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2015年 第0卷 第2期    刊出日期：2015-02-25

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行业观察

空间决策支持的技术框架

华一新

2015, 0(2):  1-4,18.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0029

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从问题决策的角度提出了空间决策的概念和特点,分析了空间决策支持在不同决策阶段的作用,划分了空间决策支持系统的任务层次,构建了空间决策支持的方法体系,提出了需要研究解决的关键技术,为空间决策支持技术的深入研究提供了一个较为完整的技术框架。

学术研究

一种联合多历元观测信息的GPS/BDS组合单点定位方法

潘林, 蔡昌盛, 戴吾蛟, 朱建军

2015, 0(2):  5-9.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0030

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在GPS/BDS组合单点定位中,定位精度受观测信息量影响很大,但观测时段中不可避免地会有个别历元观测信息过少,导致这些历元的定位精度很差。基于此,本文提出了一种联合多历元观测信息的GPS/BDS组合单点定位方法,以弥补单历元方法中单个历元观测信息量不足的缺点。利用开阔环境和遮挡环境下的观测数据进行分析,结果表明,在GPS单系统、北斗单系统及GPS/BDS组合系统单点定位中,多历元方法的定位精度均优于单历元方法。

不同空间域七参数选取对坐标系转换的影响研究

田鑫, 尹晖, 干喆渊

2015, 0(2):  10-13.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0031

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深入分析并论述了在小区域内用已知点解算出的七参数得到的转换坐标与用测绘部门给定的大区域七参数直接解算得到的转换坐标的差异,得出大区域转换七参数与小区域转换七参数转换坐标之间存在的关系。

矿区似大地水准面精化方法研究

肖杰, 张锦, 邓增兵, 闫新珠

2015, 0(2):  14-18.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0032

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在矿山区域,由于地质情况复杂、地形起伏较大,区域似大地水准面模型的建立较城市等地势平坦地区困难。本文详细阐述了矿区似大地水准面建立的技术特征和计算方法,最后以某矿区为例,在CGCS2000坐标系统框架下,利用矿区控制网的GPS/水准观测数据和重力场模型,综合物理和几何方法建立了矿区的似大地水准面模型,实现了GPS大地高向正常高转换,利用该模型内插高程异常与实测GPS/水准点的高程异常比较,内符合精度中误差和外符合精度中误差均不超过3 cm,表明此模型结合GPS观测成果可以在矿区范围内取代四等及以下几何水准测量。

面向智慧城市的空间坐标系统维持与转换

茹仕高, 李倩霞

2015, 0(2):  19-22.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0033

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随着我国数字城市与智慧城市工程的推进,各种建设平台的统一、共享或融合显得日益重要,全国范围内正在推行"一张图"及一个信息平台的智慧城市支撑构架;测绘工程为各种平台提供基础时空框架或基础地理信息,其中的空间坐标框架是一切工作的基础,坐标框架的统一及自适应互转换成为智慧工程顺利进行的基本保障。本文结合现代城市建设中"三规合一"现实需求,针对其中复杂坐标系统关系的清理与统一的需要,进行了智慧城市架构下坐标系统维持与精准转换的探讨,顾及各坐标系统的历史及现代统一框架要求,提出了框架网联测及整体最小二乘转换的综合技术模式,为复杂环境下的坐标系统统一与维持摸索出优化实施对策。

FAST馈源舱精调机构位姿测量系统性能分析

詹银虎, 郑勇, 张超, 张中凯

2015, 0(2):  23-28.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0034

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FAST对馈源舱精调机构的位姿测量提出了极高的精度要求。本文介绍了由全站仪组成的精调机构测量系统,计算了全站仪跟踪观测棱镜时的主要观测条件,包括棱镜入射角、观测距离和观测高度角,并进行了棱镜初始指向的优化配置。结果表明,棱镜入射角的最大值约为35°,平均值约为13°~18°,由此产生的测量误差可以忽略;观测距离约为140~350 m,估算全站仪动态测距精度约为2.1~2.4 mm;观测高度角约为0~40°,分布合理,且有利于全站仪的防护。仿真测量结果表明,9个测站的定位精度优于2.5 mm,定姿精度优于360";6个测站的定位精度优于3 mm,定姿精度优于430",均达到精调机构的位姿测量精度要求。

3D Hough Transform在激光点云特征提取中的应用

李明磊, 李广云, 王力, 李海波, 范哲瑞

2015, 0(2):  29-33.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0035

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近年来,激光扫描测量技术得到了迅速的发展和广泛的应用,激光点云数据处理成为当前计算机科学和测绘科学等领域的研究热点。特征识别在图像数据处理中占有重要地位,在三维激光点云数据处理中,特征可以用于多站数据拼接、大数据量的简化压缩及建模,因此对特征的提取同样具有重要的研究价值。Hough变换最初用于二维图像的直线提取,后来被广泛应用于二维图像的特征识别,但其运算量极大,并且直接运用到三维可能会导致错误识别等问题。本文根据三维点云特征提取的需要,通过对二维和三维标准Hough变换的介绍和分析,结合激光点云数据处理特点,提出了一种依据法向计算结果进行Hough变换的新方法,该方法不仅能识别平面特征,还可将类似墙角等特征突变点进行有效分离,以便进行轮廓提取等操作。对模拟数据和激光扫描仪实测数据分别进行处理,平面提取的有效率和正确率达到要求,从而证明该方法能够满足点云中特征提取的需要。

语义服务支持下的地理协同设计研究

葛小三, 马勇, 卢小平, 程钢

2015, 0(2):  34-37.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0036

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网络技术与信息服务技术的进步使网络环境已成为信息共享与协同工作的平台。在地理信息服务技术的支持下,如何有效进行协同地理设计将成为地理设计研究的热点。本文提出了基于语义服务的分布式地理协同设计模式,并从数据协同、设计协同、语义共享与协同感知等方面进行了剖析,在此基础上,对地理设计中语义服务作了进一步的探讨。

制造业与生产性服务业聚集及空间可分性研究——以深圳市为例

章文, 李彦, 张莉

2015, 0(2):  38-41.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0037

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制造业和生产性服务业各自具有聚集特性,同时生产性服务业可不受制于空间约束,通过信息通信和交通运输使得与制造业在空间上具有可分性。现有产业空间可分性研究主要以定性分析为主,缺乏有效的测度指标。本文利用全局和局域Moran指数及其双变量变体,结合Moran散点图和LISA图,对深圳市的制造业和生产性服务业企业空间关联格局进行定量分析。研究表明,深圳市生产性服务业与制造业空间自相关性明显,且两者具有空间可分性,这为合理进行制造业和生产性服务业的空间规划布局提供了新思路。

吉林市城市扩展监测及模拟研究

马晶, 毕强, 吴铁婴, 崔利

2015, 0(2):  42-45,50.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0038

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随着我国城市化进程的加快,其引起的城市数量的增加和城市规模的扩大已经引起学术界广泛的重视,定期或不定期地获得城市扩展信息、了解城市动态变化趋势,可为城市土地资源的规划和管理提供有力的依据。本文基于元胞自动机(CA)原理,充分利用CA在土地利用空间格局演化模拟和空间局部优化方面的优势特点,结合遥感和GIS 技术建立城市空间扩展 CA 模型,对吉林市建成区的演化过程进行模拟。结果表明,开发的CA模型具有较好的模拟效果。

GIS辅助下滑坡灾害危险性区划图的绘制——以四川省攀枝花市为例

王喜娜, 黄华兵, 班亚, 李杰

2015, 0(2):  46-50.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0039

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以四川省攀枝花地区为研究区域,选取高程、坡度、坡向、土地利用类型、地层岩性、道路交通、河流水系7个影响因子为评价指标,将上述指标作为栅格数据输入,并选择历史滑坡灾害点的影响因子数据作为样本,建立Logistic回归方程,进行回归方程和回归系数的显著性检验,最后利用回归方程对研究区滑坡危险性进行预测,编制滑坡危险性区划分布图。结果表明,逻辑回归方法得到的危险性分区图中,极高和高危险区包含了83%的已知滑坡灾害,攀枝花地区滑坡危险性较高的区域占到区域总面积的将近50%,主要分布在中部和南部人口比较集中的地区,与滑坡的发生受人类工程活动的影响比较吻合。

基于Google软件的农地区高程获取及精度评价

黄琪, 张宗毅

2015, 0(2):  51-54.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0040

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相比于传统大比例尺测绘,高分遥感和雷达技术可以快速高效地获取农地地形边界和特征点位高程,因而可为农地整理和机械化前期研究提供决策依据。本研究基于Google Maps高分辨率遥感影像数字化农地特征点位和边界,开发了在Google Earth(谷歌地球)软件上获取坐标点位高程的程序,实现了农地特征点位数字化和高程获取;使用国家1:1万数字地形图对该方法进行了精度评估,并且与直接基于SRTM3和ASTER数字高程模型插值方法进行了比较。结果表明,本研究实现了高分辨率遥感影像和数字地形模型的整合应用,在农地边界和特征点位获取、影像校正方面比直接通过SRTM3数据插值获取高程有优势,有较好的应用潜力。

国家重大测绘地理信息工程成果质量评价标准的探讨

张莉, 程鹏飞, 韩文立

2015, 0(2):  55-57,63.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0041

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标准是对技术现状的认识和凝练,测绘地理信息技术的迅猛发展致使许多工程成果不同于基础测绘成果,而现行成果质量评价标准基本上是针对传统测绘成果制订的,亟待解决利用现行标准完成新型国家重大项目成果检验的课题。本文通过对现行标准和项目特点的分析,探讨了项目成果检验中标准应用的方法,为国家重大工程成果的检验提供了思路。

技术交流

基于MS05AX测量机器人的精密三角高程误差来源与精度分析

白少云, 杨琦

2015, 0(2):  58-63.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0042

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对影响三角高程精度的主要因素进行了深入分析,详细分析了三角高程测量中天顶距误差来源及其对高差改正的影响,剖析了自动目标识别的主要误差源,阐述了折光系数误差是影响三角高程精度主要因素之一,提出了采用平差后高差进行大气折光系数修正的思路,利用动态折光系数对三角高程进行高差改正,为三角高程代替二等水准提供了一种新的思路。最后以实据工程为例,验证了精密三角高程代替二等水准的可行性。

基于北斗的高精度测量接收机在位移监测中的应用研究

林超, 邹劲, 黄俊铭

2015, 0(2):  64-66,69.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0043

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主要研究了北斗高精度测量接收机的设计方案,分析了其在位移监测领域的应用优势。北斗高精度GNSS测量接收机的应用使国家重点行业尤其是关系国家安全的特殊行业逐渐摆脱以 GPS 为首要定位和授时手段的应用需求,满足了市场对自主知识产权卫星导航高精度监测模块的需求,市场前景非常广阔。

地壳形变GPS监测数据的统计分析研究

酒正纲, 张林广, 郁雯

2015, 0(2):  67-69.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0044

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地壳形变与地震孕育有非常密切的关系,地壳形变监测可为地震预报提供重要的数据依据。本文论述了地壳形变和地震孕育的相互关系,对中国地壳运动观测网络的建立进行说明,并采用统计软件SPSS对区域网的GPS点位变化数据进行了统计分析,采用箱图的形式表示数据分析的结果,得到了统计数据中一些奇异点数据,这些点位数据需要进一步研究和探讨。

BDS广播星历的轨道误差分析

罗璠, 李建文, 黄海, 周颖

2015, 0(2):  70-72,91.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0045

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北斗卫星导航系统(BDS)已经正式投入运行,在卫星导航市场面临着GPS和GLONASS的竞争与挑战。因此,系统的性能即成为决胜市场的关键。对于实时导航的用户而言,广播星历是其能够正常定位导航的前提。对BDS的广播星历精度进行评价,无论是对系统的建设和后期发展,还是对用户市场的拓展,都具有重要的意义。分析结果表明,BDS的IGSO和MEO的广播星历精度与GPS相当,但是GEO卫星要差一些。

一种基于智能手机成像的立体量测方法

徐殿成, 陈智勇, 赵双明

2015, 0(2):  73-76.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0046

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在分析智能手机相机成像参数稳定性的基础上,介绍了一种手机成像的立体量测方法。根据大角度、大重叠度且无控制点的情况,使用相对定向的直接解法来确定手机像对的相对位置关系,通过空间前方交会解算出待定点的物方空间坐标,并利用光束法平差来优化立体量测结果;同时,利用室内检校场控制点的坐标真值,验证了手机的测量精度,表明了智能手机相机可以用于近景摄影测量工作。

遥感影像融合质量评价方法研究

王乐, 牛雪峰, 魏斌, 陈立春

2015, 0(2):  77-79.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0047

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在多源遥感影像融合中,融合技术的千差万别使得融合方法对影像质量起着关键作用。如何准确地评价融合质量是影像融合的一个重要组成部分。本文通过主观评价和客观评价法对遥感影像融合的质量进行了探讨,利用Matlab系统分析了遥感影像融合中的评价指标,对PCA、IHS和Brovey融合法进行了对比分析。

特长隧道贯通误差预计方法研究

付宏平, 郭际明, 张正禄

2015, 0(2):  80-83.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0048

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系统研究了以往隧道贯通误差预计的方法,并比较了其优缺点。结合目前铁路特长隧道的施工方法,对这些传统方法进行了改进和扩展,提出了适合特长隧道贯通误差预计的新方法。研究了特长隧道的贯通精度预计数学模型和模拟计算方法,编制数据处理软件对特长隧道洞外、洞内控制测量误差所引起的隧道贯通误差进行计算,指导特长隧道控制网的设计,从而达到对隧道贯通误差进行有效控制,保证特长隧道准确贯通。

削弱道路勘测放线中投影变形的允差分析法

梁海文, 史成梅, 李旭强, 何恩祥

2015, 0(2):  84-87.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0501

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从道路实地放线中投影变形计算公式的两个分项含义出发,通过误差分析分别控制两分项的变形限差,提出放线距离调整的"允差分析法",以及其调距公式Δd=H/6.37-C(以mm/km计),即根据道路里程范围内各变形检查点因高斯-克吕格投影产生的变形值,分析出满足限差要求的常数C,在全里程范围内采用;再读取每千米+500处的设计高H,计算因高程归化而产生的变形;并在此基础上提出控制桩加密的距离调整方法。允差分析法提供了一种理论严密易懂、计算简易快捷、小于规范限差、工作量小的削弱道路实地放线投影变形的新途径,以供《公路勘测规范》(JTG C10—2007)、《公路勘测细则》(JTG/T C10—2007)的修订及测量人员、道路设计人员参考使用。

基于Skyline的地质模型属性识别算法的研究与实现

史少维, 姚鹏君, 曹宏涛, 林巨超

2015, 0(2):  88-91.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0049

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随着三维GIS技术的不断发展,对于在工程项目中建立三维可视化分析管理系统的需求越来越高。准确分析识别地下区域的岩石块体信息,是地下工程施工与监测中需要解决的关键问题。本文基于空间拓扑关系的知识,在地质模型抽离岩石属性图层,设计了空间查询体,进而利用Skyline平台的接口,探索出一种能够实现模型岩性点触检测功能的方案。

一种基于云GIS技术的地理信息服务新方式

李明巨, 吴勤书, 刘昱君

2015, 0(2):  92-94.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0050

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云GIS技术是当前GIS应用研究的热点。本文研究了基于云GIS技术构建地理信息服务平台的新服务方式,提出了一种云GIS四层次服务体系,并探讨了各层次的服务能力,从而将传统的地理信息服务延伸到"云服务"层面;在此基础上进行了应用实证研究,并将其应用于江苏省地理信息公共服务平台建设,成功构建了"测绘·云"GIS平台,可以面向不同用户需求提供不同层级的云服务;最后,分析了这种新地理信息服务方式的重要特征。

规划监督全过程检测数据处理系统的研究与实现

程远达

2015, 0(2):  95-97,101.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0051

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规划监督全过程检查项目检测成果是规划管理部门依法实施规划监督管理的重要依据,规划监督全过程检查检测数据处理涉及的内容多、政策性强,通过数据处理系统的开发,对检测数据处理进行数据库管理,基本实现了项目信息在各阶段进行共享、成果图与报告实时联动、各类面积自动计算、各种图形自动提取与按打印比例尺自动调整、按序打印、一键式输出成果报告等功能,提高了此类项目的数据处理与质量检查效率,在测绘生产中得到了较好的应用。

二三维图数一体化“房管一张图”房产管理系统建设及应用——以武汉市为例

郑举汉, 李磊, 郭阿兰

2015, 0(2):  98-101.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0052

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引入"房管一张图" 概念,借助ArcGIS、SilverLight和EvGlobe等软件,综合运用Web 2.0、电子政务、数据库、GIS、三维建模及发布和ETL等技术,构建了保障、产权、市场、安危和物业五大房产业务板块的具有完整检索、查询和统计分析功能的二三维图数一体化房产管理系统。

在线高速路网监测信息系统的设计与实现

高姗, 崔志伟, 闫红雨, 曾兴国

2015, 0(2):  102-105,128.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0053

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城市化进程中高速路网扩展迅速,高速路网的信息化建设尤为迫切。基于在线环境,本文分析和探讨了高速路网的监测信息系统架构、系统技术实现,重点研究了空间数据融合、空间索引、瓦片等关键技术,最后以湖北省地理国情监测项目中的高速路网监测信息系统为例进行了实例展示。

基于地图的城市演变的空间信息提取方法

刘彬, 李丹农, 姚远方

2015, 0(2):  106-108,112.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0054

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针对城市建成区演变研究中的定量描述要求,本研究收集利用宁波市各不同时期地图资料,在对图上特征地物进行判读分析的基础上,采用对历史地图进行空间定位、纠正、配准和主题信息提取等处理方法,获取了宁波城市建成区时空演变分析所需的关键数据。虽然受到不同时期地图本身的制约,但该方法拓展了研究时间跨度,丰富了研究数据来源,值得在城市演变研究中推广使用。

基于WebSocket和GeoJSON的WebGIS的设计与实现

丁克奎, 钟凯文, 周旭斌, 孙彩歌

2015, 0(2):  109-112.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0055

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为提高人防业务处理和人防信息管理与共享服务的效率和能力,增强空间分析和空间决策支撑水平,本文探讨了基于WebSocket和GeoJSON的WebGIS实现,针对人防业务开发了广东省人防公共服务平台。平台具有基本地图操作、人防业务处理、人防信息管理和共享,以及基于人防业务的空间分析功能和空间决策支持等功能。

顾及邻域变化的图斑群合并方法研究

翁杰, 王志鹏, 唐皓, 郭庆胜

2015, 0(2):  113-116.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0056

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图斑在空间上两两相邻、无缝隙、不重叠是土地利用数据的特点。本文从图斑群合并区域的整体考虑,顾及待合并图斑的邻域图斑变化,提出了一种有效避免新的空间冲突产生的图斑群合并方法,并进行了试验。结果表明,该方法在合并效果和效率上表现良好。

GIS与GPS在矿石码头调度中的应用

李亚辉, 张远智, 董国锋, 郭欣雨

2015, 0(2):  117-120.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0057

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随着社会经济的迅猛发展,我国对于钢铁的需求量日益增加,铁矿石进口量急剧增加。在码头规模不扩张的情况下,如何提高码头的运营效率以适应当今矿石进口量的增长是管理者急需解决的问题。本文在C++语言环境下,应用MapInfo公司的MapX开发组件、GPS的卫星定位功能及GPRS的数据传输功能,开发出矿石码头调度系统。该系统利用中控室中的码头调度管理平台与车辆上移动站分系统的交互,实现了中控室中实时可视化监控车辆位置、不同状态车辆显示、垛位状态监控、向车辆终端快速准确送达调度指令,以及码头中控室与车辆间的快速交互。本系统完成了码头设施的实时监控、动态调配及最大化利用,从而在码头规模不变的情况下大幅度提高了运营效率。

测绘地理信息教学

通识教育背景下“摄影测量学基础”教学的思考

叶勤, 林怡

2015, 0(2):  121-124,128.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0058

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在简要分析高校开展通识教育对专业课程教学影响的基础上,研究了摄影测量学基础课程的教学应如何适应这一趋势。结合同济大学测绘工程专业教学的具体特点,确立了通识背景下摄影测量学课程教学的指导思想,构建了教学的目标体系,并进一步对教学内容作了优化,加强了教学与实践及创新项目的结合;对通识教育背景下测绘工程专业摄影测量学基础教学的改进进行了探讨。

测绘工程专业地理国情监测人才培养体系的构建与探索

赵健赟, 宋宜容

2015, 0(2):  125-128.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0059

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在研究地理国情监测内容和支撑技术的基础上,对当前测绘工程专业的人才培养现状进行了分析,探索了高校培养地理国情监测人才的基本思路,并构建了多层次人才培养体系、研究性教学方法和质量保障体系。

互动式教学用于地理信息系统课程的方法研究

吴政庭, 严泰来, 洪本善, 周天颖

2015, 0(2):  129-132,135.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0060

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介绍了互动式用于GIS教学,即"都市规划与空间信息技术实习"的授课之中,采取降低教师授课比重、由教师设计各种GIS实际应用的专题,让学生从问题提出、资料搜集、集体讨论、自我发现与纠正错误概念等一系列环节,循序渐进地获取GIS相关知识与技能;而教师在课程教学中所扮演的角色,从知识的提供者转变为解决问题的引导者,让学生通过独立思考与讨论来寻找问题的答案。为检验这种教学改革的效果,笔者进行了问卷调查,共取得44份有效问卷。问卷分析结果表明,大多数学生对本科教学效果持肯定意见,多数学生对于本课程所花费的学习时间高于其他课程。此外,绝大多数学生掌握了GIS的基本操作,增加了实际应用的信心,而且对于GIS系列后续课程产生兴趣。