楊 娟，許東升

宿州學院地球科學與工程和學院，安徽宿州，234000

20世紀70年代，隨著光電測距和計算機技術(shù)在測繪領(lǐng)域的應(yīng)用，產(chǎn)生了全站型電子速測儀和計算機輔助制圖系統(tǒng)，兩者的結(jié)合，實現(xiàn)了野外數(shù)據(jù)采集到內(nèi)業(yè)制圖的全過程數(shù)字化，這種大比例尺的地形圖測圖方法簡稱為數(shù)字化測圖[1]。

隨著數(shù)字化測圖技術(shù)的逐漸成熟及野外數(shù)字化測繪儀器和軟件價格的大幅下跌，野外直接數(shù)字化測圖方法被廣泛應(yīng)用于各測繪領(lǐng)域。數(shù)字化測圖技術(shù)以其精度高、作業(yè)效率高、經(jīng)濟效益高、勞動強度低、數(shù)據(jù)點位精度高、便于保存、更新及共享等優(yōu)勢，徹底淘汰了傳統(tǒng)的人工模擬測圖，其成果主要表現(xiàn)為原來的紙質(zhì)地形圖，能滿足數(shù)字化、信息化時代的需求，數(shù)據(jù)利用率高，極大地促進了測繪行業(yè)的信息化進程，因此，數(shù)字化測圖技術(shù)廣泛應(yīng)用于大比例尺地形測量工作，并且成為大比例尺地形圖測量工作的主要技術(shù)手段。以地形圖為研究對象的數(shù)字化測圖技術(shù)課程，在測繪工程專業(yè)課程中的地位較為突出，掌握數(shù)字化測圖技術(shù)是測繪工程專業(yè)學生提高專業(yè)素養(yǎng)、適應(yīng)信息化發(fā)展的前提。

1 教學分析

數(shù)字化測圖技術(shù)課程是測繪工程本科專業(yè)的一門必修課程，一般將其定位為專業(yè)知識及應(yīng)用能力中的測繪專業(yè)基礎(chǔ)素質(zhì)課，但其在生產(chǎn)應(yīng)用中的地位又十分重要[2-6]。其教學內(nèi)容包括理論教學和實踐教學兩部分，教學目的是教會學生完成地形圖的測繪。教師在教學過程中，要充分分析教學內(nèi)容，并根據(jù)學生的認知水平，由淺入深地安排教學。

1.1 理論教學分析

數(shù)字化測圖技術(shù)課程的理論教學主要包括以下幾個方面內(nèi)容。

(1)計算機繪圖基礎(chǔ)：主要講解數(shù)字化測圖的系統(tǒng)組成、優(yōu)勢及展望，是課程學習的入門知識。

(2)全站儀控制數(shù)據(jù)采集：主要包括二維圖形繪制及裁剪、等高線繪制算法、地形、地物編碼分類，是實踐教學的理論基礎(chǔ)。

(3)地形圖掃描矢量化：主要講解內(nèi)容包括紙質(zhì)地形圖的掃描、柵格數(shù)據(jù)運算與矢量化原理、紙質(zhì)地形圖的矢量化及精度分析、數(shù)字化測圖技術(shù)設(shè)計，是實踐教學的理論基礎(chǔ)。

(4)數(shù)字化測圖外業(yè)工作：教學內(nèi)容主要包括數(shù)字化測圖技術(shù)設(shè)計、控制測量原理簡介、全站儀野外數(shù)據(jù)采集、數(shù)字化測圖成果檢查及驗收，是主要的專業(yè)知識。

(5)數(shù)字化測圖內(nèi)業(yè)工作：教學內(nèi)容主要包括CASS地形地籍成圖軟件的使用。這部分內(nèi)容主要為實踐教學服務(wù)，涉及課程實踐教學的核心內(nèi)容。

(6)數(shù)字化測圖工程：主要包括軟件的二次開發(fā)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及管理。這部分內(nèi)容主要是深化專業(yè)知識，以拓寬學生的專業(yè)視野。

1.2 實踐教學分析

數(shù)字化測圖技術(shù)課程實踐教學內(nèi)容包括兩部分：野外數(shù)據(jù)采集和室內(nèi)成圖軟件CASS的使用。CASSX.0的入門，主要講授軟件的安裝、軟件的使用、二維圖形的繪制以及編輯工具的使用，內(nèi)容較為簡單。平面圖繪制部分涉及地物繪制符號的練習，若想繪制一幅大方美觀且正確的地形圖，地物符號的正確應(yīng)用是必不可少的。等高線的繪制涉及數(shù)字地面模型(DTM)的建立、DTM的修改、等高線的繪制；對于數(shù)字地形圖的應(yīng)用則是相對較難的內(nèi)容，涉及土方量的計算、斷面的繪制等。對于上機實踐的內(nèi)容，大部分學生很容易掌握方法，也能夠按要求繪制出簡單的地形圖(表1)。

表1 實踐教學項目與課時安排

2 教學中存在的問題

2.1 理論教學中存在的問題

數(shù)字化測圖技術(shù)課程理論教學內(nèi)容主要包括數(shù)字化測圖系統(tǒng)的組成、計算機繪圖基礎(chǔ)、地形圖掃描矢量化和數(shù)字化測圖內(nèi)外業(yè)工作的部分內(nèi)容。其中，計算機繪圖基礎(chǔ)和地形圖掃描矢量化章節(jié)中難點較多，尤其是涉及到算法的。在實際教學過程中，目前數(shù)字化測圖技術(shù)的講授大都采用側(cè)重于理論講述、野外數(shù)據(jù)采集到室內(nèi)數(shù)據(jù)處理的教學模式。然而，數(shù)字化測圖技術(shù)與測量學、工程測量、控制測量學、GPS測量原理等課程在理論內(nèi)容上有所重復(fù)。大部分學生對數(shù)字化測圖技術(shù)理論重視不夠，認為只要會操作儀器、使用軟件就可以了。

同時，教學計劃制約了數(shù)字化測圖技術(shù)的教學。數(shù)字化測圖技術(shù)涉及的知識不但與測量學的基本知識如利用全站儀進行碎步測量有關(guān),還與計算機繪圖技術(shù)有著密切的聯(lián)系。若課程安排得不合理，進行數(shù)字化測圖教學時效果會很不理想：涉及到繪圖算法的學生沒有基礎(chǔ)，無法深入；涉及到測量學的又顯得過于簡單，講起來過于枯燥。因此，合理設(shè)置相應(yīng)的課程非常重要。

2.2 實踐教學中存在的問題

地形地貌方面的知識較為抽象，學生理解有難度。CASSX.0入門很容易，大部分學生對于地形圖的繪制流程很清楚，但是對于地形圖的編輯技巧往往掌握得不好，即繪圖容易，修圖難。同時，無論是野外數(shù)據(jù)采集還是內(nèi)業(yè)編輯成圖，需要根據(jù)實際情況綜合運用多種方法，以追求更高的作業(yè)效率，而教學中發(fā)現(xiàn)大部分學生不能夠靈活應(yīng)用軟件的命令來提高繪圖的效率，只是簡單地運用菜單和某些工具的功能而忽略了命令的使用。地物符號的種類繁多，繪制過程中考慮問題不夠全面，經(jīng)常出現(xiàn)所繪圖形與實際不符的現(xiàn)象。完成一幅地形圖后，對于成果的自檢能力不高，圖層文件分層不符合規(guī)定，重要內(nèi)容有遺漏，屬性表示有誤，地形、地物表示不合理，圖形與實際不符，等高線不能反映實際情況等。

3 教學建議

針對數(shù)字化測圖技術(shù)課程教學中存在的問題，提出幾點建議。

3.1 重視理論，夯實基礎(chǔ)

數(shù)字化測圖技術(shù)與測繪工程專業(yè)其他相關(guān)課程在理論內(nèi)容上有所重復(fù)。教學中，應(yīng)以講授涉及算法的計算機繪圖基礎(chǔ)、全野外數(shù)據(jù)采集、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理作為其主要內(nèi)容。在數(shù)字化測圖技術(shù)理論教學中，讓學生熟練掌握地形、地物符號的自動繪制、計算機生成等高線的算法、等高線內(nèi)插算法、地圖數(shù)字化、數(shù)字化測繪外業(yè)工作、CASS地形地籍成圖軟件的使用及應(yīng)用等知識。在講授過程中，要特別注意如何把握好教學的廣度和深度，培養(yǎng)學生獨立思考、綜合分析并解決問題的能力，要充分調(diào)動學生的學習積極性和熱情，啟發(fā)學生主動運用專業(yè)課程的知識，綜合考慮并解決問題[7-10]。同時，合理設(shè)置相應(yīng)課程，針對課程及其特點，在理論內(nèi)容上要在廣度和深度上進行挖掘。

3.2 加強實踐動手能力的訓(xùn)練，注重軟件操作能力的培養(yǎng)

數(shù)字化測圖技術(shù)課程實踐教學中，要注重實用性教學，提高學生的實踐動手操作能力，讓每位學生熟練掌握數(shù)字化測圖技術(shù)實踐操作的基本理論、野外數(shù)據(jù)采集作業(yè)方法、儀器及軟件操作方法，順利完成一幅標準地形圖的測繪，培養(yǎng)學生熟練運用繪圖軟件編輯處理數(shù)據(jù)的能力。只有這樣，才能為社會和測繪行業(yè)輸送更多動手操作能力強的應(yīng)用型測繪人才。

在實踐教學過程中，應(yīng)讓學生用地形圖來表達周圍的地形地貌，逐步地讓學生掌握地形數(shù)據(jù)的獲取與地形圖表達的能力。同時，讓學生利用草圖法、編碼法進行野外數(shù)據(jù)的采集，而后把已經(jīng)獲取的數(shù)據(jù)導(dǎo)出，在CASS軟件中完成地形圖的繪制，并在教學過程中強調(diào)命令的靈活運用。教學中，可以以測繪校園圖為例進行實踐操作，熟悉地形地貌，便于學生理解與繪制，也便于學生養(yǎng)成良好的自檢習慣。

3.3 理論聯(lián)系實際，適當擴充教學內(nèi)容

伴隨著多時空性、多尺度性、多源性等特征的海量空間數(shù)據(jù)的產(chǎn)生[11]，數(shù)字產(chǎn)品應(yīng)用范圍的逐步擴大，數(shù)字化測圖技術(shù)教學應(yīng)向多平臺、多尺度、多維方向發(fā)展。教學內(nèi)容應(yīng)理論聯(lián)系實際，適當擴充教學內(nèi)容，加入海量數(shù)據(jù)的集成處理與管理、作業(yè)技術(shù)設(shè)計與技術(shù)總結(jié)、成圖質(zhì)量檢查與控制和簡單二次開發(fā)的內(nèi)容，對于儀器與設(shè)備的使用，不能局限于全站儀，要強調(diào)多種儀器設(shè)備的協(xié)同作業(yè)。

4 結(jié)束語

數(shù)字化測圖技術(shù)課程是一門實踐性與專業(yè)性較強的課程，教師在教學中要合理安排理論和實踐教學內(nèi)容，因人、因?qū)I(yè)、因地制宜地選擇合理的教學方法。筆者根據(jù)多年的教學經(jīng)驗，系統(tǒng)分析了數(shù)字化測圖技術(shù)課程教學中存在的問題，提出了課程建設(shè)與教學改革的合理化建議，旨在促進課程發(fā)展，為其他高校同課程教學提供參考和借鑒。

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