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矿山测量论文8篇

时间:2023-04-03 09:47:58

绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇矿山测量论文,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!

矿山测量论文

篇1

关键词 矿山;测量;数据处理

中图分类号TD1 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2010)33-0248-01

1概述

我国是一个矿产资源非常丰富的国家,煤、钨、锡、铁及以稀有元素矿物的储量都居世界前列。因此,我国有大量的矿山在进行生产。矿山生产也促进我国经济的快速发展,但是,我国的大量矿山并没有建立起一套完整的矿山地理信息系统,这给矿区可持续发展带来了困难,为了解决好日后矿山的可持续发展、矿区环境的改善及矿山安全的防范,需要建立起一套完整的矿山地理信息系统。

2 矿山测量技术浅析

由于井下测量的特殊性,先进的一些测量仪器如GPS等不能应用于井下测量,而且很多矿山单位也都未配备全站仪,所以经纬仪仍然是井下测量的主要工具。

2.1井下角度测量

井下测角一般用测回法测量角度p时,在C点安装经纬仪,正平对中,在后视点A前视点B悬挂垂球线作为站标,并用矿灯蒙上白纸照明垂球线。

测回法的步骤如下:1)正镜瞄准后视点A,使水平读盘大致对于00,读取水平读盘读a1,并使十字丝的水平中丝照准垂球线上的标志,使竖盘指标水准器的气泡居中后,读取竖盘数Ln;2)正镜顺时针方向旋转照准部,照准前视点B,读取水平读盘读数b1和竖盘读数LB;3)倒镜后逆时针旋转照准部,照准前视点B,读取水平读盘读数场和竖盘读数RB ;4)倒镜逆时针旋转照准部,照准后视点A,读取水平读盘读数a2和竖盘读数RA;5)最后计算一测回所测水平角为:

竖直角δ的计算公式随经纬仪竖盘刻划方法的不同而异。若竖盘以全圆顺时针方向注记,且当望远镜水平时竖盘读数为900(正镜)和2700(倒镜),则竖直角s的计算公式为:

2.2井下边长测量

井下多采用悬空丈量边长的方法。具体做法是在前、后所挂垂球线上用大头针作出标志,作为测量倾角时经纬仪望远镜十字丝水平中丝瞄准的目标和钢尺量边时的端点。丈量边长时,钢尺一端刻划对准经纬仪的镜上中心,另一端用拉力计施加在钢尺比长时的标准拉力,并对准垂球线上的大头针出在钢尺上的读数,要估读到毫米,每尺段以不同起点读数三次。并且导线边长必须往返丈量。

2.3井下高程测量

井下高程测量主要是测出各相邻测点间的高差。施测时水准仪置于二尺点之间,使前、后视距离大致相等,这样可以消除由于水准管轴与水准轴不平行所产生的误差。在计算两点间的高差时,与地面水准测量一样,用后视读数a减去前视读数b,即

h=a-b

当测点在顶板上时,只要在顶板测点的水准尺读数前冠以负号即可。

2.4矿山联系测量

矿山联系测量主要采用连接三角形法。由于不能在垂球线A. B点安设仪器,因此选定井上下的连接点C与C’,从而在井上下形成了以AB为公用边的三角形ABC和ABC’,一般把这样的三角形称为连接三角形。当已知点D点的坐标以及DE边的方位角和地面三角形各内角及边长时,便可按导线测量计算法,算出A. B在地面坐标系统中的坐标及其连线的方位角。同样,己知A,B的坐标及其连线的方位角和井下三角形各要素时,再测定连接角s’,就能计算出井下导线起始边D’E’的方位角及D’点的坐标。

3 测量数据处理以及三维数据的选择

测量数据或观测数据是指用一定的仪器、工具、传感器或其他手段获取的反映地球与其他实体的空间分布有关信息的数据。观测数据可以是直接测量的结果,也可以是经过某种变换后的结果。任何观测数据总是包含信息和干扰两部分,采集数据就是为了获取有用的信息。干扰也成为误差,是除了信息以外的部分,为此,就要对采集到的数据进行平差处理。为了记录和保存这些数据,更为了方便实用,就必须设计相关的数据平差计算系统。

将常见的数据处理归纳起来列表显示。当然,这些平差的基础是条件平差和间接平差。

4结论

本文重点研究了矿山测量数据的处理方法,对矿山测量的施测做了一定的研究,分析和介绍了测量数据处理的方法,并根据测量数据平差计算的特点,给出了平差计算的教据结构,并建立了数学模型。矿山测量数据计算机处理和三维巷道模型构建及其可视化是数字矿山的重要内容。

参考文献

[1]张国良,朱家饪,顾和和.矿山测量学.中国矿业大学出版社,2000:4-75.

[2]武汉大学测绘学院测量平差学科组.误差理论与测量平差基础.武汉大学出版社,2003.

篇2

关键词:测量控制网;陀螺定向;井下矿;矿山测量

井下矿山测量是工程测量领域专业性较强的项目,也是矿产资源开发中不可替代的环节。鉴于其工作环境的特殊性,井下矿山测量拥有自身的特征。在测量工作中,测量控制网中的陀螺定向边数的计算就是一项不可或缺的数据。这项测绘理论在国内外也拥有着较长的发展历史。我国的井下矿山测量从早期的计划经济时代就有了较快的发展并形成了自身的理论体系。现阶段,高新技术的普级和运用为井下矿山测量带来了更多的便利操作方式。然而,在井下测量中,基础的测绘工作组成环节仍占据着重要的地位。

1. 井下矿山测量的基本阐述

井下矿山测量的工作环境多处于自然条件较为恶劣的矿区,我国的矿藏资源地理分部极为广阔,且极不均衡,部分矿藏开发区所处的地理环境较为复杂,给矿山测绘带来了较大的工作难度。综合种种的自然和人文因素,矿山测量的作业具有其自身的特征和工艺方法。在井下矿山测量中,通常会遇见无法通视的情形,在更为复杂的环境下,照相也较难有效开展。同时,在仪器设备的使用上,也会出现电磁波传导困难的状况,而陀螺经纬仪在井下定位中能有效的解决这个问题。现阶段,电子激光经纬仪的运用,在斜井施工测量管理和绘图上,不仅有效的提高了速率,还大幅的降低了操作员的劳动强度。当前,地面遥感技术及现代新测绘设备的运用,让井下矿山测量逐步的摆脱了原始的操作方式,不仅更为节省人力和时间,还大大的提高了测绘的精确性。然而,由于某些测量技术,受到自然环境的限制,难以大面积推广,在使用上仍存在着较大的局限性。

井下矿山测绘工作,务必全部遵循我国《测绘法》的规定,即测绘工作人员必须拥有专业的证书,相关的督导和行业主管部门也务必拥有规定以上的资质。当前,根据各个矿山属性的不同,矿山测绘的成果大都是处于“自享”的状态。

2.井下矿山测量控制网的设计

井下矿山测量控制网的主要设计任务,就是保持导线的最远点精度,能使导线的陀螺定向边数计算误差在控制范围内。计算陀螺定向边数,是在可靠性为0.997的条件下进行的,也可理解为是在置信概率或者置信水平为0.997的条件下进行计算的。早在上个世纪70年代,前苏联的矿山测量技术规程就对精度做出了规定,要确保将巷道平面的精度。在我国的矿山测量控制网的设计中,针对陀螺定向边数的计算并没有考虑到系统本身的极端误差。所使用的计算方法会用控制网本身的定向误差,导致点位误差。据实践总结,有时候这个误差 值较大,并可能对导线网的总的点位误差带来较大的影响。

井下矿山测量控制网中,任意的陀螺定向边,其方位角的误差计算方式将受到三个因素的影响。其中,陀螺经纬仪改正数的起始边坐标方位角会存在误差,这个误差值会影响最后的总体结果;另外,地面陀螺方位角也会存在误差;最后是井下定边陀螺方位角的误差。这三个方位角的误差值的平方和,进行开方计算,就得到了整体的系统误差。在测量计算的过程中,前两个因素是陀螺经纬仪改正数的误差,因起始边坐标方位角的误差可能很小,大约在正负2″到正负5″之间,所以可以忽略。测绘期间,陀螺经纬仪的改正数会随着时间的变化而变化,要最终确定这一误差便需要长期的观测。

3.井下矿山测量控制网中陀螺定向边数的计算

3.1 消除陀螺定向边数计算误差的三种方法

第一种方法是在已知的起始边上进行长期的重复观测,确定改正数,在开始之前和结束之后分别观测五次左右,取其平均值;第二种方法是在测绘开始之前观测两次,并在井下确定3、4条定边,再观测两次,一共进行4次观测,取其平均值;第三种方式是在开始之前,进行10天以上的观测,确定改正数,然后在每天的井下定向观测之后再确定一次改正数,将观测期间的所有陀螺定向边数的观测值求其平均数。第三种方式是一种非常复杂且工作量繁重的方法,且对时间的敏感度较差,使用的范围较小。

三种消除误差的方式各有其使用的范围,并各有特点。第一种方式获得的误差值较大,第二种方法获得的误差值最大,第三种方法的误差值最低。在计算陀螺定向边数的时候,第一种方式是最可取的。它不仅能够消除定向误差对测量控制网各部分相互位置的影响,还能解决巷道贯通的问题,其运用范围较为广泛,是一种可以推广使用的方法。

3.2 陀螺定向边数的计算

我们在第一种方式下,分析陀螺定向边数的计算。

首先,控制网的点位误差通过定向误差计算而来,它与待定点的导线长度成正比。

在陀螺经纬仪定向边分段的过程中,导线点位的总误差通过长期的实践观测可以获得。

其中,定向误差所引起的导线点的点位误差( )、边长丈量时偶然误差的影响系数(μ)及系统误差系数(λ)、水平角测角误差( )、导线边数(n)和杯陀螺经纬仪分成的段数(k),都将影响经纬仪导线点位的总误差( )。

其计算公式如下:

在计算陀螺定向边数的时候,可利用反映分段长度变化与到点长度和点位误差关系的曲线图,来简单迅速的确定定向边数。陀螺经纬仪定向边的边数就是如此确定的。在定向误差为正负10″和正负15″之间,绘制出分段长度与导线长度和最远点误差的关系图。我们通过图可以观测到,根据确定的导线距离和最远点的误差,只要误差能控制在曲线2、3之间或者3、4之间,便可以获得导线分段的必要长度,并进一步求得陀螺定向边的边数。

一般情况下,矿山井下控制网的设计过程中,井底的车场起点到导线终点的总长度,关系着未来较长时间的矿藏采挖工作,陀螺定向边数的计算根据第一种控制网的设计方式完成,即可保证测绘工作的可靠性。若是控制网有多个部分,陀螺定向边数将取各个单独部分的数值总和。井下矿山的陀螺定向边数的计算误差应在正负10″和正负15″之间,这也是工程测量工作者在长期的实践经验中,总结而来的。

长期的实践和分析也表明,在井下矿山测量控制网的设计工作中,可靠性在大于等于0.997的范围内,井田的两翼可以长达7公里,若是希望两翼更长,则需要采用控制网的辅助归心,且不宜设计分段长度小于500米的控制网。根据井下矿山的测量控制网的最远点误差和控制网的可靠性,每个导线的长度和绘制的曲线图均可以确定陀螺定向边数。

参考文献:

[1] 张思华,宋淑光,孙允峰. 井下测量中常见问题及预防措施[A]. 全国矿山测量新技术学术会议论文集[C]. 2009.

篇3

【关键词】矿山开采;开采测量;测绘技术;测绘技术与方法

我国是一个能源消耗大国,每年对各类矿产资源的消耗量十分惊

人,而另一方面我国各类非法开采矿产资源的现象却屡禁不止,由此对我国矿产资源的开采浪费十分惊人。在实际的矿产开采、监测与核查的工作中,尚未形成一套系统的矿山开采监测与测绘的技术和方法,很多实际工作的开展还是依赖于工人的经验或者传统的手工测绘手段,使得矿山开采监测测绘技术无法得到实质性发展。本论文结合现阶段政策法规对矿山安全管理的要求,分析测量工作在服务于矿山安全管理的切入点,并研究了服务于矿山安全管理测量工作的方法,就是想要解决矿产资源储量核查检测及矿山开采监测的其它工作中的矿山测量技术体系问题及技术规程框架。形成完整的现代体制下的各类矿山开采监测的测绘技术体系和技术规程框架。

1 矿山开采监测与测绘概述

1.1 矿山开采监测的内容

矿山开采涉及地质、山体、矿产、水土等多方位,因此需要对开采过程实施监测的内容较多,主要集中以下两个方面:

1.1.1 地质环境监测

矿山开采首先会对地质环境产生影响,主要是不利影响甚至是有

害影响,例如对矿山大肆开采造成地表沉陷、地下水下降、山体滑坡、

泥石流灾害、生态系统被破坏等等,为了尽量减小矿山开采对地质环境所带来的不良影响,必须要在开采的过程中,对矿山及开采过程实施动态化的监测,采取预防和防治结合的手段保障将矿山开采对环境的影响降到最小。

1.1.2矿山开采安全监测

矿山开采中的核心问题便是安全监测,因此矿山开采监测的过程

中必须要对安全进行监测,包括采用相关传感器对有害干扰因素进行实时监测,对矿山内部的空区、塌陷地区进行监测和评估,对各类矿产资源实施安全管理机制,从制度和技术两个方面确保矿产资源的开采过程的安全性。

1.2 矿山开采中的测绘技术

目前对矿山开采监测所应用到的主要测绘技术主要有GPS定位、

遥感测绘技术及激光探测技术等,下面逐一进行简要的介绍。

1.2.1GPS定位技术

GPS定位技术是利用卫星的三点定位原理,对地球上的物体实现

三维空间内的定位的一种技术。GPS定位技术目前应用于矿山开采领

域,其主要应用在利用GPS定位技术实现对矿山的数字化地图绘制,

利用数字地图实现对开采过程的动态化监控。

1.2.2 遥感测绘技术

遥感测绘技术是目前普遍应用的较为成熟的一种测绘技术,简单

来说,就是利用遥感技术,在计算机上面进行计算并且能够达到测绘目的行为。遥感测绘技术能够实现人类无法触及到的矿山内部区域,从而在计算机上完成对矿山内部的矿产储量分布、地质条件研判以及各类灾害事故的预警等分析工作,是目前广泛应用的一种测绘技术。

2.1 滑坡监测测绘

滑坡是矿山开采中经常出现的灾害事故,对滑坡实施监测就必须

借助于现代测绘技术。目前能够实现滑坡监测的测绘技术主要有大地测量法和GPS测量法。

2.1.1大地测量法

大地测量法是利用高精度测角、测距的光学仪器和光电测量仪器、全站式电子速测仪等仪器仪表实现对大地绝对位移的测量,从而进行分析是否产生滑坡灾害,或者对滑坡灾害进行预警。

2.1.2GPS测量法

大地测量法最大的缺陷是其测量精度较低,必须借助于大地作为

绝对参照物,因此近几年发展了GPS测量法。GPS测量利用了GPS定位仪器能够实现高精度下的滑坡位移和滑坡速度,测量精度高,能够

实现全天候动态监测。

2.2 地裂缝监测测绘

地裂缝的监测是一项耗费巨大人力物力的监测工作内容,需要结合地标沉降的相关指标进行分析,因此地裂缝的监测测绘,通常是借助于传统的测量法和GPS测量、遥感测绘技术相结合的方法进行监测,首先利用传统的测量方法每隔一定周期观察记录大地的水平位移和垂直位移,并利用GPS测量实现固定参照物的三维空间的定位、位移和速度,最后结合遥感测绘技术对被监测区域的地标分层沉降进行标定,从而综合分析出地裂缝的发展与走势,实现对地裂缝的动态实时监测与测绘。

2.3 空区塌陷区监测测绘

随着矿山开采力度越来越大,矿山山体内部难免会出现空区塌陷

区,一旦发生塌陷则酿成惨痛事故,因此需要对矿山开采中的空区和塌陷区进行监测测绘。目前主要应用遥感测绘技术实现对山体内部空区塌陷区的监测。随着测绘技术的发展,现在也出现了利用激光探测技术实现对空区塌陷区的探测和研判,利用激光对矿山山体进行三维扫描,建立相关数据库,通过数据比对和三维模型的分析,能够准确的提出空区和塌陷区研判模型,并给出适当的监测和补救措施依据。

2.4 水土流失监测测绘

矿山开采不可避免的会对周围环境产生破坏,造成水土流失的现

象,因此,为了尽量降低对周围环境的影响,必须要对水土流失进行监测。目前对水土流失进行监测的方法主要有两种:

2.4.1遥感监测法

遥感监测是借助于卫星和航空遥感技术,将地面的植被、沙石、

水源等地物扫描为电子地图,构建三维数据库,通过对数据的分析实现对地表水土流失的监测。这种方法往往适合于较大区域面积的水土流失的监测。

2.4.2地面监测法

地面监测法适合于较小范围内的水土流失的测量与监测,其主要

方法是采用对被监测区域设置不同的监测地块,为每一个地块分别设置不同的参照物,如沟渠截面、植被率、沙石面积等,通过定期对参照物的测量测绘,形成数据报表,从而能够为被监测区域的水土流失提供基础性数据。

我国矿山测量工作及相应的技术规程远远滞后于目前矿山开采监测及矿山管理工作的需要,矿山测量技术体系不全,技术规程不能满足新技术发展的要求,矿山测量内容不能满足政府和社会对矿山开采监管的需要等。矿山开采中的核心问题是安全问题,而要保障矿山开采过程的安全,就必须要借助于现代化的测绘技术,对矿山开采流程中的各个环节进行测绘与监控管理,从而能够实现对矿山开采的动态监测测绘与动态管理。针对矿山开采监测的具体方法,本论文详细探讨了测绘的方法与实施步骤,从系统方法的角度详细分析了在矿山开采领域的测绘技术的应用问题,对于进一步提高测绘技术在矿山开采领域中的应用水平具有较好的指导意义。当然,测绘技术应用于矿山开采领域,不仅仅局限于本论文所探讨的方法,更多的具体的应用技术方法有待于广大测绘技术人员的共同努力,才能够最终实现矿山开采监测中的测绘技术的快速发展和应用。

参考文献:

[1]赵祥,刘素红,王安建等.基于卫星遥感数据的江西德兴铜矿开采环境影响动态监测分析[J].中国环境监测,2005.

篇4

关键词:GPS辅助空中三角测量;精密单点定位;POS;精度

中图分类号:TN141文献标识码: A 文章编号:

测量工作在矿山勘探、设计、开发和生产运营的各个阶段起着重要的保障作用,随着空间信息技术、数字信息技术和自动化、智能化技术的飞速发展,新型测绘仪器迅速出现与普及,使矿山测量在工作内容和技术方法等方面发生了深刻的变革。运用现代数字化测量技术进行矿山测量有助于提高矿山测量精度,降低测量工作劳动强度,提高矿山测量效率。

航空摄影测量技术在矿山测量中的应用已经历了较长的时间,并积累了丰富的经验,较之传统的测图方法,利用航空摄影测量技术成图速度快、成本低、精度高,是一种应用极为广泛的测图方法。

精密单点定位技术的出现,为航空摄影提供了新的解决方案。目前国际服务组织所提供的精密星历和精密钟差的精度已经很高。随着接收机性能的不断改善,载波相位精度不断提高,以及大气改正模型和改正方法不断深入,为精密单点定位技术应用航空摄影中提供了可能性。[1]

本文以矿区大小比例尺地形图测绘生产为例,介绍了并进行基于精密单点定位的GPS/ POS辅助空中三角测量试验,分析并比较了空中三角测量方法的加密精度,得出了基于精密单点定位的GPS/ POS辅助摄影进行大小比例尺航测成图时新的像控布点、像控测量以及GPS/ POS辅助空中三角测量加密的方法。

1精密单点定位技术

精密单点定位(PPP-Precise Point Positioning)指得是利用载波相位观测值以及IGS等组织提供的高精度的卫星星历及卫星钟差来进行高精度单点定位的方法。利用IGS提供的高精度的GPS精密卫星星历和卫星钟差,以及单台双频GPS接收机采集的载波相位观测值,采用非差模型进行精密单点定位。精密单点定位的优点在于在进行精密单点定位时,除能解算出测站坐标,同时解算出接收机钟差、卫星钟差、电离层和对流层延迟改正信息等参数,这些结果可以满足不同层次用户的需要(如研究授时、电离层、接收机钟差、卫星钟差及地球自转等)。[1]

2GPS辅助空中三角测量的定义及方法

GPS辅助空中三角测量是利用GPS定位技术获取航摄仪曝光时刻摄站的三维坐标,然后将GPS摄站坐标视为带权观测值与摄影测量数据进行联合平差,确定目标点位,并评定其质量的理论、技术和方法。[4]

3IMU/DGPS辅助航空摄影测量定义及方法

IMU/DGPS辅助航空摄影测量是指利用装在飞机上的GPS接收机和设在地面上的一个或多个基站上的GPS接收机同步而连续地观测GPS卫星信号,通过GPS载波相位测量差分定位技术获取航摄仪的位置参数,应用与航摄仪紧密固连的高精度惯性测量单元(IMU,Inertial Measurement Unit)直接测定航摄仪的姿态参数,通过IMU, DGPS数据的联合后处理技术获得测图所需的每张像片高精度外方位元素的航空摄影测量理论、技术和方法。

将基于IMU/DGPS技术直接获取的每张像片的外方位元素,作为带权观测值参与摄影测量区域网平差,获得更高精度的像片外方位元素成果。这种方法即IMU/DGPS辅助空中三角测量方法(国际上称Integrated Sensor Orientation,简称ISO)。[6]

4 试验及其结果分析

本文就以两个测区进行试验,试验1GSD为0.272m,相对航高为2000m,成图比例尺为1:25000,试验2 GSD为0.15m,相对航高为1100m,成图比例尺为1:2000,以试验在矿区基于精密单点定位技术的航空摄影测量方法成图的应用。

4.1 试验资料

试验1为了满足某矿区信息化管理的需求,为矿区决策、规划、普查、资源整合、开发、资料申报及建立矿区全区域地形图信息化管理数据库系统提供基础资料,某矿区实施全区域地形图信息化管理数据库系统-1:25000地形图航测成图工程。测区地处太行山南段与中条山北缘的结合部,地形复杂,地貌特征以山地为主。要保质保量的按时完成工程任务只有依靠科技创新,采用新技术,新方法和新装备才能解决常规测绘技术无法解决的难题。

在本工程航空摄影、像片控制测量、空中三角测量和调绘等环节中均采用了新技术。航空摄影时采用了先进的SWDC数码摄影系统;像片控制测量中同时采用了精密单点定位技术和似大地水准面模型两项新技术;空中三角测量使用GPS辅助空中三角测量等。

试验2为了保证某矿区更好的发展规划和数字地形图的现势性,建设成数字化、生态型、工业旅游型中国煤炭工业品牌矿井,为生产建设提供科学、可靠的基础数据,某矿区利用航测方法成1:2000地形图测绘工程,本工程采用新技术POS航摄技术。

4.2试验数据分析

为了分析利用精密单点定位技术进行GPS/POS辅助航空摄影测量方法所能达到的加密精度,通过试验和数码相机的固有优点,得出一些结论。图1为试验1的像控布点方案,图2为试验2的像控布点方案,表1列出了GPS/POS辅助空中三角测量精度统计表,表2列出了光束法区域网平差精度统计表。

图1 试验1布点方案

图2 试验2布点方案

表1 GPS/POS辅助空中三角测量精度统计表

表2 光束法区域网平差精度统计表

在GPS/POS辅助航空摄影时必须架设地面基准站,是需花费人力物力而且费时的工作,尤其是当测区范围较大,在带状管线项目中需要设置多个基准站时,作业难度相当大。此次精密单点定位技术与数码相机结合应用的成功探索,减少了航飞时基站布设的工作量。通过上述试验说明,在GPS/POS辅助航空摄影测量中,可以无需布设地面基准站。GPS/POS辅助航空摄影按照常规航空摄影技术规程进行摄影作业是可行的。

从表1、表2可以看出, GPS辅助光束法区域网平差与自检校光束法的结果是一致的。这表明,该测区的航摄资料是可用的,GPS摄站坐标的解算是正确的,利用该试验区来进行GPS辅助光束法平差的精度分析是值得信赖的。

采用现行几种航空摄影空中三角测量测量方法,加密点的精度均可满足所处地

形相应比例尺航测内业加密的精度要求。试验1、试验2的精度均符合GB/T 7930-2008《1:500、1:1000、1:2000地形图航空摄影测量内业规范》、GB/T 12340-2008《1:25000、1:50000、1:100000地形图航空摄影测量内业规范》的规定。对于常规光束区域网平差来说精度主要取决于地面控制点的分布与间距,区域越大,所需的地面控制点越多,本次试验1分别布设了69个地面控制点;对于小比例尺成图GPS辅助空中三角测量测量而言只需在区域网的四角布设4个平高地面控制点,其不随区域网的大小而变化。对于GPS辅助空中三角测量测量从表1可以看出,随着地面控制点的减少,区域网平差的精度有所降低,当无地面控制点时尤为明显。所以,要达到测量规范所要求的精度,必须采用合理的地面控制方案;对于POS辅助空中三角测量测量来说,布点方案须经实验区确定,在试验2测区共计600平方公里共布设39个像控点(包括检测点),节省了80%的像控点,节约了60%的做像控费用。

由于精密单点定位所获取的摄站坐标还不能完全达到空中三角测量所需要的控

制点的精度要求,区域网平差中利用地面控制点进行强制的系统误差补偿是必不可少的,从表1可看出无地面控制的检查点的残差带有明显的系统误差。在区域的四角布设4个地面控制点被认为是一种可完全改正GPS系统漂移误差的实用方法。实际作业中,在区域的四角布设4个平高控制点是必要的,它们可用于GPS单点定位误差、WGS84系与国家统一坐标系不一致所引起的坐标变换误差以及测定空间偏移分量误差等系统误差的改正。从表1成1::25000地形图可以看出,未加入地面控制点时,GPS存在系统误差;加入地面控制点后,进行了GPS漂移改正,平差解算结果精度得以明显提高。[7]

本次试验中像控点测量采用GPS精密单点定位(PPP)技术与利用高精度似大

地水准面模型进行GPS高程测量的方式施测。采用PPP技术仅使用单台GPS接收机就可以精确确定点位位置,实现高精度定位导航的功能。单机作业,灵活机动,大大节约用户成本,定位精度不受作用距离的限制。

5 结语

通过上述试验可得出基于精密单点定位技术的GPS辅助及惯导航测技术在矿区成图中使用可节约了传统像片控制测量的作业成本,优化了传统空中三角测量加密工序的技术流程,缩短了航测成图周期,可高效、高质量的服务于矿区成图。精密单点定位技术在航测成图中的应用不仅改变了过去先航摄,接着外业象控测量,最后内业空中三角测量加密的工序流程,而且提高了精度,减少作业的工序提高了作业效率,并实现了无地面基站,为最终实现数字摄影测量的自动化生产奠定了坚实的基础。

目前精密单点定位技术还处于研究实验阶段,在航空摄影测量中的应用才刚刚开始,相信随着精密星历与精密钟差的进一步发展,精密单点定位算法进一步成熟化,将精密单点定位技术应用航空摄影中成为一种必然的趋势。

参 考 文 献

[1] 精密单点定位技术在辅助航空摄影中的应用研究[学位论文].中国地质大学硕士学位论文.

[2]王成龙等.基于SWDC的国家基础航空摄影测量可行性研究[J]. 测绘工程,2009,18(1)

[3]袁路晴等.超轻型飞机搭载SWDC系列数字航摄仪的航空摄影测量一体化作业思路[J].铁路勘察,2007,6.

[4] 袁修孝.GPS辅助空中三角测量原理及应用[M] .北京:测绘出版社,2001.

[5] 袁修孝.GPS辅助空中三角测量及其质量控制[D] .武汉大学博士论文,1999.

[6] 李学友.IMU/DGPS辅助航空摄影测量综述[J]. 测绘科学,2005,5(30):110-113.

篇5

关键词:矿山 井下测量 探讨

一、引言

矿山测量工作是指导和监督矿山安全生产的重要保障,为采矿一线服务及平衡生产方面提供了积极的作用。随着科学技术的不断进步,工程建设项目增加,内容日趋复杂,对矿山井下测量工作的要求也越来越高。因此,提高矿山井下测量工作的技术,增强井下测量技术的免疫性显得格外重要。矿山包括矿井联系测量、井下控制测量、井巷施工测量、井巷贯通测量、矿块施工和采场验收测量、矿区路线测量、采剥工程测量及矿山移动的观测等。其中矿山的井下测量是矿山测量的重要部分,是保证施工安全的重要环节。

二、矿山井下测量的特点

煤矿测量工作是煤矿生产建设的重要环节,也是煤矿企业的重要组成部分。它是煤矿生产建设、改造和编制长远发展规划等技术工作的基础。煤矿井下测量工作的主要工作环节包括以下几个方面:建立地面和井下测量的控制系统,这个系统为各种不同的井下测量工作提供相关的可靠数据,对于地面系统:要根据国家相关文件要求,对地面设施的建设进行相关测量;对于井下系统,在煤矿生产的每一个井下环节,对井下的环节根据国家的规定进行监督;利用测绘资料,解决在煤矿生产中的相关问题,并为煤矿灾害的预防、救护提供有关的测绘资料,建立有关地表、岩层和建筑物变形方面的观测平台,方便分析矿井表面的地形情况,从而完成矿井表面的地籍测量工作。井下的测量工作,是对井下巷道进行测设、标定,收集信息资料就是要测绘各种煤矿井下相关测量图,满足煤矿企业在井下的生产需要;根据矿区的地表状况,设计和修改各类煤柱,完成井下的各种测目标,分析并解决井下工作的相关问题,并且要参与煤矿企业的长久生产发展的工作制定。

三、矿山井下测量的基本工作

井下测量的工作主要是负责巷道施工的据进工程、开拓工程和贯通工程等等。在井巷开拓和采矿工程设计时,在对井下巷道的开挖设计中对巷道的掘进方向、坡度都有明确的规定。巷道施工时的测量工作,就是根据设计要求,将其标定在实地上,其中主要的测量工作就是给出巷道的中线和腰线。中线是巷道在水平面内的方向线,通常标设在巷道顶板上,用于指示巷道的掘进方向。巷道腰线是巷道在竖直面内的方向线,标设在巷道两帮上,用于控制巷道掘进时的坡度。同一矿井的腰线高于轨面设计高程应为一个定值,例如我公司井下三采区轨道、胶带、回风巷腰线距底板(轨面) 1.4 m。巷道施工测量是生产矿井的日常测量工作,它是在井下平面控制测量和高程控制测量的基础上进行的,而且直接与生产(建设)联系。所以在施工测量之前,应该认真、仔细审阅设计图纸,了解巷道的性质和用途,弄清新老巷道的几何关系,以及设计巷道周围的地质条件,水、采空区等情况。必要时,应该用解析法或图解法检查设计要素;然后才能到现场进行标定。在巷道掘进过程中,应及时给出中、腰线,随时检查并填绘矿图。巷道施工测量直接关系着采矿工程的质量,关系到施工人员及矿井的安全,矿山测量人员必须认真、及时、细心地配合施工部门进行工作。

四、井下测量的常见问题及解决办法

4.1 矿山井下测量的环境差,必须做好下井前的准备

矿山井下作业环境差,难度大,必须做好全面的准备:1在风流较大的巷道提前考虑采取挡风措施。我们一般在进行工作时是先关下抽风机。2在测量路线与繁忙的运输线路重合是要申请时间,以免在测量过程中造成临时中断甚至返工或因急躁而出现错误。3、有些巷道由于季节原因都会有很大雾气,对于瞄准目标有很大影响,更影响全站仪测距,经常出现能瞄准目标却无法测出距离的情况。在这样的巷道施测时导线应适当缩短导线边长。如果s短边长后造成测量精度不能满足要求时则要考虑改变测量路线或选择合适的时间段,一般夏季井下巷道空气湿度大,较易形成雾气,秋冬季节巷道较干燥。

4.2 下井前的工具资料要齐全,以避免在作业的过程中影响进度和质量

4.2.1、工具准备

仪器选定后还要对工具包进行检查,记录本、笔、钢尺、垂球、垂子是否齐全。例如平时经过使用经纬仪放线在全站仪时要检查电池电量。在日常仪器过程中发现2C超限、指标差超限、气泡不居中等问题应及时检校。此外还应定期检查仪器的螺丝、旋钮是否牢固、可靠,否则一旦下井后在发现脚架不稳又无合手工具,将会相当麻烦。

4.2.2、资料准备

拨门点与测点距离、挂线方向、起算点方位等。要是需要坐标定向挂线的还要检查起算坐标挂线坐标超全没有,有无遗漏及错误。以上这些虽然都是一些小问题,但是一旦出问题就得上井去取既费工费时又影响施工进度。所以在井下测量工作前由测量小组的每个人根据测量分工清点各自应带的东西,同一个测量地点尽量使用同一个测量原始记录本,这样万一少带数据,也可能从记录本中找出来可用数据,保证测量工作能进行。

4.2.3、井下测点的使用

1、无论前视、后视还是仪器站一定要保证测线可自由下垂,防止出现对点错误。2、防止用错测点:实例在鱼儿山坑口实习期间,在深部负125中段测导线点时。由于巷道喷浆把测点覆盖后,由工人错误的写上。虽然此事未造成后果,但吸取的教训是一定要严格执行规程,在复测检查角的同时也要认真检查距离。以便检核所用导线点得正确与否。同时,每次测量时前视人员应把所用导线点亲自指给给仪器观测者。同样仪器观测者把测点指给后视人员。这样可能避免用错测点,造成不必要的损失。3、观测、记录、资料检校 。由于井下观测条件较差,观测线路上人员、矿车多。在观测时一定不能急躁,读数要清晰,记录要规范像一些数字0、6、9及7、1要写清楚。有些记录人员习惯在第一镜位读完后就提前把第二镜位的大数提前写好,认为这样可以节约时间,殊不知这样容易产生固定思维,在第一镜位读错后无法发现,从而使这一校核手段失去作用。另外在校对记录本时也要细心,独立计算,避免因记录人员已计算数据的影响。后检校人员受前检校人员计算结果的影响产生固定思维也没有检查出来。因此在记录、检查、计算的过程中测量人员要始终保持高度责任心和严、细、实的工作作风。

五、总结

矿山井下测量是矿山地下矿产开采的的重要安全保障,在进行矿山开采的过程中,必须严格执行安全生产的规范,矿山井下测量时执行地下开采的重要基础保障。在矿山开采过程中,井下测量能够指导施工队根据开挖开采图进行施工,是保证安全开挖和节省经济效益的重要保障。

参考文献:

[1] 周立吾,张国立,林家聪. 生产矿井测量. 徐州:中国矿业大学出版社,1989.

[2] 李正中. 测绘工程管理. 北京: 中国华侨出版社,1996.

[3] 李正中. 贯通导线中加测陀螺边的几个问题. 矿山测量,2007

[4] 刘长发.养殖水处理技术的研究进展[J].大连水产学院学报,2005。

[5] 赵萍.悬挂罗盘使用方法及其应用现状[J].化工生产与技术,2006。

[6] 保义,袁霞.测绘新技术在矿山测量中的应用[J].黄金,2009。

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关键词 : 矿井测量特点;常见问题;解决办法

中图分类号:TD163文献标识码: A

Analysis the characters and the problems of mine surveying

Zhang Delin

Qinghai SaishitangCopper Industry Co., Ltd., Qinghai Xinghai, 813300

Abstract : In order to promote the development of nonferrous metal mines, and improve the production technology in mines, mine surveying must be required to provide timely, accurately data, in order to provide timely information for mine design. This article briefly made analysis for the problems in the downhole measurement, and how to solve the similar problems in the future etc.

The keyword : mine measurement characteristics; Common problems; The solution

1.引言

随着科学技术的发展,矿山的建设和安全生产尤为重要,矿井测量是不可忽视的。它是开发矿业过程中不可缺少的一项重要的基础技术工作。要求工作认真细致,提供的数据、图纸及时、准确、齐全、清晰、统一。

2.矿井测量的特点

矿井测量所使用的仪器和方法与地面测量相同,由于矿井测量的环境与地面不同,所以矿井测量有如下特点:

(1) 测量环境的不同。

在巷道测量中,井下潮湿、黑暗、空气透视度低;空间狭小设备多,车辆与人员来往频繁,巷道内又有各种管线障碍,所以无论测角或是量边,都给测量工作带来极大困难,往往需要采用特殊的仪器或方法。必须注意安全,爱护仪器工具。

(2) 测量对象的不同。

矿井测量的对象是井下各种巷道、硐室和采掘工作面等工程,这些对象的空间位置随时间变化,为了确定平面位置将其及时、准确、完整地反映在矿图上,矿井测量就必须贯穿于工程的始终,为生产提供数据与图纸资料。

(3) 井下矿图的精度不均匀。

由于井下测量中误差积累较快,离起始边越远,其精度越差。

(4) 考虑精度的出发点不同。

生产矿井测量应以满足采矿工程要求为原则,选用测量仪器和测量方法。

(5) 井下测量的方式不同。

主要是导线测量,导线的布设形式一般有闭合导线、附合导线和支导线三种,但井下巷道施工测量中,一般以支导线为主,当巷道贯通以后,进行联测时才可以布设闭合导线或附合导线。

(6)测量程序不同。

井下测量必须适应采掘工程的特点,一般从高级点起,先测设次级的导线进行控制、测图,而后测设基本控制导线进行检查,在巷道贯通后形成闭(附)合导线这种分段测量的特点,要求测量人员必须及时、严谨准确。

3.井下测量时出现的问题

3.1测量仪器的校正及使用管理

测量仪器的按期校正,以保证检验、测量仪器的正确性,确保产品质量。 掌握仪器的检验和校正方法,并且,要明白测量误差的来源,其主要有三个方面:仪器误差(仪器本身所决定,属客观误差来源)、观测误差(由于人员的技术水平而造成,属于主观误差来源)、外界影响误差(受到如温度、大气折射等外界因素的影响而这些因素又时时处于变动中而难以控制,属于可变动误差来源)。仪器下井前应检查仪器箱的背带、提手、搭扣是否牢固,锁扣是否锁好,三脚架各部件螺丝有无松动损坏,否则应加工修理。井下测量时物镜、目镜、读书窗上的灰尘、水汽、油污等应用物镜纸或绒布轻轻擦净,不能用手、工作服等硬东西擦镜头。为了减少仪器的误差,在井下携带仪器行走时,注意巷道两帮和机电设备,不可以携带仪器奔跑,坐车等,由于,剧烈的震动会对仪器的内部结构产生影响。仪器操作用力要轻,制动螺丝不要拧的太紧,微动螺丝的旋转速度要均匀。

3.2井下所需要的工具准备

测量人员往往到了工作地点才发现没有带齐工具或者放线所需要的数据没有抄全等。所准备的工具有:全站仪、脚架、对讲机、棱镜、喷漆、细线绳、钢尺、钉子、锤子、测距仪、记录本、电池等等,虽然这都是一些小问题,但是,再准备齐,就得上井去取,既费工费时又影响了施工单位的施工。

有一次,要去3250中段放线的时候,把数据抄在了一张纸上到地点的时候发现没有带坐标纸, 没办法又回去重新抄坐标了,回来半个小时浪费了,这样很影响施工。还有忘记带钢卷尺,仪器高无法量取,耽误了当天的工作,造成无法施工。

3.3 下井前对图纸的不认真审核

测量人员由于为了尽快完成工作,不认真仔细审核设计图纸,量错图上距离、方位等导致与实际设计不符,造成损失过大。测量人员在审核图纸时,没有认真审核,本来设计方位为233°,设计者粗心大意写为53°,测量的没有检查出来,就施工了,可想而知,对工程的施工影响有多大。所以,一定要看清楚,明白意思了再去工作。还好施工方及时的提出来,更改了方位,避免了损失。

3.4井下测量时错用导线点

由于前视人员、后视人员、仪器操作人员不细心用错了导线点,造成测量数据错误。

井下测量点很多,要是看不清那个是哪个的话,就会用错点。在井下工作的时候,要细心,看清楚那个是导线点那个是中心点。低等级导线测量过程中,有时存在着一段巷道附近有2个测点或多个测点,在导线延伸测量时工作人员不细心就会错用导线点。如果不能及时的发现测点用错会造成按设计方位标定的巷道中线方向发生错误,严重者会造成贯通安全责任事故,给企业造成巨大损失。

3.5标高的测设

施工人员为了赶进尺在施工过程中不严格按照中腰线施工。

如在3400中段18线联络巷透20线时,测量人员定的腰线为腰线点前3m,为变坡位置,变坡后即能达到所规定的高程。但施工队在执行

的过程中用坡度规直接在腰线位置开始变坡,导致到位后高程比实际预测高程高了,出现高程控制的错误。幸亏发现的及时,避免了事故发生,但也给施工造成了不便,耽误了施工进度。

3.6 井下测量的数据记录不完整

在井下测量作业时,遇到生产单位急需运料或放炮要撤人等条件时,测量人员为尽快完成测量任务,容易急躁,忙乱,从而导致测量数据记录不完整。上井后导致内业工作无法计算和成图,导致重测,不仅增加了工作量,而且影响生产。

4 . 针对井下测量出现问题所采取的措施为了避免矿井测量工作的各种失误对

井下工程造成的影响及严重的后果,注意以下几个方面的问题:

(1)测量仪器的维护,对于测量工作者来说,犹如战士的武器,要用它去完成各种任务,为矿山生产服务。因此,我们要经常的予以保养和维护,使仪器经常处在完好状态,充分发挥作业能力并延长使用寿命。如何避免测量结果错误,最大限度的减少测量误差的方法,即要作到:

(一)在仪器选择上要选择精度较高的合适仪器。

(二)提高自身的

测量水平,降低误差水平。

(三)通过各种处理数据的数学方法如:距离测量中的温度改正、尺长改正,多次测量取平均值等来减少误差。

(2) 熟悉施工图纸和资料,认真审核图纸。对原有的已知点、数据、图纸等资料,检查核对。

(3)每次测量时,都要把测点周围的无用的线绳标记处理掉,并把没用的点号及时擦掉,把使用的点号标记清楚并且挂上线绳,特别要区分好导线点和中心点,以防以后用错测点。在巷道开口时,一定要把开口所用导线点测两遍,且检查水平角时一定要将前后视距离重测一下,以便校核所用导线点正确与否。同时,每次测量时前视人员应把所用的导线点亲自指给仪器观测者。同样,仪器观测者把测点指给后视人员。这样,可以避免用错测点,造成不必要的损失。

(4)测量人员一定要积极与个中段队长联系,并经常深入现场检查中腰线的使用情况,确保工人能严格按照标定的中腰线施工。

(5)测量记录要求规范化。所有测量必须有正式的记录簿,测量记录、计算成果书和图表必须符合《测规》要求标准,记录清楚,符号数据准确,并应复核和检算,不得乱涂乱写或用计算器在现场现算现用不作记录。不准在测量记录本中演算草式。不准随意撕毁测量记录簿。

5.结论

测量技术是一门具有自身专业体系,理论性和实践性都非常强的前沿科学。矿山测量是矿山企业生产的基础工作,它是在矿山生产过程中进行深入细致的测量工作,保证生产掘进的正常进行。矿山测量也是比较细致的工作,测量必须严格,数据要准确,严禁估算和弄虚作假。测量的数据是指导矿山生产的重点,相反测量的失误会给矿山生产带来重大损失。因而测量人员责任重大,测量工作的正确与否直接影响了井下工人的施工进度和质量,所以要求测量人员在井下施测的过程中一定要严格按照《YSJ415-1993有色金属矿山井巷工程测量规程》中的有关规定进行,要做到工作认真仔细,提供的数据、图纸及时、准确、齐全、清晰、统一。为了保证今后的质量问题,首先,提高测量人员的日常业务学习和专业技术水平。其次,测量人员在井下多练习仪器的整平、对中、读数等方法。再次,认真记录数据,计算坐标等等。发现问题及时更改。以上的这些问题都引起了测量小组的注意,并在今后的工作当中大家避免了类似的问题再次出现。测量小组不断地总结经验,吸取教训,相互学习,逐渐改进了工作方法,提高了自身的素质,使测量工作省时省力,测量结果可靠。为矿山今后的工作提供宝贵的资料。在工作中逐步学习、完善操作规程,才能更好的为生产提供更优质的服务。

参考文献

[1] 张国良. 矿山测量学. 徐州:中国矿大出版社,2001.

[2] 煤矿测量. 山东矿业学院、合肥工业大学合编 . 北京:煤炭工业出版社,1977.

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[4] 测量学.武汉测绘科技大学《测量学》编写组. 北京: 测绘出版社,1991.

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英文名称:Journal of China Coal Society

主管单位:中国科学技术协会

主办单位:中国煤炭学会

出版周期:月刊

出版地址:北京市

种:中文

本:大16开

国际刊号:0253-9993

国内刊号:11-2190/TD

邮发代号:

发行范围:国内外统一发行

创刊时间:1964

期刊收录:

CA 化学文摘(美)(2009)

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

EI 工程索引(美)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊:

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉:

中科双奖期刊

Caj-cd规范获奖期刊

第二届全国优秀科技期刊

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关键词 专业认证 测绘工程 质量监控 课程体系

中图分类号:G642 文献标识码:A

经济全球化发展,推动了工程技术职业全球化和工程专业人才跨国流动,相应地推动了高等工程教育适应全球化发展趋势。由于不同国家、地区工程教育的体制和办学条件不同,如何界定和评价其办学水平、人才培养质量,实施各国工程教育专业可比性和等效性的专业认证,是工程专业教育界和工程技术界共同关注的问题。另一方面,我国高等院校工科专业培养出的工程科技人才总量居世界前列,但存在着一系列问题。究其原因,一是进入新世纪以来,我国高等教育已从精英教育扩展为大众教育,与精英阶段培养出的“杰出工程师”相比,目前教育质量落差较大,越来越引起公众的不满;二是我国工程教育面向工程实际的工程技术教育相当欠缺,迫切需要寻求提高教学质量的有效管理、评估体系。本文结合专业认证,探讨如何设置测绘工程专业课程体系,以提高测绘专业教育质量,培养学生对采矿行业发展的适应性、促进专业国际互认,提升专业国际竞争力。

目前国际上,工程教育的学位互认协议有《华盛顿协议》、《悉尼协议》、《都柏林协议》和《首尔协议》等4个,其中《华盛顿协议》被普遍认为是最具权威性、国际化程度最高、体系较为完整的工程教育专业互认协议。《华盛顿协议》是一个有关工程学士学位专业鉴定国际相互承认的协议,1989年签约之初,这个协议覆盖了3大洲的6个国家,即美国、加拿大、英国、爱尔兰、澳大利亚和新西兰,目前《华盛顿协议》已经在世界范围内享有声誉,吸引了覆盖27国的欧洲国家工程协会联合会前来谈判入盟问题。我国在2005年、2007年、2009年作为华盛顿协议体系的观察员参加,2013年11月在韩国首尔召开的国际工程联盟大会上,《华盛顿协议》全会一致通过接纳我国为该协议签约成员,我国成为该协议组织第二十一个成员,这在一定程度上表明我国工程教育规模取得高速发展,位居世界第一的同时,质量也得到了国际社会的认可。中国矿业大学测绘学科于2013年5月接受并通过了中国工程教育认证协会的专业认证。笔者有幸参与组织、实施了本次专业认证工作。以下是笔者作为专业认证全程准备工作主要参与者的一些认识和体会,以供其他院校参考。

1 专业认证标准

认证标准分为通用标准和专业补充标准两部分。通用标准是各工程教育专业应该达到的基本要求;专业补充标准是在通用标准基础之上根据本专业特点提出的特有的具体要求。

1.1 通用标准

通用标准共包含7个方面的内容:(1)学生,包括专业吸引优秀生源、学生指导、学生表现跟踪与评估、转专业、转学等制度;(2)培养目标,包括毕业要求、培养目标修订;(3)毕业要求,包括专业知识、基础知识、职业道德、人文科学素养、创新和团队精神、国际视野、终身学习等;(4)持续改进,包括教学过程质量监控机制、毕业生跟踪反馈机制、社会评价机制等;(5)课程体系,包括数学与自然科学、工程基础、专业基础、专业课、工程实践、毕业设计(论文)、人文社会科学类等课程;(6)师资队伍,包括教师人数、教师结构、企业或行业专家作为兼职教师、教师工程背景、教师教学时间等;(7)支持条件,包括教室、实验室及设备实习基地、计算机和网络以及图书资料资源、教学经费、教师队伍建设、教学管理与服务规范等。在上述通用标准中,课程体系方面的内容很模糊,只给出了工程教育专业应在哪些方面开设课程,并没具体的课程名称。

1.2 专业补充标准

专业必须满足相应的专业补充标准。专业补充标准规定了相应专业在课程体系、师资队伍和支持条件方面的特殊要求。测绘专业补充标准包括3个方面:

课程体系,分为理论课程、实践环节和毕业设计(论文)。理论课程包括:(1)数学、物理类课程,其中数学类课程应包括高等数学、概率论和数理统计及线性代数等基本知识。物理类课程应包括力学、振动、狭义相对论力学基础、光学、分子物理学和热力学、电磁学等基础知识;(2)工程基础类课程,主要包括工程力学、计算机与信息技术基础、工程制图及电工与电子技术等;(3)专业基础类课,教学内容为:测量学、误差理论与测量数据处理等;(4)专业类课程,作为煤炭行业特色高校,除大地测量学基础、摄影测量基础、GPS现代定位技术等核心知识需要掌握外,必须掌握的核心内容还应该包括矿山开采及沉陷控制工程、矿山测量学及土地复垦工程等。实践环节包括:(1)课程设计:大地测量学课程设计、工程测量课程设计等;(2)现场实习:认识实习、生产实习及毕业实习,建立相对稳定的实习基地,密切产学研合作,使学生认识和参与生产实践;(3)科技创新等多种形式的实践活动。在毕业设计(论文)一项,要求选题应符合本专业的培养目标并且以工程设计为主,需有明确的应用背景。

师资队伍。有两点要求,一是从事本专业主干课程教学工作的教师其本科、硕士和博士学位中,必须有毕业于采矿工程专业,部分教师具有相关专业学习经历,二是要求专业教师具有工程背景,即从事本专业教学(含实验教学)工作的80%以上的教师至少要有6个月以上的厂矿企业或工程实践经历。

支持条件,包括专业资料、实验条件和实践基地。一是专业资料,要求配备各种高质量的(含最新的)、充足的教材、参考书和相关的中外文图书、期刊、工具手册、电子资源等各类资料,其中包括国内外典型测绘工程案例;二是实验条件,一是要求实验设备完备、充足、性能优良,满足各类课程教学实验的需要,且实验室布置合理、安全,二是要求实验技术人员数量充足,指导学生进行专业课程等方面的实验;三是实践基地,需拥有校内外实习基地、产学研合作基地和以校外矿山企业为主的实践基地。

从上述通用标准和测绘工程专业补充标准可看出,课程体系是培养目标细化的基础,师资队伍是教学质量监控体系和保障体系,可保证课程目标的实现,而支撑条件是课程教学的配套体系,对培养目标、师资队伍建设等方面产生促进作用。因此,要使学生毕业时达到培养目标要求,最基础的是要加强课程体系的建设。

2 课程体系建设

2.1 以培养目标为细化标准,进行课程体系设置

测绘工程专业的目标是“培养掌握空间信息采集、表达、处理与利用知识的高级工程技术人才”。要求学生毕业后能通过运用全站仪、陀螺经纬仪、计算机、遥感、卫星定位、地理信息系统等现代化仪器手段或常规测绘方法,在城建、土地、房地产、矿山、交通、水利等部门从事各种工程的测量制图、勘测设计、资源环境信息分析处理及相关的设计管理和科学研究工作,如城市与厂矿工程测量、测量数据处理与计算机制图。地理与土地信息系统开发、地籍测量与房地产管理、变形与沉陷观测及其控制、国土资源评价与管理等。

衡量培养目标实现的标准是看学生是否掌握了空间信息采集、表达与处理等方面的基本能力和知识,即学生应掌握:(1)测绘学科的基本理论和基本知识;(2)测绘工程的设计及实施方法;(3)基础测绘、矿山测量、土地复垦等技术;(4)先进的测绘生产组织和技术管理基本能力以及测绘新技术研究和开发的初步能力;(5)国家有关采测绘生产的基本方针、政策和法规;(6)测绘学科的发展动态;(7)文献检索、资料查询的基本方法。具备前述7个方面的知识和能力,才能毕业。为使学生达到培养目标,可从毕业生具有上述7个方面的要求进行课程设置,如开设画法几何及工程制图、测量学基础、大地测量学基础、摄影测量基础、测绘工程专业英语、现代测绘新技术、测绘法律法规、文献检索与科技论文写作等。以测绘工程专业培养目标为依据进行课程设置,符合专业认证中测绘专业补充标准“专业基础类、专业类课程”要求。

2.2 以专业认证标准为基础,进行课程体系设置

专业认证一个重要内容,就是强调学生的实践,针对这要求,需要加强“面向工程实际”的工程技术教育,可设置各类课程设计和实习,训练学生的动手和实践能力。因此,除理论课程体系外,还要设置实践课,如测量学基础实习、矿山认识实习、摄影测量基础实习、基础地形图测绘生产实习、测绘毕业实习、大地测量课程设计、通风安全学课程设计,另外在有条件的厂矿企业,建设一批产学研基地,为实践课顺利进行提供实景场所。专业认证一个显著的特色是要求企业或行业专家作为兼职教师参与学生教学,来自现场的教师把行业发展形势和需求反馈到教学,使学生所学的知识能真正解决现场需要,因此,可设置一些反映行业形势的课程,如数字化测绘、现代测绘新技术、矿山测量新技术等课程作为选修课,供学生学习。另外,测绘专业属于工科,除开设一些诸如基本原理概论、思想和中国特色社会主义理论体系概论、中国近现代史纲要、思想道德修养与法律基础、大学生心理健康教育与指导等必要的人文社会科学课程外,还需按照工程认证“通用标准”并结合“测绘专业补充标准”设置数学、力学和信息基础课程,如高等数学、线性代数、数理统计和概率论、大学物理、理论力学、材料力学、弹性力学、电工与电子技术、计算机与信息技术基础等。

2.3 以毕业生服务行业为特色,进行课程体系设置

专业认证体现出的基本思想、基本条件和基本要求,是同一类型专业培养目标和规格要达到的最低标准,是专业建设质量的最低门槛。专业的特色建设是鼓励专业的个性发展,体现专业建设的差异性,强化特色,突出能力,探索适应社会不同类型人才需求的人才培养模式,为社会提供高质量的专门人才。中国矿业大学是一所以培养煤矿人才为主要目标的高校,其培养的测绘工程专业学生除从事常规的基础测绘、工程测量等行业工作外,还有相当一部分学生从事煤炭行业的测绘相关工作。因此,需针对我校的行业特点设置一些特色课程,如矿山开采沉陷学、土地复垦学等。

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