引論：我們為您整理了13篇煤礦測繪論文范文，供您借鑒以豐富您的創作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發您的創作靈感，讓您的文章更具深度。

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隨著計算機技術以及軟件工程的快速發展，測繪專業領域也得到了空前的發展，煤礦測量已由傳統的經緯儀、水準儀、光電測距儀、平板儀及手工記錄計算的方法，逐步轉變全站儀、電子水準儀、GPS等先進的現代儀器，為測繪行業帶來了質的突變。雖然先進的儀器使得測繪工作者更為方便、高效，但我們必須全面了解測量方法的相關原理，才能更好的為現代煤礦測量工作服務[1，2]。

1 煤礦測量方法

煤礦測量，主要依托全站儀，因此全站儀常用的方法主要有極坐標法、小角度法、前方交會法、后方交會法等。下面根據本人工作經歷，具體對各自方法進行詳細介紹。

1.1 極坐標法

根據極坐標的原理，以2個已知點建立坐標軸，并以其中1個點為極點作為極坐標系，測定觀測點到極點之間的距離，測定觀測點與極點連線和兩個已知點連線夾角的方法。如圖1所示：

假設，需測定某點C坐標，首先必須先計算已知點A、B的方位角：

采用全站儀進行極坐標測量時，具體操作步驟如下：

（1）在測站點A點安置全站儀，對中整平，然后開機，首先要對儀器進行相關參數設置，主要有溫度、氣壓、濕度、棱鏡常數、對比度等：緊接在程序中選擇測量模式為“放樣”。

（2）首先輸入已知點A的點號，測站點儀器高度，以及A點的三維坐標坐標，并照準后視點B點，輸入A點到B點的方位角，或者是輸入后視點B點的已知坐標，然后照準B點，讀出數據，作為檢核，使測出的數據與設計數據差距很小[3]。

（3）輸入待測點的坐標，然后在儀器上顯示出當前視線方向與待定方向之間的水平夾角，當該夾角接近0度時，轉動水平微動螺旋使夾角為0°。

（4）指揮將棱鏡立于視線方向上，按“測設”鍵，全站儀即測量出測站至棱鏡的水平距離，并計算出該距離與設計距離的差值，在儀器上顯示出來。

（5）儀器操作員根據計算的距離偏差指揮持鏡員，持鏡員按照此距離靠近或遠離儀器，直到偏差量滿足要求時，并在地面上打入帶有小鐵釘的木樁。

（6）木樁固定后，將棱鏡架設在木樁頂板的小鐵釘上，儀器操作人員回到常規測量界面，測定出該點坐標。

該方法在礦山地下工程測量比較常用，且該方法比較靈活，限制條件比較少，適合長距離傳遞。

1.2 小角度法

由于礦山地下開采，形成了采空區，由于采空區上方巖層長期下沉，導致地表沉陷，使得地表產生沉陷、曲率變形、水平位移、傾斜變形等，嚴重影響了礦區人民的安全狀況。因此我們必須對礦區地區地表進行監控，及時了解該處地表變形情況，其中除了我們進行常規的沉降測量外，還需對水平位移變形情況進行觀測，由于礦山在監測設計時，主要是沿著開采區走向與傾斜斷面進行布設監測點，因此小角法是一種很實用的方法。

小角度法是將儀器安置于穩定點，測定視準線位移點間的微小夾角和水平距離。如圖2，利用全站儀精確測出基準線與置鏡點到觀測點視線之間的微小角度，并按式（4）計算偏離值：

小角度法觀測時，要盡量將觀測墩埋設在兩端基點的連線上，使觀測角度微小，以減小正弦函數泰勒級數展開的舍入誤差。

1.3 前方交會法

前方交會就是利用已知坐標條件求出未知點的一種比較實用的方法。在煤礦測量中，由于煤礦地質地貌條件復雜，因此往往致使測站點無法與前方測點通視，經常需要用前方交會的方法來預計待測點坐標和待測邊邊長。

因此，必須選擇遠離變形區且穩固的目標作為定向點，測站點與定向點的距離要求大于交會邊的長度，觀測點埋設在能進行多個方向觀測的位置。前方交會的角度最好滿足30°≤α≤150°，否則觀測出的位移量受測角誤差的影響較大。如圖3，假設對工作基點C進行校核時，可在穩定區埋設2～3個基點，用前方交會法檢定C的穩定性[4，5]。

1.4 后方交會法

在礦山測量作業過程中，特別是在年代較久或廢舊礦區開展工作，經常遇到如下情況：

（1）測區已知控制點相互通視條件差；

（2）在礦區所布設的控制網，因考慮圖形條件、控制范圍、通視等，已知點大多位于較高的山上，攜帶儀器不方便，或有些測點架設儀器很困難。雖然GPS在測繪工作中以得到普遍應用，但由于各作業單位的實際情況及林區衛星信號接受等諸多因素。為解決上述問題，我們在工作實踐中，經常采用全站儀測邊后方交會來測設測站，然后進行工程放樣或測量等工作[6]。

測邊后方交會一般在待定點上架設儀器，在已知點上擺設棱鏡，假設已知點為A（Xa、Yb）、B（Xb、Yb），待定點為P， 通過測量出已知點到待定點之間的距離分別為Sa、Sb.

2 結論

隨著科學技術的發展，礦山測量逐步走向自能化。論文結合本人的生產實際情況，主要介紹了現在礦山測量依托全站儀常用的測量方法，在礦山測量生產實際當中，現代礦山測量不僅僅是狹義上的施工放樣，隨著科學的發展，逐步發展到了地表監測等，因此極坐標、前方交會、后方交會以及小角度法是最為常用也是最為熟悉的方法，論文通過對這些方法的原理進行了詳細介紹，分析了各自方法的特點，因此在以后工作過程中，可根據自身條件進行擇優選擇。

【參考文獻】

[1]孫國華，叢培東.地質勘探工程測量方法今夕談[J].科技信息，2012（09）.

[2]張清.論礦山測量中新測繪技術及其特點[J].山西建筑，2012（03）.

[3]張維寬，張永勝，孟紅何.全站儀極坐標法測設物探網的一種新方法[J].價值工程，2012（11）.

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從20世紀50年代開始，遙感技術就已經步入人們的視野，第一顆由蘇聯發射的人造地球衛星就是憑借遙感技術而取得成功。截止到目前，遙感技術已譜寫了半個世紀的篇章，縱觀今天的遙感技術，已經不再應用于人造地球衛星領域，多種應用在航天飛機衛星運轉、發射、檢測以及環境方面的遙感技術提供更為客觀、真實的數據。現階段，我國測繪工作具體涵蓋資源測繪、地質勘測以及環境檢測等方面，由于遙感技術的顯著性效果，在此行業中被普遍應用。

所謂的遙感技術，主要是指利用相關設備對遙遠的事物進行監測，從而獲取信息及感知的有效方式。其中，傳感器這項裝備可以說是遙感技術最為關鍵的設備。利用傳感器自身的傳播性能，遙感技術感知附近及地面事物，在經過確定及篩選之后，獲得有用的數據，同時再將這些信息與數據利用傳感器傳遞到地面，采用分析法與計算機技術對其進行系統的比較，最終得出較為全面、客觀的信息。此外，遙感技術滲透了計算機科學、地球科學、測繪科學及地球科學等學科知識，結合了各個學科的優點，整合而成的一項高端、先進而又精確測繪技術。

遙感技術具有獲取數據資料范圍大、獲取信息的速度快，周期短、獲取信息受條件限制少、獲取信息的手段多，信息量大等特點。航空遙感具有技術成熟、成像比例尺大、地面分辨率高、適于大面積地形測繪和小面積詳查以及不需要復雜的地面處理設備等優點。缺點是飛行高度、續航能力、姿態控制、全天候作業能力以及大范圍的動態監測能力較差。但作為一種探測和研究地球資源與環境的手段，仍是方興未艾、不可取代的。

2 測繪工作中遙感技術應用現狀分析

2.1 測繪遙感應用不夠廣泛

在我國，在所有的測繪工程項目中，遙感技術是完成任務目標的必備手段，可見，具有十分廣闊的發展前景，技術的水平與領域也隨之不斷延伸。然而，由于人們習慣和觀念，對遙感技術存在一定陌生感，導致其推廣受限。

2.2 遙感工作資金造價高

在實際工作當中，有些測繪項目因為遙感技術價格高等問題望而怯步，隨著近幾年來計算機技術以及遙感技術的快速發展，促成遙感技術由最開始的理論層面正式步入實質階段，其具體的環境資源、災害監測、地質勘探以及地理測繪方面的檢測功能逐漸明顯。但是，仍然遙感技術造價高、花費大等特點仍然制約了其發展。此外，在我國，遙感技術主要應用在一些重點研發的科研項目上，譬如說資源勘探、環境污染以及地址災害等方面，而用于煤礦開采或工程地址檢測方面的則少之又少。

2.3 遙感信息源空間分辨率較低，應用水平較低

遙感技術在環境污染檢測以及地質災害勘測方面的優勢將會促進我國環境保護失業用戶地質災害研究事業的長遠發展，所以，從某種方面來看，提高遙感技術信息員的空間分比率，在測量水平、覆蓋范圍、以及信息數據準確性方面有著不容忽視的作用。

3 完善遙感技術在測繪工作中應用的策略及其具體做法

隨著時展，遙感技術也被廣泛應用于各個測繪工程項目中，遙感信息技術的漏洞與不足也愈加明顯，而完善遙感技術手段、加強其宣傳力度以及提高技術水平可以說是普及遙感技術的主要方式。

3.1 遙感技術在測繪工作中的應用

現階段，遙感技術在我國測繪工程項目中應用較為廣泛，因為遙感技術相比傳統的測繪工具，其優勢更為明顯，避免了很多容易出現的測繪漏洞。

3.1.1 跟傳統的測繪技術相比，遙感技術發生人為干預的情況較少，可以客觀、全面的將監測區域的情況反映出來。而若是采用傳統的方式進行測量，極容易出現誤差偏大或誤差累積等現象。而不得不說，遙感技術的測量數據比較真實、準確。譬如說：在礦區資源的定位和監測上，可以通過遙感技術來確定煤礦資源的具置，避免以為內不科學開采威脅生命或資源浪費等問題。

3.1.2 與傳統的測繪方式不同，遙感技術能夠動態實時、全方位、全天候的進行工作，這可以說是遙感技術最為顯著的特點，它以全球定位系統作為后盾與支撐，在完成空間定位與導航工作之后，能夠實時監測區域的實際情況。

3.1.3 遙感技術發展至如今，應用范圍已經極為廣闊，它可以迅速了解所在區域的地質特點、資源所在地以及地理情況，從而獲取全面、精確的數據。

3.2 加強對遙感技術深度研究，拓展應用領域

可以說，在地質調查這項工作中，應用遙感技術不僅是社會經濟發展的急迫需要與客觀要求，從事物本身出發來看，也是十分必要的。就我國目前的發展態勢來講，遙感技術的發展前景極為廣闊，應進一步以研究遙感技術為出發，提高其精度、準確度以及宣傳力度。首先，加大資金的投入力度可以說也為遙感技術的深入研究工作做出了貢獻。我國必須以進一步開發遙感技術為核心，以強國為目標從而不懈努力。除此之外，我國還需提高思想認識與觀念意識，增加遙感技術的覆蓋范圍，加大資金扶持力度，解決當前各大測繪工程項目應用遙感技術而遭遇的一些難以解決的問題，拓展其技術領域。其次，相關部門也應重視起來，加強對遙感技術的推動、深入研發與鼓勵，可制定一系列優惠政策來促進遙感技術的應用及普及。

3.3 大力推廣遙感技術，加大遙感技術普及力度

只有在大力推廣工作中，才能充分的顯示遙感技術對測繪工作的適應力與優勢。現階段，不少應用遙感技術的測繪工程項目已經發現遙感技術高超的環境適應力以及技術優勢，譬如誰：能夠勘測不同地形，實現對地質災害、氣象災害以及火災等的全程監測，獲取真實的數據，為建立災害防御制度以及我國災害研究做出了巨大的貢獻，適合監測不同地形，可實現對地質災害、氣象災害以及火災的全程監測，從而獲取有效的數據信息，為建立災害防御制度以及我國災害研究做出了巨大貢獻，所以，增加遙感技術的覆蓋面積以及普及程度勢在必行。

3.3.1 利用遙感技術來降低項目工程的測繪造價，實現遙感技術在各行各業的實用度。只有降低資金成本，讓更多和項目去接受，而不是目前集中在幾個重點項目上。

3.3.2 提高遙感技術的空間分辨率也將有利于遙感技術的普及。早期遙感技術受分辨率限制，較多應用于宏觀的檢測，而當前由于新工作思路的拓展，遙感技術與地質的符合程度越來越高，受距離的限制也越來越小。但是相關人員在改善工作思路，加大遙感技術地質檢測水平上還需進一步努力。

4 結束語

總之，在當今的測繪工作中，應用遙感技術已經成為社會發展的必然趨勢。隨著計算機的普及與科技的進步，遙感技術的覆蓋范圍將會大大增加，實現遙感工程司、災害、氣象、地質遺跡環境資源監測等項目，拓展遙感技術的應用范圍，讓其充分發揮自身優勢，在災害預防、社會發展以及國民經濟上做出貢獻。

參考文獻：

[1] 覃永勤.淺談現代測繪技術的發展及其工程應用[J].廣西城鎮建設，2012，（08）.

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煤礦勘探測量是礦業開發過程中一項重要的基礎性技術工作，而傳統的平面控制測量方法普遍受地形條件、季節變化和障礙物的影響，存在內外業工作量大、戰線時間長、點間需要通視等缺點。GPS(即全球衛星定位系統)技術以其定位精度高、觀測時間短、操作簡便和點間無須通視等特點逐漸被應用到煤礦勘探的測量工作中。

1、概況

布臘圖礦區位于和布克賽爾蒙古自治縣和什托洛蓋鎮東30千米處，行政區劃隸屬和布克賽爾蒙古自治縣管轄。礦區東西長7.1千米，南北寬4.15千米，面積29.21平方千米。礦區位于和什托洛蓋凹陷帶，基本形態為山間盆地，地勢西北高，向東南逐漸變低，海拔867～1097米，高差230米，按我國山地高度分類屬侵蝕低山區。礦區內第四系洪積層分布于礦區溝谷，覆蓋較厚，區內地形較復雜。

收集測區附近國家等級三角點83109(Ⅳ)、83110(Ⅳ)，及礦區內以往由新疆煤田地質局161隊施測GPS D級點2個，質量可靠，利用它們作為本次平面及高程控制測量的起算數據。此外，在測繪局收集礦區內1：50000地形圖。這些成果平面坐標系統均為1954北京坐標系，中央子午線經度為87度。

2、GPS平面控制網的布設

2.1作業依據

（1）、《地質礦產勘查測量規范》(GB/T18341-2001)

（2）、《煤田地質勘探工程測量規程》(煤炭部1987版)

（3）、《全球定位系統(GPS)測量規范》

（4）、《測繪產品檢查驗收規定》

2.2網形規劃及時段安排：

根據測繪局收集1：50000地形圖及對勘探區的踏勘，結合規范要求和實際需求，我們在勘探區內布設了9個GPS D級控制點，形成控制網，控制網邊長盡量保持一致。最長邊長2.3公里，最短邊長1.6公里，平均邊長1.8公里。

2.3擺站程序：

外業負責人應負責明確告知擺站人員其所擺設測站點名、點號及開關機時間，若架站人員有未明了事項，也應主動向負責人請示了解。以下是架設GPS時應該注意的事項及操作程序：

（1）找尋點位：

該點若已去過，應該不會發生問題；若是沒去過點位，而應按點之記找尋，在到達點位之后應確認該點之標石號碼，檢核無誤后再行架設儀器。

（2）架設儀器：

首先進行儀器的定心及定平。通常要注意的是：

在定心及定平過程中，不要將天線盤架在腳架上，僅架上基座即可。

光學求心儀因儀器高及個人視力不同，而有不同的焦聚，所以在定心之前應該要調整到最適合的焦聚，避免求心上有像差的發生。

天線盤掛上之后，將天線盤的指示方向指向北方（若不知道北方在那，可利用石樁上刻字判別之，字的正向為北方），量測三個方向上的天線盤高（北方、東南及西南）及對應之英吋數，記錄下來。開機后，將點號、天線高輸入接收儀中，并開始接收衛星數據（注意每筆數據間隔秒數）。。

（3）記錄觀測手簿：

手簿是數據下載及內業計算最重要的信息記錄，外業所發生的錯誤都必須要經由手簿的記載來改正之，因此手簿數據的記載務必要求正確、詳盡。注意事項：

注意點名、點號書寫是否正確；

天線高、天線盤及接收儀的型號、序號記錄是否正確；

開關機時間務必記錄。

（4）意外狀況處理：

擺設GPS人員盡可能留在儀器旁邊，不要讓儀器離開視線范圍之外，數分鐘需至接收儀查看一次，注意數據有無持續接收、電池剩余電量等。

注意：任何意外造成儀器之定心、定平移動甚至傾倒，則立即關機重新架設，并在手簿上記錄關機及開機時間；斷電處理：換上新電池，重新開機，記錄斷電及重開機時間；若有本身無法排除之困難，則立即回報并記錄狀況。

2.4 選點埋石

（1）選點

控制點選擇在便于安置接收設備和操作、視野開闊、被測衛星高度角>15度的地方，測點距無線電發射源(如電視臺、微波站等)>400m，距高壓輸電線>200m，其距離點位附近嚴禁有強烈干擾衛星信號接收的物體，并盡量避開大面積水域;點位地面基礎穩定，且利于長期保存。

(2)埋石

根據點位所在的具置，本測區GPS控制點按如下規格埋設標石:

混凝土標石規格為:頂部巧15cm×15cm，底部30cm×30cm，高50cm。埋設時底部鋪設40cm×40cm，高20cm的混凝土，頂部加固20cm厚的混凝土，標石頂面與地面持平。

3、數據觀測

本礦區數據觀測采用一套三臺 AshtechⅡ型單頻GPS靜態定位，觀測時間長度均在30分鐘以上。技術參數為：

衛星高度角 ≥15°

有效衛星觀測數 ≥4

數據采樣間隔 15'

時段長度 ≥30分鐘

點位強度因子PDOP ≤6

4、數據處理

4.1 野外數據檢核

觀測任務結束后，及時對外業觀測數據進行了全

核，各項檢核限差為:

(1)同步環全長相對閉合差<6ppm;

(2)異步環全長相對閉合差<6ppm;

(3)復測基線的長度較差限差<√2δ。。式中δ為相應等級規定的精度(按基線長度計算)。

本測區GPS控制網的計算使用ASHTECH SOLUTION 2.5軟件在電腦上進行。同步環相對閉合差、異步環相對閉合差及復測基線長度較差限差均在誤差允許范圍。

4.2 平差處理

在現行GPS測量技術中采用的是WGS84大地坐標系，而本測區需要提供的是1954年北京坐標系，因此平差計算在WGS84坐標系統內進行無約束平差，進行坐標換算后在1954年北京坐標系內進行約束平差。控制網采用83109(Ⅳ)、83110(Ⅳ)進行約束平差。

平差后控制點平面最大點位中誤差為0.01米，符合規范要求，滿足需求。。

5 結語

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經濟全球化發展，推動了工程技術職業全球化和工程專業人才跨國流動，相應地推動了高等工程教育適應全球化發展趨勢。由于不同國家、地區工程教育的體制和辦學條件不同，如何界定和評價其辦學水平、人才培養質量，實施各國工程教育專業可比性和等效性的專業認證，是工程專業教育界和工程技術界共同關注的問題。另一方面，我國高等院校工科專業培養出的工程科技人才總量居世界前列，但存在著一系列問題。究其原因，一是進入新世紀以來，我國高等教育已從精英教育擴展為大眾教育，與精英階段培養出的“杰出工程師”相比，目前教育質量落差較大，越來越引起公眾的不滿；二是我國工程教育面向工程實際的工程技術教育相當欠缺，迫切需要尋求提高教學質量的有效管理、評估體系。本文結合專業認證，探討如何設置測繪工程專業課程體系，以提高測繪專業教育質量，培養學生對采礦行業發展的適應性、促進專業國際互認，提升專業國際競爭力。

目前國際上，工程教育的學位互認協議有《華盛頓協議》、《悉尼協議》、《都柏林協議》和《首爾協議》等4個，其中《華盛頓協議》被普遍認為是最具權威性、國際化程度最高、體系較為完整的工程教育專業互認協議。《華盛頓協議》是一個有關工程學士學位專業鑒定國際相互承認的協議，1989年簽約之初，這個協議覆蓋了3大洲的6個國家，即美國、加拿大、英國、愛爾蘭、澳大利亞和新西蘭，目前《華盛頓協議》已經在世界范圍內享有聲譽，吸引了覆蓋27國的歐洲國家工程協會聯合會前來談判入盟問題。我國在2005年、2007年、2009年作為華盛頓協議體系的觀察員參加，2013年11月在韓國首爾召開的國際工程聯盟大會上，《華盛頓協議》全會一致通過接納我國為該協議簽約成員，我國成為該協議組織第二十一個成員，這在一定程度上表明我國工程教育規模取得高速發展，位居世界第一的同時，質量也得到了國際社會的認可。中國礦業大學測繪學科于2013年5月接受并通過了中國工程教育認證協會的專業認證。筆者有幸參與組織、實施了本次專業認證工作。以下是筆者作為專業認證全程準備工作主要參與者的一些認識和體會，以供其他院校參考。

1 專業認證標準

認證標準分為通用標準和專業補充標準兩部分。通用標準是各工程教育專業應該達到的基本要求；專業補充標準是在通用標準基礎之上根據本專業特點提出的特有的具體要求。

1.1 通用標準

通用標準共包含7個方面的內容：（1）學生，包括專業吸引優秀生源、學生指導、學生表現跟蹤與評估、轉專業、轉學等制度；（2）培養目標，包括畢業要求、培養目標修訂；（3）畢業要求，包括專業知識、基礎知識、職業道德、人文科學素養、創新和團隊精神、國際視野、終身學習等；（4）持續改進，包括教學過程質量監控機制、畢業生跟蹤反饋機制、社會評價機制等；（5）課程體系，包括數學與自然科學、工程基礎、專業基礎、專業課、工程實踐、畢業設計（論文）、人文社會科學類等課程；（6）師資隊伍，包括教師人數、教師結構、企業或行業專家作為兼職教師、教師工程背景、教師教學時間等；（7）支持條件，包括教室、實驗室及設備實習基地、計算機和網絡以及圖書資料資源、教學經費、教師隊伍建設、教學管理與服務規范等。在上述通用標準中，課程體系方面的內容很模糊，只給出了工程教育專業應在哪些方面開設課程，并沒具體的課程名稱。

1.2 專業補充標準

專業必須滿足相應的專業補充標準。專業補充標準規定了相應專業在課程體系、師資隊伍和支持條件方面的特殊要求。測繪專業補充標準包括3個方面：

課程體系，分為理論課程、實踐環節和畢業設計（論文）。理論課程包括：（1）數學、物理類課程，其中數學類課程應包括高等數學、概率論和數理統計及線性代數等基本知識。物理類課程應包括力學、振動、狹義相對論力學基礎、光學、分子物理學和熱力學、電磁學等基礎知識；（2）工程基礎類課程，主要包括工程力學、計算機與信息技術基礎、工程制圖及電工與電子技術等；（3）專業基礎類課，教學內容為：測量學、誤差理論與測量數據處理等；（4）專業類課程，作為煤炭行業特色高校，除大地測量學基礎、攝影測量基礎、GPS現代定位技術等核心知識需要掌握外，必須掌握的核心內容還應該包括礦山開采及沉陷控制工程、礦山測量學及土地復墾工程等。實踐環節包括：（1）課程設計：大地測量學課程設計、工程測量課程設計等；（2）現場實習：認識實習、生產實習及畢業實習，建立相對穩定的實習基地，密切產學研合作，使學生認識和參與生產實踐；（3）科技創新等多種形式的實踐活動。在畢業設計（論文）一項，要求選題應符合本專業的培養目標并且以工程設計為主，需有明確的應用背景。

師資隊伍。有兩點要求，一是從事本專業主干課程教學工作的教師其本科、碩士和博士學位中，必須有畢業于采礦工程專業，部分教師具有相關專業學習經歷，二是要求專業教師具有工程背景，即從事本專業教學（含實驗教學）工作的80%以上的教師至少要有6個月以上的廠礦企業或工程實踐經歷。

支持條件，包括專業資料、實驗條件和實踐基地。一是專業資料，要求配備各種高質量的（含最新的）、充足的教材、參考書和相關的中外文圖書、期刊、工具手冊、電子資源等各類資料，其中包括國內外典型測繪工程案例；二是實驗條件，一是要求實驗設備完備、充足、性能優良，滿足各類課程教學實驗的需要，且實驗室布置合理、安全，二是要求實驗技術人員數量充足，指導學生進行專業課程等方面的實驗；三是實踐基地，需擁有校內外實習基地、產學研合作基地和以校外礦山企業為主的實踐基地。

從上述通用標準和測繪工程專業補充標準可看出，課程體系是培養目標細化的基礎，師資隊伍是教學質量監控體系和保障體系，可保證課程目標的實現，而支撐條件是課程教學的配套體系，對培養目標、師資隊伍建設等方面產生促進作用。因此，要使學生畢業時達到培養目標要求，最基礎的是要加強課程體系的建設。

2 課程體系建設

2.1 以培養目標為細化標準，進行課程體系設置

測繪工程專業的目標是“培養掌握空間信息采集、表達、處理與利用知識的高級工程技術人才”。要求學生畢業后能通過運用全站儀、陀螺經緯儀、計算機、遙感、衛星定位、地理信息系統等現代化儀器手段或常規測繪方法，在城建、土地、房地產、礦山、交通、水利等部門從事各種工程的測量制圖、勘測設計、資源環境信息分析處理及相關的設計管理和科學研究工作，如城市與廠礦工程測量、測量數據處理與計算機制圖。地理與土地信息系統開發、地籍測量與房地產管理、變形與沉陷觀測及其控制、國土資源評價與管理等。

衡量培養目標實現的標準是看學生是否掌握了空間信息采集、表達與處理等方面的基本能力和知識，即學生應掌握：（1）測繪學科的基本理論和基本知識；（2）測繪工程的設計及實施方法；（3）基礎測繪、礦山測量、土地復墾等技術；（4）先進的測繪生產組織和技術管理基本能力以及測繪新技術研究和開發的初步能力；（5）國家有關采測繪生產的基本方針、政策和法規；（6）測繪學科的發展動態；（7）文獻檢索、資料查詢的基本方法。具備前述7個方面的知識和能力，才能畢業。為使學生達到培養目標，可從畢業生具有上述7個方面的要求進行課程設置，如開設畫法幾何及工程制圖、測量學基礎、大地測量學基礎、攝影測量基礎、測繪工程專業英語、現代測繪新技術、測繪法律法規、文獻檢索與科技論文寫作等。以測繪工程專業培養目標為依據進行課程設置，符合專業認證中測繪專業補充標準“專業基礎類、專業類課程”要求。

2.2 以專業認證標準為基礎，進行課程體系設置

專業認證一個重要內容，就是強調學生的實踐，針對這要求，需要加強“面向工程實際”的工程技術教育，可設置各類課程設計和實習，訓練學生的動手和實踐能力。因此，除理論課程體系外，還要設置實踐課，如測量學基礎實習、礦山認識實習、攝影測量基礎實習、基礎地形圖測繪生產實習、測繪畢業實習、大地測量課程設計、通風安全學課程設計，另外在有條件的廠礦企業，建設一批產學研基地，為實踐課順利進行提供實景場所。專業認證一個顯著的特色是要求企業或行業專家作為兼職教師參與學生教學，來自現場的教師把行業發展形勢和需求反饋到教學，使學生所學的知識能真正解決現場需要，因此，可設置一些反映行業形勢的課程，如數字化測繪、現代測繪新技術、礦山測量新技術等課程作為選修課，供學生學習。另外，測繪專業屬于工科，除開設一些諸如基本原理概論、思想和中國特色社會主義理論體系概論、中國近現代史綱要、思想道德修養與法律基礎、大學生心理健康教育與指導等必要的人文社會科學課程外，還需按照工程認證“通用標準”并結合“測繪專業補充標準”設置數學、力學和信息基礎課程，如高等數學、線性代數、數理統計和概率論、大學物理、理論力學、材料力學、彈性力學、電工與電子技術、計算機與信息技術基礎等。

2.3 以畢業生服務行業為特色，進行課程體系設置

篇5

1 煤礦地面測量工作

1.1 控制測量

1.1.1 平面控制網布設要求

煤礦地面控制網是煤礦測量的基礎和依據，要統一規劃、綜合考慮：從當前需要和長遠要求兩方面決定控制點的精度和點的密度；充分顧及煤礦的地質和開采情況，使主要控制點盡可能長期保存。由于采用國家坐標系很多時候無法滿足投影長度變形值不大于2.5cm/km（即1/40000）的要求，需要建立獨立坐標系。獨立坐標系的建立方法如下：

（1）采用選取礦區中央子午線的方法，建立獨立坐標系；

（2）采用選取礦區抵償高程面的方法，建立獨立坐標系；

（3）以上方法無法滿足投影變形要求時，采用綜合選取礦區中央子午線和抵償高程面的方法，建立獨立坐標系。

1.1.2 工程實例

某煤礦測區范圍約10平方千米，工期緊任務重，使用靜態GNSS測量方法布設E級控制網作為首級控制網。

（1）設計依據：

設計主要依據《工程測量規范》（GB50026 2007）、《全球定位系統（GPS）測量規范》（GB/T18314-2009）。

（2）控制網網型布設及測量精度

控制網共28個點使用邊連式方法布網（如圖 1所示），其中聯測已知控制點3個，采用 5臺GNSS接收機、按照E級GNSS控制網要求觀測，控制網的平均邊長、點位中誤差、最弱邊相對中誤差應滿足相關規范及技術設計的要求。

（3）控制網選點、埋石

GPS點位選擇方便，圖形結構靈活，但考慮GPS 測量的特殊性，并顧及后續測量，選點時應著重考慮以下幾個方面：

①站點之間最好通視；

②點周圍高度角15°以上不要有障礙物；

③點位盡量避開高壓電線、大功率無線電發射源；

④點位應選在交通方便、視野開闊、易于保存、有利擴展的地方；

⑤選點結束后，現場澆注混凝土樁作標石，并認真記錄。

（4）GNSS控制網外業觀測方法及要求

根據GNSS作業調度表采取靜態相對定位法進行觀測。觀測時嚴格執行相關規范要求，各項技術參數見表1。

圖1E級GPS控制網控制點分布及網型布設圖

表1GPS 測量外業觀測技術參數

技術參數項目 要求 技術參數項目 要求

幾何圖形強度因子 ≤6 衛星高度角/° ≥15

數據采樣率/s 20 平均設站率 ≥1.6

有效衛星觀測數/顆 ≥4 時間段長度/min ≥40

（5）GNSS測量的內業數據處理

GNSS網數據處理為基線解算和網平差2個階段。解算前對原始觀測數據進行預處理，剔除觀測質量不好的數據，對不理想的解算成果采用改變衛星高度角、刪除觀測值殘差比較大的時段、選取不同的參考衛星等方法進行干預，并重新解算。三維無約束平差的目的是檢查基線向量的內符合精度、系統誤差和粗差，評定GPS控制網的內符合精度，選擇控制網中間區域控制點的WGS84坐標為起算數據，進行三維無約束平差，并進行精度統計。最后使用3個已知控制點進行約束平差，經統計，最弱邊相對精度為1/108000，最弱點位中誤差為±0.8cm，均滿足《工程測量規范》、《全球定位系統（GPS）測量規范》的要求。

1.2 全野外數字化測圖

在煤礦的勘查設計階段需要大比例尺地形圖。目前大面積大比例尺地形圖可采用航空攝影測量，該方法測量效率高，成本低；但大部分煤礦范圍較小，對于小范圍區域，一般使用作業時間更加靈活、作業方式多樣的全野外數字測圖方法。

目前全野外數字化測圖一般使用GPS RTK與全站儀結合的方法。對于滿足GPS RTK的區域，可以直接使用GPS RTK進行測量；不能滿足GPS RTK測量要求的區域，可以使用GPS RTK布設圖根點，使用全站儀進行測量，為了便于全站儀測量，RTK布設的圖根點一般以控制點對的形式出現；經過內業成圖，質量檢查后最終得到大比例尺地形圖。

使用GPS RTK進行測量時，由于測量精度隨著流動站到基準站距離的增大而降低，需要控制RTK的作業半徑。另外由于RTK的置信度達不到100%，可能存在粗差，需要測量已知點，進行精度檢核，保證成果可靠，滿足精度要求。

使用全站儀進行碎部點數據采集時，應嚴格注意輸入測站點與后視點。外業測量時，應詳細記清測點點號、點的屬性、連線關系。全站儀測距精度較高，但在野外測量時，不能盲目擴大測程及測站的覆蓋范圍，由于測角誤差不可避免，因此應嚴格注意儀器的對中、整平、后視瞄準的精度。數字化測圖等高線的勾繪完全取決于野外的測點，在地貌測繪時，立尺員應合理選擇地貌特征點，并認真觀察地形，復雜地區應簡單繪制地形草圖，以便勾繪的等高線更加符合測區情況。

工程實踐表明，只要采取嚴格的質量控制，GPS RTK可以達到厘米級精度，平面精度可以優于±2cm，高程精度可以優于±5cm；作為傳統測繪儀器，全站儀精度穩定可靠。GPS RTK與全站儀結合，滿足全野外數字化測圖精度要求。

1.3 地面三維激光掃描測量

地面三維激光掃描技術的工作原理，即由三維激光掃描儀內部的一個發射體發射激光脈沖，再通過兩塊反光鏡有序快速旋轉，把由發射體發射的窄束激光脈沖按一定次序掃過目標區域。通過測量每束激光從發射到物體表面反射回儀器的時間計算相關距離，并且編碼器還會測量脈沖的相關角度，最終得到目標的真實三維坐標。

地面三維激光掃描的主要工作流程包括：前期規劃設計、野外掃描工作、內業數據處理、質量檢查等步驟。前期規劃設計主要完成現場踏勘、控制點及掃描站點布設等工作；根據地形特點，確定掃描分辨率，保證獲取的數據既不缺失，又不過度冗余，每測站掃描結束后現場檢查數據，判斷是否有遺漏掃描區域，檢查標靶的采樣率是否符合要求，檢查無誤后對每一測站的掃描數據進行命名，包括測站名稱、掃描順序等，然后保存；內業數據處理包括點云數據濾波、平滑、不同站點間數據的配準及融合及地形地物提取繪制工作；完成后，需要使用傳統測量方法對掃描結果進行精度檢查。

使用全站儀等常規測量方法檢查，以全站儀測量數據為真值，計算地面三維激光掃描的測量精度，平面中誤差為±4.2cm，高程中誤差為±6.1cm。地面三維激光掃描儀采用“面式”測量方法，精度較高，且測量速度快，勞動強度低，無需接觸即可進行測量，在難及區域及地形復雜區域的地形測量項目中，具有明顯的優勢。

1.4 高精度水準測量

在進行煤礦礦區采煤塌陷監測時，一般使用高精度電子水準儀（S05）按照二等水準測量要求進行觀測。基準點需要布設在變形范圍以外的區域；為了測量方便，工作基點一般布設在測區附近；監測點一般垂直于工作面或巷道布設。測量時需要嚴格執行《國家一、二等水準測量規范》（GB12897-2006）。進行二等水準測量時需要注意檢查i角。項目開始前、測量中、結束后均需檢查電子水準儀的i角，并盡量控制前后視距相等，減弱儀器i角對水準測量精度的影響，保證成果的可靠性。

進行高等級水準測量時，應注意以下問題：

（1）觀測前30min，應將儀器置于露天陰影下，使儀器與外界氣溫趨于一致，設站時，應用測傘遮蔽陽光。

（2）每一測段的往測與返測，其測站數均應為偶數。由往測轉向返測時，兩支標尺應互換位置，并應重新整置儀器。

（3）對于數字水準儀，應避免望遠鏡直接對著太陽；盡量避免視線被遮擋，遮擋不要超過標尺在望遠鏡中截長的20％；儀器只能在廠方規定的溫度范圍工作；確信震動源造成的震動消失后，才能啟動測量鍵。

眾所周知，S05型電子水準儀測量精度高，觀測結果穩定可靠，完全可以滿足煤礦礦區塌陷監測精度要求。

2 煤礦井下測量工作

2.1 全站儀井下導線測量

煤礦井下貫通測量多使用全站儀導線的方法。以某煤礦巷道貫通為例，介紹全站儀導線的精度及質量控制方法。

2.1.1煤礦井下貫通測量方案介紹

巷道貫通工程屬一井貫通，巷道沿煤層底板掘進，井下控制測量按15″級導線的精度要求施測，測量儀器選用尼康452防爆全站儀。其中角度測回差不大于12″，邊長一測回內讀數較差不大于10mm，單程測回間較差不大于15mm，往測和返測邊長水平距離的互差不大于邊長的1/6000。

2.1.2全站儀貫通測量誤差預計

井下導線測角中誤差為±15″，全站儀測距標稱精度為±(2mm+2ppm)mm，全站儀測角中誤差為±2″。本貫通誤差預計重點考慮貫通點K在水平重要方向X′軸上的誤差預計。根據誤差傳播定律，水平方向上的誤差主要由導線的測角誤差和測距誤差引起的。由誤差預計結果得出:貫通點K在水平重要方向上的預計誤差為0.158 m，小于規定的允許偏差0.3m；由此可見，根據±15″精度井下導線網，使用測角精度2″、測距精度±(2mm+2ppm)mm的全站儀可以滿足貫通測量要求。

2.1.3 貫通測量的精度

本開拓工程成功實現了貫通，經實測縱坐標閉合差為0.105m，橫坐標閉合差為0.176m，遠小于相關規范及技術設計要求，精度可靠。

2.2 陀螺儀全站儀定向

陀螺全站儀是將陀螺儀和全站儀結合在一起的儀器，采用陀螺尋北本體與全站儀共同配合來測定任意測線的陀螺方位角。陀螺儀可以通過慣性技術測量敏感地球自轉角速度的水平分量獲得地球的北向信息。

陀螺全站儀定向采用中天法進行觀測，定向程序為：（1）先在地面任意點上測定儀器當地的比例常數C值。觀測6個測回，計算出3個C值，取平均值作為當地本儀器C值，在一定時期內，50km范圍內可以使用同一C值；（2）在地面已知邊上觀測3個測回，計算儀器常數；（3）在井下待定邊上用2測回測量陀螺方位角；（4）返回地面后，在原已知邊上采用3測回測量陀螺方位角，再求得三個儀器常數。根據以上測量成果來檢驗儀器的穩定性和測量的精度，確保陀螺定向成果的可靠性和精度。

目前陀螺儀精度較高，精度可以優于20″，在井下測量中加測陀螺邊，可以提高井下導線測量的可靠程度。

3 結束語

煤礦測量工作涉及地面測量及井下測量兩部分。其中地面測量常用GNSS控制測量、全野外數字化測圖、地面三維激光掃描測量、高精度水準測量等方法，井下測量常用全站儀導線測量、陀螺定向等方法。井上測量項目中，在國家坐標系無法滿足精度要求情況下，可以建立獨立坐標系，選點、埋石及網型設計必須遵循《工程測量規范》及《全球定位系統（GPS）測量規范》的要求，平差后需要進行進度統計，檢查能否滿足技術設計及相關規范的要求；全野外數字化測圖一般使用GPS RTK與全站儀相結合的方法，GPS RTK測量時，需要采取必要的質量控制措施并做好精度檢查統計；地面三維激光掃描可以快速的獲取海量的點云數據，經過數據處理后可以進行三維建模，成果直觀形象；在煤礦塌陷觀測時，一般使用S05型號高精度電子水準儀，測量時需要嚴格執行《家一、二等水準測量規范》的相關規定，且需注意儀器i角、測站等問題。井下測量時，井下貫通測量前需要根據導線長度及儀器的精度，進行貫通誤差預計，貫通后需要進行精度檢查，驗證精度預計的結果；使用陀螺儀定向，加測陀螺邊，可以提高井下導線測量的可靠程度。工程實踐證明，只要嚴格執行相關規范要求，做好質量控制，落實檢查制度，以上方法完全可以滿足煤礦測量工作的精度要求。

參考文獻：

[1]GB 50026-2007.工程測量規范[S].

[2]GB/T18314-2009. 全球定位系統（GPS）測量規范[S].

[3]尚亮,趙春陽. GPS 在礦區地形控制測量中的應用[J].地理空間信息,2012(2).

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[5]寧黎平.GPS RTK技術在礦區控制測量中的應用[J].測繪科學,2009(4).

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Keywords: digital surveying and mapping; Geological exploration; Engineering measurement

中圖分類號：F407.1文獻標識碼：A 文章編號：

0引言

隨著計算機、網絡技術的發展及測量儀器的智能化，特別是全球定位系統技術全面用于大地測量定位，全數字化測圖系統、影像掃描系統、全數字攝影測量工作站等數字化測繪技術裝備以及地理信息系統基礎軟件和應用軟件相繼問世，實現了地理信息獲取、處理、管理和分發服務全過程數字化，測繪生產力水平和生產效率大大提高。已經全面涉入了數字化測繪生產技術，具備了空間定位（GPS系統）、數據采集、外業一體化數字成圖與建庫等技術生產能力。從事控制測量、地形地籍測量、房產測繪工程與精密工程測量、航空攝影測量、地理信息工程、立體模型制作，服務領域涉及土地管理、水利工程、城市建設、房地產開發、公路與鐵路交通、國防建設、基礎測繪、地質找礦與礦山開發。作為一名測繪工作者，筆者簡要談一下對數字化測繪技術和地質工程測量發展應用的認識。

1數字測圖的優點

大比例尺數字測圖有力地沖擊著傳統的平板儀或經緯儀的白紙測圖方法，大有取代白紙測圖之勢，這是因為數字測圖具有諸多的優點。

1.1 測圖用圖自動化。傳統測圖方式主要是手工作業，外作業測量人員人工記錄，人工繪制地形圖，在圖上人工量算所需要的坐標、距離和面積等等。數字測圖則使野外測量自動記錄，自動解算，使內業數據自動處理，自動成圖，自動繪圖，并向用圖者提供可處理的數字地形圖軟盤，用戶可自動提取圖數信息。

1.2 圖形數字化。用軟盤保存的數字地形圖，存儲了圖中具有特定含義的數字、文字、符號等各類數據信息，可方便地傳輸、處理和供多用戶共享。數字地圖不僅可以自動提取點位坐標、兩點距離、方位以及地塊面積等，還 省略 可以供工程、規劃CAD計算機輔助設計使用和供GIS地理信息系統建庫使用。數字地圖的管理，既節省空間，操作又十分方便。

1.3 便于成果更新。數字測圖的成果是以點的定位信息和屬性信息存入計算機，當實地有變化時，只需輸入變化信息的坐標、代碼，經過編輯處理，很快便可以得到更新的圖，從而可以確保地面的可靠性和現勢性，數字測圖可謂“一勞永逸”。

1.4 避免了因圖紙伸縮帶來的各種誤差。表示在圖紙上的地圖信息隨著時間的推移，會因圖紙的變形而產生誤差。數字測圖的成果以數字信息保存，避免了對圖紙的依賴性。

2數字化技術在礦區地質勘查中的應用

2.1數字化測繪工作方法。基礎控制部分，D、E級GPS的布設及選點埋石：根據煤礦區視野開闊，通視良好的實際情況D級GPS網在三等三角點之間布設為點連式、邊連式相結合的GPS網，每個點至少有4條基線與其相連。D級GPS點共布設點位50+，平均邊長1．5km。E級GPS點的布設在D級cPS的基礎上采用點連式的方法進行布設兩已知點問最多布設5個三角形，邊數不超過8條，共布設E級GPS點60+。D、E級平面控制網均采用GPs靜態相對定位測量布網，網形大多由三角形單點連接，少部分三角形邊連接。GPs控制點在測區內分布較均勻，網形合理，強度較高。

外業觀測：數據采集利用美國三臺阿什泰克M單頻接收機標稱精度5mm+2ppm。D進行觀測，觀測時段D級>～60min，E級>～45min，數據采集間隔10s，同步接收衛星頻數最少為5顆，絕大部分為7-8顆，衛星高度角大于15°，接收機與衛星的圖形強度良好。

數據處理：GPs外業數據處理和基線向量采用GPs接收機隨機商用軟件“Loucus軌跡處理軟件”在筆記本電腦上采用獨立基線平差方法進行。GPS網先在WGS-84坐標系中進行三維無約束平差，其目的在于檢核GPS網的內部符合精度，亦即處理由于多余觀測而引起的網內不符值問題，本次作業所有基線向量無一剔除，順利通過了檢驗，然后在基準點已知點的約束下進行二維約束平差，最后提供各點在高斯平面，第33度，帶上的1954年北京坐標系坐標和1956年黃海高程系。高精度均符合量規范要求。

數字化測圖的工作方法：由于測區的D、E級GPs點的密度能夠滿足地形圖的測繪要求，因此本次測圖直接在D、E級GPs點上進行。

2.2常規測圖方法和數字化測圖的精度比較

野外大比例尺數字化測圖的全過程幾乎都是用解析法進行的。雖然最后成果仍表現為圖解的線劃圖，但與傳統的平板儀測圖相比，有著本質的差別。數字化測圖不僅在效率上有很大提高，而且大大減輕了野外的勞動強度，更為突出的是地形圖數學精度的提高。

3數字地圖的發展與工程測量

篇7

摘要： 開采沉陷是煤層采出后引起的一個時間和空間過程。隨著工作面的推進，不同時間的回采工作面與地表點的相對位置不同，開采對地表點的影響也不同。本文以運用自適應Kalman理論為基礎，對礦區地表觀沉降進行動態預報，取得較好的成果。

Abstract： Mining subsidence is a time and space process after coal recovery. With working face advancing， the relative position of different times of working face and the surface are different， and the influence on the surface point are also different. In this paper， on the basis of using adaptive Kalman theory， dynamic prediction of mining area is carried out， The good results have been achieved.

關鍵詞 ： Kalman濾波；地表沉降；動態預報；自適應Kalman濾波

Key words： Kalman filtering；surface subsidence；dynamic forecast；seslf-adaptive Kalman filtering

中圖分類號：P228.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）18-0076-03

作者簡介：于楷（1983-），男，河南周口人，工程師，碩士，2011年畢業于安徽理工大學大地測量學與測量工程專業，目前從事礦山測量技術管理工作。

0 引言

地下采煤，在滿足了國民經濟的需要的同時，也帶來一系列的生態環境問題，其中最嚴重的生態破壞就是土地破壞。開采沉陷預計對開采沉陷的理論研究和生產實踐都有著重要的意義，運用一種可靠的預報方法，以達到地表沉降動態預報的目的，為煤礦開采損害預計及采后塌陷區域的規劃治理、土地復墾、水土流失和生態環境保護等工作提供了科學依據。

實際生產實踐中，不同時間的回采工作面與地表點的相對位置不同，開采對地表點的影響也不同。在實際生產中僅根據穩定后的沉陷規律還不能很好地解決實際問題，必須研究移動變形的動態規律。目前建立預測模型的方法很多，本文選擇Kalman濾波和自適應Kalman方法建立觀測站的預測模型，用前5次的成果為初值，對之后的各次觀測結果進行預測，通過與實測數據的對比來不斷修正模型，并將兩種模型的預報值進行比較分析。

1 基本原理

1.1 Kalman濾波方程

從上述式子中可以看出，與標準Kalman濾波相比，自適應Kalman濾波增加了自適應調節因子αk，改進了狀態增益矩陣Jk。若αk為0，則狀態預測信息X（k/k-1）對狀態參數估計的X（k/k）影響為0，此時自適應濾波就演變成了最小二乘平差。

2 實例分析

2.1 12211工作面概況

12211工作面位于12采區東翼上部，走向長406m，傾斜長185m，平均開采深度240m，煤層傾角3°，平均煤厚8.7m。地表移動觀測站，設計走向觀測線一條，傾斜觀測線一條，走向觀測線與傾斜觀測線互相垂直，分別布置在地表移動盆地走向、傾斜主斷面上，觀測線布設成“十”字型，觀測線布置圖如圖1所示。截止到2015年3月，該觀測站共進行了12期沉降觀測。

2.2 沉降監測動態預報

地表移動監測網需要周期性重復觀測，因此可采用動態數據處理方法，來獲取兩期之間的變形量。運用動態Kalman濾波技術不僅可掌握系統的當前狀態，還可預測系統的未來[4]。

選取了觀測線上具有代表性的兩個監測點Z03和Q08作為研究對象。在本觀測站中，可近似認為各期觀測時間間隔相等，即觀測周期一定，因此我們采用了前5期的觀測數據對下一期各監測點的狀態進行預報，當第6期觀測完后，再由2至6期的觀測數據預報第7期狀態，依次類推。圖2為Kalman濾波數據處理流程圖。

在預報中，同樣采用了標準Kalman濾波和自適應Kalman濾波兩種算法對第6期至第12期的監測點狀態進行濾波預報，表1～表2列出了監測點的預報值，并同相應的實測平差值進行了比較。

2.3 計算數據分析

通過實際計算分析，采用標準Kalman濾波預測模型和自適應Kalman濾波模型進行礦區地表沉降預測均是可行的，能夠滿足精度要求。并且對于整個開采過程中受開采影響較小的監測點，預報效果會較好。如監測Z03，從表1中可以看出，該點各期預報值與實測平差值之差均在2.3cm以內，且兩種方法得出的中誤差分別為1.58cm、1.02cm，預報的精度相對較高。而點Q08受采動影響較為劇烈，則期預報值與平差值之差出現了較大的值，如7.8mm、7.2mm等。

從表1和表2中預報值與實測平差值之差及中誤差的比較來看，采用自適應Kalman濾波算法比標準Kalman濾波算法對監測點各期狀態的預報精度要高。

3 結束語

Kalman濾波模型是一系列遞推公式，其預測模型能實時地進行自我修正和預測。采用標準Kalman濾波預測模型和自適應Kalman濾波模型進行礦區地表沉降預測均是可行的。為了克服一般Kalman濾波器存在的發散問題，本文采用自適應Kalman濾波方法來進行沉降預報，效果很好。根據實例證明，自適應Kalman濾波模型能夠更好地用來進行地表沉降的動態預報。

參考文獻：

[1]呂偉才，秦永洋．孫興平，等．Kalrmn濾波在地表移動觀測站沉降監測中的應用研究[J]．合肥工業大學學報：自然科學版，20ll，34（9）：1370-1374．

[2]宋業磊，路鑫．改進的卡爾曼濾波方法在礦區變形數據處理中的應用[J]．中州煤炭，2009（11）：20-23.

[3]陳蕾，劉立龍，陳東銀．自適應卡爾曼濾波法用于變形監測數據處理[J]．測繪工程，2008，17（1）：48-50．

篇8

Abstract: The coal mining will inevitably involve through projects,through engineering high precision and the most common approach to improve the accuracy is to add survey the top side.The precision of the edge of gyro directly decide the accuracy of the wire.At present,the gyro theodolite can not only be used to direct azimuth,but also to address the accumulation of accidental errors of the underground conductor wire,to improve the strength and accuracy of the downhole control. In particular, additional surveying a gyro side, the differences affect the postion accuracy, and thus there is the subject of the best position to select additional surveying gyro edge. In addition, the location of the encounter point also have a certain influence on the accuracy,so to find the location of the best encounter is also a great improvement of the accuracy.The first part of article discusses the ideal situation that the underground conductor regard as a straight wire.In the last of one , this article takes examples that prediction of the breakthrough error in Xing Fu coal mine ventilating shaft., discussing the best position of an additional gyro-side with the use of mathematical searching method andorientation of gyro-theodolite,comparing with the design of A and B to come to a conclusion.

Key words: breakthrough survey; error prediction; gyro-side; gyro orientation

0引言

貫通測量對采礦生產起著尤為重要的作用，必須采取有效措施保證其測量精度。導線中加測陀螺定向邊可以減少終點的橫向誤差。陀螺定向邊加在什么位置，從而取得最優的成果，是本文要闡述的問題。

1 阜礦集團興阜煤礦貫通誤差預計

1.1 兩井貫通概況

本文介紹興阜煤礦南風井到提升斜井井下貫通工程的概況,由于井內地質構造復雜，以混合抽出式通風作為通風方式，并采取兩井同時以全斷面相向掘進的施工方法。

貫通導線示意圖如圖1：

圖1兩井貫通示意圖

1.2貫通相遇點的最佳位置[4]

最佳貫通位置處的坐標系為圖紙坐標系，即圖紙左下角，橫、豎軸分別為y、x坐標，、為地面和井下導線總個數。 地面導線頂點的重心在軸上投影[5] =544m

井下導線頂點的重心在軸上投影=344m

=75.69+116=119.69m

最后求得最佳貫通相遇點418.134m，即圖上導線25-26邊上一點。如圖2：

圖2最佳貫通位置示意圖

2 興阜煤礦改造風井通方案設計

確定最佳貫通相遇點后，本文設計A、B兩套方案，A方案僅在風井處加測定向邊，B方案還在風井與貫通點之間的最佳位置處加測一條陀螺邊。基本思想為：兩套方案在井上近井點布設、平面聯系測量中采用相同的方法，只是在井下導線測量中采用二種不同的方法。各項測量的誤差參數均根據《煤礦測量規程》中的限差規定反算求得。

2.1 A設計方案與誤差預計

2.1.1近井點布設

采用GPS網測設地面控制點，選用E級精度測設兩井口附近的近井點A、B,為保證GPS網圖形精度，至少應以兩個高級點為基礎，保證精度的前提下根據本礦區實際情況，聯測兩個高等級控制點，采用邊連接的形式。GPS網圖形設計主要取決于用戶的要求，經費，時間，人力以及所投入接收機的類型、數量和后勤保障條件等【2】【3】。

誤差估算如下：

（1）

其中，—固定誤差；b—比例誤差系數；s —A、B兩點距離；—近井點A和B之間的邊長中誤差 。

（2）

其中，—S邊與貫通重

要方向x'之間夾角。

2.1.2井下導線布設

采用索佳SRX2型全站儀測角量邊，標稱精度測角，單棱鏡精度。要求施測按《煤礦測量規程》有關規定，一般邊長160m，各角度獨立測量兩次。

（1）測角誤差(角度獨立測量兩次)：

（3）

—井下測角中誤差；

—K點與各導線點連線在軸上的投影長度，可以直接從誤差預計圖2上量取，其值見表1。

圖2最佳貫通位置示意圖

表1 投影長度統計表

（2）量邊誤差：

(4)—井下光電測距的量邊誤差，一般按儀器廠家給定的計算公

式確定；—導線各邊與軸的夾角，其值見表2。

表2 夾角COS值統計表

（3）井下導線總誤差：

(5)

水平重要方向上的誤差預計。

a地面采用GPS測量誤差引起K點在x'方

向上的誤差

（6）

（7）

其中a、b含義 同（1）式；—兩近井點連線S與貫通重要方向 軸之間的夾角。

b定向誤差引起K點在方向上的誤差：

改造風井陀螺定向的誤差所引起K點的誤差：

(8)

—井下導線起始點與K點連線在y'方向上的投影長度，可由預計圖上直接

量得分別代入公式(7)得：

(9)

c井下導線測量誤差引起的K點在方向上的誤差為：

d貫通相遇點K點在方向上的總中誤差為：

K點在方向上的誤差預計為：

2.2B設計方案與誤差預計

由于實例中導線走向復雜，邊長長度不一，不能適用前文所推導的加測陀螺邊最佳位置公式。此方案與A方案的不同之處在于： 此方案隨意加測一條陀螺定向邊，其他條件

都相同，不做贅述，只說明井下導線布設情況。B方案貫通重要方向上總誤差預計：

(10)

由于在風井和貫通點之間加測了一條陀螺定向邊，將這段導線分成兩段，則導線邊i之前的重心為，B方案不同于A地方在于：

（11）

貫通相遇點K點在方向上的總中誤差為：

（12）

—井下導線測角誤差； —井下陀螺邊定向誤差；

—井下測角中誤差；—各段導線點至本段導線重心點O連線在軸上的投影長度；—由加測陀螺邊的末端點至導線終點的各導線點與K點連線在軸上的投影長度。井下導線量邊誤差，地面導線誤差，陀螺定向誤差和A方案誤差相同，故只要求出此時的最小值時，此方案誤差預計最小，即以不同導線邊加測陀螺方向為變量，求此時極小值。下面利用EXCEL表格計算此式在加測陀螺邊不同位置時總誤差見表3。

表3 誤差統計表

總誤差隨加測陀螺邊位置不同的變化函數

如圖4。

(13)

K點在方向上的誤差預計為：

3 結論

在井下導線中加測一定數量的陀螺邊，可以進一步限制導線偶然誤差的積累，改善井下控制的強度和精度。結合阜礦集團興阜煤礦實例，方案A在沒有加測陀螺邊的情況下K點在方向上的誤差預計為，方案B在邊22--23上加測一條陀螺邊時，K點在方向上的誤差預計為，精度提升19%，非常顯著。結論適用于中短距離的巷道，對于較長距離的巷道或地下線狀工程，可以討論加測兩條或更多陀螺邊最佳位置，從而提高貫通工程的測量精度。

圖4 誤差變化圖

參考文獻

[1]中華人民共和國能源部.煤礦測量規程[Z]，1989.

[2]中華人民共和國建設部.工程測量規范[Z]，2008.

篇9

關鍵字：

測繪工程；專業認證；培養模式；測繪新技術

一、引言

隨著空間技術、計算機技術、信息技術以及通信技術的飛速發展，測繪科學經歷了“傳統測繪”、“數字化測繪”，再到“信息化測繪”的快速變革[1]。特別是2014年1月和2015年6月，國務院辦公廳分別和批復了《關于促進地理信息產業發展的意見》(〔2014〕2號)和《全國基礎測繪中長期規劃綱要（2015-2030年）》，極大地推動了我國測繪地理信息產業發展，在國家政策驅動和國家測繪地理信息局的總體戰略部署下，現代測繪技術突飛猛進，地理信息數據獲取、處理、分發服務等領域的關鍵技術不斷取得突破，測繪行業呈現跨越式發展，這給我國測繪教育提出了新的挑戰，同時也對高等院校培養服務于測繪地理信息行業及相關部門的應用型、復合型人才提出了新的要求。為推進中國工程教育改革，提高工程教育質量，建立與工程師制度相銜接的工程教育認證體系，促進工程教育與企業界的聯系和中國工程教育的國家互認，提升國際競爭力[2]，教育部2006年啟動了工程教育專業認證試點工作，2009年后進入普及推廣階段，標志著我國高等工程教育迎來了一個新的發展契機，并于2015年3月，中國工程教育專業認證協會推出了最新的《工程教育認證標準》（修訂），設置了通用標準和專業補充標準。作為工科特色鮮明的測繪工程專業，我校正在積極按照工程教育認證標準開展測繪工程專業建設及認證工作。為達到工程教育認證標準（2015年版）和“信息化測繪”時代對高校測繪工程專業人才的培養要求，測繪專業應制定符合認證標準、學校定位和適應當前社會經濟發展需要的測繪工程專業培養目標[3-4]，為此提出新的培養目標，即注重現代測繪學科新理論新技術、專業技術能力、工程設計與管理能力、團隊合作、組織與領導能力、繼續學習能力的培養和評價，關注畢業生社會認同感及用人單位的信息反饋，體現新測繪時代高級工程技術人才的本質要求。面對新的培養目標，如何更新教育思想觀念，改革創新人才培養模式是目前測繪工程專業教學改革的當務之急[5]。為此，本文以河北工程大學測繪工程專業為對象，探討工程教育論證建設背景下，為適應當前社會經濟發展對測繪專業人才的需要，在測繪工程專業培養模式方面做的一些改革嘗試。

二、培養模式改革與實踐

（一）融入新技術，更新教學內容

當前，測繪新設備新技術日新月異，使測繪的作業方式、生產手段和組織形式都發生了變化，不僅提高了測繪效率，而且大大減輕了測繪人員的勞動強度。為了保證測繪工程專業學生緊跟測繪新時展步伐，在專業課教學方面應當確保教學內容與時俱進，不斷融入本專業的新技術和新應用的相關知識[6]，引導學生不斷去接受專業前沿信息，以高新技術突出測繪學科的作用。近年來，我校測繪工程專業不斷引進了TrimbleGPS測量系統、低空無人機、軌道幾何狀態檢測儀、三維激光掃描儀等先進設備與技術，而相關課程的教材對最新儀器的使用方法和測量新方法原理涉及的不多[7]，為了使學生對這些新設備新技術相關知識與應用有足夠的了解，相關教師對《工程測量學》、《攝影測量學》、《GPS原理與應用》以及《變形監測及數據處理》等專業課程的教學內容進行重新設計、拓展和深化，并隨著測繪科學的發展不斷更新、完善教學內容，保障教學內容與專業發展不脫節的同時，促進學生對專業的認知，激發學生從事本專業的興趣。

（二）拓展新的實習環節，加強學生專業技能培養

測繪工程專業必須注重實際動手能力與技術應用能力培養，不僅要培養學生外業操作和維護儀器設備能力，而且也要培養學生運用專業軟件進行內業數據處理能力，特別需要加強學生使用測繪新儀器新技術的專業技能培養，促進學生緊跟新時代測繪發展的步伐[8]。因此，在保障傳統基礎測量實習與設計環節的基礎上，包括測量學實習、數字化測圖實習、控制測量課程設計與實習、GPS實習、工程測量課程設計與實習和畢業實習等，對各項實習內容進行整合調整，借助引進高、精、尖儀器設備，拓展測繪新技術的實習環節，如增加多功能全站儀應用實習、軌道精調課程設計、3D激光掃描儀使用與數據處理實習、高光譜儀使用實習、遙感實驗以及工程結合的無人機低空攝影測量實習等。另外，鼓勵學生自主探索，組建測繪機器人、3D建模、GPS定位與技術、低空無人機、遙感等興趣小組，并每年舉辦綜合測繪技能大賽，鍛煉、提高和檢驗測繪工程本科生測量技能，為今后就業增強了競爭力，例如，目前累計成立50人的無人機攝影測量興趣小組，完成了邯礦集團太行礦區、永年廣府古城、平山縣營里鎮石榴溝村等區域的飛行方案設計、無人機航拍、像控點測量、數據處理和立體測圖等工作，激發了學生的學習興趣，提高了學生的專業技能。

（三）開拓實踐基地，提供多樣化工程實踐機會

近年來，我校測繪系在不斷完善校內及邯鄲市內實習場地的同時，積極面向社會，開拓省外、企業實習基地建設，注重校企合作，建立校企聯合的測繪工程專業實習與就業基地。目前，測繪工程專業已與山西省煤炭地質物探測繪院、開灤集團、中煤設計工程有限責任公司、中地數碼集團有限公司、河北博翔地理信息技術有限責任公司以及一些煤礦企業等簽訂了校企聯盟協議和校外實習基地協議，建立了近20余個教學實踐科研基地，并在相應的實踐基地聘請具有高級職稱和豐富工程實踐經驗的工程師進行指導；另外，鼓勵學生在GPS應用、三維激光掃描儀應用、三維校園建設等方面進行工程模擬實踐，開展以“在工程實踐中成長”為主題的項目現場實踐等活動。通過多層次、多領域、多形式、多內容的實踐教學基地建設，為測繪工程專業本科生提供多樣化工程實踐機會，保障課堂理論學習與工程實踐無縫結合，培養學生實際動手能力以及應用理論知識和技能解決實際問題能力，激發創新能力，同時在工程實踐中，有利于培養學生團結合作、愛崗敬業、艱苦拼搏的良好專業素養，為他們今后進入社會打下堅實的基礎。

（四）創新培養方式，實施導師制

在創新培養方式方面，測繪工程系通過一系列輔助措施來對學生進行思想引導、生活指導和專業知識學習輔導，如組建生活和學習興趣小組，對優秀本科生實施導師制。值得一提的是測繪工程本科生導師制在學院最先實施，其做法是：在剛進入大二階段學生中選取成績優秀或動手能力強，具有較強專業興趣的同學，安排測繪系具有博士學歷或經驗豐富的教師作為本科生導師，每位導師可帶3～6位本科生進行跟蹤指導，并在以后學習階段實行淘汰制，目的是為學生提供一種與專業老師接觸和交流的途徑，幫助解答學生思想、生活和學習所遇到的各種問題、特別是在專業課程學習與實踐中遇到的問題，培養優秀拔尖學生的同時激發學生之間良性競爭，以及學生對專業知識和技能學習的動力。目前，測繪工程系本科生導師制已實施3年，從學生成績、參與工程實踐與課題的能力和積極性以及創新項目申請來看，該項制度取得較好的效果。

（五）結合教師科研課題，促進學生綜合能力培養

針對《工程教育認證標準》和我國高等院校的教學宗旨和教學目標，測繪工程專業培養應當鼓勵學生參加科研，科技創新活動，提高學生的科技創新能力。因此，在本科生培養過程中，需要充分利用大學生科研創新項目以及老師科研課題，吸收優秀大學生加入到教師的科研或科技服務項目中來，培養學生針對實際科研問題進行思考分析和尋求方法解決的能力，并讓學生經歷從項目方案設計到組織實施再到驗收的全過程，獲得豐富的實踐經驗。通過產、學、研結合的培養模式以及教師的言傳身教，給學生創造從事測繪生產、科研活動的機會，幫助學生了解學科前沿，引導學生制定研究計劃及撰寫科技論文，不僅有利于學生鞏固和拓展所學的理論知識，鍛煉其實踐與自身創新能力，還有利于提高學生綜合能力[9]；同時也有利于促進教師將科研融入教學，及時給學生灌輸學科發展的前沿和動態信息，提高教學質量。近三年來，在教師的指導下，針對礦區變形監測、土地權屬確定，地籍測量、地形圖測繪、軌道精調、線路測量、邊坡放樣與監測、流域下墊面信息提取、種植結構提取、流域資源環境監測等，測繪工程專業本科生400多人次參與完成教師橫縱向科研課題40余項，申請獲得省、校級大學生創新、創業實踐項目9項，極大地鍛煉和提高了學生的實踐動手能力、創新能力、組織能力、社會適應能力和競爭能力，促進了學生綜合能力的培養。

三、結語

在工程教育認證建設背景下，面對信息化測繪時代和工程教育認證標準對測繪人才的要求，進行測繪工程專業培養模式改革是培養符合當前社會經濟需要的創新性復合型測繪人才的首要任務。本文從更新教學內容、注重學生技能培養、實踐基地建設、導師制和引導學生參與科研等方面闡述了近年來我校測繪工程系對專業人才培養模式的一些做法和取得的成效，不僅為河北工程大學測繪工程專業達到工程教育認證標準相關要求奠定基礎，也為信息化測繪時代測繪人才培養以及其他工科專業人才培養提供一種新思路；但同時應該注意到，測繪專業人才培養必須緊跟測繪時展步伐，因此人才培養模式需要不斷改革創新，并在實踐中得到不斷的改進與完善。

參考文獻：

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[6]胡青峰,馬開鋒,王鐵生,等.測繪工程本科專業教學改革淺談[J].科技創新導報,2015,(22):200-201.

[7]馮甜甜,程效軍.“卓越計劃”背景下測繪工程專業培養方案的改革與實踐[J].測繪與空間地理信息,2015,38(1):27-29,36.

篇10

0 引言

安全工程專業的高等教育在我國近幾十年來正經歷從無到有、逐步發展成熟的過程。安全工程專業的應用領域已到人們生產、生活的各個方面，對于提高安全管理水平、保證公眾的安全與健康、防止特大重大事故的發生和保證人員財產免受損失都有十分重要的意義。而作為一門成長中的新興的綜合性的學科，安全工程學科領域的交叉性、橫斷性、跨學科和跨行業的基本特征突出。如何從本校、本地的實際情況出發，結合市場結安全工程人才培養的需求，確定安全工程專業的培養目標、人才培養模式以及構建合理且具有特色的課程體系，不僅關系的專業的發展方向，而且關系到該專業能否在激烈的人才市場競爭中生存。

1 煤炭行業安全工程應用型高級技術人才培養的必要性

煤炭工業為我國國民經濟的重要支柱產業，在未來相當長的時期內，煤炭作為主要能源的戰略地位不會改變。原煤炭部長王顯政曾指出：兵不強是目前煤炭行業面臨的最嚴重的問題之一，必須發展煤炭教育，建設一支與新興工業化相適應的煤礦技術隊伍。煤炭行業急需各類專業技術人才，包括安全工程專業人才，需要熟練掌握安全基本理論、基本知識；掌握煤礦通風、瓦斯、粉塵、火災、水災以及頂板災害知識，具備各種災害的防治與控制能力；具備能夠進行生產安全管理、安全運行監察，安全培訓、安全評價等綜合性能力；有較強的自學能力和獨立思考能力；有一定的創新能力，有較好的分析問題和解決工程問題的能力的安全工程專業應用型高級技術人才。

安全工程又是安全科學技術綜合科學的重要分支學科，是一個多學科高度交叉和綜合性很強的專業。對于煤炭行業安全工程，更是涉及到地質、力學、電子、機械、空氣動力、化學以及系統工程、管理學、心理學等學科。因此，人才培養模式的制訂上，既不能搞所謂的通才教育，也不能過分強調專業面很窄的專才教育。要圍繞市場需求，從行業特點出發，緊緊圍繞“安全”主線，以煤礦安全為主，其他行業為輔的應用型高級技術人才的培養，充分體現學校的特色和優勢，才更具有活力、生命力。

2 安全工程應用型高級專業人才培養目標和模式

遼寧石油化工大學順華能源學院是按新機制、新模式大學與科研院所合作創辦的一所以能源學科為主的獨立學院。結合學院自身特點，根據人才市場的實際需求，確定安全工程專業的培養目標為：培養德、智、體全面發展，知識、能力、素質協調發展，能分析和解決實際問題，適應礦業安全生產需要，具備安全工程設計施工、安全生產監察與管理等方面的知識和能力，能從事安全科學、技術與工程領域的技術開發、監測、評價、管理和教育等方面的工作，具有創新精神和實踐能力的應用型高級技術人才。

根據學院安全工程專業人才培養目標，制訂的人才培養模式有以下幾方面特點：

①以就業為導向，開展全面素質教育。在公共基礎課上加強基礎素質教育的投入，為將來學生綜合素質發展打下堅實基礎。

②以煤為主，加強適應煤炭行業人才需求的針對性。根據社會人才需求，借鑒一些高校的辦學經驗，根據三本院校學生群體的特殊性，其專業定位在立足遼寧、面向全國，為煤炭行業（含中小煤炭企業）、地方經濟和社會發展提供應用型人才。

③學研結合，注重培養人才的創新性和科學性。依托中煤科工集團沈陽研究院在煤礦開采、煤礦瓦斯與通風安全技術、煤礦產品安全技術等先進的設備條件及科研方面的優勢以及遼寧石油化工大學在師資、教學、學科建設方面的經驗和積累，構建產學研融為一體的創新型人才培養模式。

④“能知結合”，提高綜合能力。我們在注重理論課程教學的同時，加強了實踐教學環節，做到理論與實踐相結合，較好地提高了學生理論聯系實際的能力，培養學生的實際工作技能，提高綜合能力。

⑤“博先于專”，注重寬口徑發展。為進一步拓寬專業口徑、擴大知識面，與采礦、地質、機械、電氣等專業的必修專業基礎課或專業課有機結合，使學生了解本學科內其他專業的專業基礎課及本學科科學技術最新成就與發展趨勢，發展學生個性和特長，充分滿足學生的不同知識需求。

3 重視安全工程專業知識結構的系統性和連續性，優化課程體系

課程設置即要符合培養目標，又要與培養人才所具有的知識結構、能力結構相適應。根據本專業培養目標，優化課程設置，使之成為“傳授知識，培養能力，提升素質”的融會貫通、緊密結合、有機聯系的課程體系。

一是公共課、基礎課知識以“夠用、會用”為原則，適當壓縮公共基礎課和學時比例。并將思想品德素質、文化素質、身體心理素質教育滲透到了公共基礎課程中，全面提高學生責任心、事業心，有較好的文化道德修養，有健康的心理素質，掌握基本的計算機能力以及基本的工程運算應用能力，掌握一門外語，從而提高綜合素質，以適應煤炭行業特殊的生產環境。

二是增設安全大類專業基礎課程的開設。除工程類的專業基礎課程外，為樹立大安全意識，將安全管理學、安全系統工程、安全人機工程學等課程納入專業基礎必修課，突出了學科特色。

三是強化煤礦安全工程的專業核心課程，在設置通風、瓦斯、粉塵、火災、監測監控等專業課程的基礎上，及時增設當前行業關注的水災防護理論以及行業熱點問題——安全評價理論與方法課程，突出行業特色與學校優勢。

四是通過增設有關學生有興趣、市場熱點的大安全專業選修課程，增加對專業選修課程的可選范圍，使學生根據個人知識的需求選課，按照不同方向的研究和社會、市場對人才的需求進行選課。

五是在知識內容方面及時將新技術、新材料、新工藝、新設備補充到教學內容中，保持教學內容的實用性和先進性。

4 以提高應用能力為本位，加強實踐教學環節

安全工程專業其實踐性和綜合性較強，特別是煤炭行業，專業人才應該具備煤礦通風技術及瓦斯、火災、水災、礦塵、頂板災害的防治與控制能力，及時掌握煤礦安全的發展動態，同時應具有獨立思考能力、創新能力、有較好的分析問題和解決工程問題的能力。加強實踐教學環節，不但使學生的理論教學得到進一步鞏固和加強，還可以提高學生的應用能力。

學院一方面積極建設完善采煤模型、礦井通風、礦井安全等實驗室，一方面充分利用沈陽研究院的國家煤礦安全重點實驗室，以及學院的采礦、地質、測繪等地礦類專業及機械制造、自動化等專業的有關實驗室，為本專業課程實踐提供了強有力的支撐。

實習基地建設是學科教學基本建設中必不可少的一個重要環節。除充分利用工程訓練中心提高學生實際動手能力和操作能力外，還有針對性地建立了撫順礦業集團、鐵法煤業集團、沈陽煤業集團、煤科總院撫順分院等涉煤企業為主的實習基地近20多家，為學研和科研工作的開展提供有利條件，同時也對畢業設計及論文的寫作準備素材，拓展思路。

畢業設計環節，結合煤礦生產實際以及老師的科研課題，提供選擇切合實際的畢業設計課題，旨在解決企業一些實際問題，具有一定的工程實踐和應用價值。與此同時，建立健全有效的質量監控體系、科學評價體系，確保學生畢業設計（論文）質量穩步提高。

5 結語

校企合作、立足煤炭、注重實踐，培養安全工程應用型高級技術人才，彰顯學院安全工程專業人才培養特色。培養結構合理的雙師型專業師資和科研隊伍，教學管理有特色，教學質量監控措施得力，使得學院安全工程專業穩步發展。在安全工程專業教育的建設中，還需要特別注意注重教學方法改革，提高教學質量，完善教材建設，注意處理好煤礦安全與大安全的關系，安全工程專業與國際社會的接軌問題，以市場人才需求為導向，發揮沈陽研究院以及遼寧石油化工大學的自身優勢，辦好、辦出自己的特色。安全是人類永恒的主題。隨著科學技術的進步和市場經濟的發展，人們對自身的生命和安全將越來越重視，培養安全工程應用型高級技術人才的高等院校任重而道遠。

參考文獻

篇11

植被在地球占很大的比例，陸地表面的植被遙感觀測和記錄的第一表層，是遙感圖像反映的最直接的信息。作為地理環境的重要的組成部分的植被，與一定的氣候、地貌、土壤條件相適應，受多種因素控制，對地理環境的依賴性最大，對其他因素的變化反映也最敏感。因此人們往往通過研究的地表植被的分布情況、生長的健康狀況、植被不同季節的NDVI值的變化來分析和植被相關的地理環境變化, 通過研究地物各種的信息來研究與之相關的地理環境的狀況，為地表的植被分布、地表沉降監測、全球變化、地表植被覆蓋變化監測等研究提供重要的基礎參數數據。

2 NDVI在礦區地表植被分類中的應用

3 基于NDVI的礦區地表植被指數提取

3.1 基于NDVI的監督分類訓練樣本的提取

密度分割是一種用于影像密度分層顯示的彩色增強技術。原理是將具有連續色調的單色影像按一定密度范圍分割成若干等級，經分層設色顯示出一種新彩色影像。常用于航空像片、多光譜掃描影像和熱紅外掃描影像等單色影像的彩色增強。因地物光譜特性是由其影像密度（灰度）反映的，而人眼對灰度的辨別能力不足以充分利用影像灰度的細微差別所提供的地物特征信息，故密度分割是一種有助于目視判讀的影像密度分析方法。

結論

本文通過經NDVI處理的常村礦、石圪節礦、王莊礦、五陽礦、漳村礦五個礦區的SPOT2/4衛星遙感影像的研究，依據礦區植被類別對應的NDVI值進行的監督分類，分析植被分類結果表明：

（1）、礦區地表的植被受季節的影像是十分的明顯的，其植被的NDVI值隨著季節的不同的呈現出一定的變化規律，從這些變化規律中我們可以知道自然環境的變化對地表植被影響是十分明顯的。

（2）對于礦區的植被分類,我們必須把季節因素和氣候水分考慮進去,因此礦區植被類別處于動態變化當中。同時也說明基于NDVI方法提取監督分類的訓練樣本是一種有效的途徑。

（3）由于冬季和春季初期植被指數比較低,可以選擇這個季節做地表礦物的巖性分析和解譯,有利于排除植被因素的干擾。

參考文獻:

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篇12

【文章編號】0450-9889（2017）03C-0120-03

工程專業認證是我國高等教育評估體系的重要組成部分，是提高工程教育質量的重要途徑。2013年6月19日，我國成為《華盛頓協議》簽約預備會員，標志著我國的工程教育認證體系初步具備了與國際認證的“實質等效”性。其中，2015版工程教育認證通用標準明確指出：“專業必須有明確、公開的畢業要求，畢業要求應能支撐培養目標的達成。專業應通過評價證明畢業要求的達成。”因此，評價學生的畢業要求達成情況，評估培養的畢業生是否合格、是否達到了制定的培養目標就顯得尤為重要。本文基于2015版中國工程教育認證通用標準規定的畢業基本要求，對湖南科技大學采礦工程專業學生進行了畢業要求達成度評價，分析存在的主要問題，并提出對策。

一、畢業要求達成度評價機制

采礦工程專業學生畢業要求是通過一系列的課程教學、實踐教學和其他輔助教學過程來實現的。根據畢業基本要求，設置了相應的教學環節。專業畢業要求的達成情況按照制定的11條畢業要求內容進行評價。

（一）評價對象。采礦工程專業畢業要求達成度評價的對象是制定的每一條畢業要求、各條畢業要求對應的指標點及各個指標點所對應的支撐課程，進而構成以支撐課程、指標點、畢業要求為主線的三重評價對象體系。

（二）評價原理。采礦工程專業畢業要求達成度評價采用課程考核成績分析法，以課程考核材料為主要評價依據，對各門課程（包括實驗教學、實習教學、課程設計、畢業設計等在內的所有教學環節）達成畢業要求的情況進行定量評價。通過統計某項畢業要求指標點在不同課程中的相應試題的平均得分比例，并賦予本門課程貢獻度權重，最終計算得出該項畢業要求的達成度評價結果。

（三）評價依據。畢業要求達成度評價的依據材料為所有參評課程的所有考核材料，包括考試試卷、大小作業、實驗報告、實習報告（認識實習、生產實習和畢業實習）、課程設計、畢業設計等。但是，專業認證評價小組在進行各課程達成度評價前，需對選取的評價依據材料進行合理性認定，符合要求的才可以用來評價。

（四）評價機構和評價人員。畢業要求達成度評價是工程專業認證程序中重要的一個環節，學院及教學系部都應該高度重視。首先，要成立專門的畢業要求達成度評價領導小組，小組組成人員包括學院主管教學的副院長、采礦工程系主任以及分管教學的副主任、采礦工程專業部分資深教授。其次，參與評價的人員涵蓋了采礦工程專業所有任課教師及為采礦工程專業學生開課的相關專業教師。

（五）評價周期。畢業要求達成度評價的周期為2年，即在每屆采礦工程專業學生的第二學年末與第四學年末分別進行畢業要求達成度評價。

（六）評價標準與結果。依據本校的辦學體制、辦學特色、采礦工程專業的培養目標、畢業要求，結合R堤氐恪⒔萄效果、教學經驗，由采礦工程專業工程認證工作領導小組研究討論，將畢業要求達成度評價合格標準值設定為0.65。即每條畢業要求對應的指標點的最小評價值大于等于0.65，則判定該項畢業要求達成。在評價工作完成后，要總結、整理形成“畢業要求達成度”記錄文檔，包括“畢業要求達成度評價表”“課程達成度評價表”等，根據制定的畢業要求達成標準明確評價結果是否“達成”。

二、畢業要求達成度評價方法與步驟

科學、完善的評價機制是畢業要求達成度評價的前提和重要保證，是達成度評價高效開展的基礎，而合理、便捷、可操作性強的評價方法與步序是畢業要求達成度定量評價按質保量完成的直接途徑。達成度評價以畢業要求為出發點，又以畢業要求為落腳點，通過對各個教學環節、教學活動進行具體評價計算，獲得各項畢業要求的評價結果值。畢業要求達成度評價具體的步驟如圖1所示。

（一）制定畢業要求。依據中國工程教育專業認證通用標準、湖南科技大學的辦學理念、采礦工程專業的培養目標及培養方案，經學院工程專業認證領導小組、工作小組會同行業、企業專家，充分研究討論，共同制定采礦工程專業所培養的畢業生要求達到的內容。

（二）指標點、課程體系及達成度目標值。由學院工程教育專業認證工作領導小組會同采礦工程專業責任教授對每項畢業要求進行詳細分解、闡釋；根據采礦工程專業的特點及教學的實際情況，確定每條指標點所支撐的課程（一般不超過3-4門）。值得注意的是，此處的支撐畢業要求指標點的教學課程應該是教學計劃與培養方案明確了學分值及考核方式的教學活動與教學環節。然后，依據各門課程對指標點的貢獻度大小，為它們分配合理的“權重”值，各個指標點的支撐課程權重值的和等于1。

（三）評價依據的合理性確認。畢業要求達成度評價所采用的基礎數據、原始數據來源于參評的各門課程的考核材料，若是基礎數據不符合要求、存在問題，那么得出的評價結果也就不準確、不可信。因此，在進行各支撐課程的達成度評價之前，采礦專業認證達成度評價小組必須對課程的考核材料如課后平時作業、報告、設計、試卷、大作業等進行合理性確認。主要包括以下幾個方面的內容：

1.課程考核的內容是否完整體現了對相應畢業要求指標點的考核（試題的難易度、題型比例、覆蓋面等）。

2.考核的形式上是否合理（除了學期末的課程試卷筆試外，是否采用了大作業、小論文、大設計的形式考核）。

3.在課程考核成績的認定上是否嚴格。

對于評價依據的認定應明確給出是“合理”還是“不合理”的結論；要是評價依據“不合理”，那么應該舍棄該評價依據作為基礎數據進行課程達成度評價。

（四）課程達成度評價。基于經過合理性確認后的支撐課程的各類考核材料（主要包括期末考試試卷、報告、小論文、設計、大作業等），開展該支撐課程對各項畢業要求指標點的達成度評價。主要過程為：（1）選取評價樣本，針對待評價的支撐課程，根據學生人數的數目，選取具有代表性的考核材料樣本，即樣本中好、中、差的數量比例大概相等，簡化的做法為選取一個教學班的課程考核材料；（2）待評的支撐課程對應所分解的某條指標點的達成度評價結果的計算公式為：

（五）分項畢業要求達成度評價的計算。課程達成度評價結果及畢業要求指標點達成度評價結果均采用最小值的規則，即支撐課程的評價結果取評價周期內各年度最小值，而某一項畢業要求的評價結果取各指標點的最小值，若最小值大于等于所規定的評價標準則該項畢業要求認定達成。將獲得的各支撐課程的評價值進行疊加，得出對應指標點的評價值，進而可以求得該項畢業要求的達成度評價結果。最后，根據上述評價機制所確定的評價達成標準，判定此項畢業要求是“達成”以及“未達成”，并作出必要的問題說明。

三、畢業要求達成度評價實踐

下面將以湖南科技大學資源環境與安全工程學院采礦工程專業2016年度進行的工程教育認證為例，探討專業認證過程中畢業要求達成度評價環節的具體實施，其中詳細的評價計算是根據“畢業要求3”進行的。

（一）畢業要求。根據2015版中國工程教育專業認證通用標準要求，結合湖南科技大學采礦工程專業2015版培養方案、培養目標，由學院教學指導委員會，并邀請煤炭行業、企業專家進行研討，確定采礦工程專業培養的畢業生要求達到11項的具體內容。

（二）指標點分解、支撐課程及權重值。學院工程教育專業認證工作領導小組會同采礦工程專業各責任教授組織討論，對制定的每項畢業要求進行詳細分解。在此基礎上，依據培養目標、通用標準要求確定2-4門課程作為每條指標點的支撐課程，并由各門支撐課程對畢業要求的貢獻度合理分配“權重”值。以采礦工程專業“畢業要求3：掌握礦山開采方法與巖層控制、礦山壓力及巖體工程測試、礦山災害控制等專業知識，能夠設計滿足特定需求的資源開采方法、礦井生產系統、礦井安全系統、井巷（或隧道與硐室工程）和工藝流程等”為例，將其分解為4個指標點，每個指標點均對應了2-4門的支撐課程，并分別賦予了表征支撐強度的權重值，每條指標點的目標達成度為1。“畢業要求3”指標點分解及其達成度目標值如表1所示。

（三）確認評價依據的合理性。對“畢業要求3”各指標點支撐課程的考核材料（試卷、作業、報告、設計等）進行考核內容、考核形式、考核成績認定是否嚴格等方面進行合理性確認，然后給出該課程評價依據是“合理”還是“不合理”的結論。表2為指標點3.1中課程煤礦開采學的合理性確認表。

（四）課程評價及畢業要求達成度評價計算。在對“畢業要求3”的各支撐課程的評價依據進行了合理性確認后，分別針對2010級和2011級采礦專業學生的考核結果開展課程達成度評價。以煤礦開采學為例，抽取2010級采礦2班及2011級采礦1班的期末總成績為樣本進行統計，根據評r值公式計算出煤礦開采學對“畢業要求3”各指標點的達成度評價結果（如表3所示），最終結果一項取兩年中的最小值。

根據以上同樣的方法，抽取2011級和2010級班級的其他課程考核材料樣本，完成各自對“畢業要求3”指標點達成度的評價值。最后，將“畢業要求3”的13門支撐課程的達成度評價結果進行匯總填表，如表4所示，并對各指標點的評價值求和，取最小值作為“畢業要求3”的最終評價結果。由表4可知，“畢業要求3”的達成度評價值為0.71，結果為“達成”。

（五）存在的問題與對策。畢業要求達成度評價是對畢業生培養質量的一次檢查，是評價專業培養目標、畢業要求的達成情況，是當前教學狀態下工程教育專業教學效果、教學質量的信息反饋過程。本次采礦工程專業“畢業要求3”的達成度評價結果雖然為達成，但是仍反映了一些不足與問題：一是對礦井初步設計、采區設計、硐室施工設計能力不足、現行有關礦井法規、規程、規范不夠熟悉；二是設計圖紙、報告質量不高。應進一步重視和加強課程設計及畢業設計對應的實踐教學環節的考核，嚴格執行實綱。

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篇13

工程地質是地質學中直接面向工程應用的而一個學科分支，是將地質學理論應用于工程實踐的一門學科。工程地質學研究人類在工程建設活動中與自然地質環境有關的地質問題，以地質環境與工程建設二者相互制約、相互作用、相互和諧的關系以及由此產生的地質問題為研究對象。包括對工程建筑有影響的工程地質問題和對地質環境影響的環境地質問題。該專業除要求學生擁有扎實的巖石、地質構造、地層學等基本地質知識外，還需要掌握野外工程地質工作的基本技能和方法。為此，中國礦業大學煤礦工程地質研究所（系）利用杭州市區豐富的地質教學資源，開展了多年的大學生工程地質野外實習教學工作，取得了較好的效果，本文結合杭州工程地質野外實習教學的內容進行一些有益的探討。

一、杭州實習區概況

杭州市及近郊一帶位于浙江省北部，處于長江三角洲之南緣、杭州灣西側，地理坐標為東經120°09′、北緯30°15′。西倚群山，東、北接杭嘉湖平原，南臨錢塘江。其自然地理位置屬天目山余脈與平原交接處的低山丘陵地帶。1.地層。杭州地區東、北部平原區多為第四系地層覆蓋，中部及西、南部低山區丘陵區基巖大面積廣泛出露，大致以西湖為中心，西、南兩側呈弧形環抱，從向內古生界沉積巖層及中生界火山碎屑巖系由老到新依次呈弧圈型條帶狀出露。巖漿侵入巖僅上天竺新近發現有輝石閃長巖小巖體局部出露外，主要為中—酸性脈巖零星分布。地層從老至新分布為：奧陶系（僅出露其上統上段文昌組）、志留系（總厚1393m，上、中、下統均有出露）、泥盆系（下、中統在本區缺失）、石炭系（下統地層缺失）、二疊系（本區僅有下統地層出露）、白堊系（區內僅出露下統地層）、第四系（本區下更新統缺失）。

區內巖漿侵入巖分布零星，僅于上天竺附近、公路南東側見一小巖體，侵入于西湖組地層中，為輝石閃長巖體，深灰色，細粒結構，斜長石、角閃石為主，少量正長石、石英、黑云母及輝石，暗色礦物多為綠泥石或方解石交代。其侵入時代為燕山早期第一階段，相當于晚侏羅紀，與上侏羅統黃尖組火山巖的地層時代基本一致。據物探及區域資料深部有相當規模的中酸性花崗閃長巖的隱伏巖體存在，出露巖體為其在地表的局部露頭，輝石閃長巖應為花崗閃長巖體的分異產物。

2.地質構造。杭州地區大地構造位置屬于揚子準地臺、錢塘臺坳、余杭—嘉興臺陷。區域構造為西湖復向斜。南東側為北東向肖山—球川深斷裂沿富春江、錢塘江一線展布，北西側為北東向茅草山—石蕩隱伏斷裂，向斜南西端受北西向孝豐一三門灣大斷裂沿留下鎮西南橫街上—茶科所一線所切割，而北東端為北西向祥符橋—南星橋隱伏斷裂所截。褶皺大致以西湖為核心，西、南兩側弧形環抱，呈弧圈型條帶狀展布，外圈為奧陶系、志留系老地層，核部為較新的下二疊統地層，自外而內由老到新依次出露。斷裂主要為北東向斷裂、北北西向斷裂、北北東向斷裂、北東東向斷裂以及南北向斷裂。區內巖層節理普遍發育，且方向有多組，沿上述各組斷層方向均有發育。

3.山水地貌。杭州西郊群山環抱西湖，水光瀲滟、山色蔥郁，北、東一片廣闊平原。杭州山水有湖光山色之盛，山、石、洞、泉之美，地貌類型多樣。北東向延伸并向南西揚起的西湖復向斜構造，使杭州地勢自南西向北東逐漸降低。區內總體可分為山地、平原兩大地貌單元：西湖的西、西南大部分地區為低山丘陵區，北、東、南側為平原區。低山丘陵區內又可進一步分為低山丘陵與山麓溝谷兩個小區。平原區分為西湖及北側菬溪流域的湖沼沖積平原小區和東南側錢江流域的沖海積平原小區。

二、工程地質實踐教學

工程地質實習是工程地質專業本科教學中十分重要的教學環節，是該專業4年教學中必不可少的實習。是學生在學完土質土力學、巖體力學、工程地質學基礎、工程地質勘察等課程理論知識的基礎上，按工程地質選址勘察、初步勘察階段的技術要求，通過對工程地質條件的野外實地考察、測繪和有關勘察手段使用的現場參觀和實踐，使學生獲得工程地質實踐的感性知識并鞏固和深化理論，促進理論與實際相結合，為今后從事工程地質選址勘察或勘察工作打下初步基礎。

1.實習內容和要求。巖石、土的肉眼鑒定，地層剖面觀察；褶皺和斷裂構造的基本判識；巖體結構面類型、結構體形狀識別，野外鑒別和判識不同巖體結構類型，巖體結構面測繪統計；土體結構類型識別；地下水類型及水文地質條件的了解；各種環境地質及不良地質現象（滑坡、溶洞、坍塌等）野外識別、調查、測繪，成因和對場地穩定性影響初步分析和評價；以掌握工程地質測繪工作方法為主，并參觀了解靜力觸探、標貫、鉆探編錄和取樣等工程地質勘探手段；在了解杭州市區區域地層、構造等基礎上，以浙江大學附近區為主，通過工程地質測繪，資料收集，編制工程地質剖面圖、平面圖和選址勘察文字報告。

2.實習教學。實習分為四條路線，路線一為大橋地層剖面路線，六和塔錢塘江大橋北鐵路線八卦田玉皇山；路線二為錢塘江岸—南高峰不良地質現象調查路線；路線三為浙大—青芝塢—靈峰—玉皇山—玉泉；路線四為浙大—黃龍洞—蝙蝠洞。

實習內容為系統識別杭州地區地層巖性及其分界標志層；進行巖性描述，對出露巖石的顏色、成分、結構、構造、化石和風化程度等進行觀察和描述，掌握觀察方法和描述要點并采集巖樣標本；巖體結構類型野外判別方法；滑坡識別、形態測繪等；洞穴調查、測繪；落水洞、巖溶塌陷調查；巖體節理裂隙統計；判識地貌單元及確定分區界線等內容。

三、工程地質實踐教學方法探討

工程地質學是一門實踐性很強的科學，很多的工程地質現象，僅通過書本上的概念、理論而不配合一定的實習，是收不到良好的教學效果的。正如俗話所說“實踐出真知”，充分說明了實驗實習教學的重要性。通過實習可以驗證、鞏固和學習與實驗有關的理論知識，加深對學科知識的理解，培養學生符合辯證唯物主義的、實事求是的科學思維和嚴謹的工作作風，激發和培養學生的創造能力。

1.激發學生對工程地質的興趣。杭州作為實習基地本身對學生即是很大的吸引力。在實習過程中循循誘導學生對工程地質專業的熱愛。啟發式教學具有多種功能，通過啟發教學，能激勵學生的興趣和探索精神，調動學生的主動性和積極性，從而使學生切實地掌握知識和技能，促進學生智力因素、非智力因素以及思想品德的形成和發展。每一條實習路線，都要在實習前布置好任務；每爬一座山，都要每位同學抱著征服高山的勇氣，去翻越它，研究它，并對工程地質現象了然于心。對率先完成任務的小組要給予獎勵。在山上野餐時，表演節目活躍氣氛。激發同學的實習熱情。在實習過程中，老師應該對實習地的風土人情、歷史地理有所了解，把地質現象與人文知識、風俗習慣、經濟發展聯系起來。比如某些特殊地形地貌在古代兵家戰爭中起過什么作用；一個地區的地層與該地的聞名土特產有什么關系；某些因地質作用形成的湖光山色在當地有哪些民間傳說，在旅游業中起到什么作用等。這些都會增強學生對大自然的興趣，從而也增強對工程地質的興趣。

2.培養學生的獨立觀察能力。科學研究是從觀察開始的，工程地質學更是如此，有的人對豐富的地質現象熟視無睹，而有的人則善于觀察并有所發現，二者的區別在于對觀察的重視不夠，觀察能力不同。野外實習是培養學生觀察能力最具體而有效的方式。做到勤于觀察、善于觀察。勤于觀察是指學生能積極主動地進行獨立觀察。野外實習時，對欲讓學生觀察的現象，老師一般都作了預習，心中有數。切實而有效的方法是讓學生自己去觀察、去發現，老師可通過提示、點撥要觀察內容。善于觀察是指把看到的不同現象進行對比，找出其本質上的成因聯系。實習時老師可給學生示范，抓住兩至三個現象深入剖析，學生便可舉一反三，掌握思路和方法在此過程中，老師應特別注意鼓勵學生提出自己的看法和解釋，即使錯了也沒關系。

3.培養學生的團隊協作精神。任何工程都是一個系統工程，都需要團結協作、分工明確，在很多情況下，單靠個人能力已很難完全處理各種錯綜復雜的問題并采取切實高效的行動，所以團隊合作精神的訓練也是非常重要的。可以通過地層實測剖面和獨立填圖階段訓練學生團隊合作精神，在進行工作前，需按掌圖、記錄、定點、測量產狀和采集標本等任務分工，對最后成果的整理分析也要采用討論式的方法上各小組的成員都發表意見，集思廣益最終完成圖件的繪制，杜絕單打獨斗。

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