杨国根《数字测图技术》整体设计-建工学院课件

1、建筑工程学院 杨国根数字测图技术 课程整体设计二一五年一月一课程简介目 录二课程改革前的情况三课程改革思路四课程实施过程五新课效果六新旧教法对比七课程改革个人感受2开课单位：鄂州职业大学 建筑工程学院课程名称：数字测图技术课程性质：专业核心课程课程代码：H14201003学分：3学时：44授课时间：第学期授课对象：14级工程测量技术专业学生_1.课程基本信息表3先修课程本课程后续课程数字测图技术控制测量技术RTK测量技术测绘仪器与测绘基础测量CAD_2.本课程前后课程关系42. 改革前内容体系 全站仪的操作 全站仪图根导线测量 全站仪数据采集 CASS地形图绘制 数字地形图应用数字测图技术（未

2、改变）3.课程改革前的教学方法： 也采用项目教学法，但对项目的理解片面，目标是针对单项能力1. 课程改革前名称：5. 主要存在的问题： 课程设计思路过多的关注单项能力项目考核没有与学习任务进行分离，而是用训练项目直接进行考核。4. 课程改革前的效果：教学效果体现为动手能力还行，但遇到问题分析能力不够，支撑的理论知识不够。51.任务承接2.实地踏勘3.方案制订4.仪器准备与人员调度5.控制测量6.碎部测图7.地形图绘制与检查8.地形图基本应用 能力需求1.能编制地形测量技术方案2.能进行全站仪检查3.能进行地形图图根控制测量4.能进行野外数据采集5.能熟练操作数字绘图软件CASS6.大比例尽地形

3、6.能熟练绘制数字地形图7.能根据地形图数字化规范检查地形图的正确性8.能进行地形图面积和土方的计算 知识需求1.了解数字地形图测量的作业模式及作业流程,2.掌握全站仪图根导线测量的布设和观测、记录、计算方法3.了解工程测量规范中图根控制测量的技术要求4.掌握利用全站仪进行野外碎部点选取和数据采集的方法4.掌握地形图的地形、地貌、注记分类的基本要素5.掌握全站仪数据传输的方法6.掌握数字地形图测量软件进行数字地形图编辑、出图方法7.掌握地形图检查的内容和方法8.掌握土方计算的原理 素质需求1.数字地形图成果要符合工程测量规范地形图数字化规范2.工作中应服从安排，做到随叫随到3.工作时应做到认真

4、检查与核对，尽量不返工4.爱护仪器设备，不乱丢乱扔5.不伪造测量数据或成果_ 2.地形测量员的典型工作流程7中职、高职、普通高校开设同类课程的异同点共同点：培养学生地形测量基本能力区 别：中职:面向一线测量工，要求侧重训练仪器操作能力的熟练程度（外业能力）高职：面向一线测量员，要求训练仪器操作能力的熟练程度的同时，强调掌握内业成图能力以及地形图应用能力（外业和内业能力并举）本科:面向测量组长， 在高职基础上强调统筹规划地形测图整个工程项目的方案设计、任务实施组织、后期成果质量检查。（组织管理能力）_ 3.本课程的定位8-较高本要求能进行测区范围在一平方公里以下数字地形图测量的技术设计（50%）

5、；能按照地形图数字化规范检查地形图，并能指出不合规范要求的内容及原因（50%）能利用Excle办公软件进行图根导线的平差计算（50%）；能利用5800计算器进 行图根导线的平差计算（20%） ；能利用CASS软件熟练地按方格网法对平场后为异形曲面的填挖场地进行土方量计算（20%）。-能力目标_ 4.教学目标10-基本要求知道常用地形测量的设备；了解南方362N系列全站仪的结构；掌握以全站仪为主的数字地形图测量的作业模式和作业流程；了解数字地形图测量前的准备工作；理解控制点的选点原则；理解三角高程测量原理；掌握图根导线外业施测方法；掌握图根导线平差易平差计算方法；了解工程测量规范图根导线的技术要

6、求；理解全站仪极坐标测量原理；了解地物地貌的分类标准；掌握地形、地貌特征点的判定方法；掌握利用南方362全站仪进行野外碎部测量数据采集的方法；-知识目标_ 4.教学目标11掌握全站仪观测数据导出和格式转换的方法；了解地形图数字化规范中有关地形图图式的分类标准；了解南方CASS数字地形图测量软件的功能；理解方格网法计算土方的原理。-较高本要求了解图根导线Excle平差计算方法（60%）；掌握2秒级全站仪检测内容和检测方法（80%）；了解“GNSS+全站仪”的数字测图模式和作业流程（40%）；-知识目标_ 4.教学目标12-较高要求：1.工作效率工作时应做到认真检查与核对，测量成果尽量不因为出错而

7、返工；2.工作条理 地形图成果要素图层必须与其属性相匹配，绝不能让不同属性的要素在同一层； 地形图成果要素逻辑关系明确，不交叉错乱。3. 工作审美地形图成果在保证真实的基础上，尽可能的绘制美观、舒适。-素质目标_ 4.教学目标14专业准入：1.职业素养测量仪器属于精密特种设备，作为测量人员应爱护仪器设备；工作和运输过程中应保证仪器设备的安全，仪器使用时旁边必须留有人员，仪器保管时，不乱丢乱扔，应做到定期维护。2.职业道德作为测量人员，不能因为任何个人或其他利益，伪造测量数据或成果。3.团队协作地形测量是团队作业，不能因为个人情绪而影响整个团队工作的进度。-素质目标_ 4.教学目标15_ 6.课

8、程的外语渗透数字测图技术课程中英文对照表17序号学习项目考核项目1鄂州职业大学建工学院实训中心地形测绘学生宿舍区图纸测绘2鄂州职业大学3#教学楼前绿地土方测算鄂州职业大学篮球场扩建地土方测算3鄂州职业大学3#教学区地形图测绘鄂州市高知秀园地形图绘制4鄂州职业大学东校区地形图测绘 本课程采用3个学习项目+ 4个考核项目双线并行的设计模式，其只第4个考核项目为大型综合性项目（在2周的专用周进行）。_ 7.项目设计18_ 1.课程进度图19_ 2.项目情境设计20序号项目名称项目性质情境设计备注1学生宿舍区图纸测绘考核项目因学校决定对学生宿舍区D栋和E栋间进行绿化改造，但由于其他原因，未能取得已知控

9、制点坐标数据，现需要提共一张坐标准确的1：1000数字地形图与学习项目区别：1.任务为两栋分离的建筑组成2.绘图比例尺为1：10002鄂州职业大学蓝球场扩建土方测算学习项目学校决定扩建篮球场工程，但是该工程所在区域为一片坡地，学校基建部门需要土方工程量大小以及平场面积，并将该任务委拖建筑工程学院，学院将任务分配给第一测量组完成。与学习项目区别：1.学习项目为单填或单挖方量测算2.考核项目为有填有挖方量测算3鄂州市高知秀园小区平面图绘制考核项目莲花服务中心承接了鄂州莲花片区1：500地形图测绘任务，其中第一作业组已完成高知秀园小区地形测绘的外业任务，因其它紧急任务，第一作业组全体成员被抽调出去，

10、业务主管将该小区内业成图任务分配给你继续完成。与学习项目区别：1.仅考核CASS绘图软件操作能力2.绘图比例尺为1：500_ 2.项目及情境设计考核项目情境设计21序号项目名称项目性质情境设计备注4鄂州职业大学东校区地形图测绘考核项目学校决定对鄂州职业大学进行整体校园规划设计，需要一套1：500数字地形图。东校区已有一套最新的1：1000数字地形图，西校区需要重新测绘，经学校基建处联系获得附近两控制点的坐标，并将该任务委托莲花技术服务中心，中心将任务分配给第一测量组完成。1.此考核项目为综合性大型项目，测区面积约400亩，比训练用地大4倍2.比学习项目还增加了不同比例尺的拼接图任务3.测区内多

11、出山林、池塘等未训练过和地形地貌。4.此考核项目在专用实训周内完成_ 2.项目及情境设计考核项目情境设计221.个人介绍：姓名、联系方式2.课程简要介绍：为地形测量员工作岗位服务地形测量员工作成果某房区住小区规划图某高速公路平面图_ 3.第一次课设计24学生实训成果_ 3.第一次课设计25地形测量事故案例案例：书草图尺寸标注错误造成的施工错误事情经过：2011年，1306切眼停掘后，测量人员去测定停头位置及标高，升井后经反算，发现停头位置不到位。仪器型号：DTM352全站仪，作业人数5人。原因分析：经过事故分析，测量人员在编制业务联系书时，备注说明中控制距离为控制点至1306轨顺北帮的距离，而

12、绘制草图时，错误地标注为控制点至巷中的距离，校核人员没有检查出错误，导致掘进区队在控制切眼停头位置时，提前了2.1米停掘，给现场施工造成了被动。案例：未按要求进行导线复测复算事情经过：2010年，四采南部进风行人巷贯通时，巷道在竖直方向偏差达365毫米，低于贯通点处底板，影响运输，造成巷道卧底。原因分析：测量人员在贯通前进行导线复测复算工作，考虑到前两遍导线未与首级控制网联测，在进行第三遍导线与首级控制网联测后，与前两次导线成果差值较大，没有及时加测第四遍导线，而盲目使用第三遍导线资料。_ 3.第一次课设计27分组利用卷尺绘制实训中心获胜标准：1.速度最快的一组（但应基本正确）2.图纸绘制质量

13、最好、最美观的一组（下第四节课前10分钟）3.画图比赛情境：因学校决定改造建筑工程学院实训中心，但由于其他原因，未能取得已知控制点坐标数据，现需要你提交一张工作图纸（DWG格式）。_ 3.第一次课设计284.总结宣布获胜小组让获胜小组代表谈取胜原因点评变更情境，引出课外项目情境：因学校决定对学生宿舍区D栋和E栋间进行绿化改造，但由于其他原因，未能取得已知控制点坐标数据，现需要提共一张坐标准确的1：1000数字地形图。_ 3.第一次课设计29_ 4.最后一次课设计-课程总结30-数字测图技术世界前沿技术发展卫星测量技术遥感测量技术无人机摄影测量技术卫星测量遥感测量无人机摄影测量_ 4.最后一次课

14、设计31期末考试序号考核项目分值1学生宿舍区图纸测绘52鄂州职业大学篮球场扩建土方测算103鄂州市高知秀园小区平面图绘制154鄂州职业大学东校区地形图测绘30序号学习项目分值1鄂州职业大学建工学院实训中心地形测绘52鄂州职业大学3#教学楼前绿地土方测算53鄂州职业大学3#教学区地形图测绘10素质考核 ：结合过程考核（学习项目）和能力考核（考核项目）综合进 行项目考核标准：在单元设中计进行详细设计课程总成绩 = 过程考核（20%）+能力考核（60%）+期末考核（20%）_ 课程考核设计321.课程改革思路更加清晰，宏观层面和微观层面指导性和可操作性强2.对教学目标的设计和描述更加具体，可操作性强

15、3.对学习性项目和考核性项目有新的认识4.对贯穿项目+一体化、双线并行、多项目串行等五种课程教学设计模式有新的认识33建筑工程学院 杨国根第四单元 土方测算 教学单元设计二一五年一月课程名称:数字测图技术一授课班级与时间目 录二单元在整体设计中的位置三单元教学目标四单元任务设计五任务实施步骤六单元实施步骤七教学资料与设备八单元教学实施九单元设计思路35一、授课班级及时间 2014级工程测量技术专业 2014-2015学年第二学期 授课班级时间36二、在整体中的位置单元位置第四单元：土方测算(4H)37三、单元教学目标单元目标能快速选取进行土方外业测量时标高依据；能正确选取土方测算时的立镜点；能

16、正确地将观测数据转换为CASS数据格式；能利用CASS软件展出观测数据并绘制土方计算边界线（pine）；能利用CASS软件按方格网法对平场后为平面的填挖场地进行土方量计算；能绘制出填挖平衡分界线；（20%）利手工计算本区域的土方量大小。 （20%）-能力目标掌握方格网法计算土量的原理；了解工程测量规范中土方计算精度要求；掌握CASS软件对全站仪数据转换的格式要求；掌握CASS软件中格网法土方计算的操作步骤。掌握填挖平衡分界线的绘制原理；（20%）掌握手工计算土方量大小的方法。（20%）-知识目标利用地形图计算面积和土方不能超过国家允许的误差范围（1%-3%）。高程基准必须标注清楚，并对作业方法

17、进行说明。爱护仪器设备，仪器安置后必须有人看守，仪器搬运必须按规定动作进行；不为了完成任务，拷贝别人的数据或修改自已的数据。-素质目标38编号名称成果检验标准1直接法高程采集高程数据2间接法高程采集高程数据3填方计算土方计算图表4挖方计算土方计算图表5鄂州职业大学篮球场扩建土方测算（有填有挖）土方计算图表土 方 测 算 检 验 标 准检 验 内 容分 值评 分 标 准1.设备操作规范10分仪器高度不合要求扣2分，仪器无人看守扣3分，仪器不按要求搬站扣5分2.每次不同任务应新建文件，且文件名符合要求5分每次任务不建文件扣5分，文件名不符合规律扣2分3.观测点数量距离符合要求15分点数明显偏多扣5

18、分；点数明显偏少扣5分；高程变化处少点的一处扣2分4.数据格式转换正确10分每漏掉一特征列扣2分，X、Y坐标末交换位置扣4分5.方格网法土方量计算40分计算边长未按要求（10米）扣5分，边界错误的扣20分，设计标高错误的扣20分6成果整理20分末加图框的扣5分，末进行观测方法和计算方法说明的扣5分，末打印成pdf格式的扣5分四、任务设计任务设计39五、任务实施的步骤任务实施步骤1.数据采集2.数据处理3.土方计算4.提交成果40六、单元实施的步骤单元实施步骤时间分配41教学资料设备七、教学资料和设备教案设计42教学资料设备教学视频教学视频使用设备使用软件教学案例七、教学资料和设备教学视频43现

19、在开始上课！单元教学实施44什么是土方测算?（看图看视频）_ 1.引入单元教学实施45案例1：计算边界单元教学实施46任务引入:学校决定扩建篮球场工程，但是该工程所在区域为一片坡地，学校基建部门需要土方工程量大小以及平场面积，并将该任务委拖建筑工程学院，学院将任务分配给第一测量组完成。控 制 点：附近已知一个高程控制点设计高程：绝对高程22.00仪器设备:南方362全站仪一台,脚架一副,棱镜及对中杆一副_ 2.任务（1个考核任务：根据图纸指定范围和设计高程计算本区域填挖方量各是多少，提交土方计算成果。）鄂州职业大学篮球场扩建土方计算单元教学实施47_ 2.任务（考核任务：根据图纸指定范围和设计

20、高程计算本区域填挖方量各是多少，提交土方计算成果。）单元教学实施土 方 测 算 检 验 标 准检 验 内 容分 值评 分 标 准1.设备操作规范10分仪器高度不合要求扣2分，仪器无人看守扣3分，仪器不按要求搬站扣5分2.每次不同任务应新建文件，且文件名符合要求5分每次任务不建文件扣5分，文件名不符合规律扣2分3.观测点数量距离符合要求15分点数明显偏多扣5分；点数明显偏少扣5分；高程变化处少点的一处扣2分4.数据格式转换正确10分每漏掉一特征列扣2分，X、Y坐标末交换位置扣4分5.方格网法土方量计算40分计算边长未按要求（10米）扣5分，边界错误的扣20分，设计标高错误的扣20分6成果整理20

21、分末加图框的扣5分，末进行观测方法和计算方法说明的扣5分，末打印成pdf格式的扣5分48高程点采集跑点方法_ 3.示范1_高程数据采集单元教学实施49高程点采集跑点方法地形变化点要采集_ 3.示范1_高程数据采集单元教学实施50ABiv大地水准面HAHBDhAB原理：三角高程测量（trigonometric leveling），通过观测两点间的水平距离和天顶距（或竖直角）求定两点间高差的方法。_ 3.示范1_高程数据采集单元教学实施51如图所示，完成本区域的土方计算所需的高程数据。控 制 点：两个控制点（XYH）仪器设备:南方362全站仪一台,脚架一副,棱镜及对中杆一副_ 4.学生做工作_（直

22、接法高程采集）区域一方法：已知高程点安置仪器量仪器高量棱镜高输入设置参数定向观测（采集）下一点观测单元教学实施52_ 4.学生做工作_（间接法高程采集）如图所示，完成本区域的土方计算所需的高程数据。控 制 点：只有一个高程控制点（H）仪器设备:南方362全站仪一台,脚架一副,棱 镜及对中杆一副方法：任意点安置仪器量棱镜高输入设置参数定向观测高程已知点采集高程点 高程数据文件需修改：加上已知高程点实测值与真实值之差。区域一A的已知高程为26.0观测值:A：25.6 1：24.5 2：22.3改正值：26.0-25.6=0.4改正后的值:则所有高程加上0.4后A：26.0 1：24.9 2：22.

23、7单元教学实施53如图：我们要完成本区域土方计算，设计高程为490.0示范步骤：1.调用工具命令：fgwtf2.选种图中边界（边界线需是PLINE命令绘制的闭合曲线）3.设置计算参数:4.计算计算边界_ 5.示范2_土方计算单元教学实施54土方计算原理H1H2H3H423167548H设结论:施工高度为正： 挖方施工高度为负：填方_ 5.示范2_土方计算H1H2H3H4H设单元教学实施55_ 6.学生做工作_（挖方土方计算）如图所示，完成本区域的土方计算所需的高程数据。设计高程：路面高程25.50区域一单元教学实施56_ 6.学生做工作_（填方土方计算）区域一经过讨论，原设计高程不是很合理，现要求填至高出路面高程1米，请再次要求计算需要处理土方工程量的大小。设计高程：改为26.50单元教学实施57直接法高程数据采集适用和各种情况： 甲方需要真实的坐标时宜采用 测算区域面积较大时宜采用 _ 7.小结间接法高程数据采集适用和各种情况： 甲方只提供一个高程基准时采用 甲方只提供参考基准点时采用 测算区域面积较小时采用 格网法土方计算