测绘科学的概念范文

测绘科学的概念篇1

关键词：工程测量学 曲解 精度

绪言

由于笔者是从事工程测量的教学工作的，所以主要从教学这方面谈谈自己在工作上的点滴体会。工程测量教学工作，就其科学方法论来说，和其他学科一样，大同小异。但由于具体的人员，其背景知识和工作环境、工作经验各异，每个教学工作者的体会都有所不同。下面笔者就教学中发现学生学习本门课程极易发生曲解的几点加以分

析与说明，希望对教学战线上的同仁有一定的参考价值和借鉴作用。

1 测绘学和工程测量学的比较说明

笔者在几年的《工程测量》教学中发现，初学者对工程测量学与测绘学的含义不能深刻理解，加上目前高职一类的教材也没有对比两者的说明，导致绝大多数学生认为工程测量学与测绘学是等同的，测量就是测绘。

测绘学是研究对实体（包括地球整体、表面以及外层空间各种自然和人造的物体）中与地理空间分布有关的各种几何、物理、人文及其随时间变化的信息的采集、处理、管理、更新和利用的科学与技术，是地球科学的一个分支科学。有的国家称为测量学，有的国家称为测量与制图学。

工程测量学主要研究在工程建设各个阶段所进行的地形及工程有关的采集和处理、工程的施工放样及设备安装、变形监测分析和预报等的理论、技术与方法，以及研究对与测量和工程有关的信息进行管理和使用。又称为实用测量学或应用测量学。它是测绘学在国民经济建设和国防建设中的直接应用。

现代工程测量已经远远突破了为工程建设服务的狭窄概念，而向所谓的“广义工程测量学”发展，一般认为：

“一切不属于地球测量、不属于国家地图集范畴的地形测量和不属于官方的测量，都属于工程测量。”

2 测量仪器的精度说明

水准仪按其精度有DS3、DS10等几种等级。其下标3、10是表示该仪器每公里水准测量往返测量高差的中数偶然中误差不大于3、10mm，经纬仪按其精度有DJ 、DJ 等，“2”、“6”表示该种仪器野外――测回方向观测中误差是2″和6″，或略小于2″和6″。这就是目前高职教材通用的表述。由于高职院校的学生们大都没有学过概率论与数理统计，不了解随机误差的统计特性，所以很容易理解为该类仪器的测量误差就是不超过标称的数字。测绘学科中，精度其实就是精密度的概念，是测量结果对其数学期望的离散程度的描述。在测量中实际的观测个数是有限的，由有限个观测值的真误差只能求得标准差的估值，称为中误差δ。由偶然误差的特性知，在一定的观测条件下，在大量同精度观测的一组误差中，误差落在（-δ、+δ）、(-2δ、+2δ)、(-3δ，+3δ)的概率分别为：

P(-δ＜Δ＜+δ)≈68.3%

P(-2δ＜Δ＜+2δ)≈95.3%

P(-3δ＜Δ＜+3δ)≈99.7%

所以水准仪DS 表示该仪器的精度，即每公里水准测量高差的误差落中（-3mm，+3mm）、（-6mm，+6mm）、（-9mm，+9mm）的概率分别为：

P(-3mm＜Δ＜+3mm)≈68.3%

P(-6mm＜Δ＜+6mm)≈95.3%

P(-9mm＜Δ＜+9mm)≈99.7%

而经纬仪DJ 表示该种仪器野外―测回方向观测的误差落中（-6″，+6″）、（-12″，+12″）、（-18″，+18″）的概率分别为：

P(-6″＜Δ＜+6″)≈68.3%

P(-12″＜Δ＜+12″)≈95.3%

P(-18″＜Δ＜+18″)≈99.7%

可见绝对值大于三倍中误差的偶然误差出现的概率仅有0.3％．其概率接近于零，可以认为属不可能事件。因此通常以三倍中误差作为偶然误差的极限值Δ ，并称为极限误差或容许误差。实践中，也常用2Δ作为容许误差。在测量工作中，如果某误差超过了容许误差，就可以认为它是错误的，相应的观测值舍去不用或重新测量。

3 线性函数误差传播定律的推导中易犯的错误

由于线性函数误差传播定律的推导目前正在使用的工程测量有几本教材从略，加之同学对偶然误差的随机特性理解不深刻，甚至一些工程测量教材也犯如下推导中的错误。所以，在此作者就线性函数误差传播定律的推导进行详细说明。希望给广大同学就线性函数误差传播定律的理解提供帮助。

线性函数误差传播定律的错误推导如下：

设有线性函数：

结论

通过以上的分析与说明，笔者询问所教的学生，发现绝大多数同学理解起来更容易了，没有了之前的混乱了，而且很透彻，对后续课程的学习帮助非常大。

参考文献：

[1]钟孝顺，聂让.测量学.北京：人民交通出版社，2001.

[2]李仕东.工程测量.北京：人民交通出版社，2002.

[3]华锡生，田林亚.测量学.南京：河海大学出版社，2001.

[4]宁津生等编.测绘学概论.武汉：武汉大学出版社，2004.

[5]中国大百科全书出版社编辑部编.中国大百科全书――测绘学・空间科学.北京：中国大百科全书出版社，1998.

注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”

测绘科学的概念篇2

[关键字]地理国情　变化监测　现代测绘技术　测绘

[中图分类号]　P217

[文献码]　C

[文章编号]　1000-405X（2012）-10-33-1

[基金项目]福建省测绘地理信息局2011-2012年科技创新基金资助

0　引言

地理国情监测概念的一经提出，犹如拨云见日一般，给新时期测绘工作者指出了新的工作方向和目标，拓宽了测绘工作的视野和领域，赋予了测绘部门更沉甸甸的职责和更重大的使命，也将成为测绘工作一项重要内容。但是，地理国情监测是一个全新的概念，没有现成的政策、法规、制度用以遵守，没有现成的工作机制加以运用，没有成熟的技术体系、规范流程作为参考，因此，地理国情监测的本质是什么，测绘工作与地理国情监测之间中有怎样具体的联系和区别，测绘工作在地里国情监测中扮演着什么样的角色，处于什么样的地位，起着什么样的作用，有什么样的测绘技术手段能够应用于地理国情监测中，这些都应该是作为测绘工作者必须加以分析和思考的问题。

1地理国情监测概念的涵义

地理国情监测的内涵十分丰富，无法用简单的一句话给以确切的、准确的描述，因此，只能从广义和狭义的两个方面笼统概况。从广义的地理国情监测应该是对所有的地理国情信息的监测、统计和分析。从狭义的定义来说，地理国情监测的内涵主要定义在与推动经济发展方式转变关系密切的地表和相关人文信息的变化监测上。

从开展地理国情监测的具体方法上来说，地理国情监测，就是综合利用全球导航卫星系统（GNSS）、航空航天遥感技术（RS）、地理信息系统技术（GIS）等现代测绘技术，综合各时期测绘成果档案，对地形、水系、湿地、冰川、沙漠、地表形态、地表覆盖、道路、城镇等要素进行动态和定量化、空间化的监测，并统计分析其变化量、变化频率、分布特征、地域差异、变化趋势等，要素的空间分布及其发展变化规律的监测数据，从地理空间的角度客观、综合展示国情国力。

2　测绘工作与地理国情监测的关系

测绘工作是指按照统一的测绘基准和测绘系统，获取基础地理信息的资料，测制和更新地图、影像图和数字化产品。　而地理国情监测则是基于测绘成果和现代化监测手段，对与经济、社会、自然等有关的地理要素进行定量的监测和统计分析，为决策部门提供现势性较强的决策依据。两者既存在着一定的联系，有存在着差别。

二者最大的区别是前者定性反映地理信息要素，后者对地理国情信息进行定量分析。两者的相似性主要表现在：

a）测绘与地理国情监测的定位基础是一样的。测绘成果与地理国情监测成果都必须以国家规定的空间定位基础为准。

b）测绘与地理国情监测的数据源是一样的。测绘和地理国情监测的数据源主要都是通过各种测绘技术手段来获取的地理信息数据。

因此，测绘为地理国情监测提供重要的基础资料，地理国情监测又可从测绘成果中中直接提取多种基本地理信息。

3　测绘部门主导地理国情监测工作的有效性

1）　测绘部门负责地理国情监测工作于法有据

测绘法第二条规定："测绘，是指对自然地理要素或者地表人工设施的形状、大小、空间位置及其属性等进行测定、采集、表述以及对获取的数据、信息、成果进行处理和提供的活动。"可见由测绘部门负责地理国情监测工作有较强的法律依据。

2）国务院对测绘部门开展地理国情监测工作提出了明确要求

《国务院关于加强测绘工作的意见》提出："积极开展基础地理信息变化监测和综合分析工作，及时提供地表覆盖、生态环境等方面的变化信息，为加强和改善宏观调控提供科学依据。"地理国情监测是信息化测绘体系建设的重要内容，是提高测绘公共服务的数量和质量的重要方式。

3）测绘部门开展地理国情监测具有得天独厚的人才、技术和装备条件

目前，测绘部门拥有覆盖全国的多比例尺的基础地理信息数据，测绘部门负责地理国情监测可以避免许多重复投入和劳动。改革开发以来，因从事基础测绘等公益性工作，测绘部门储备了一批地理信息数据获取、采集、处理的专业人才队伍，只要对这支队伍稍加培训，就能承担地理国情监测工作。

4）　测绘部门开展地理国情监测更能体现公正权威

公正是所有监测工作的生命，只有公正才能树立真正的权威。测绘部门是地理信息服务的提供者，自身一般不使用测绘成果和地理信息数据，受法律授权和政府委托独立开展地理国情监测工作，监测结果依法公开，处于中立地位，没有部门利益牵扯，在程序上可以保证监测工作的公正。

5）　测绘部门的成功实践说明测绘部门开展地理国情监测切实可行

"十一五"以来，各级测绘部门按照服务经济发展、服务政府中心工作的要求，积极践行按需测绘，根据地方实际需求，主动开展了地理情况动态监测和分析，为城市规划提供了科学依据。各级测绘部门多年来的成功实践证明，测绘部门开展地理国情监测不仅完全可行，而且十分有效。

4　结束语

利用现代测绘技术，并综合各时期已有测绘成果档案，对地形、地表覆盖等要素进行地理国情监测，可以准确地形成反映各类资源、环境、生态、经济要素的空间分布及其发展变化规律。因此，地理国情监测与测绘工作是鱼和水的关系，是密不可分的。

参考文献

[1]　柏玉霜，陈洪宛．测绘部门开展地理国情监测的必要性［N］．中国测绘报，2011.2.25：第003版．

[2]　郗建荣．重点监测生态环境地质灾害［N］．法制日报，2011.3.8：第004版．

[3]　杨彬镛，陶燕．浙江省启动地理国情监测工作［N］．中国测绘报，2011.6.28：第001版．

[4]　王倩，姜晓虹．从美国测绘部门的转型发展看地理国情监测［N］．中国测绘报，2011.5.10：第002版．

[5]　宁镇亚，熊伟．夯实测绘科技支撑　推进地理国情监测［N］．中国测绘报，2011.4.29：第003版．

[6]　张远．地理国情监测测绘服务经济社会发展的新抓手［N］．中国测绘报，2011.3.22：第003版．

[7]　徐永清，乔朝飞．地理信息地理国情监测的主体［N］．中国测绘报，2011.3.29：第006版．

测绘科学的概念篇3

摘要：作为测绘学科，测绘行业反应更显强烈，数字地球概念为测绘事业 发展 提供了新的机遇和更高层次的发展前景。这里我们想就 现代 测绘学的发展从学科的观点稍为具体地探讨一下它与数字地球的关系和在构建数字地球中的作用。 

关键词：现代 测绘学 数字地球 

1993年和1994年美国先后以总统令的形式提出建立"国家信息基础设施"(nii)，即通称的信息高速公路，以及"国家空间数据基础设施"(nsdi)，这是进一步推进 社会 信息化，抢占信息产业发展新的制高点和主动权的重大战略步骤，时隔五年，这一计划的实施初见成效，刺激了美国的 经济 增长，于是去年又以美国副总统演讲形式推出数字地球的概念和构想，并计划到2020年试图达到地球信息化的最终目标，亮出了美国这一近期全球信息战略的底牌。由美国政府高层出面提出的这一"数字地球"构想引起全球各方关注，并成为学术界热点话题。

二、数字地球和 现代 测绘学

地球上一切事件都发生在一定的空间位置，人类 社会 经济 活动所需要的信息绝大部分(约80%)都与地理位置相关。

测绘科学的概念篇4

关键词：地形测绘；地籍测绘；房产测绘；特点

1 城市地形测绘的概念、用途、特征

1.1 作为国民经济支柱产业的城市地形测绘是一项非常重要的工作，需要国家相关的各个专业部门进行，从勘察、规划设计和施工阶段都要严格的按照相关规定有序开展。它比例尺分为：1：500、1：1000、1：5000几种形式。

1.2 城市地形测绘的主要用作用表现为城市地形测绘工作的基本成果，其为比例尺较大的地形图。相关的工作人员可以在实地依据形图来进行测定，并在地形图上标注出地面的建筑物和植物、地貌地形等，还需要进行精确的计算标注坡度、距离、面积、体积和容积等方面的内容。此外还要详细的规划出城市住宅区、工业区、商业区等建筑区域，利用地形图做底图，编制各种专题地图，根据不同的比例尺进行缩小和放大等进行调节。

1.3 城市地形测绘的特征

根据局部地区的工程建设需要设置的大比例尺地形测图能够较为真实的反映出一个地区的地貌特征，具有较强的客观性和真实性。它具有测区范围小、精度高、比例尺大等方面的特点。在工程建设中灵活地应用大比例尺地形图，可以更准确的反映出地形特征，其保留期限没有限制，相关部门利用其自身的专业性和权威性来进行城市地形测绘的时候，要注意坚持合理的经济原则进行技术性的工作。

2 城市地籍测绘的概念、用途、特征等

2.1 所谓地藉指的就是记载区域位置、质量、界址、面积等内容的图册。作为地藉管理重要组成部分的地藉测量主要包含进行绘制地籍图、地籍要素的全面调查、测量面积尺寸等内容，在测量后还要交予有关部门进行存档。

2.2 利用国家对于土地的权属管理的相关规定对土地行使行政职能，是进行城市地籍测绘的主要方式。通过其能够准确的对区域内土地的利用情况、经济发展状况以及土地规划情形进行反映，根据地面上的实际状态对地表的建筑物、地形等进行测绘。与此同时，地藉图也为国家征收土地税、有偿转让土地等提供了参考，可以有效的实行国家的相关土地管理规章制度减少地产民事纠纷，加强国家的土地资源管理。

2.3 城市地籍测绘的特征

测量和制定地籍要素、必要的地形要素的平面位置是其测绘的主要内容。比较而言，比例尺的设定也和土地的价值和质量有关，经济不发达区域的测图比例尺较小，经济发达区域的测图比例尺较大。其具有较强的法律效益能够保证土地管理和权属主进行良好的交流工作。因为土地具有巨大的经济价值和明显的法律效应，所以要求地籍图具备准确性、客观性、实效性。

3 城市房产测绘的概念、用途、特征等

3.1 房地产测绘集中了房屋用地的有关信息，这些信息为缴税纳税、房产开发利用、产权产籍方面的管理提供有效的信息资源。根据测绘的房产图可以对城市的建筑物、交通状况以及界址、水域等进行检测，更有利于城市的建设。

3.2 城市房产测绘的主要作用表现在城市房地产管理和城市房屋规划建设提供参考上。在管理方面，它可以提供房地产产权和管理土地的基本情况、安排房屋建筑物的位置、用途、高度和规模等。通过房产测绘可以加强对于城市房产的管理，有利于旧城区建筑物的改造以及新城区的规划建设，进而更有利于合理地调配使用房屋和土地资源。

3.3 城市房产测绘的特点

房产测绘的主要特征和其优势以及管理内容紧密相连，总的来说主要有：房产测绘平面图测绘出的位置比较准确；房产图能够较为准确的表现地表房屋以及建筑物相关要素的总体特征；权属界线和用地界线的清晰度很高；其所包含的内容较多，涉及界址点、测量控制点、房产的综合管理等；根据区域内建筑为的建设密度不同，通常使用较大的比例尺l：500或1：1000。在经济迅速发展的新时期，城市化进程逐步加快，城市以及乡镇的房屋建设以及土地使用出现了多元化的态势。房屋可以进行买卖和转换、继承以及拆除等。因此，这就要求相关的测绘人员在进行房产图测绘的时候一定要准确、及时，并配以文字和数据进行说明。

4 基本的工作情况

4.1 城市地形测绘的基本工作流程

通常情况下可以将城市地形测绘按地形图按照下列方式表示出来：测区基本控制测量――图根控制测量碎部测量――制作地形图――完善修测和补测――计算和总结，合理利用结果。

4.2 城市地籍测绘的基本工作流程

解析法、部分解析法、图解法是地籍测绘的三种方法。按照地籍测绘的基本步骤可以将其分为以下几个方面：测区根控测量――地籍图根控测量――碎部测量――绘制地籍图的清绘――修测、补测――总结地籍测量成果。

4.3 城市房产测绘的基本工作步骤

房产图成为：实测成图和编绘成图。可以利用航空摄影、平板仪、集中野外数据进行测量等方法进行实测成图。需要注意的的是要保证整体和局部、高级和低级的协调性和统一性。

5 城市地形测绘、地籍测绘和房产测绘城市三者的共同点

经过对城市地形测绘、地籍测绘和房产测绘概念、优势、特征的总结。城市基本地形测绘、城市地籍测绘和城市房产测绘工作三者之间是紧密联系的，有着一定的时效性，可以互相渗透使用，地物点位测定和标设的等级相一致，其测量方法和内容基本相同，所运用的比例尺也没有区别。通常来说，一般设定城市基本地形图、分幅地籍图、分幅房产平面图等图纸的比例尺为1：500、1：1000、l：2000，不过较大的比例尺不能互通使用。

6 结束语

综上所述，城市基本地形测绘、城市地籍测绘和城市房产测绘之间是相互关联的统一体，相互促进共同发展，不能够割裂开来。将三者的性能和优势进行整合，互相补充兼融，并将其进行分门别类的保存和整理，利用测量到的数据资料来提高相关部门的工作效率。

参考文献

[1]刘昌华，等.城市多种地图一体化综合测绘模式分析与研究[J].测绘科学，2008.

[2]杨德麟，等.大比例尺数字测图的原理、方法和应用[M].北京：清华大学出版社，1998，2.

测绘科学的概念篇5

关键词：精度 精确度 测绘

在测绘工作中，测量仪器出现的问题是最为常见的，但就测绘工作而言，精度乃至准确度的概念分析还不够明确，精度、精确度乃至精密度如何更加的使其准确还存在着一定问题。精密度即是测量结果的精确度是否更多的离散结果的程度，反映被测的敏感程度的分辨率的测量结果，通过测量的误差范围内的大小，以评价区间大小的方式来进行工作。这主要是从所谓的随机误差引起的；精度是指多个测量结果的偏差程度，主要来自系统误差，其表达式多为系统定位错误和示值有效位。

一、精度概念问题

在仪器科学与其他相关学科的应用之中，测量的可靠性和精确的测量结果是评价测绘工作质量和效益的关键。可靠性的评估是指测量结果与真实值的密切程度。精密的概念的精确度，准确度的精度和准确性。所谓的精度即是在目前的测量工作中测量结果的精确度是更多的具有离散程度，是反映被测物理量敏感程度和分辨率灵敏度的测量结果，通过测量的误差范围内的大小，以评价进行，这主要是从所谓的随机误差；精度是指多个测量结果的偏差程度，主要来自系统误差，其表达式为系统错误。也就是说，测绘精度在实际测量过程中产生唯一的随机误差，甚至也可以说这是由于机械的随机性能产生的随机误差特性，甚至是造成误差性的描述，这种现象更多的表现在测量加工零件的精度的不准确和差异之中，而不是对测量结果的绝对误差范围描述。测绘的准确性的追求其是知识一种简单而又单纯的重复性追求模式，而不是追求的真正价值方法的测量结果与测量的可重复性。由于测绘精度的测量结果的数学计算期望的离散程度的描述，不涉及到真正的价值，甚至也不是强调分辨率和有效的，所以有更低的测量分辨率可达到更高的精度的逻辑。

二、综合精度问题

精度问题是目前测绘工作中最常见的一种问题形式，从精密测试方法的综合指数可以看出：所谓的综合性精密经纬仪经纬仪的实际轴系误差，偏心误差消除，聚焦误差，避免了处理后的残差离散度评价，但质量主要是有关拨号描绘不均匀的错误，一个错误的评价。虽然综合性精密测距仪的加乘常数错误，错误校正周期治疗后的残差离散度评价中删除汽提处理后残留的部分或个别指标的“全面”目标的做法，再次添加到混乱的准确性字冠的主要错误。

然而，从精密测试方法的综合指数可以看出：所谓的综合性精密经纬仪经纬仪的实际轴系误差，偏心误差消除，聚焦误差，避免加工后的残余误差的离散程度评价，主要是表盘描绘不均匀的错误，一个错误的评价。虽然综合性精密测距仪的加乘常数错误，错误校正周期治疗后的残差离散度评价中删除。汽提处理后残留的部分或个别指标的“全面”目标的做法，再次添加到混乱的准确性字冠的主要错误。也就是说，所谓的“准确性”是分解的意思，而不是只是一般意义的实际精度进一步解剖。

三、精度计算方法问题

测定精度之间的接近值，准确度表示测定结果与实际值的密切程度。精度是保证准确度的先决条件，只有在消除系统中的错误的前提下，精度高，准确性也高，精度差，测量结果是可靠的。差是用来衡量的分析的结果的精确度，准确度误差表示。最能证明水准测量点位误差的离散度和水准测量闭合差的离散度没有数学上的直接或间接关联的证据就是：

1、水准标尺的尺长比例改正误差（系统误差）对水准测量点位误差的影响是直接的，而它对水准环路闭合差却不产生影响；2、测量参考起点本身的误差对每一个测量点的精度的影响是直接的，但它却也不影响环路闭合差；3、仪器的分辨误差对每一测量点的精度的影响是直接的，但分辨误差足够大时却反而能导致闭合差为零。正因为有了这样的以闭合差来评价精度，才有了甚至测量结果的精度反而比测量参考起点的“精度”更高的反逻辑，才有了“精度”越测越高的反逻辑，才有了经过绵延数千公里测量路径而“精度”丝毫不受损失。实际上，测量成果的精度=测量参考源的精度+测量过程的精度损失量。所以一般的原理是：测量过程实际都是精度的损失过程，被测量的结果的精度不可能超过测量参考源的精度，只能是相对的和局部的定论。

四、改正数问题

测绘界习惯于将许多误差剔除而用残剩误差来评价精度，而把那些所剔除的误差命名为改正数，这一命名就为剔除的合理性暗示了依据：改正数嘛，改了自然就没了，当然也就不影响精度。但这些改正数都是些什么呢？其实就是系统误差。前边提到的经纬仪轴系误差、度盘偏心误差，测距仪的测距加乘常数误差、周期误差等都是系统误差。

这就是测绘思维的一个理论基础：系统误差是稳定的，稳定的误差是可以改正的，改正了就不影响精度。所以系统误差就是改正数，改正数就可以为任意大小。事实恰恰相反，绝大部分系统误差其实都是不稳定的，其所谓的系统误差的“稳定”只是仅仅相对于随机误差随机性而言的，根本不是绝对的稳定，“改正数”处理方法不是不讲前提条件的。实践中许多劣质仪器的系统误差的计量检验结果每年都不相同甚至差异巨大的事实就是例证。

正因为系统误差的不稳定属性，仪器的设计师们常常为此绞尽脑汁，而这与测绘界的一个简单的“改正”处理形成了一个巨大的反差。正因为有了这样一个“改正数不影响精度”的思维，所以就有了存在巨大偏差的仪器也是合格仪器的高论。正因为有了这样一个“改正数不影响精度”的思维，所以就有了甚至仪器存在非原理性系统误差的设计错误，但按我国测绘仪器计量规程仍然属于“合格仪器”的奇闻。事实上，许多文献对系统误差和随机误差的分类相对性、对系统误差和随机误差之间的辨证关系都有非常充分的论述。这应该受到重视。

五、结尾

测绘科学的概念篇6

摘要：本文针对非测绘专业的测量学教学，结合实际教学经验以及美国教育家鲍里奇的有效教学理论，探讨了测量学教学过程中的五种关键行为以及五种辅助行为。实际教学经验表明，这些教学行为的有机结合有助于提高测量学教学效果。

关键词：非测绘专业；测量学；有效教学行为

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）50-0162-03

测量学课程是一门实践性很强的基础技术课程，已成为许多专业的基础必修课之一[1]。我国高等学校的测量学教学，一般可分为面向测绘专业与面向非测绘专业两类[2，3]。以中国矿业大学（北京）为例，开设测量学课程的非测绘专业包括土木工程、地质工程、采矿工程、安全工程以及遥感科学与技术等专业。面向测绘专业的测量学课程设置往往较为全面，而且实习课程也比较丰富，学生出于专业归属感，学习积极性也比较高。但是对于非测绘专业，往往仅有一门测量学基础课程，而且学时较短；学生又觉得不是本专业的主干课程，学习积极性也有限。因此，面对非测绘专业的测量学教学需要更加强调有效的教学行为，才能达到预期的教学效果[4-9]。美国教育家鲍里奇在《有效教学方法》一书中系统阐述了有效教学理论[10]，本文将结合鲍里奇的教育理论和笔者的教学经验，探讨非测绘专业测量学教学过程中的五种关键行为以及五种辅助行为，期望进一步提高笔者的教学水平，同时分享和交流教学经验，以促进共同进步。

一、五种关键行为

1.清晰授课。清晰授课行为是指在教学过程中，向全班清晰地呈现教学内容，其表现之一是明确教学目标和重点，事先通过教学内容的组织，告诉学生每节课的教学目标和重点，指出哪些重点将出现在今后的学习中。第二是为学生提供背景知识，通过查阅或准备一个单元计划，弄清本节课需要哪些先验知识，并弄清将来课时所需要的先验知识在本节课体现了多少。开始上课时，可通过提问或作业检查的形式，梳理本节课的先验知识，如有必要还需对先验知识进行重新讲授。讲课过程中，清晰地解释专业术语和概念，使学生能按逻辑的顺序逐步理解。讲课时应口齿清楚，不分散学生的注意力，不使用过于复杂的句子。对于重点内容或较难理解的概念，要用举例、图解和示范等方法来进一步解释和澄清。最后，在每一节课结束时要进行回顾总结，使用关键词帮助学生有效记忆，以便学生复习。

2.多样化教学。多样化教学是指采用多样化的形式呈现教学内容，它有多种表现形式。当开始一节课时，可以采用挑战性的问题、综合视觉听觉刺激、举例、讲故事等方式引入。笔者常用尼罗河泛滥的故事引出测定的概念，尼罗河是一条流经非洲东北部的河流，自南向北注入地中海。白尼罗河和青尼罗河是其两条主要的汇入河流，其中青尼罗河出自埃塞俄比亚高原，水量变化很大。湿季河水骤增，夹带着大量的泥沙涌进尼罗河，淹没了河岸两旁的大片田野，逼迫人们纷纷迁往高处暂住。河水退后，泥沙淹没地产边界，导致地产纠纷。假如有地产边界图，就能有效避免地产纠纷，促进生产。这种从实际地形地貌到“地产边界图”的过程，称为测定。并紧接着引导学生思考，测定的过程可不可以反过来，进而用修建金字塔的故事，解释测设。学生对这种娓娓道来的故事，表现出很高的兴趣，在一种轻松愉快的环境下理解了测定和测设的概念及测量学的作用。另外，在教学过程中可以通过变化目光接触、语音和手势来展示热情和活力，比如在讲述等高线的陡崖和悬崖符号时，笔者站在讲台上用身体的倾斜程度演示陡崖和悬崖的区别，配合音量的高低变化和手势，很能吸引学生的注意力。

3.任务导向教学。任务导向涉及教师把多少课堂时间用于教授教学任务规定的内容，教师用于教授特定课题的时间越多，学生的学习机会就越多。任务导向教学有很多的表现，比如制定单元和课时计划；将绝大多数时间用在教授切题的内容上，保护教学时间不受侵扰；针对不当行为制定规则，课堂上只确认出违规者和违规行为，之后再进行处理；为教学目标选择最合适的教学模式等等。笔者担任的测量学基础课程有32个学时，其中实验课4个学时。针对余下的28个授课学时，制定了有效的单元和课时计划。比如绪论部分，笔者只用1个学时引导学生，只举一两个经典的例子，以Y余更多的时间用于讲授主干或困难内容上。教学模式的选择也非常重要，通常对于事实、规则和程序性动作知识宜采用直接教学法，即教师通过讲解和示范，并结合学生的练习和反馈，进行直接介入式教学。比如对水平角观测的测回法、水准测量的双面尺法、地形图的基本知识等，可采用直接教学法。与直接教学法相对的是间接教学，在间接教学中教师从直接的讲解者变成促进者和支持者，即通过创设学习环境，让学生参与调研或推理，鼓励学生形成自己的看法或问题解决办法。比如针对大地水准面这个概念，一些教科书中将其描述为与平均海水面重合并向陆地延伸所形成的封闭曲面，这种描述虽然形象，却有失严谨。因此鼓励学生调研大地水准面的国际描述方法，学生通过调研发现美国国家大地测量局采用的定义为：The equipotential surface of the Earth’s gravity field which best fits， in a least squares sense， global mean sea level，即与全球平均海水面最接近的地球重力场等势能面。此时笔者再通过对地球重力场的图解描述，使得学生较深入地理解了大地水准面的概念。

测绘科学的概念篇7

【关键词】测绘不确定度；测绘学精度；误差理念

因为所有的测量结果都可能存在误差即不确定度，所以各学科在测量技术范围内，应当有规范统一的术语与标准，伴随测绘技术的发展，这种规范的标准对各界测绘工作变得日趋重要，对于其中的精度与不确定度研究也成为理论界的热点。

1 关于精度计算方法

不但精度计算把很多关键误差进行剔除处理，而且对起算数据也有不加区别计入的问题，这样的计算实际上有很深重的自我安慰感。是单一仪器同期重复测量，是单一仪器不同期重复测量，亦或是不同仪器的同期重复测量，这是需要我们详加考虑的问题。随便一个条件发生变化，如操作者、仪器、时间、气象、路径等的变化，都会使测量结果完全不同。不会有谁仔细分别不同精度物理意义的差别所在，国家测绘仪器标准里，就曾经有过将操作者重复照准当成全站仪测角垂直精度的实例。根据相关实践，我们很难察觉精度代表的测量重复性基础条件。

有些实践用闭合差重复性对测量精度进行评价，如以水准测量得出的公里内往返标准差值。公里内往返标准差值起算数据是高程闭合差，而非测点真误差，以高程闭合差离散同点位高程误差离散相关联是不科学的。可以证明二者之间没有明显联系的证据是：水平尺尺长改正误差对于水准测量点位产生直接影响，可是对于水平环路闭合的影响不明显；参考测量起点对测量精度有直接影响，却不会造成环路闭合差影响；仪器分辨率可能影响到测点精度，但是大分辨误差下，闭合差却可以为零。

这是因为统计平差的起算原始数据同真误差和真值无关的原因，而将测量测量中涉及到的精度损失改换成结果精度所造成的。实际上，成果精度是参考源精度与系统误差损量、随机误差损量之和。所以通常原理是被测结果精度，难以超过参考源精度。

平差能给结果误差以评价，可是平差结果却会因为起算原始数据的区别显示出完全不同的含义。若以真误差进行计算，则能得到总误差评价。若在最小二乘平差里加入系统误差模型，那么平差值显示的是随机误差评价。若不以结果真误差为起算数据，而以闭合差为起算，那么平差结果所评价的只是随机误差量中之一部分。因为测量最终结果里可能有很多误差，他们互相消减与抵偿。被消减与抵偿的误差不能在平差中得到反映。

当然，我们无法判断测量点位真值，用点位真误差当作起算数据一般不科学，因此用组合真误差当作平差起算数据，其可靠度要更高一些。可是这要求测量工作人员对误差的形成机理熟悉，对于误差规律和逻辑结构应当有准确判断，明确在组合计算中，哪些误差源是被剥离的。继而界定出准确的平差逻辑地位，防止发生以偏概全的问题。还能够大致估计剥离误差的大小程度，实现误差的总体估计。

我们再来分析水准测量，它是以海平面水准原点向延伸到内陆的，误差累积，精度实际上不断发生丧失。精了数千公里的绵延，误差是非常大的。很多水准资料实际上只是计算保留位，而非有效精度位。这一点，应当向测绘专业外学科公示。

2 关于测绘不确定度

测绘不确定度给以被测量值表征合理的分散，它是同测量最终结果相关联的一项参数。从定义上来说，不确定度指的是测量结果的可疑程度。通常意义上讲，测量不确定度属于测量结果中的一项特殊内容。对于测量结果，同时给出不确定度，才能让结果更完整更科学。在处理测量数据的过程中，若无特殊说明，则根据习惯，假设测量误差是零均值下的随机正态变量。在这样的假设前提下，只要把我们把标准差或者方差给出，那么那么就很容易确定置信区间与置信概率等等数量指标。继而完整表达测量最终结果的离散性状与可疑程度。所以，很多的测量数据处理工作都不同程度地借鉴了数理统计、概率论等方面的术语概念，基本上没有拿出独立的名词，为让不同情况的各专业对于不确定度的相关问题都能掌握，标准定义在不确定度的取值参数上较为灵活，此参数能够取标准差数值，也可以取标准差数值的倍数，还可以给定置信水平的区间半宽度，这在取值上更加精确，可是同时也会造成应用上的麻烦，所以标准定义中将不确定度给以形容词修饰，形成了几个明确术语。

2.1 用标准差形式表示出来的不确定度，称之为标准化不确定度，此概念同中误差同意。

2.2 扩展性不确定度，又叫做范围不确定度或者是展伸不确定度，它能定义测量结果区间量，准确厘定测量结果，被测量到的数值在此区间内分布概率较大。

2.3 如果测量结果根据其他量值所取得，按照相应分量方差得到的不确定度，叫做合成型不确定度。

根据概念和计算手段的区别，可以得到标准化不确定度和扩展性不确定度的取得方式，即由观测计算数列的方式得出。合成型不确定度的来源则是不确定度方差。一般而言，理论上常把误差分为系统误差和理论误差两类，此是从真误差的角度而言的，对这两个定义加以强调更加方便测绘工作把握标准规范流程。随机误差指的是在重复操作条件下，测量结果的无限次测量的平均值差。因为我们在工作中只能进行数量次数有限地测量，所以对随机误差取结果估计值。产生随机误差的主要诱因是由时空变化而随机形成的。这种随机效应使得重复观测有数据上的分散性。系统误差指的是在重复操作情况下，对于某一固定量进行无限测量，所得平均结果和受测真值间的差。因为系统误差原因没办法完全得到，所以修正值只能有限弥补系统误差。当代数结果和修正值两相综合，系统的误差值会大为减小，但是不会降低为零。从影响量而来的识别效应叫做系统效应。修正值同负系统误差相等。随机不确定度及系统不确定度这两个概念不被广泛使用，而是以随机效应带来的不确定度、系统效应带来的不确定度这两个概念取代。

关于评定不确度度，总共有两种方法，分别为A类评定、B类评定。所谓的A类评定指的是以观测序列为统计分析的手段，进行不确定度标准评定。这类评定方法和平差测量所采取的办法相同。除了A类评定以外的标准即为B类评定，其所依据的是测量条件、过程的分析与认知。分析认知可能是不确定度的的基础来源，再估计出不同影响量的标准不确定度，最终以传播律为辅助手段完成不确度的评定。B类评定的做法同数据处理精度估算方法一致。

总结：

不确定度理论比原有的精度理论更为科学，防止了分类主义的僵化思维，实现了测量成果的真实评价，对于测绘科技进步有着非常重要的意义，我们要做的工作不单纯是理论概念的确立，更重要的还有研究不确定度的构成及分布规律，相信在我们的不断努力之下，不确定度理论会发挥更加优越的作用。

参考文献

[1]谷立新 测量误差与不确定度[J]-职业技术（下半月） 2007(2).

[2]权松 大学物理实验中的误差理论——测量误差与测量不确定度[J]-吉林建筑工程学院学报 2007(3).

[3]朴磊.李剑中.冯刚 从明暗恢复形状(SFS)的算法设计与精度分析[J]-电子机械工程 2007(6).

[4]谷立新 测量误差与不确定度[J]-职业技术（下半月） 2007(4).

测绘科学的概念篇8

本体知识地图主要是对抽象客观世界中的一些现象的概念进行模型的转化，这种本体知识地图不仅仅有着一定的明确性和形式化，同时也有着一定的共享性，主要是将共同认可的知识加以体现，并对相关领域中公认的概念集加以反映。总而言之，本体知识地图主要是一种可以形式化的一种知识，同时也是一种具备管理知识的知识，这种特殊的本体知识地图更是本着极其特殊的应用系统，有着极为广泛的应用。

2本体知识地图构建的主要技术

本体知识地图构建过程中，往往有着一定的技术特征，本文首先分析了本体知识地图构建过程中所遵循的基本原则，并对其方法作了简单的讲解。

2.1原则

本体知识地图构建的过程中，同样也要遵循一定的基本原则，一方面就要遵循明确性和客观性的基本原则，另一方面就要遵循可扩展性和最小编码偏差的基本原则，其原则往往有着一定的指导性，做好领域的分析和概念的增加，并保证本体知识地图构建有着一定的规范化和科学化。

2.2方法

本体知识地图构建中，往往需要借助于教学软件，同时也要借助于手工的方法，实现本体知识地图的共享性和互操作性。软件开发生命周期中的IEEE1074-1995标准，在某种程度上并不是本体构建方法的标准，仅仅是一种知识工程领域中的软件开发方法。在本体知识地图构建的过程中，往往需要对其需求进行综合性的分析，并对领域本体的建设实施，最后就要做好形式化的编码以及确认评价。

3本体知识地图在工程测绘专业教学中的应用

对于工程测绘专业教学而言，更要结合专业的特色和专业学生的学习心理状态，并做好本体知识地图的综合应用。

3.1需求分析

本体知识地图在工程测绘专业教学中的应用过程中，就要做好需求的分析。就工程测绘专业教学而言，其信息检索系统紧紧是对简单的关键词进行搜索，并没有综合的考虑测绘专业领域相关的知识。当前工程测绘专业知识教学中，主要是由多个知识点组成的，而知识点之间往往存在各种各样的联系。在外部知识排序的过程中，就要对内部排序的基本因素进行详细的了解，做好基础的需求分析。语义检索过程中，更要将用户检索请求的本体化全面提高，借助于本体知识地图进而将关键词检索的局限性打破，将本体层次的检索实现，并将检索的覆盖率和精度全面提高。

3.2教学系统的设计

工程测绘专业教学系统设计中，主要是对B/S模式加以采用，并结合J2EE框架的系统体系结构加以实现，学生和教师借助于浏览器，并对Web接口以及Web页面加以采用，其服务器端更是对多层体系架构设计加以采用。这种教学体系设计的系统结构图主要有用户组、管理员组、语义查询接口、学习资源采集接口以及数据结构本体等，其层次分别有浏览器用户层、视图表现层、应用服务器中间层、数据存储层以及操作系统层和网络层等。检索的过程中，主要是采取直接输入的方式，并对有意义的关键词取出，查询实现的过程中，尽可能的保障其有着一定图元素集合，并借助于可视化的形式，将图元素集合加以表现。

3.3工程测绘专业教学中本体知识地图的建模过程

依据工程测绘专业教学中的具体情况，对工程测绘专业教学的结构领域加以确定，进而对本体知识地图进行建立，并实现对教学和学习的一种辅助，通过借助于系统将学生的学习水平和实际的教学推理机制实现，并将学生将要学习的知识内容加以展现，帮助学生对学习中需要查询的知识进行查询。为用户将精确的查询结果提供。这种本体知识地图系统的用户主要有最终用户和教师教学管理人员两种。所谓的最终用户也即是使用者学生，而教师和教学管理人员则是资源的一种加工者，并借助于提供的接口和网络，对本体知识地图库进行丰富，进而为学生服务。本体知识地图在实际的建模过程中，往往需要长期的进化和改进，通过借助于数据库存储本体作为后台，将OWL接口作为前端，输出输入文件格式采取OWL格式，有利于对当前的Web信息进行综合性的描述。本体知识地图在构建的过程中，就要将测绘专业领域相对重要的概念和关系提出，并将其作为进化的一种中职，在各个专家的深层次交流之后，进而对测绘专业课程的核心主体进行初步的建立。在当前工程测绘专业教学而言，就要对现有的课程本体知识地图相关概论进行严格的分析，并借助于计算机网上技术，对本体进行构建，尽可能的对大量的图片和文字信息等资料进行搜集，借助于教师的教学经验，做好教学内容的综合性分析，尽可能的对部分知识点的结构图进行总结。通过对各个知识点之间的关系进行全面的了解，并对教学内容的大部分重要知识获取，借助于计算机算法的基本设计知识，实现教学内容和教学专家之间的沟通交流，并将内容学习的本体知识地图进行建立，将个别化学习提供给学生。

3.4工程测绘专业教学中本体知识地图的应用实现过程

工程测绘专业教学中，本体知识地图主要是针对学生学习的基本特点和教学情况，借助于现代化信息技术和计算机技术，进而对教学内容的基本概念进行分析和确定，并确定教学的基本方法和教学的技巧，并对教学之间的关系进行分析，对知识的语义模型进行建立。工程测绘专业课程作为一门专业性的技术课程，在整体课程设计中更要对各个章节之间的衔接综合性的考虑，并在实际的实施过程中，做好对信息的收集和处理工作。本体知识地图在工程测绘专业教学中的应用过程中，通过对数据结构、线性结构树形结构等加以采用，进而对测绘专业相关的教学内容进行确定。数据结构主要是对现实世界实体数学模型的一种描述，并借助于计算机操作实现的过程。而线性结构主要是对结构中数据元素的对应关系的一种描述，并保证对应关系中有着某种程度上的关联。教学过程中，本体知识地图查找时，就要借助于某一确定的关键词，实现知识的搜索和教学，更要确定重要性的关系。对于工程测绘专业而言，其课程教学和学习过程往往有着一定的特殊性，而教材不仅仅对教学单元作了主要的安排，同时对于教学的进度也做了不同程度上的安排，而教学关系确定时，更要严格的按照于教学的知识点，并对教学之间的基本概念和相关的方法加以确定。学习资源和测绘专业数据结构的相关知识点更要做好分开的设计，测绘专业教学知识点背景知识、主要内容以及教学的主要特点均要进行详细的说明，对于工程测绘专业学生而言，更要结合知识的难以程度进行划分，尽可能的将教学知识的难度不仅仅要有着非常简单和简单两个划分，同时也要划分为中等、困难和特别困难等级。对于相对典型的目标用户而言，尽可能的将知识点学习的时间延长，并做好知识点角色用户的划分，合理的描述学习资源，对相关知识点的关联属性进行建立，借助于网状结构，实现知识点和资源的连接。总而言之，工程测绘专业教学中本体知识地图的应用，不仅仅为学生的知识学习提供了一定的便利，同时对于教师教学质量的提高和教学效率的提高也有着一定的积极影响作用。

4结语

随着时代经济的飞速发展，工程测绘专业教学更加注重学生综合性技能的培养，在当前的工程测绘专业教学中，本体知识地图作为一种针对性的教学系统，并借助于计算机技术以及信息技术和网络平台，通过对测绘工程专业相关的知识重点难点进行本体的构建，并实现一种智能性的教学软件系统，在当前的时代的推动下，实现先进性、科学性以及技能性的教学，并培养出一批专业素质过硬以及技能精湛的测绘专业人才，不仅仅推动了现代化工程测绘专业教育的发展，同时也加快了我国工程建设发展的进程。