精化课堂（通用7篇）
精化课堂 篇1
一、趣味性
《数学课程标准》指出;“人人学有价值的数学, ……, 学生的学习内容应该是现实、有趣、富有挑战性……”小学生具有好奇心强、求知欲旺、思维活跃的特点, 他们的学习一般都是从兴趣开始的.我们在设计作业时, 应从学生的年龄特征和生活经验出发, 设计具有趣味性的数学作业.趣味性的作业设计, 有助于学生的求知兴趣持续发展, 以至于延伸课堂空间, 使学生研究、探讨数学的潜力在课后得以充分发掘, 成为一个学习的热情参与者和主动者.特别是对于小学生而言, 趣味性的作业更是让他们学习数学的过程成为了一个生动活泼的、主动的学习过程.
二、生活性
教育家苏霍姆林斯基说:“知识加以运用, 使学生感到知识是一种使人变得崇高起来的力量, 这是兴趣的重要来源.”数学练习的设计一定要贴近学生熟悉的现实生活, 不断沟通生活中的数学与教材的联系, 使生活和数学融为一体.这样的数学练习才能有益于学生理解数学.让学生体会生活中处处有数学, 从自己身边的情景中可以看到数学问题, 运用数学可以解决实际问题.让学生觉得学习数学是有用的, 使他们对学习数学更感兴趣.
三、层次性
学生正处于身心发展的关键时期, 由于受不同的文化环境、家庭背景及自身因素的影响, 学生之间存在着数学知识和数学能力的差异.我们的教育是面向全体学生的教育, 应该让每一名学生都能在数学上得到不同的发展, 为此, 在设计家庭作业时切忌“一刀切”.我们应该从学生实际出发, 根据不同层次学生的认知水平设计出具有层次性的家庭作业, 让学生能自主地、富有个性地参与不同的练习.
四、自主性
学生是学习的主人, 教学中应该充分发挥学生的主体性然而多数时候的家庭作业都是由老师布置, 学生做.长此以往, 养成了学生等待作业的习惯, 极大地限制了学生主体性的发挥.为了充分尊重学生的主体地位, 发挥学生的主体作用, 数学作业布置的方法应以学生为中心, 要求教师由以往的知识布置者转变为策划者, 并以教材的教学要求为依据, 尽可能让学生对自己的作业进行自我设计, 自我控制, 自我解答, 让学生真正成为一个学习的主动者、探索者和成功者其中自选作业、自编作业和自批作业都是很有效的形式:自选作业, 就是让学生根据自己的实际情况, 自己选择课本上的练习题作为作业;自编作业, 就是让学生根据某节课的内容自己设计试题, 并写出答案作为作业;自批作业, 就是让学生把某一次的作业与同学交流, 让同学当小老师进行批改通过这样的自主性作业, 学生不仅对所学的知识进行了巩固, 而且使自己的数学能力也得到了进一步升华.
五、开放性
《数学课程标准》强调数学学习要结合学生已有的知识, 设计探索性、开放性问题.开放性问题不但有利于培养学生的应用意识和能力, 而且可以使学生在解题过程中形成积极探索和创造的意识, 为调动学生的积极性, 培养他们的创新精神提供了广阔的驰骋空间.
六、拓展性
1. 加强指导, 循序渐进
数学日记是学生真实记录数学学习的情况, 它可以反映学习过程中的新发现、新思路, 表达对数学的独特理解.它是数学知识积累的一种路径, 是学生成长的一种见证, 是自主学习的一种载体, 是课堂作业的一种补充.我们提倡学生写数学日记, 目的是减少其他机械性的作业, 以数学日记代替数学作业, 激发每一名学生的学习积极性、主动性.写数学日记一开始对学生来说是一件新鲜事, 但也是一面双刃刀, 开展不好会流于形式, 因此老师的适当指导显得尤为重要首先, 针对学生无从下手, 不知道该写些什么这一状况, 老师有选择地提供范例, 让学生试着模仿;当学生的数学日记能从短短的三言两语写到洋洋洒洒的几百字时, 老师可以布置命题日记, 选择专题, 如“名题介绍”、“教你一招”, 帮助学生挖掘素材, 寻找切入点, 久而久之就可以让学生自主选择素材.
2. 改进教学, 丰富素材
课堂是学生学习的主阵地, 只有让学生充分参与到充满活力的课堂中来, 才有可能写出精彩的数学日记.因此, 教学时可以有意安排一些生动有趣、富有挑战性的数学实践活动, 为学生创设开放的研究氛围.其次要为学生提供更多探索的时间和空间.画家画画讲究留白, 目的是给欣赏者留有遐想的余地.数学教学同样可以而且应当留白, 如“为什么四年一闰, 百年不闰、四百年又闰?”“分数缘何而来?”这些完全可以让学生自己去查阅资料, 明白其中的道理, 然后以数学日记的形式表达出来.
3. 关注差异, 注重评价
安排学生写数学日记的最终目的是为了促进学生自主学习, 而不是增加学生的学习负担, 因此在布置数学日记时要注意根据学生的认知水平、思维能力的不同层次提出不同的要求.如思维能力一般的学生可以先写些纯粹知识性的整理类日记;思维敏捷的学生可在此基础上写一些独到的解题思路、方法或是一些研究性的、开放性的题材;实在有困难的可以尝试一周写一次自己上课感受.只要是学生的数学日记, 教师都要及时进行反馈与评价, 评价时要善于捕捉、发现精彩, 以鼓励为主, 让学生有信心、有恒心写好数学日记.
美国教育家华特·科特涅斯说:“语文学习的外延与生活的外延相等.”数学学习又何尝不是如此?生活中有诸多问题与数学息息相关, 只要我们做个有心人, 紧紧抓住数学与生活的联系, 精心设计“数学作业, ”定会让灵性涌动我们智慧的课堂.
精化细节管理,赶超行业巅峰 篇2
关键词：高速平稳,经济发展,精细管理,管理理念
在油气开采行业中,随着企业的不断发展带动生产的逐步深入,资源的不断减少及资源本身的不可再生性,导致投资增长与效益降低的矛盾不断加大,采收管理的复杂程度日益加深也使企业的管理难度不断上升,如何在新的形势下保持高速平稳良性发展一直是资源企业探索的难题。众所周知,以往我国的资源型企业一直处于粗放型的管理模式,在国际同行业竞争中的优势不断降低,直接威胁企业未来的发展大计。要使企业实现持续、快速、健康的良性发展,就必须实现企业管理方式的根本转变,即由粗放型管理向精细型管理转变。在这种形势下,精细化管理,作为一种新型先进的管理方式,受到广大企业的认可,一经推广取得了良好的经济社会效益,受到了广泛的使用与好评。
一、要树立精细管理意识
精细化管理首先是一种意识、理念和认真的态度,也是一种精益求精的文化。精细化管理由来已深,在我国早在春秋时期,思想家老子就提出:“天下大事必作于细,天下难事必作于易”的观念。海尔总裁张瑞敏说过,把简单的事做好就是不简单。伟大来自于平凡,往往一个企业每天需要做的事,就是每天重复着所谓平凡的小事。一个企业有了再宏伟、英明的战略,没有严格、认真的细节执行,再好的决策,也是难以成为现实。古语云“泰山不拒细壤,故能成其高;江海不择细流,故能就其深。”在这个细节致胜的时代,对于我们这个已经开发40余年的油田企业,要想继续做大做强,就只能在细节上下工夫,从细微处找潜力。不论是从企业的内部管理,还是外部的市场营销、客户服务,细节问题都可能关系到企业的前途。为积极响应石化集团和管理局的关于《持续开展“比学赶帮超”工作的指导意见》,加大“精细化管理”的力度,
二、细化“对比点”,在“比”中全面提高
在以往的比较中,我们注重与同行业的先进比,与历年的业绩比,都取得了不俗的成绩。今年,中心在对比中实施细化方案,即“择取计划。”中心的理念是:每个人都有自己的优点,没有完全一无是处的人,伟大的教育家孔子也曾说过:“三人行,必有我师焉!择其善者而从之,其不善者而改之。”企业也是一样,即使部门业绩相对落后,也一定有值得我们学习闪光点。因此,中心将所有人员组织一起,深入讨论中心与同行业相比的优势与劣势并一一列出,在大家都认可后制定成表,同时发给每个人,请他或她针对中心的优缺点提出自己的建议,优点如何继续发扬,是否存在困难,缺点是怎样造成的,用什么办法克服改正……这样的举措让中心干部职工都投入到中心发展的思考中,同时也使大家获得一个沟通交流的平台,在中心发展的讨论中提高既理清了中心发展脉络,也增强了大家对中心荣誉的归属感。方式耳目一新,收获硕果累累,通过一系列的动作,使全中心干部职工都对中心有了新的认识,对将来的发展规划也有了新的目标。
三、强化“学习点”,在“学”中逆流而上
由于涉及领域广,专业全面,对预算人员的个人业务要求相对较高,尤其是采油厂处于油田后期开采阶段,对新工艺、新材料等新型采油技术应用频繁,如果预算人员不能及时掌握相关知识,就有可能错误判断该工艺在工程中的安装使用方式,在预结算中出现纰漏,甚至造成投资流失等严重后果。新工艺,新技术的大量应用也使预结算难度进一步加大,对预算人员的业务素质无形中提出了更高的要求。针对这一问题,中心领导全面考虑,结合中心人员实际制定行之有效的学习工作方案。首先将中心人员按专业特长进行领域划分,由经验丰富,业务突出的骨干带队,成立地面建设工程组,矿区建设工程组,钻井工程组和作业工程组,分别负责相应业务口的预结算工作。中心定期对组员进行业务考核,对业务水平高和进步较大的同志给予鼓励,对在工作中突出解决各类疑难点问题的同志给予表彰,同时列入奖金先进等考核中,以先进促后进,形成良好的学习氛围,激发中心人员学习业务的主动性与紧迫感。同时积极与上级定额部门交流沟通,选派优秀人员参加定额处组织的各项定额造价培训,不定期组织中心内部“今天我来讲一讲”的业务交流活动,均取得了很好的效果。在拓展业务知识的同时,中心鼓励大家学以致用,积极参加上级部门的各项造价管理竟赛活动,2010中心共完成4篇造价分析成果,其中《中二北Ng5稠油化学蒸汽驱先导试验项目造价分析》、《孤岛油田精密微孔滤砂管水平井石油工程造价分析》和《孤一联消防系统改造工程造价分析》获中石化造价管理中心造价分析成果一等奖,受到了采油厂和上级主管部门的一致好评。
四、落实“赶超点”,在“赶”中开拓进取
知己知彼,百战不殆。剖析自身的优缺点,分析与同行业之间的差距和优势,中心制定了详细的“赶超计划“,即要求中心干部职工认识自我,树立目标,由党员干部牵头,制定全年的工作规划和学习目标,自觉公布由中心审核,主动加入考核体系中,从“要我去做”上升到“我要去做”,增加队伍整体的业务水平,提高中心的核心竞争力。中心为每个人都制定了“赶超愿望表”和“誓言胸牌”,详细记录每个人每个季度的工作目标和赶超愿望,同时将自己的一句誓言写在日常佩戴的胸牌上,既时刻提醒自己,也让大家监督,将压力转换成动力,以“逆水行舟搏浪深”的精神不断超越自己,实现目标。
五、不忘“帮扶点”,在“帮”中凝聚真情
由于定额工作的特殊性,每个人都可能在工作中遇到难题,有时仅靠一个人很难完成,中心领导考虑到这个情况,成立了由领导牵头的“帮扶小组”,按期了解每个人工作的进度和质量,对出现的重点难点问题进行集中处理,避免由于个人牵扯精力过大影响工作进度。同时,中心本着“亲情文化”的管理理念,针对中心每个职工的家庭、工作等实际情况,对遇到困难的同志伸出援助之手,全心全意的处理他们遇到的难题,帮助大家解决后顾之忧。“一枝独秀不是春,百花齐放春满园”,“帮扶小组”的成立,解决了大家在工作生活中的难题,增加了中心职工的凝聚力和自豪感,也是中心工作上了一个又一个新台阶。
六、计划“超越点”,在“超”中规划未来
“今天成绩取之不易,要巩固今天取得的成绩,在此基础上去拼搏明天提升的空间”,这是中心给每个人的一句忠告。记得有人说过这样一句话:做事就好比烧开水,99℃就是99℃,如果不再持续加温,是永远不能成为滚烫的开水的;同样,如果加温减缓或停止,那就很可能从99℃下降到98℃甚至更低,与成为开水的目标越来越远。自我超越也是一样,保持住每一个平凡的1℃,再去冲击更高的上1℃,在细节上精益求精,才能真正达到沸腾的目标。要想超越,就必须从小做起,从细做起。小事不可小看,细节彰显魅力。当我们集中精力,想在平凡的岗位上创造更大的价值时,就要心思细腻,从点滴做起,以认真的态度做好工作岗位上的每一件小事,以认真负责的心态对待每个细节.只有认真“烧好每一个平凡的“1℃”,才有可能不断超越,最终成功!
浅谈数学教学语言的精化 篇3
著名教育家乌申斯基深刻的指出:“教师高度的语言修养是合理地利用时间的重要条件, 在极大程度上决定着学生在课堂上脑力劳动的效率。”作为一名数学教师, 如果只是侧重对数学问题的研究, 而对教学语言不给与专门的、充分的关注, 是不利于课堂教学的有效进行, 不利于学生数学学习的发展, 不利于教师自身教学水平的提高的。所以, 数学教师在课堂上所运用的教学语言需要精化。
所谓精化, 就是指通过积极的调动, 使语言精炼化、精彩化, 从而达到提高课堂教学效果的目的。
数学是一门严谨的学科, 数学语言是表达数学概念、判断、推理、定理或法则的逻辑思维语言, 因此具有简洁性、准确性、严密性、抽象性和概括性的特点, 所以数学教学语言要精练;而在数学课堂教学过程中, 数学知识的传递、学生接受知识情况的反馈, 师生间的情感交流等, 都必须依靠教学语言的调节, 才能把看来枯燥的数学课堂变得有趣, 才能收到更好的教学效果, 充分体现出数学的思想和美, 所以数学教学语言要精彩。
二、方法
实现数学教学语言的精化, 需要从以下四方面入手。
1.精化数学教学语言, 前提是规范
教师的“为人师表”不仅体现在品德言行上对学生的影响, 在课堂教学语言的运用上也会起到潜移默化的作用。因此要培养学生的数学语言表达能力, 教师的语言首先要规范, 要准确、精炼, 既要符合语言的约定俗成和文明用语的标准, 还要符合数学学科应有的规范化要求。例如初中阶段把长方形叫作矩形, “矩”的正确发音是jǔ, 而不是jù.连结圆上两点的线段叫作弦, 弦的正确的发音是“xián”而不是“xuán”, 这些字的读音很容易出错, 教师应注意及时纠正。还有不能把“线段的中点”讲成“在线段中间的点”、“平均分成若干份”说成是“分成若干份”像这样的不规范的语言表述, 很可能使学生对数学产生模糊的理解, 不利于学生在头脑中形成准确的数学概念, 也不利于学生形成用规范语言表述的良好习惯。
2.精化数学教学语言, 逻辑要严谨
数学是一门非常严谨的科学, 数学中用来表示定义、定理、性质等的语句, 都是十分确切和精练的, 有时候差一个字都不行。例如“ 扩大了”与“扩大为”、“增加了”与“增加到”、“除”与“除以”意义完全不同。“切线”与“切线长”、“垂线”和“垂线段”是完全不同的两个概念。
数学教学语言的严谨性还要做到有理有据, 符合逻辑。例如, 有学生学完有理数后问老师,
3.精化数学教学语言, 表述须生动
要想让数学课堂变得有生气, 只有力求教学语言的丰富多样和生动形象, 并且带有强烈的情感, 才能把那无声的数字变成有情趣的知识。例如, 在讲《生活中的比》时, 我们可以设计一个小故事进行导入:从前有一个有国王, 有四个儿子, 它想通过射箭比赛来决定由谁来继承王位, 于是出示表格里四个儿子射箭的数据。通过把射中的箭数与射出的箭总数相除才能知道谁的箭法准。也就自然引出了本节课的学习内容, 学生们积极参与, 气氛活跃。在讲“探索勾股定理”一节时, 教师可以先给学生介绍有关勾股定理的历史。
古今中外几乎不谋而合地发现和应用了勾股定理, 充分表现了勾股定理是自然界最本质、最基本的规律。人类一直想发弄清楚其他星球上是否存在着人, 并试图与他们取得联系。那么我们怎样才能与外星人接触呢?数学家曾建议用勾股定理的图来作为与外星人联系的信号。勾股定理有着悠久的历史。古巴比伦人和古代中国人看出了这个关系;古希腊的毕达哥拉斯学派首先证明了这个关系。很多具有古老文化的民族和国家都会说:我们首先认识的数学定理是勾股定理。这些故事使学生对所学知识兴趣盎然, 把一般的计算课变得十分生动活泼。
4.精化数学教学语言, 目的在启发
数学不像语文, 没有朗朗上口的诗句, 没有优美华丽的词藻;也不像历史, 没有惊心动魄的事件, 没有纵横开阖的激情, 数学学科朴实、简洁, 要想引发学生的兴趣, 调动学生的积极性, 就必须以生动的启发性的语言, 引导深入挖掘数学学科独有的逻辑思维的魅力。
例如, 在教学《蚂蚁怎样走最近》一课时, 设计“在一个圆柱石凳上, 若小明在吃东西时留下了一点食物在B处, 恰好一只在A处的蚂蚁捕捉到这一信息, 于是它想从A处爬向B处, 你们想一想, 蚂蚁怎么走最近”这一问题引入, 吸引了学生的注意力, 引发了学生的思考和探究的兴趣。在《数怎么又不够用了》一课中, 让学生把两个边长为1的小正方形通过剪、拼, 设法得到一个大正方形:设大正方形的边长为α, α满足什么条件;α可能是整数吗;α可能是分数吗;数怎么又不够用了……启发学生发现还有我们没有学过的数——无理数。
数学的问题不是各个孤立的, 彼此之间都有一定的难易深浅的梯度和内在联系, 具有连贯性。所以, 我们只有设计好问题的难易层次, 环环相扣, 层层递进, 以这样阶梯式的语言表述和启发, 才能有助于学生对所学知识的理解和消化。才能顺利地实现教学目标。
要想使语言富有启发性, 教师除了掌握数学课堂的教学内容, 不断丰富教学语言外, 还要充分了解学生的思想程度、语言特点, 以便适合学生的口味, 符合他们的思维速度, 易于他们接受。教师也只有在课堂上巧妙的运用启发性教学语言, 才能更好的可以激发学生兴趣、启发学生思维、突破课堂关键、引导深入探索, 才能避免出现启而乱发现象, 保证数学课堂中学生主动地参与学习, 从而收到良好的教学效果。
三、结语
总之, 数学教学语言是数学课堂教学中不可或缺的一个重要环节, 是启发学生思维、传授基本知识, 控制教学过程, 进行课堂反馈的一个重要手段, 贯穿于数学课堂教学的始终, 直接影响着课堂教学的成败。可以说, 没有好的教学语言, 也就达不到预期的教学效果。因此, 运用好科学规范、生动活泼的教学语言应该是每个教师追求的目标, 这样才能从真正意义上提高数学课堂效率。
摘要：数学教学语言是将数学语言和教学语言有机融合的教学语言。数学教师的课堂教学语言, 需要精练、精彩, 要做到规范、严谨、生动、富于启发性。这样, 才能把看来枯燥的数学课堂变得有趣, 才能收到更好的教学效果, 从而体现出体现数学的思想和美。
精化课堂 篇4
精密的大地水准面数字模型是高程基准现代化的关键基础设施。随着各省、市似大地水准面精化模型的建设,传统基于水准测量的地面标石高程基准将被基于GNSS测量的数字高程基准所替代,从而改变高程基准的维持模式和高程测定的作业模式
自20世纪50年代开始,我国先后建立了一系列的全国性似大地水准面模型。CQG60是1954年北京坐标系下的第一代似大地水准面模型,其分辨率为200~500km,精度为±3~±10m,后将其转换到1980西安坐标系成为CQG80。2000年在重力似大地水准面CNGG2000的基础上,以GPS水准拟合解得到新一代似大地水准面模型CQG2000,分辨率为5'×5',通过与全国GPS水准点比较精度为±0.44m。
为满足大比例尺测图需要,目前江苏、浙江、福建、江西、北京、天津、河北、山西、上海、重庆、安徽、湖南、湖北、河南、山东、陕西等省
国家、省、市级似大地水准面精化项目快速建成及推广应用,为国民经济建设带来了巨大的经济效益和社会效益。但相关区域似大地水准面成果检验的规范或技术规程尚空白,如何在统一标准下对似大地水准面精化成果进行检验和评价缺少统一的技术依据。本文从区域似大地水准面精化检验方法方面探讨相关问题。
1 成果质量要求
我国似大地水准面按照范围和精度可以分为国家似大地水准面、省级似大地水准面和城市似大地水准面
(1)质量元素
区域似大地水准面的质量元素可以分为成果正确性(参考基准、数学模型、计算正确性、数学精度)、成果完整性(整饰质量、资料完整性)
(2)主要技术指标
1)参考基准
①大地坐标系
GB/T 23709-2009规定应采用2000国家大地坐标系。为方便实际应用,很多城市采用地方独立坐标系。
②高程基准
GB/T 23709-2009中规定应采用1985国家高程基准。为方便实际应用,部分省市采用地方高程基准,如吴淞高程基准、珠江高程基准、大沽高程基准等。
③重力基准
GB/T 23709-2009中规定应采用2000国家重力基本网
2)精度及分辨率
GB/T 23709-2009规定了国家、省级和城市级的似大地水准面的最低精度和分辨率要求,参见文献
2 检验内容与方法
(1)成果正确性检验
1)参考基准
参考基准的检验内容包括大地坐标系、高程基准、重力基准的符合性。
2)数学模型
数学模型的检验内容包括似大地水准面的确定方法正确性,计算流程的正确性,计算方案、计算方法的正确性、完备性,计算、改算、统计软件功能的完备性。
3)数学精度
数学精度检验内容包括模型分辨率检验、模型粗差探测、内符合精度检验和外符合精度检验。
①分辨率检验
a.模型的格网分辨率检验
通过对模型数据检查,检验格网数据的实际存储情况,检验每单位格网的数据量。
b.模型的实际分辨率检验
在地形起伏变化相对较大的区域,按照模型的设计分辨率,连续计算多个相邻格网中心点处的重力异常值,检查重力异常的变化情况。检查重力异常变化情况与地形起伏的相关性。
也可以选择地形起伏变化区域进行实地检验,选择与模型格网分辨率相近的距离实测GNSS/水准计算高程异常值及模型高程异常计算值,检查两者的一致性。
②模型粗差探测
用拟检验的似大地水准面对应的重力似大地水准面与公开的全球重力场模型(如EGM与EIGEN的最新模型数据)进行比对,即按照拟检验的区域似大地水准面模型的每个格网中心点坐标,对公开的最新全球重力场模型进行内插,计算出各个格网中心点坐标的高程异常值与模型高程异常值进行比较,计算两者不符值,统计中误差;统计不符值最大值、最小值,并记录不符值最大值、最小值所在的位置,以便在外符精度检核时,针对这些区域布设检核点。对于粗差大于3倍检验中误差的地方宜进行外符合精度检核点布设。
a.高程异常不符值计算公式按式(1)执行:
式(1)中:v为高程异常不符值;ξ全为全球重力场模型的内插高程异常值;ξ为模型高程异常值。
b.不符值中误差计算公式按式(2)执行:
式(2)中:mv为成果中误差;n为模型格网总数;vi为高程异常不符值。
③内符合精度检验
利用似大地水准面计算过程中所使用的高程异常控制点,计算实测大地高与水准实测正常高的差值,计算高程异常值HGNSS。利用所计算的似大地水准面模型计算高程异常控制点处的高程异常值Hξ,计算两者的不符值,作为似大地水准面的内符合精度检测值。检验点的数量应满足国家级似大地水准面不少于200个,省级似大地水准面不少于50个,城市似大地水准面不少于20个
内符合精度检测中误差
式(3)中:M为成果中误差;n为检测点总数;Δi为HGNSS与Hξ不符值。
④外符合精度检验
外符精度检验是通过比较未参与模型计算的GNSS/水准检测点的实测正常高与通过似大地水准面精化模型所计算的GNSS点正常高的残差作为检核的精度指标。可以通过均匀空点法
a.均匀空点法,即对参与模型计算的点进行均匀空点,用其余的点所确定的拟合后的似大地水准面来推算所空出的点的正常高,用计算出的正常与空出点的实测正常高的差值来衡量模型的外符合精度。精度评定公式按(3)执行。
b.独立施测同精度等级的GNSS/水准检测点就是施测与模型计算所使用的高程异常控制点同等级的检测点,对这些检测点进行GNSS测量和水准测量,获取检测点的大地高和正常高,计算检测点的高程异常值与似大地水准面模型计算的高程异常值的不符值来衡量模型的外符合精度。精度评定公式按(3)执行。
在文献
式中:h为正常高;H为大地高;ξ为高程异常值;v为正常高残差;Hg为GNSS测定的大地高;hg为GNSS测定的大地高推算得到的正常高;hs为几何水准测定的正常高;mv为正常高不符值中误差;为GNSS测定的大地高中误差;mξ为高程异常中误差;
由于在GNSS和几何水准测量的过程中是按照一定等级进行施测的,其中误差可以通过检核点地实测计算精度得到。这样在通过不同等级的GNSS/水准进行精度检测时就可以对不同等级的测量成果按照式(9)进行加权处理,从而更好地对似大地水准面精度进行评价。
a)GNSS测量的大地高测量精度可以按GNSS测量的等级进行区分。A、B级网的大地高测量精度宜采用网整体平差的垂直分量精度进行计算;采用A级网的成果,大地高测量中误差不应大于坐标年变化率在垂直分量上的中误差3mm;采用B级网的大地高测量中误差为不应大于10mm。C级点宜采用约束平差在垂直分量的精度进行计算,大地高测量中误差
b)水准测量精度可以按照各级水准测量的每千米测量偶然中误差MΔ进行计算(一等水准0.45mm,二等水准1.0mm,三等水准3.0mm)。按照水准测量闭合环长度或附和路线长度L的1/4估算水准测量引起的高程测量最大中误差
按照式(10),计算
按式(10)估算由测量引起的综合中误差,见表1。
表1 综合中误差估算表Table 1 Generalization error estimation table
从表1的量级上可以看出,检验点的测量精度对检验结果的影响还是相对较大的。在按式(8)进行外符合精度检验时一项会因检验点的测量精度不够出现负值的情况,导致检验失效,因此在进行外符精度检验时宜采用更高等级精度的观测成果进行检验。
c.采用几何水准段差或大地高段差
几何水准段差高程异常不符值计算公式按式(11)执行:
式(11)中:v为高程异常不符值;Δξ为似大水准面的高程异常值之差;Δh为几何水准实测高差。
大地高段差高程异常不符值计算公式按式(12)执行:
式(12)中:v为高程异常不符值;Δξ为似大水准面的高程异常值之差;ΔH为实测大地高高差。
不符值中误差计算公式按式(13)执行:
式(13)中:mv为成果中误差;n为检测点总数;vi为高程异常不符值。
4)计算正确性
①起算数据
检查似大地水准面计算采用的格网平均重力异常分辨率及格网平均重力异常的精度是否满足GB/T 23709-2009相关要求。
检查所采用的数字高程模型(DEM)的分辨率和精度是否满足GB/T 23709-2009中相关规定。
检查用于精化的高程异常控制点的平面精度和高程精度是否满足GB/T 23709-2009要求。
②高程异常控制点布设
检查高程异常控制点布设是否均匀分布于整个似大地水准面精化区域;检查高程异常控制点点位是否顾及了不同地形类型的区域,并且在各类别区域的比例情况是否合理;检查相邻高程异常控制点的最大间距是否满足GB/T 23709-2009要求。检查高程异常控制点的选点与埋石情况是否满足要求(检查高程异常控制点是否满足相应等级大地控制点点位要求和相应等级水准点点位要求;检查利用已有的大地控制点和水准点的稳定性、可靠性和完好性的检查工作是否正确;检查选埋工作的资料的完整性、全面性和正确性)。
③外业数据观测及处理
GNSS观测成果主要检查观测的作业要求是否满足相应等级的观测条件、检查外业观测成果的各项记录是否完整、外业数据质量检核是否正确、成果观测成果各项资料是否完整、无误,检查仪器选用及检定的正确性。
水准测量观测成果主要检查起算点是否满足相应等级水准测量的要求、水准观测资料、各项记录、观测过程的各项检核是否正确、提交资料是否完整、正确,检查仪器选用及检定的正确性。
重力测量观测成果主要检查加密重力测量的联测中误差、重力点平面位置中误差、重力点高程中误差的符合性;检查观测仪器检验项目的齐全性和正确性、重力点平面和高程测定方法的正确性、成果取舍的正确性、外业观测误差与限差的符合性、外业验算的精度指标与限差的符合性、测线闭合时间的符合性;检查外业验算项目的齐全性、验算方法的正确性、重力基线选取的合理性、起算数据的正确性;重力成果及其坐标系统、高程基准、重力基准正确性和符合性。2000国家重力网正常重力
式中:γ0为正常重力;B为计算点的大地纬度;G为实测重力值,10-5ms-2;H为正常高;Δgh为空间重力异常;ΔgB为布格重力异常。
检查航空重力测量的地面平均重力异常值代表误差是否满足要求。地面平均重力异常值代表误差按式(17)计算。
式中:δg为格网平均重力异常的代表误差,单位10-5ms-2;λ为平均重力异常格网分辨率;c为平均重力异常代表误差系数。
外业数据处理主要检查高程异常控制点GNSS测量数据处理基线处理、平差处理是否按照GB/T18314执行,相关技术指标是否正确并满足要求。高程异常控制点水准测量主要检查二等水准数据处理是否按照GB/T 12897执行,三等水准数据处理是否按照GB/T 12898执行,并检查仪器常数检定系数及气象参数、精度等相关技术指标是否正确并满足要求
高程异常控制点在高程异常计算时,应充分考虑以下两个方面的问题:①几何水准与GNSS观测不同时期进行时,因地面沉降等原因造成的高程变化差异值;②不同等级的几何水准的权值确定问题;③不同等级GNSS的权值确定问题。
④似大地水准面数据处理
检查似大地水准面数据处理流程的正确性和符合性。检查重力大地水准面与GNSS水准确定的几何大地水准面的系统差;检查重力归算与格网平均重力异常计算的正确性与符合性;检查重力似大地水准面计算的正确性与符合性;检查格网拟合的数据处理情况,包括拟合模型、拟合方案、拟合系数求解的情况以及拟合后的似大地水准面格网值推算情况的正确性与符合性。
(2)成果完整性检验
通过对技术设计书、数据处理方案、GNSS观测数据及成果、水准观测数据及成果、高程异常控制点成果表、区域似大地水准面模型成果、技术总结、精度检验报告、检验验收报告等资料的检查进行成果完整性检验
整饰质量主要检验成果的各项计算资料、成果资料、技术总结、检查报告的规整性。
资料完整性主要检验成果表编辑或抄录的正确性、全面性;技术总结或计算说明内容的全面性;精度统计资料的完整性;提交的各类成果的齐全性等。
3 精度检验实例分析
在某似大地水准面检验工作中,在进行符合性检验的同时,按照进行了粗差探测及外符合精度检验,具体情况如下:
(1)粗差探测检验
为准确探测系统粗差情况,采用了EGM2008与EIGEN06C两种模型进行了粗差探测,旨在探测粗差的一致性,检核结果见表2。
表2 粗差探测统计表Table 2 Gross error detection statistics
从检核结果可以看出,模型成果与全球重力场模型在局部还是存在较大差异,差异最大值与最小值在数值上基本一致。
(2)外符精度检验
在检验过程中,采用了GNSS/水准的方式和几何水准段差的方式进行了外符合精度检验。
1)在似大地水准面模型覆盖范围内,利用了均匀分布的106个A、B级GNSS/水准检测点,水准按照二等水准施测,进行外符精度检验,按照式(3)计算外符精度,具体情况见表3。
表3 外符合精度统计表(GNSS/水准)Table 3 External accord accuracy(GNSS/level)
2)采用三等水准施测了13处几何水准段差进行外符精度检核,按照式(13)进行计算,检验结果见表4。
表4 外符合精度统计表(段差)Table 4 External accord accuracy tables(level difference)
从表3、表4检验结果可以看出,模型外符合精度均满足±0.05 m要求。从比对结果可以看出,不同的外符合精度检验方法,所计算的外符精度基本是一致的,这也证明了两种不同方式进行外符合精度检验的一致性和有效性。
4 结束语
目前,我国尚未建立区域似大地水准面成果检验的技术规程,在检验内容和质量评定指标上缺乏规范性文件,在实际检查工作中很难做到全国统一尺度。本文就区域似大地水准面检验工作涉及的内容与方法进行了初步探讨与研究,并在实际检验工作中进行了实践,借此文的探讨与实践,期望有关部门能够确定相应质量评定体系、评定指标,并建立规范的区域似大地水准面检验技术规程,指导、规范相关检验工作。
摘要：利用GNSS技术可以简单快速地测定厘米级的大地高,使用GNSS测定的大地高结合高精度的大地水准面精化模型,可以快速准确地确定待测点的海拔高程。随着各省、市似大地水准面精化模型的建设,似大地水准面成果正在改变着测绘的方式,推动测绘工作快速高效地应用于国民经济建设。目前我国缺少区域似大地水准面成果检验的相关规范或技术规程,如何对似大地水准面成果进行检验,缺乏统一的技术依据。本文从检验内容与方法方面探讨区域似大地水准面精化成果检验的相关问题,提出内容、方法的同时并应用于实际检验工作,为区域似大地水准面精化检验工作提供参考。
精化课堂 篇5
关键词：Wiki,Flash课件,网络教学,可持续精化,历史记录,师生交互
1、研究背景意义
随着网络时代的到来，网络化教学已经成为一种重要的教学手段。综观国内尚无专门的网络化多媒体课件制作平台，课件制作都是利用通用软件来完成，制作困难，周期长，对于一般的教师难以入手；内容静态化，缺少交互功能，无法完全利用网络平台的优点。
普通的多媒体课件在转换成网络课件时通常会碰到一些问题：
(1) 由于网页格式的限制，图片、动画等媒体内容和文字内容是分开存储的，因此嵌入困难，一般需通过网页编辑软件插入；
(2) 课件完成上传至服务器后，再次编辑调整困难；
(3) 公式与特殊符号输入困难，一般通过软件编辑保存成图片后嵌入页面；
诸多转换问题成了阻碍课件网络化的主要因素之一，由于内容呈现形式等因素，网络化课件一般难以用于课堂教学，多数用于学生自学课件，内容一般只能浏览，缺乏实时维护，缺乏针对页面内容的讨论机制[2]。
再者现有精品课平台的建设一般是由授课老师完成，且在教学资源建设过程中，平台以覆盖更新模式实现课程建设。课程精化是由授课老师在平台以外修改完毕后一次性上传完成，这造成平台没有保留课程历史记录，更谈不上课程资源可持续精化支撑，失去师生们在教学过程中同步建设和优化资源的支撑（教学过程中教师教学心得及时反应到资源建设中，对提高教学质量非常重要），也失去教学资源建设与学生的反馈的关系。
2、平台应用技术
2.1 Wiki及其特点
Wiki是夏威夷语wee kee wee kee（原意：快点快点）的缩减化英语，是一种因互联网而产生的理念和技术，以互联网开放、合作、平等、共享的精神，汇万众之信息和智慧，协同写作的系统。Wiki是一种超文本系统，支持面向社群的协作式写作，同时也包括一组支持这种写作的辅助工具。与其它超文本系统相比，具有以下特点[3]:
(1) 维护快捷：快速创建、存取、更改超文本页面。
(2) 格式简单：简单的格式标记来取代HTML的复杂格式标记。
(3) 链接方便：通过简单标记直接以关键字名来建立链接 (页面、外部连接等) 。
(4) 命名平易：关键字名就是页面名称，并且被置于一个单层、平直的命名空间中。
(5) 可延展性：页面的链接目标可以不存在，通过点击链接，可以创建这些页面，从而使系统资源得到增长。
(6) 修订历史：记录页面的修订历史，页面的各个版本都可以被获取。
(7) 开放性：社群的成员可以任意创建、修改、删除网站上的页面资料。
(8) 可观察：系统内页面的变动可以被访问者观察到。
2.2 正则表达式
正则表达式（Regular Expression）在计算机科学中，是指一个用来描述或者匹配一系列符合某个句法规则的字符串的单个字符串。它用一些特殊的符号（元字符）来代表具有某种特征（例如，某一字符必须是数字字符）的一组字符以及指定匹配的次数，含有元字符的文本不再表示某一具体的文本内容，而是形成了一种文本模式，可以匹配符合该模式的所有文本串。其主要功能：
(1) 测试字符串的某个模式。例如，可以对一个输入字符串进行测试，看在该字符串是否存在一个电话号码或一个身份证号码（数据有效性验证）。
(2) 替换文本。可以在文档中使用一个正则表达式来标识特定文字，然后全部将其删除，或替换为其他文字。
(3) 根据模式匹配从字符串中提取某个子字符串。可以用来在文本或输入字段中查找特定文字。
2.3 Ajax及ActionScript3.0
平台采用Ajax技术，结合Wiki特有的语法规则和协作模式来架设整个平台。整个过程对Wiki的语法规则做深入的研究并在其基础上修改语法，使其适合整个系统的需求。在技术上，采用正则表达式作为语法基础，通过改写表达式来打造整个系统的语法规则，从而使整个系统具有独特的思路来处理资源。
ActionScript3.0是Flash编程语言的一次重大升级，它更加高效、清晰和完善。AS3.0中新型的Html功能模块，能友好地将编辑内容在网页上展现，再结合Wiki编辑、Flash播放，开创了一种新的在线浏览编辑模式，通过结合正则表达式模式匹配功能，随心所欲的打造理想的数据库和页面显示的内容[1]。
3、平台特色及主要功能：
参照Wiki的协作思想实现在线编辑；通过Wiki的管理模式，对于资源进行历史版本的管理，从而实现资源的不断更新；通过协助模式，在老师和学生共同参加的基础上，对于资源不断地更新精化，最终实现教学资源的合理化。在文字资源的基础上，采用Flash+XML技术对整合后的资源进行有效输出，实现实时Flash课件下载，从而方便老师授课和学生自学。
将Wiki协作模式引入教学活动中是为促进高效率学习、培养学生团队协作能力。在协作学习过程中，教师起着督导的作用，学生之间相互合作学习，共享信息与资源，共同完成学习任务。协作学习利于发展学生个体的思维能力、增强学生个体之间的沟通能力以及对学生个体之间差异的包容能力，提高学生的学习能力、形成学生的批判性思维与创新性思维、培养成员的交流沟通能力等都有明显的积极作用。
3.1 资源显示
存储在数据库中的数据包括Wiki的标签符号，读取数据时需要对数据进行分析处理，方便用户阅读，突显文章的层次结构。其关键在于将数据中的Wiki标签转换为Html标签。存储在数据库中的数据包括了很对Wiki的标签符号，如果按照传统的读出数据，直接显示在前台，那么数据会显得杂乱无章，而且许多的标签符号会影响我们阅读。
例如：字体加粗功能，字体加粗在Wiki中格式为：'''字体'''，而在Html标签为<b>字体</b>，所以在资源显示之前要利用正则表达式模式匹配将其转换。
3.2 资源编辑
(1) 整体编辑：系统跟据文章标识加载其数据源（标题，内容）到编辑模块，开启编辑状态。
(2) 局部编辑：系统根据文章的子标题（如：一级标题，二级标题等），定位至该子标题位置，并加载所属内容（包括子标题），开启编辑状态。
3.3 资源历史版本
历史版本通过对比的形式，快速的定位修改的位置及内容，授课老师选择一个合适的版本为显示版本，供学生讨论学习。
(1) 历史版本的形成和查看
当用户添加或者修改文章，点击保存时，系统后台发出指令在历史版本的数据库表中，创建一条空记录，然后写入修改完的数据。若需要查看该文章的所有历史记录，则能查看到该文章的所有历史记录。
(2) 历史版本管理
由于文章的编辑模式是开放式的，所以会有很多的参与者参与编辑同一篇文章，对同一篇文章发表自己的见解，而授课老师也会实时更新自己的授课内容。每篇文章都有多条历史记录，但是在前台显示的当前文章需要教师自己设置。
(3) 历史版本之间的比较。
只有修改了当前的版本中的数据才会形成一个新的历史记录，而众多的历史记录中根本无法凭肉眼快速准确地找出文章中，改动了哪几个字。版本差异比较功能提供选择任意两个历史记录之间进行比较的技术支持，可以快速定位修改的内容及并标记位置。
3.4 电子课件框架原理分析
电子课件实现在Wiki模式下编辑内容及在Flash中展现内容。成员（老师，学生）可以用Wiki模式浏览，也可以随时将其转换成Flash页面展示出来。如果需要修改则可以直接转回Wiki编辑模式进行修改操作，同时可以选择Wiki预览或Flash预览，然后继续修改直到满意，编辑完的课件发布在网上。授课老师通过历史记录查看修改后的版本，再进行对比哪个版本课件内容最为精华，最后审核确定将最终版本发布出来以供所有学生参考。
在课堂教学时老师可以单独在网页上用Flash模式展现给学生，且即时通过Wiki编辑模式修改；也可以直接通过压缩打包，下载flash课件包，直接flash展示，但如果此时要想修改，则要通过修改下载过来的压缩包中的XML数据，当然最方便的还是重新在教学平台上修改，然后重新下载课件。
4、结语：
Wiki作为当前网络环境下创造与协作的提倡者，将它引入到教学中主要是为老师和学生提供一种问题协作解决的平合，其作用可以概括为：
(1) 流程化，具体化整个知识积累的过程，学生在学习和积累的过程中成长；
(2) 便于教师指导学生在学习过程中暴露的问题；
(3) 为参与者 (教师，学生) 提供一个交流、沟通、协作、切磋的平台；
(4) 课程资源在协作中不断地修改精化，使课程建设集思广益，可持续精化，以达到精品的目的；
参考文献
[1]贺可强.基于Flash AS3.0脚本的物理课件制作方法探讨[J].软件导刊.教育技术, 2009 (8) ;
[2]马列淦, 胡挺.论Wiki技术在网络化多媒体互动课件平台中的应用[J].新西部 (下半月) , 2009 (3) ;
精化课堂 篇6
随着连续运行GPS参考站系统(Continuous Operation Reference Station System,CORS)技术的成熟,全球已相继建立起各种模式的参考站系统,CORS已经为覆盖范围内的各行各业提供了不同精度的定位服务和相应的各种非定位服务,如气象、防灾减灾等。虽然连续运行GPS参考站系统促进了GPS定位技术的发展速度,克服了RTK定位受区域范围限制、定位精度不均匀、测量成本高等缺点。但是CORS系统的应用仍然受到若干因素的制约,其主要受到电离层不稳定扰动误差、对流层延迟剩余误差、模糊度搜索缓慢、高程精度较平面位置精度差等因素影响。GPS测量所得的大地高要经过高程异常改正,才能应用于测量控制、测图等测量工作和定位服务。然而快速地或实时地进行高程异常的改正,并保证与二维位置同精度,我们需要借助其他手段来解决这个问题。在物理大地测量中,大地测量的边值问题即大地水准面的逼近问题是解决求取高程异常这一问题的最有效和最可靠的手段。因此通过精化局部(似)大地水准面,GPS大地高才能准确地转换为正常高,满足大比例尺地形测量、工程测量、控制测量等的要求,从而充分发挥连续运行GPS参考站系统空间定位技术优势,并可以大大提高测绘生产效率,扩大CORS的应用领域,提高经济效益。而在局部(似)大地水准面的精化、尤其是厘米级(似)大地水准面的精化中,在地形复杂区域,由于地形对精化结果的影响较大,常规的手段很难有效保证精化的结果达到要求。因此,对于地形复杂区域的精化处理需要采用更为有效的手段来保证精化成果的精度、精度的均匀性及可靠性等。
连续运行GPS参考站系统结合(似)大地水准面精化的技术研究及实施应用,建立区域性的三维高精度实时动态系统,对于满足测绘生产的可持续发展、基础地理信息的持续更新、地球科学研究以及提高其在各个领域的应用价值等,都具有十分重要的意义。综上,CORS作为一种实用性很强的先进技术,它已经为我们带来了巨大的技术和经济效益,同时它也在不断发展并走向成熟,因此CORS技术具有很强的现实意义和良好的发展前景。而(似)大地水准面的精化是一项一直以来不断研究的工作,其中厘米级的局部(似)大地水准面精化工作是近年来一直在讨论的主要话题,同时厘米级的(似)大地水准面已经在部分区域得以实现。如何将这两种技术有效地结合起来,使它们相互作用,相互发展,这也应该是我们需要关注的问题。因此,对于这两种技术相结合的探讨具有一定的理论意义和现实价值。
1 区域大地水准面精化发展概况
大地水准面表征了地球的基本几何和物理特性,是对定义和建立地理坐标系统起基准作用的一个曲面,这对一个国家经济建设和国防建设的发展有重要意义[1]。我国(似)大地水准面的确定经历了近半个世纪的发展过程,从20世纪50年代到20世纪70年代开展了大规模天文重力水准网的布测,建成了由111个闭合环组成的一、二级天文重力水准网和相应高程异常的推算。在西部一些困难地区采用了一部分天文水准路线。平均分辨率在东部地区约为1.5°×1.5°,西部为2.5°×2.5°。由于当时实测重力数据不足,高程异常差的计算中重力改正项未顾及G1值影响,也未加地形倾斜改正。由此确定的中国似大地水准面(CLQ G60)表明,边远测点相对西安大地原点的高程异常差的累积误差的估计,平均为±2.7 m[1,2]。由此确定的我国CLQ G60似大地水准面属于我国1954年北京坐标系,采用克拉索夫斯基椭球,重力值属于波茨坦系统,正常重力值采用1901-1909年赫尔默特公式计算。在1954北京坐标系中参考椭球与我国CLQ G60似大地水准面的密合程度较差。在我国天文大地网整体平差后建立的1980西安坐标系,采用国际1975年椭球参数,按多点定位实现了参考椭球与中国境内CLQ G60的局部密合。显然CLQ G60低精度低分辨率的似大地水准面已远不能满足我国经济和国防建设的发展和我国今后的地学研究任务,因此应在较短时间内研究和推算出一个高精度、高分辨率、完整覆盖我国国土的新一代中国(似)大地水准面(CQ G2000),以适应21世纪初期国家经济建设的迫切需求。其精度指标应由CLQ G60的±3-±5 m精度,提高一个量级,CQ G2000应达到分米级精度的要求。“九·五”期间,在国家测绘局重点项目的支持下,由陈俊勇院士和宁津生院士共同主持继续进行了精化中国大地水准面的研究,主要利用已经建立的国家高精度GPSA级和B级网提供的GPS水准似大地水准面数据,即高程异常控制网(HACN90)和全国42万重力点值,同时利用了卫星测高数据,完成了中国新一代似大地水准面模型的计算,即CQG2000。它是一个5′×5′格网数值模型,覆盖了包括海域在内的我国全部领土范围,总体精度达到了dm级水平。该模型是作为我国正常高高程系统起算面的区域似大地水准面数值模型[3]。中国新一代似大地水准面CQG2000模型应用了目前我国全部适用的实测重力数据,同时加入了GPS似大地水准面的控制,是我国迄今分辨率和精度最高的似大地水准面模型。就分辨率来说,5′×5′格网分辨率是计算的“模型分辨率”,实际分辨率取决于地面重力测量的数据采样率。对该模型实际采用重力数据分布状况的统计表明,重力测量空白地区最多的是新疆自治区,总面积约30万km2,主要位于东南部塔克拉玛干沙漠东部及邻接的罗布泊地区、库姆塔格沙漠和阿尔金山地区,其次是西部帕米尔和喀喇昆仑山地区;西北部的哈尔克山、婆罗科努山、博格达山。西藏地区重力测量空白区则主要位于喜马拉雅山东段中印边界地区,总面积约12万km2。在这些空白区采用EGM96模型重力异常值填充,大约占我国陆地面积的4.4%。重力测量分布密度地区差别较大,但基本上可明显地分为低密度和高密度两大区域。低密度区大致集中在(28°N~36°N;78°E~102°E)区域,主要包括西藏、青海南部、四川西部和云南,总面积约180万km2,约占全国陆地面积的19.0%,平均分辨率约25km;高密度分布区占全国陆地面积的76.6%,平均分辨率约13km。按相邻重力点平均距离统计,在所用重力数据中,间距小于5km的点占33%,5~10km的点占27%,10~20km的点占17%,20~50km的点占16%,50~100km的点占7%。因此,我国重力数据大致有60%达到5′×5′的分辨率,全国重力数据分辨率的加权平均为20.6km(大约10′×10′分辨率)。CQG2000模型采用的数据大约是WZD94模型采用数据的两倍,用于研制WZD94模型的重力数据分布中约有220块30′×30′重力空白,在30′×30′格网中,有102块每块1个点,139块每块2个点,总空白面积约80万km2,约占我国大陆总面积的8.3%,即CQG2000所用数据填补了WZD94所用数据存在的空白约一半,使重力数据区域分布不均的状况有了显著改善,模型的实际分辨率有较大提高[4]。
我国的高程基准采用的是正常高系统,正常高系统是以似大地水准面为基准的高程系统。测定正常高,经典的、最精密的方法是几何水准测量,传统的水准测量的参考基准只是区域性似大地水准面上一个特定的点,由精密水准测量建立的国家或地区性高程控制网是水准测量测定高程的参考框架。GPS技术结合高精度、高分辨率(似)大地水准面模型,可以测定正高或正常高,从而取代传统繁琐的水准测量方法,真正实现GPS技术在几何和物理意义上的三维定位功能,使得平面控制网和高程控制网分离的传统大地测量模式成为历史。因此,大地水准面的函数模型或格网数值模型也可以作为一种测定正高或正常高的参考框架。在现今GPS定位时代,精化区域性大地水准面和建立新一代传统的国家或区域性高程控制网同等重要,也是一个国家或地区建立现代高程基准的主要任务。除去进一步加密GPS水准的测量工作外,针对我国不同地区,如何综合利用我国已有的大地测量资料和全国高分辨率的DEM数据以期提高大地水准面的分辨率及达到几厘米级的精度,仍是目前极其迫切和需要的。
2 CORS对(似)大地水准面精化的作用
由精密水准测量建立的国家高程控制网,是水准测量测定高程的参考框架,(似)大地水准面模型提供了覆盖大陆地区实际可用的高程参考面,由CORS基准站所测大地高测量可以确定所测点的正(常)高(h正=HGPS-N,或h正常=HGPS-ζ,N和ζ分别为大地水准面差距和高程异常),N和ζ由(似)大地水准面模型提供,因此可以认为所用模型起到了由GPS测定正(常)高的参考框架作用。CORS测定大地高的精度能达到或优于cm级水平,其作业方式可避免按一定路线传递高程,在很大程度上可避免路线传递误差的累积。精密(似)大地水准面的确定使未来海拔高程的测量将以GPS测高为主,辅以少量精密水准测量,后者将起到高一级控制或检核作用。要实现这一目标,要求有区域性的近全波段“绝对”大地水准面模型,分辨率能满足通常中、大比例尺测图的需求,精度能达到GPS测定大地高的精度水平。我国现有的大地水准面模型距此要求估计低1~2个量级。如何提高GPS大地高的测量精度和GPS水准测量工作的效率是一个比较现实的问题。在CORS技术出现后,由于CORS的测量成果比传统大地控制网的精度高、精度均匀、可靠性高;同时CORS能够持续建立并维护一个高质量地心坐标基准,其测量的相对精度可以达到10-8至10-9左右,绝对精度可优于分米级甚至厘米级。因此,其连续运行的高精度控制网能够较好地取代(似)大地水准面精化工作中传统的GPS控制网(框架网)。其框架下的网络RTK可以较好地取代GPS水准测量中的传统GPS-RTK测量工作。可见,CORS可以为局部(似)大地水准面精化工作提供稳定、可靠、实时、高精度、高效率的GPS测量基础平台。CORS不仅可以在局部(似)大地水准面精化工作起到较好的作用,同时可以为今后局部(似)大地水准面精化模型的使用、维护、适应性分析、可靠性测试和模型精度的提高及再次精化提供较好的基础平台[5]。
3 结束语
将CORS系统和(似)大地水准面精化的成果(精化模型)相结合,可以充分发挥CORS系统实时、快捷、精度均匀可靠的优点。同时可以利用(似)大地水准面精化模型提高CORS(或GPS)系统在三维空间的精度,以使其三维结果能够同时得到使用,真正实现GPS技术在几何和物理意义上的三维定位功能,使得平面控制网和高程控制网分离的传统测量模式成为历史,能够极大地改善测绘工作的技术条件和作业模式,构建高效的地球空间信息采集平台。
参考文献
[1]许厚泽,陆仲连,等.中国地球重力场与大地水准面[M].北京:解放军出版社,1997.
[2]State Bureau of Surveying and Mapping.A tlas of Geodesy in China[M].Beijing:State Bureau of Surveying and Mapping,1986.(in Chinese).
[3]Chen Jun-yong.On the Design and Accuracy of GPS Leveling Network in China[J],Acta Geodet Carto Sinica,1993,22(2):87293.(in Chinese).
[4]陈俊勇,李健成,宁津生,张骥,张燕平.我国大陆高精度、高分辨率大地水准面的研究和实施[J].测绘学报,2001,30(2):95-100.
[5]晁定波.关于我国似大地水准面的精化及有关问题[J].武汉测绘科技大学学报,2003,28(5):110-114.
精化课堂 篇7
似大地水准面 (quasi-geoid) 是指从地面点沿正常重力线按正常高相反方向量取到正常高端点所构成的曲面。区域似大地水准面精化是综合利用GPS水准资料、重力资料、地形资料、重力场模型等资料, 通过相应的算法确立的似大地水准面, 用以实现通过GPS测量来代替低等级水准测量的目的。
地质工程测量高程测量在满足其高程精度要求的基础上常常通过水准测量或高程拟合的方式完成。对于测区周边国家已知水准点稀少, 不能完全覆盖整个测区, 高程拟合无法保证其测量的高程精度, 水准测量周期长、成本大, 加之部分地区气候环境恶劣 (常年大风) , 不能保证水准测量顺利进行, 相对而言, 在能满足其高程测量精度要求的基础上, 通过GPS测量, 利用区域似大地水准面精化成果求取其高程成果这种方式就变得尤为可取。
本篇主要根据我新疆地矿测绘院2012年承担的新疆哈密地区三塘湖煤田矿区外围柳树泉东、西区煤炭资源预查二维地震勘查测量项目为例, 重点介绍似大地水准面精化成果在地质工程测量中的应用。
2 似大地水准面精化成果在地质工程测量中的应用
新疆哈密地区三塘湖煤田矿区外围柳树泉东、西区煤炭资源预查二维地震勘查测量项目根据甲方要求及测区实际情况编制项目设计书, 并按设计进行施工。测区面积约2500平方公里, 位于准噶尔盆地东部边缘, 属典型的大陆性沙漠干旱性气候, 昼夜温差大, 气候干燥。七、八、九月气候干燥炎热, 且常年大风。且只有一条水准路线自西向东从测区中部穿过, 不能覆盖整个测区。考虑到上述因素, 在确定能满足高程测量精度要求 (设计要求各控制点的高程中误差不大于0.2m) 的基础上, 按要求进行GPS外业观测, 平差计算求得各控制点的2000国家大地坐标系 (CGCS2000) 成果, 然后利用新疆维吾尔自治区似大地水准面精化成果 (新疆似大地水准面精化成果:分辨率为2.5′×2.5′, 高程异常值中误差为±0.112M) , 求得各控制点1985国家高程基准高程。
2.1 作业方法
高程控制测量选取测区控制网中的若干控制点 (分布均匀且能控制整个控制网) 进行长时间观测 (观测时间大于3小时) , 利用周边IGS站及其他相关数据, 运用GAM IT 10.4软件进行基线处理, 采用CosaGPS 5.0软件进行平差计算, 求取控制网中这几个点的2000国家大地坐标系 (CGCS2000) 成果, 将这几个点的2000国家大地坐标系 (CGCS2000) 成果代入到测区整个D级GPS控制网中, 平差计算求得各控制点的2000国家大地坐标系 (CGCS2000) 成果, 然后利用新疆维吾尔自治区似大地水准面精化成果, 求得各控制点1985国家高程基准高程。
2.2 精度评定
利用新疆维吾尔自治区似大地水准面精化成果 (2011年) , 求得各控制点1985国家高程基准高程。通过计算统计控制网中已知水准点的高程成果与精化成果的差值来检核似大地水准面精化成果的外符合精度, 具体精度情况统计见下表:
其高程较差最大为0.245m, 最小为0.033m, 高程中误差为0.160m≤0.2m, 满足设计要求。
3 结论
对于高程精度要求相对较低、已知高程成果点相对稀少或不能完全覆盖整个测区的地质工程项目, 使用似大地水准面精化成果, 可在保证其高程精度的情况下, 大大减少测量工作量, 降低测量成本, 产生巨大的经济效益。
参考文献
[1]孙岩.关于GPS在地质测绘工作中应用的探讨[J].科技论坛, 2007, (2) :106.
[2]刘爱辉.GPS-RTK配合全站仪数字测图技术的应用[J].交通标准化, 2009 (9) :159-162.
[3]尚纪斌.GPS-RTK联合全站仪在地形图测绘中的应用[J].科技创新导报, 2011 (2) :96.
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