进展和巩固双语教学的学习效果的双重目的。对于期末考试，同时采用中英文进行出题，应有针对性地设置一些试题指定采用英文作答，其他试题可以使用中文作答，但对于使用英文作答的学生进行适当的加分进行鼓励。最终，综合考虑期末考试成绩、平时表现、作业和文献阅读情况以及试验报告给出课程总成绩。
三、教学效果评价
为了评价本门课程双语教学的授课效果，对我校2010级和2011级土木工程专业（交通土建工程方向）6个班130名同学进行了无记名问卷调查。问卷内容主要涵括学生自身的英语水平、相关专业知识背景、本文课程双语教学模式的接受程度和反馈建议等。从调查问卷结果可以看出，学生个人的英语基础对于双语教学效果有着显著的影响，通过六级考试的学生对双语教学表现出了更浓厚的兴趣，具有更高的学习积极性；通过四级考试的学生次之；英语基础较差的目前没有通过四级考试的学生对于双语教学存在一定的抵触情绪。另外，对于道路工程基础知识掌握较好的学生也更乐于接受双语教学，表现为与本门课程知识密切相关的《路基路面工程》课程成绩较高的学生对于本门课程的学习兴趣更高，学习效果和成绩更为理想；相反，其他学生表现出一定的厌学情绪。这意味着在双语教学过程中应该根据学生的英语和专业知识水平差异进行分层次教学，做到因材施教。通过教学效果调查，也得到了很多学生对于目前这种双语教学模式的反馈意见和建议，比如双语教学课时偏少、与《土木工程专业外语》授课内容缺少联系、任课教师英语口语的语速和口音问题、英文文献阅读存在很大困难、在上课过程中很难同时兼顾英语和专业知识的理解等。因此，在今后的双语教学模式研究中应重点解决上述问题。
目前，随着土木工程专业知识和教育体系的发展和革新，对于土木工程专业课程双语教学模式的科学性和合理性要求也越来越高。本文结合笔者近两年的教学实践，从教材选用、课件制作、授课方法和考核方式四个方面出发，对于土木工程专业课程双语教学模式进行了探讨，并通过基于问卷调查的意见反馈对双语教学效果进行了评价，相关研究成果和经验可为全面提高大学土木工程专业教学质量提供一定的帮助。
参考文献：
[1]霍俊芳.土木工程专业双语教学初探[J].内蒙古工业大学学报（社会科学版），2005，14（1）：93-94，119.
[2]李静，于述强，王积静.《土木工程概论》课程双语教学的新探索[J].科技资讯，2010，（3）：147.
[3]陶庭叶，李晓莉，高飞.土木工程专业工程测量双语教学探讨[J].土木建筑教育改革理论与实践，2010，（12）：325-328.
[4]李新忠，薛文碧，谢媛芳.土木工程专业课双语教学探讨[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2012，（11）：7-8.
关键词：课程体系；改革教学；路桥方向；土木工程
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2012）12-0049-02
1998年教育部颁布新的本科专业目录，其中土木工程专业是由原来的矿井建设、建筑工程、城镇建设（部分）、交通土建工程、工业设备安装工程、饭店工程、涉外建筑工程、土木工程等八个专业合并而成。其中的道路与桥梁工程方向是土木工程专业设置的6个专业方向之一。为了适应新形势下人才培养模式的要求，在“大土木”的框架下，有必要从路桥方向学生工程能力培养入手，确立指导思想，明确培养目标，探讨课程改革创新的内容和途径，全面推动土木工程专业路桥方向课程体系的改革和实践。
一、课程体系改革的指导思想
土木工程专业路桥方向课程体系改革研究的重点应以确立面向21世纪的人才为培养目标，以培养学生的创新意识，激发学生的个性发展为职责。要求培养的学生能适应科技进步和社会发展需要，基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、有创新精神，掌握现代化科学的管理理论、方法和手段，具有较强的适应性和竞争力。基于以上原因，在课程体系改革中具体体现在对学生的知识要求、能力要求和素质要求三个方面。
（一）知识要求
使学生具有较扎实的自然科学基础，对工程材料的基本性能、工程测绘与工程制图的原理和方法、工程结构构件的力学性能和计算原理、工程施工和组织的一般过程、工程管理和技术经济分析的方法、结构选型和构造的基本知识、结构工程的设计方法以及相关软件的应用技术均能掌握，同时要求了解本专业的法规、规范与规程，了解本专业科学技术的新发展。
（二）能力要求
使学生具有较强的自学能力，具有综合应用各种手段（包括外语）查取资料、获取信息的能力，具有本专业所必需的实验、测试、计算机应用等技能，获得土木工程师的基本训练，具有从事道路与桥梁工程设计、施工、管理、地基处理等领域的工作能力，具有较强的开拓精神，具有一定的创新思维和科研能力。
（三）素质要求
使学生能比较系统地掌握本专业所必需的科学与技术理论知识，具有一定的专业知识、技术知识、经济知识和管理知识，对本专业学科范围科学技术的新发展及其动向有所了解，具有较好的文化素质、心理素质以及一定的修养。
二、课程体系改革的基本内容和途径
（一）课程体系改革的基本内容
按照课程体系改革指导思想的要求，课程体系改革的基本内容有：（1）制定新的培养计划和教学大纲；（2）了解本专业学科范围内科学技术的新发展，编写路桥方向课程体系的教材和教学参考书；（3）对课程体系、教学内容、教学方法、考核办法进行改革实践；（4）建立实习基地，对实习、课程设计和毕业设计等实践性教学进行改革实践。
（二）课程体系改革的途径
为了适应社会不断发展的需要，在课堂教学学时少的情况下，优化课程设置，整合和重组课程内容，改进教学方法，以实现学生在知识、能力和素质上协调发展，适应人才市场的需求。
1.构建课程平台，明确专业方向。土木工程的范围非常广泛，包括土木工程材料、基础工程、建筑工程、交通土建工程、桥梁港口工程、地下工程、水利水电工程、给水排水工程、土木工程施工、建设项目管理等。土木工程专业各个不同的方向，在基础力学、工程材料和结构分析等方面具有一定的相通性。为了适应学生就业市场的变化和单位对人才的合理配置要求，为了加强学生的工程能力与素质教育，在大学的前三学年，为土木工程专业学生搭建公共教育平台（即公共基础课程、大类学科基础与专业基础课程），到第四学年由学生自主选择不同的专业方向（即专业方向课程），只有这样培养出的学生才能做到真正的面向企业服务社会。
2.优化课程设置，突出专业特点。在制定土木工程专业培养计划上，应对课程内容进行优化设置。如将力学类、结构类、施工管理类及工程材料、工程测量课程等分别采用精简归并重复性内容，剥离共性理论性内容，重新构建课程等办法，避免课程的重复。同时，在课程间反复协调的基础上，修改课程教学大纲，使学科基础课实现“宽厚”，专业课实现门类多、内容新、学时精和信息量大。只有这样才能较好地实现土木工程专业的真正方向，较容易地解决“专业口径宽、学时少”出现的各种矛盾，以满足学生专业课学习的要求，满足毕业生在工作中的专业改向、新项目研究或继续专业学习的要求，为将来在不同的领域发展奠定基础。
3.提高教师素质，建设特色教材。在教学中，教师既要具有扎实的专业知识，又要积极参与实际工程项目，同时还要进行科学研究，在自我学习提高的同时，有义务将本学科最新的研究成果应用到特色教材的建设中。与教学计划、教学大纲配套的系列教材是课程体系改革成果的载体和改革得以实现的手段，也是实现培养目标的重要保证。方向课程体系的教材内容应相互协调，紧密结合工程实际，要与教学计划要求吻合，要有利于培养和提高学生分析问题、解决问题的能力。结合新的应用型人才培养模式的改革与实施，在路桥方向课程体系的改革研究与实践中，我们编写出版了《桥梁工程》、《路基路面工程》、《高速公路》、《道路勘测设计》、《土木工程专业路桥方向毕业设计指导》等十几部教材和教学参考书。
4.紧跟学科发展，培养创新思维。学生专业能力的提高，创新思维是关键。为了扩展学生的知识面，我们适当增加了法律、管理、工程经济和反映本专业新技术的选修课等，例如：《交通工程学》、《公路经济学》、《公路网规划》、《道路景观设计》、《公路测设新技术》、《地铁与轻轨》、《路面管理系统》、《路基处理技术》、《工程加固技术最新进展》、《道路桥梁检测新技术》、《midas Civil软件工程应用》等，努力培养学生的创新思维，满足企业对创新应用型人才的需要。定期举办专题讲座，例如：道路工程专题讲座和桥梁工程专题讲座。为了把握最新道路与桥梁工程知识，定期邀请设计院施工企业、管理部门和科研院所的知名专家举办专题讲座，让学生了解目前道桥工程的发展现状、存在的问题及今后的发展方向，让学生了解最新的管理方法、新颖的设计方案、成熟的施工经验、成功的工程案例和最新的检测设备和技术。
5.注重实践教学，加强应用能力。为了全面培养学生的实践能力和工程能力，提高学生的专业素质，我们有实验课、工地实习、课程设计、生产实习、毕业实习、毕业设计和课外科技创新等实践性教学环节，使学生逐步确立工程结构意识。根据课程的特点，对体现专业内容的实验，在适当增加实践教学学时的同时，由实验指导教师根据内容对实验小组的每位同学进行现场提问考核，重点考核实验的步骤、环节，确保人人会做。实验后学生要上交一份内容详细的实验报告。充分利用校外的实践教学资源，选择央企、大型国有或民营企业，由专业教师带领学生到工地实习。时间视工程情况而定，一般在6周时间。首先，邀请工地的技术人员给学生介绍工程概况，然后，在技术人员的带领下分成若干个小组进行现场参观，技术人员讲解技术要求，最后，学生根据所见所闻向技术人员提问。实习期间，学生在工地现场由技术人员安排工作，专业教师协调管理。实习后学生要上交一份图文并茂的实习报告。对专业课程设置的课程设计，例如：《桥梁工程》、《道路勘测设计》和《路基路面工程》等均设置1周时间的课程设计。教师列出主要参考资料，引导学生逐步分析基础资料、认真讨论不同的方案。在结构计算中，首先要求学生必须明确工程结构概念，再结合具体设计内容，引导学生重视结构构造问题，并按规范要求认真。设计后，学生要上交一本计算书和施工图。为了加深学生对桥梁结构的了解，熟悉各种桥梁结构形式、构件构造特点及传力特点，给出要求，让学生采用最简单的材料，自己动手制作模型。通过做模型参加竞赛，使学生加深对各种桥梁结构形式构造的了解，让复杂的理论知识感性化，同时也培养学生团结协作的精神，增进同学间的感情。
6.改革考核方法，挖掘学生潜力。学生成绩考核的本身，对教学改革有着明确的指导意义。学生成绩的考核包括：理论考试、课程设计考核、实验考核、实习考核、毕业设计考核及参加相关科技活动情况等部分。根据培养内容学分绩点的不同，在考核形式上采用闭卷考试、开卷考试、综合测试、大作业、命题论文、实习报告等多种形式。在考核内容上力求体现出学生掌握基本知识、理解重点知识、灵活运用综合知识的能力。这种考核办法改变了以前学生应付考试、死记硬背书本知识的尴尬局面，激发了学生学习的热情，充分挖掘其潜力，使学生变被动学习为主动。
通过课程体系改革的研究与实践，我们深刻认识到，教学改革要服务于社会，要努力培养学生的创新意识，提高学生的工程应用能力，使学生真正具备较强的市场适应性和竞争力，以实现满足社会对人才的需求。
参考文献：
[1]贾萍，吕恒林等.土木工程专业方向课程教学研究与
改革[J].高等建筑教育，2010，（2）.
[2]李杰，李娜.交通土建方向课程体系与教学内容改革探
索[J].高等建筑教育，2010，（2）.
[3]马慧彪，李强.土木工程专业课程体系与实践教学改革
[J].高等建筑教育，2010，（3）.
