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当期目录

    2015年 第0卷 第7期    刊出日期:2015-07-25
    行业前瞻
    “测绘4.0”:互联网时代下的测绘地理信息
    肖建华, 彭清山, 李海亭
    2015, 0(7):  1-4.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0198
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    随着互联网时代的深刻变革,云计算、大数据、物联网等智能化技术的发展在测绘行业不断渗透,“互联网+测绘”将成为测绘地理信息行业新常态。本文回顾了现代测绘技术发展历程,在移动互联时代背景下提出了“测绘4.0”的概念,并详细诠释了其内涵、特征及技术体系。为适应时代需要,本文结合云计算、大数据、物联网等先进技术和测绘地理信息未来发展趋势,提出了“实现1个升级目标,推进2个转型工作,落实3项创新任务”的“测绘4.0”实践工作思路,为信息化测绘向智能测绘转型升级提供了参考。

    行业观察
    长江干线北斗CORS建设的若干思考
    张国平
    2015, 0(7):  5-8,26.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0199
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    从CORS技术发展现状和长江经济带发展战略、国家空间信息安全等角度论述了长江干线北斗CORS建设发展的必要性和战略意义,并进一步论述了长江干线北斗CORS的建设原则、关键点,以及对应用规划的发展建议。长江干线北斗CORS建设应引起相关部门的高度重视,建议尽快将建设纳入规划,并研究立项和实施等相关事宜,顺应国家依托黄金水道建设长江经济带的国家战略,并加强长江干线北斗CORS的推广应用,支援沿江经济建设和社会发展,全面推动测绘技术和经济发展的转型升级。

    省市县地理空间数据交换和共享平台一体化建设模式及试点思考
    李爱勤
    2015, 0(7):  9-13,41.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0200
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    分析了我国市县数字城市地理空间框架建设模式的现状和存在的主要问题,结合浙江实际,提出了省市县三级地理空间数据交换平台一体化建设模式,并在绍兴市进行了成功试点。基于试点,本文对推广一体化建设模式和深化省市县共建共享的有关工作进行了思考,并提出了相关建议。

    学术研究
    GNSS RTK技术下超高层结构的动态变形监测
    熊春宝, 田力耘, 叶作安, 熊指南, 白鋆
    2015, 0(7):  14-17,31.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0201
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    以天津电视塔为监测对象,设计了基于GNSS RTK技术的超高层结构动态变形监测系统,并进行了强风下的现场试验。试验中同时采用双星座组合导航系统和三星座组合导航系统进行监测,并对监测数据进行了对比。采用Kalman滤波方法,使用Matlab软件编制的程序对监测数据进行处理分析,得到测点的振动轨迹及结构的主振方向和振动曲线。结果表明,GNSS RTK技术结合Kalman滤波用于超高层动态变形监测及其数据处理分析是可行的;由于北斗导航系统的应用,三星座组合导航系统可见卫星数目大大增加,坐标中误差及PDOP值也相应减小,动态变形监测的精度和稳定性也得到了大大提高。

    一种改进的UKF算法在捷联惯导初始对准中的应用
    马宏阳, 程鹏飞, 王潜心
    2015, 0(7):  18-22.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0202
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    Unscented卡尔曼滤波具有精度高、稳定性好、实用性强等特点,因此UKF算法逐渐成为处理非线性滤波问题的有效方法和导航系统中数据处理与信息融合技术的研究热点。但是UKF具有计算量大、效率低等缺点,因此限制了UKF在实时导航中的应用。针对这一缺点,本文提出了一种改进的UKF算法,该算法可以减少UT变换中Sigma点的计算数量,从而提高运算效率;推导了改进的算法公式,给出了适合该算法的初始对准非线性模型,并分析了其精度,用实测数据进行了验证。结果显示,改进的UKF算法性能与传统UKF相当,但效率提升了40%左右。

    CORS测量成果转换的一步法及其精度分析
    杜向锋, 张兴福, 张永毅
    2015, 0(7):  23-26.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0203
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    针对目前 CORS测量成果转换中平面和高程独立转换这一情况,提出了适用于CORS测量成果转换的一步法,其本质是将区域椭球平移至区域似大地水准面,即将点的正常高作为大地高使用,并通过空间七参数转换模型实现坐标和高程的同步转换。两个工程实例计算结果表明,该方法简单有效,其平面和高程转换精度均较为理想,可满足一般工程测量的要求,具有较好的应用价值。

    广义逆平差法详解
    冯浩鉴
    2015, 0(7):  27-31.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0204
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    文献[1]中提出的广义逆平差法又称逆平差法,通过解算广义逆矩阵来解决测量平差问题是该方法的一个亮点。一般读者对广义逆矩阵这个概念可能比较生疏,但本文定义的广义逆矩阵及其求解公式非常简单,很容易掌握,对教学、科研和生产实践有一定参考价值。

    利用移动最小二乘法进行点云变形分析的研究
    吕志鹏, 伍吉仓, 郑二龙
    2015, 0(7):  32-35,53.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0205
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    三维激光扫描仪能够高精度快速翔实地获得变形体的空间信息,同时诸多变形体的变形情况也需要完整的描述和分析。为此,本文通过三维激光扫描仪获取变形体变形前后的点云数据,并利用移动最小二乘法进行均匀格网拟合内插来提取变形信息。通过模拟简支梁加载试验和上述方法进行变形分析,并与TS30高精度测量机器人的测量结果进行对比,结果表明两者精度相当,能够探测到毫米级变形。

    一种新的基于高分辨率全色影像的城市建成区边界提取算法
    李海江, 刘耀林, 谭荣辉, 邱丽娟
    2015, 0(7):  36-41.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0206
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    针对城市建成区在高分辨率全色影像中的特点,提出了一种城市建成区边界提取的新算法。该算法首先基于边缘检测算子提取城市建成区的边缘密度特征,然后基于灰度共生矩阵和神经网络算法提取其纹理特征,最后结合多种数学形态学的方法提取出城市建成区边界。最后以武汉市为例,采用资源三号全色影像对比传统提取算法与本文提出的新算法,结果表明本文算法精度有明显提高,提取正确率能达到90%以上,且误判率和漏判率较低。

    面向对象的资源三号卫星影像分类研究
    薛梦姣, 陈刚, 张笑, 于靖, 段淼然, 陈瑞芳
    2015, 0(7):  42-45.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0207
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    资源三号卫星影像数据目前广泛用于地形测绘、资源监测、地理国情监测等领域。本文主要针对资源三号卫星影像数据,以南京市玄武区为例,研究了适合国产高分辨率卫星影像的分类技术方法。分别采用面向对象的KNN分类方法和SVM分类方法对影像进行分类,并对分类结果的精度进行了分析和评价。研究结果表明,在对遥感影像采用合适的分割尺度进行分割后,采用基于面向对象的SVM分类方法得到的结果,其总体分类精度为90.72%,Kappa系数为86.64%,远高于采用基于面向对象的KNN分类方法得到的结果。因此,面向对象的SVM分类方法更适合于资源三号卫星影像的分类。

    一种改进的隧道盾构机姿态确定方法
    龙四春, 尹炼, 刘德, 张兆龙
    2015, 0(7):  46-49,57.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0208
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    在地铁隧道建设中,盾构施工日益普及,对盾构机姿态的精确定位是确保地铁贯通的必要条件。本文在分析与比较当前盾构机姿态确定主要方法与手段的基础上,结合三点法原理与建模理论,融合点面模型构建思想,提出了一种改进的三点法姿态确定方法,给出了该方法的数学模型,并用C#汇编语言实现了盾首和盾尾中心坐标的自动计算。结合深圳地铁某区间隧道,验证了该模型的工程应用与优势。

    室内地图数据标准体系探讨
    任玉环, 刘亚岚, 彭玲, 许清, 王铭, 池天河
    2015, 0(7):  50-53.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0209
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    室内空间信息服务潜在的市场需求和室内定位技术的发展使室内地图得到日益广泛的关注,但是室内地图数据缺乏统一的标准规范,使得室内地图的生产、更新、维护和数据共享成为难点。本文在调研目前室内地图应用和相关标准研制现状的基础上,指出室内地图数据标准编制的必要性和室内地图数据标准编制时应遵循的原则,并对室内地图数据标准的体系结构进行了分析阐述,对室内地图数据标准的最终确立将起到推动作用,有利于加快室内地理空间信息产业化的步伐。

    GIS与小波神经网络下热带气旋路径的预测
    孙海燕, 赵阳, 万太礼
    2015, 0(7):  54-57.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0210
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    提出了一种应用GIS技术与神经网络相结合进行热带气旋路径预测的方法。首先在GIS的时空数据库基础之上建立热带气旋数据库。针对待预测的热带气旋,利用GIS的空间分析功能对历史气旋数据进行筛选形成样本数据。用样本数据对小波神经网络进行训练从而完成神经网络的建模,并利用此模型对热带气旋的路径进行预测。试验表明该方法可以得到较好的预测结果。

    灾害风险地图中黄土高原地貌自动综合研究
    潘东华, 王静爱, 贾慧聪
    2015, 0(7):  58-61.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0211
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    探讨了结合图层约束理论和小波分析的黄土高原地区DEM孕灾环境的自动综合技术,构建了基于不同尺度的水系、坡度等约束图层信息,并通过小波方法重构了不同尺度、多图层约束下的黄土高原地貌,为不同区域尺度下孕灾环境的最优表达探索了一种新的数据处理模型和表示方法。

    一种任务自适应的空间关系缺陷自动识别方法
    曹亚妮, 王丽君, 吴芳华, 李嘉星
    2015, 0(7):  62-65,74.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0212
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    针对现有的空间关系缺陷识别方法和算法通用性较差,不能适应不同任务需求的问题,提出了任务自适应的空间关系缺陷自动识别方法。首先提升改进了传统的模板匹配法,提出了基于功能的基本算子剖分方法;然后研究了模板与算子重组方法;最后进行了相关试验,对上述方法进行了验证。

    技术交流
    考虑地形改正的GPS高程拟合研究
    史俊莉, 李生平
    2015, 0(7):  66-67,93.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0213
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    在地形变化较大的地区,地形对GPS高程拟合精度有着不可忽视的影响,而精度与GPS的应用效果有着密切的关系,但是传统的拟合方法往往不尽如人意。高程异常短波分量受到地形的影响最大,需要对其进行精确计算,为此本文提出了一种GPS水准拟合方法。该方法在地形修正的基础上考虑了非格网数据的影响,可以有效地解决短波分量的计算难题。实例表明,本文提出的拟合方法可以有效提高计算精度。

    高时空分辨率地面沉降监测体系研究与实现
    张杏清, 谢荣安, 戴吾蛟, 周元华, 匡翠林
    2015, 0(7):  68-71.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0214
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    珠江三角洲地质环境条件复杂,受多种因素影响,平原区已经产生严重地面沉降地质灾害,是我国四大重点沉降区之一。探索一种应用InSAR、GPS、精密水准高效协同监测和相关监测资料精密处理、高效融合的理论、技术与方法,建立高时空分辨率的地面沉降监测体系成为当务之急。本文针对广州南沙试验区开展的高时空分辨率沉降监测体系的研究实践,研究了融合的理论、技术和方法,并得到成功应用,具有很强的推广意义。

    欧拉参数的选择对小范围应变率场求解的影响
    杨凯钧, 袁鹏, 秦昌威
    2015, 0(7):  72-74.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0215
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    对比论证了不同欧拉矢量在小范围块体上对应变率求解的影响,并以安徽区域为例,得出了在相对小块体上求解应变率场后,由块体本身求得的自适应欧拉矢量比利用NNR-NUVEL1A提供的欧亚板块欧拉矢量更能反映其区域块体内部应变的结论。自适应欧拉矢量大大减弱了其所在块体的相对速度系统差,有效去除了其跟随大板块背景场的运动趋势,在有条件求得其自适应欧拉板块参数时,比利用大板块的欧拉矢量效果更好。

    地理国情普查数据在土地监管中的初步应用研究
    郭冬娥, 江娜, 郭永亮
    2015, 0(7):  75-78.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0216
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    通过对地理国情普查中地表覆盖分类数据与土地变更调查中的地类图斑数据进行对比分析,探讨了地理国情普查数据在土地资源保护、土地监管中的应用。深入分析两类数据,通过建立对应关系定性分析并计算空间重合率,通过来源—去向矩阵定量分析两类数据的异同;在此基础上,结合土地监管热点,发现地理国情普查数据在土地宜农性评估、潜在建设热点区域定位、建设用地监管及建设过程追踪等方面可以发挥作用。

    第一次全国地理国情普查外业核查全景影像采集系统研究与应用
    计春祥, 易志, 张禾, 曹扬
    2015, 0(7):  79-81,88.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0217
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    结合第一次全国地理国情普查在贵州山区进行生产作业的特点,利用自行研究设计的地理国情普查外业核查全景影像采集系统,大量、快速地获取了用于地理国情普查外业核查的全景影像数据,为外业核查作业人员提供了真实可靠的影像参考资料,将部分外业工作转移到内业完成,减少了外业工作量,节省了人力物力,提升了外业核查的工作效率,生产出了符合国家规范要求的成果数据。

    一种便捷的历史影像制作方法
    戴江鸥
    2015, 0(7):  82-84,131.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0218
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    目前基础测绘数据都要数字化处理后,在现代化存储设备入库存档,而历史资料依然是以纸质资料保存。本文介绍了利用历史资料、以IPS为平台制作历史影像的方法,方法简单,精度高,非常实用。成果既可以入库存储,也可以用于科研,有一定的推广应用价值。

    基于测量机器人的高支模变形监测研究与应用
    卢松耀, 梁龙昌, 何广静
    2015, 0(7):  85-88.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0219
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    在高支模变形监测中,针对高支模结构复杂、事故突发等特点,提出了以高精密的测量机器人为主体的测量设备,通过自由设站混合基点网进行了高支模变形监测,为提高高支模变形预警自动化与智能化提供了新的思路。

    采用NFC通信的RTK GNSS接收机及Android终端软件设计
    胡昊, 贺喜, 聂桂根
    2015, 0(7):  89-93.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0220
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    现代RTK接收机在野外传输数据时,会采用蓝牙传输方式。手持终端设备采集多部接收机时,有易混淆蓝牙名称、操作复杂、耗时长的问题。本文设计了基于NFC技术的RTK接收机及Android终端软件,Android终端只需触碰接收机NFC标签,便可以与接收机迅速建立蓝牙连接,并且显示接收机编号、搜星数目、定位精度、电池耗电等基本信息。试验结果表明,使用NFC技术的RTK接收机蓝牙配对时间不足1 s,Android终端可以方便地控制接收机的工作方式,并且数据接收稳定。

    省域测量标志动态监管信息系统研究——以山东省为例
    宋拥军, 王凤娇, 刘现印
    2015, 0(7):  94-98.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0221
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    测量标志是控制点成果的物质载体,信息化监管是加强测量标志管护的重要手段。本文采用SOA架构、Web Services、GIS及移动终端采集等技术,设计了省域测量标志动态监管信息系统,实现了测量标志信息的分布式集中统一管理,以及省、市、县、所(分局)4级用户的信息互连互通,满足了测量标志分级分类管理原则和业务需求,提高了测量标志管理的工作效率。

    陆海地理信息数据融合关键技术研究
    白亭颖
    2015, 0(7):  99-102.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0222
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    21世纪世界进入海洋世纪,海洋与陆地之间的联系更加密切,实现陆海一体化成为必然。陆海地理信息数据产生差异的根本原因是测绘部门职能的设置及部门间信息沟通的缺乏。本文总结了国内外陆海测绘部门的主要职能及其数据采集和处理的基准、投影,确定了陆海数据不统一的具体表现;针对这些表现,归纳了陆海地理信息融合实现的关键技术:语义特征融合和空间特征融合。

    地理国情普查数据协同生产系统开发与应用
    王海银, 李国华, 庄晓东, 丁晓龙
    2015, 0(7):  103-105,127.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0223
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    随着测绘地理信息技术及计算机软硬件的发展,在地理信息数据生产过程中,大量的工序都已采用模块化、并行化的方式处理,目前进行中的全国地理国情普查工作更需要大量业务人员分批分片开展。然而,该种作业方式经常需要将阶段性成果进行集成,用于统一处理或检查,完成之后又需要化整为零。因此,针对目前地理国情并行作业方式,迫切需要一套协同化的地理国情普查数据生产平台和体系来支撑多人在线、协同采集、网络化处理的业务。本文设计开发了地理国情普查数据协同生产系统,为地理国情普查内外业数据管理、质检和处理提供了一整套完整的解决方案。此系统实现和验证了地理国情普查数据协同生产的思想,在地理国情普查青岛区域中已经得到广泛的应用,取得了良好应用效果。

    利用地理国情普查信息数据研究和实现地图自动化
    陈燕妮, 王宏
    2015, 0(7):  106-108.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0224
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    基于地理国情数据快速成图应用需求,在常规计算机辅助地图编制方法的基础上,结合GIS数据及软件的特点,探索了由国情原始数据如何快速美观地实现地图自动化成图模式,完善了一些提高地图自动化程度兼美观制图的方法,对地理国情信息数据地图自动化成图提供了有意义的借鉴。

    MapXtreme下WebGIS的优化研究
    吴开兴, 范周艳
    2015, 0(7):  109-112.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0225
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    对WebGIS和MapXtreme的工作方式进行了简要的介绍,分析了基于MapXtreme的WebGIS的不足之处,并针对这些不足进行了优化研究。由于服务器端效率的优劣直接影响到客户端用户的使用和体验效果,因此提出了在WebGIS中使用Comet技术实现服务器信息推送,用客户端地图图层来替代服务端地图图层。该优化方案能有效地改善通信效率,增强用户体验,且减小了应用系统本身的业务逻辑与MapXtreme之间的耦合度。

    利用电子经纬仪改进望高法测算立木材积
    宋姗芸, 王佳, 李晓磊, 尹华丽, 冯仲科
    2015, 0(7):  113-116.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0226
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    目前精确测算树木材积的主要方法是将树木伐倒后分段测量材积,这种破坏性试验造成了大量的财力和物力浪费,而传统无伐倒活、立木测量材积的方法的精度又难以保证。本文提出了一种利用电子经纬仪改进望高法测算立木材积的方法,通过测量树木的胸径、地径,树干任意位置的水平夹角、天顶距,计算任意处直径,利用内插的方法找到望点所在位置,应用改进望高法求算出立木材积。并以内蒙古自治区旺业甸实验林场实测196棵落叶松数据为例,利用本文提出的改进望高法计算立木材积,同时与传统的区分求积法计算材积进行对比。结果表明该方法测量的平均相对误差在5%以内,可替代伐倒树木测量材积的方法,在森林计测中有广泛的应用前景。

    测绘地理信息论坛
    测绘强国指标体系研究
    宁镇亚, 郭晋洲, 曹会超
    2015, 0(7):  117-120.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0227
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    到2030年成为测绘强国是测绘地理信息行业今后一段时间的战略目标。本文在分析世界测绘地理信息强国的发展历程和表现特征的基础上,首次提出了国家层面的测绘地理信息综合实力评价指标体系,并结合专家法和层次分析法对各指标的权重进行了确定,凝练了衡量测绘强国的6大核心指标。使用该指标体系对2010年和2013年世界主要国家测绘地理信息实力进行了计算和排序,为我国测绘地理信息发展总体战略的科学规划提供参考。

    组件式信息化测绘生产体系建设思路研究
    吴满意, 王占宏
    2015, 0(7):  121-123.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0228
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    主要探讨了基于生产单位组件式架构的信息化测绘生产体系建设思路,将地理信息数据的获取与处理的软件、设备、人力资源等,按照组件式架构进行了功能划分,根据具体测绘生产项目的业务需求进行软件、设备、人力资源的灵活组合与配置,形成了组件式的信息化测绘生产技术运行模式,探索组件式架构的信息化测绘生产体系的形成需要重点建设、投入的技术装备。

    测绘地理信息教学
    地理信息系统专业实验课程的优化设计
    蔡忠亮, 李小欢, 谢彩云, 杜清运
    2015, 0(7):  124-127.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0229
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    分析了目前地理信息系统(GIS)专业实验课程的特点及存在问题,并在充分考虑实验课程的关系、内容衔接及课程发展等问题的基础上,根据GIS人才培养需求及专业发展特点,对本专业实验课程体系进行了优化设计,并对相应实验课程内容进行了调整。以武汉大学GIS专业的实验课程为例,研究了实验课程的优化设计方案。该研究成果被应用到2013 GIS专业培养方案设计工作中。

    高职工程测量技术专业院校设置管线探测课程的实践
    高绍伟
    2015, 0(7):  128-131.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0230
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    地下管线是城市基础设施的重要组成部分,是城市规划建设管理的重要基础信息。本文结合国务院办公厅下发的《关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》,对高职工程测量技术专业院校开设的管线探测课程的设置和内容进行了探讨,旨在为完善高职工程测量技术专业课程的拓展提供有益的参考。