海洋测绘论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇海洋测绘论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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1 三维地形数据发展现状

1.1 美国SRTM 90米分辨率原始高程数据

由美国太空总署（NASA）和国防部国家测绘局（NIMA）联合测量。2000年2月，美国发射的“奋进”号航天飞机上搭载SRTM系统，共计进行了222小时23分钟的数据采集，获取北纬60。至南纬60。之间总面积超过1.19亿平方公里的雷达影像数据，覆盖地球80%以上的陆地表面。SRTM系统获取的雷达影像的数据量约9.8万亿字节，经过两年多的数据处理，制成了数字地形高程模型（DEM），即现在的SRTM地形产品数据。此数据产品2003年开始公开，经历多次修订，目前的数据修订版本为V4.1版本。SRTM地形数据按精度可以分为SRTM1和SRTM3，对应的分辨率精度为30米和90米数据（目前公开数据为90米分辨率的数据）。SRTM的数据组织方式为：每5度经纬度方格划分一个文件，共分为24行（-60至60度）和72列（-180至180度）。

1.2 日本GDEM高程数据

2009年6月，日本经济产业省（METI）美国航天局（NASA）与共同推出了最新的地球电子地形数据ASTER GDEM（先进星载热发射和反射辐射仪全球数字高程模型），该数据是根据NASA的新一代对地观测卫星TERRA的详尽观测结果制作完成的。这一全新地球数字高程模型包含了先进星载热发射和反辐射计（ASTER）搜集的130万个立体图像。ASTER测绘数据覆盖范围为北纬83°到南纬83°之间的所有陆地区域，比以往任何地形图都要广得多，达到了地球陆地表面的99%。ASTER GDEM数据是世界上迄今为止可为用户提供的最完整的全球数字高程数据，它填补了航天飞机测绘数据中的许多空白。NASA目前正在对ASTER GDEM、SRTM两种数据和其他数据进行综合，以产生更为准确和完备的全球地形图。

1.3国家测绘局

“中国空间信息网”（）网站上提供了下列空间数据产品：地形数据库、地名数据库、数字栅格地图数据库、数字正射影像数据库、数字高程模型（DEM）、重力数据库、大地数据库。数字高程模型（DEM）产品按比例尺分为：1：100万、1：25万、1：5万、1：1万。1：100万数字高程模型利用1万多幅1：5万和1：10万地形图，按照28".125X18".750（经差X纬差）的格网间隔，采集格网交叉点的高程值，经过编辑处理，以1：50万图幅为单位入库。原始数据的高程允许最大误差为10-20米。全国1：100万数字高程模型的总点数为2500万点。1：25万数字高程模型的格网间隔为100mX100m和3″×3″两种。陆地和岛屿上格网值代表地面高程，海洋区域格网值代表水深。另外，国家测绘局于1999年安排生产了七大江河区域范围的1：1万数字高程模型，其格网尺寸为12.5m X 12.5m。已完成13781幅，数据量达24GB。

1.4 中国科学院

中科院“国际科学数据服务平台”提供以下DEM数据产品：中国30米分辨率数字高程数据产品、中国30米分辨率坡度数据产品、中国90米分辨率数字高程数据产品、中国90米分辨率坡度数据产品、中国90米分辨率坡位数据产品、中国90米分辨率坡向数据产品。其中，中国30米分辨率数字高程数据产品利用ASTER GDEM第一版本的数据进行加工得来，是覆盖整个中国区域的空间分辨率为30米的数字高程数据产品。

2 现有二维电子海图标准不足

IHO特别出版物S-57是IHO数字海道测量数据传输标准。它主要目的是为不同海道测量组织之间交换数据、向航海设备生产厂商、航海者和其他用户数据用。S-57在1992年5月被第十四届国际海道测量大会正式批准为IHO的官方标准。它的确保了各类海道测量数据的转换具有统一和规范的格式。但是，在近几年的推广使用过程中，人们发现S-57标准存在很大限制，如标准维护缺乏弹性、不支持栅格、图像数据和时变数据格式等。现在的S-57 3.1版本已经“冻结”，换句话说，即标准内容已不再改变。这更难满足随时变化、日益增长的海洋测绘和航海保障的需求。

以S-57标准为基础的二维电子海图在航海领域已得到了广泛的应用，然而它与其他的二维海图一样，本质上都是基于抽象符号的系统，不能直观还原自然界的真实面貌且易形成抽象多义化，给使用者的辨识和符号意义还原带来困难。另外随着应用的逐步深入，三维高程、水下海岸等信息越来越重要，迫切需要真三维这种表现方式的出现。目前二维电子海图导航技术也一直在采取各种措施来弥补二维固有的缺陷，例如对于航标、重要建筑物、关键地形，通过提供图片链接，使驾驶员得到相应物标的直观图像信息，利用各种动画图片来表征灯标的灯质等，但这些手段是远远不够的，我们需要建立真三维的航行环境，为二维平台引入三维这一直观、形象辅助手段，进一步提高船舶航行的安全性。ECDIS系统作为地理信息系统在航海领域的特殊应用，结合陆上地理信息系统的发展趋势，我们可以预测三维电子海图导航技术将成为电子海图技术的重要发展方向之一。

另外，ENC数据单元的数据大小不超过5兆，因此，海事测绘的图幅ENC数据在原始测量数据的基础上进行了大规模的抽稀和压缩，这样原始测量获取的高密度多波束水深点数据未得到有效的应用，造成了这些数据资源的浪费。未来若不同密度的海底数字地面高程模型数据，则可以充分发挥测量数据的效益，满足不同用户的不同需求。

当前，S-100系列标准是IHO正致力于重点发展的海道测量最新标准，它将支持多种数据格式，如图像和栅格数据、3D、随时间变化的数据 （X， Y， Z和时间），以及超出传统海道测量范围的新应用，例如，高密度水深、海底分类和海洋地理信息系统。它也将能够使用获取、处理、分析，访问和提交数据这些基于Web的服务。重要的是要认识到S-100不是一个S-57标准的修订版本。S-100是一个新的标准，其中包括更多的内容并支持新的数据传输格式。它将成为新的可界定的最广泛的各种应用和利用的水文数据基础标准。S-100将按照IHO网站上的ISO合格注册进行汇编和管理，并将成为地理信息ISO 19100系列标准的一部分—目前，有超过40个标准列入ISO 19100系列。这些已经包括国际标准（包括已实施的和草案）的时空架构、数据、图像和栅格数据、资料、描述和编码。

在S-100的第8 部分“影像和栅格数据”中定义“影像”为一种特殊类型的栅格数据结构。并指出：海道水深就其性质而言是一组测量数据点。这些数据点可以采用不同方式的格网结构进行表示，包括使用一个规则格网间距的高程模型，以及用单元大小可变的不规则格网。它们也可以用不规则三角网或者点集表示。

3 数字三维海底地形模型产品标准研究

虽然，目前S-100对三维数据交换标准的规定还不是十分细化，但是S-100的基本原则就是要与S9001等通用测绘标准相一致，网格时变数据在S-100的标准中明确表示将支持NetCDF格式，可以预期的是在未来S-100标准框架下，NetCDF一定是其中重要的标准格式。基于以上提出问题，本文研究在现行S-57电子海图数据标准的基础上参考新版海道测量数据地理空间标准S-100中的数据模型，定义了海事测绘三维航道数据的交换标准，同时参考目前成熟的三维GIS建模技术及三维场景重建和可视化技术提出了三维航道模型的建立与实现的关键技术。

3.1 NetCDF标准的介绍

NetCDF（network Common Data Form）网络通用数据格式是由美国大学大气研究协会的Unidata项目科学家针对科学数据的特点开发的，是一种面向数组型并适于网络共享的数据的描述和编码标准。利用NetCDF可以对网格数据进行高效地存储、管理、获取和分发等操作。NetCDF文件开始的目的是用于存储气象科学中的数据，现在已经成为许多数据采集软件的生成文件的格式。NetCDF提供一组针对阵列数据访问的接口，一个可自由分发的数据访问库（包），支持C、Fortran、C++、Java、R以及其他的一些语言。NetCDF数据具有下列特性：自我描述、可携带和可移动性、可伸缩性、可追加性、可共享性、可存档行。由于NetCDF是一种灵活的、自描述的，并能表达大量数组数据的格式，因此NetCDF在地球、海洋、大气科学中得到了广泛的应用，许多国家的组织和科学机构都采用NetCDF作为一个表示科学数据的标准方式。例如，NCEP（美国国家环境预报中心）的再分析资料，NOAA的CDC（气候数据中心）的海洋与大气综合数据集（COADS）均采用NetCDF作为标准。

支持NetCDF的软件和系统有许多，除了ArcGIS，还有Matlab、Ferret、GrADS、PanoplyWin等。

3.2 数字三维海底地形模型产品标准

不同于现有的陆地数字地形模型采用纯二进制或文本文件的表示方法，本文提出的数字三维海底地形模型采用NetCDF作为数据存取的手段，这样保证格式具有足够的开放性，能够被现有大量的软件支持，同时适应S-100未来的发展。数字三维海底地形模型产品的数据来源主要有两大方面：一是原始测量产生的多波束、单波束水深数据，二是制作完成的电子海图ENC数据。与数字海图类似，海底地形数字模型产品也是海道测绘测绘数字化保障的一个产品形式，可用于海底电缆、管道等海上工程、海洋石油、海上交通运输、海洋环境保护、海上航行安全等海洋综合开发、利用和管理。它按照固定大小的格网间隔，表示了海底地形的深度。

3.3 元数据设计

元数据是描述数据的数据。数字三维海底地形模型产品的元数据需要包含以下信息：数据标准名称、数据标准版本、数据制作方、数据测量日期和时间、数据制作日期和时间、数据集名称、平面精度、深度精度、接边精度、等效比例尺分母、数据范围、采样间隔、平面坐标参照系、垂向坐标参照系、插值方法、维度、坐标轴名称、起始点位置、网格行数、网格列数、坐标单位。

网格值矩阵

一定海区内规则格网点的平面坐标与深度的数据集合。格网的遍历顺序按照ISO 19123附录C中定义的方式进行。可采用的遍历方式有：线性扫描（Linear Scan）；莫顿顺序（Morton Order）。下图表示了格网的线性扫描遍历以及一个莫顿顺序的遍历。莫顿排序容易适应不规则形状的格网以及格网大小可变的格网。莫顿顺序对应于一个二维的四叉树，并且可以扩展为更高维的。莫顿遍历顺序可以处理大小可变的单元。曼顿顺序是从左到右，从底到上，逐个单元、不考虑单元大小地遍历。它先增加X坐标，然后是Y坐标。这也可以扩展到多维的情况，先增加X坐标，然后Y坐标，再然后Z坐标，以此类推到更多的维度。

4 数据转换和试验系统

建立DEM的方法有多种。从数据源及采集方式讲有：直接从地面测量，例如用GPS、全站仪、野外测量等，从现有海图上采集、内插生成DEM等方法。DEM内插方法很多，主要有分块内插、部分内插和单点移面内插等几种。目前常用的算法是通过等深线和水深点建立不规则的三角网（TIN）。然后在TIN基础上通过线性和双线性内插建DEM。主要的离散点网格生成算法应该有：移动平均插值法、距离平方倒数加权法、趋势面拟合技术、样条函数插值法、克立金法插值法。

本原型系统采用西戈公司的cgGlobe三维地理信息&虚拟现实软件平台作为底层三维开发支撑平台，用Microsoft Visual C++开发工具实现航道数据NetCDF 格式数据的访问接口，选用微软的WPF技术作为整个软件呈现界面功能。三维航道数据主要来源于多波束水下测量形成的水深文件和ENC电子海图中提取的水深数据等，本原形系统将这些不同种类的水深数据统一以三维航道数据交换标准（草案）中的网格覆盖数据标准的NetCDF数据格式。各类原始水深数据经提取后可以比较容易的生成XYZ格式的水深数据文件，再将其转换为符合三维航道数据交换标准中的网格覆盖数据标准的NetCDF数据格式，由NetCDF数据读取模块接入cgGlobe三维GIS平台，完成数据交换流程。

本系统采用经企业应用程序经典的三层结构，从下至上分别为：数据层、逻辑业务层和呈现层。分层设计通过把不同的逻辑封装在不同的软件开发层次上，来实现逻辑意义上的层次结构。逻辑上实现软件功能的封装性和相对独立性。数据层主要包括三维航道数据和其他GIS相关基础数据，为业务逻辑层提供数据支持，业务逻辑层则实现三维航道的数据的组织、三维建模、渲染和各查询功能接口，呈现层则将接受用户的输入并在三维渲染画面上叠加显示各查询结果信息。

5 结束语

下一步，将对标准继续完善，优化数据转换软件，开发数据质量检测软件，争取尽早纳入海事测绘产品体系。另外，将研究内容扩展到航标、地面建筑等其他目标的三维建模标准、数据生成算法、场景显示调度等方面，形成整个海洋的真实化三维场景，并开展相关的应用研究，争取尽早实现全要素的船舶三维导航的海洋环境数据生产、质检、、应用的全套体系。

参考文献

[1]袁洪满.论导航发展规律与发展趋势.天津航海.1982，第一期.

[2]梅雄，钟成雄，电子海图显示与信息系统简介.中国航海学会内河海事委员会2006会议论文集，2006

[3]李军，滕惠忠.海底三维可视化技术及应用[J].海洋测绘，2004，24（4）

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中图分类号：P24 文献标识码：A

1 概述

同陆地一样，海洋与江河湖泊开发的前期基础性工作也是测绘。不同的是，海洋测绘是测量水下地形图或水深图。兴建港口、水上运输、海上采油、海底探矿、海洋捕捞，发展水产、海域划界，海战保障、监测海底运动，研究地球动力等任务都需要各种内容的水下地形测量。 水下地形测量主要包括定位和测深两大部分。定位的作用是不言而喻的，目前的水上定位手段有光学仪器定位、无线电定位、水声定位、卫星定位和组合定位。[1]平面位置的控制基础主要是陆上已有的国家等级控制点，卫星定位如采用差分方式，其岸台亦多采用已知控制点，以求坐标系统的统一。水上定位同时, 测量水的深度是确定水下地形的重要内容。测深与定位是必须瞬时同步进行的工作，都是描述水底地形的要素。但规范规定的测深中误差要求却不是一个定值,而是随着使用方法不同、所测深度不同以及是否感潮水域而有不同的精度要求。

2 水下地形测量技术

2.1 水下地形测量的发展历史

水下地形测量的发展是与测深手段的不断完善紧密相连的。在回声测深仪问世之前,主要的测深工具是测深铅锤和测深杆。这种测深方法不仅精度很低,费时费力,而且对于测量现场的要求很高,例如为了保证精度测量的水深不能过深,测量只能在测船停泊的时候进行定点测量,风浪对测量精度的影响非常大。20世纪60年代, 出现了侧扫声纳, 可探测船一侧( 或两侧) 一定面积海域内的水下障碍物和水底地貌,可以取得类似于航摄效果的水底表面声学图像。20世纪70年代, 又出现了多波束测深系统, 它能一次给出与航线垂直的平面内几十个甚至百余个海底被测点的水深值, 形成一定宽度的全覆盖的水深条带, 可以比较可靠地反映出水下地形的细微起伏, 比单一测线的水深测量确定水下地形更真实。目前,多波速测深系统正向小型化发展,适用浅水海域和简易船只的新产品已经有售。20世纪80年代以后, 又推出了高效率的机载激光测深系统, 激光光束的高分辨率能获得海底传真图像, 从而可以详细调查海底地貌和底质。美国国防制图局于1990年研制的ABS机载水深测量系统, 除包括一台激光测深仪外, 还有一台多光谱扫描仪和一台电磁剖面仪, 能够在各种环境条件下, 在飞机上利用激光、光谱和电磁测量几种方法互补快速测制沿海的水下地形图。这些手段一般可测深30～50m,精度在±0.3m左右。目前, 还可以利用卫星上安装合成孔径雷达(SAR)等设备对海面遥感摄影, 通过对照片处理确定水深。需要强调的是,以上水深测量得到的瞬时值存在着仪器、潮汐等因素的影响。因此,需在数据后处理中加入相关改正,并归算至统一的高程基准面。为了与陆上地形图实现拼接,水下地形图宜采用与陆地统一的高程基准。而为航海服务的海图通常采用理论深度基准面, 它和平均海面相差一个常数。国外少数国家,在水下工程施工前, 还利用潜水器携带水下立体摄影机获取水下地形的立体相片,或者利用高分辨率声学系统采取全息摄影技术测量水下地形。在特殊地区还可利用水下经纬仪、水下激光测距仪、水下气压水准仪和水下液体比重水准仪、水下电视摄影系统测量水下地形。

2.2 水下地形测量方法

2.2.1 测深仪的选择

当前常见测深主要靠回声测深仪进行。利用水声换能器垂直向下发射声波并接收水底回波, 根据回波时间和声速来确定被测点的水深, 通过水深的变化就可以了解水下地形的情况。[2]为提高发射功率,改善方向性,回声测深仪的换能器从单个发展到多个；为扩大探测面积,从单波束发展为多波束,他能一次给出与航线相垂直的平面内几十个海底被测点水深值,或者测出航线一定宽度的全覆盖的水深条带。并应用了计算机和数字显示技术,提高了精确度,扩大了使用范围。

测深仪的测深精度与测深仪的固有误差、水温、水深、河床类型等因素有关，而与比例尺无关。实际测深精度为：

δ2深度比例误差=h深度 * 1/100

δ实际定位=［(δ2测深仪固有误差+δ2深度比例尺误差+δ2湿度+δ2盐度+…)/n］1/2

从公式可以看到，测深精度的主要误差源在于深度比例误差，因而在选择设备时，应尽量选择大量程、高灵敏度的测深仪。测深仪机型可分为单频测深仪和双频测深仪。单频测深仪可满足一般的深度测量需求，但对于兼有淤积、土方计算类型的测量就变得困难，因后者水深测量需要测定两个深度，一个为表层深度，另一个为积岩深度，故只有用具有两个不同探测频率的双频测深仪才可实现。[3]

2.2.2 常规水下地形测量

常规水下地形测量的工作包括测深、定位和水位观测三部分内容。首先在河道两岸建立一定密度的控制点,布设一定数量的水位站,要考虑到水位站的控制范围与测深精度、瞬时水位差、水位改正模型之间的关系,水位站的密度必须满足控制范围内内插后的水位精度。具体作业时运用GPS和导航软件对测深船进行定位,并指导测深船在指定测量断面上航行,导航软件或测深系统每隔一个时间段自动记录观测数据。测量数据处理主要包括坐标转换、声速改正、水位改正、时间同步改正、地形图生成等。

2.2.3 无验潮模式下GPS-RTK水深测量

常规的水下地形测量是用GPS测定水底点的平面位置,利用测深仪测定水深,通过对潮位、测船吃水等参数的改正,得到定位点高程。但是由于水面比降、潮汐等影响,使验潮站之间与待测位置之间的距离受到一定的限制,必须设置验潮站测量水位,推算潮汐传播规律。由于快速逼近整周模糊度技术的出现和不断改进,整周未知数可以迅速确定,从而保证了GPS实时载波相位差分(RTK)可以在动态环境下,实时地以厘米级的精度给出用户站的三维坐标。采用RTK技术可实时精确求得测定两点之间的相对高差,通过该高差可反算出流动站GPS相位中心的高程,该高程同基准站具有相同的高程基准面。但RTK得到的是WGS84坐标系中的高程,属于大地高程系统。如果能将该大地高转换成正常高或正高,就可以直接确定水下地形点的高程而无需进行验潮,因此称之为免验潮的水下地形测量。该测量方法摈弃了传统水下地形测量对潮位观测的严格需求,直接获得水底点高程,操作和实施方便、快捷。但上述方法同传统的测量方法一样,存在着船体姿态对测量成果精度的影响。在水面条件平稳情况下,姿态对测量精度影响较小；反之,影响较大时,必须进行测量和补偿。[4]

3 结语

随着计算机技术、空间技术和通讯技术的飞速发展，水下地形测量装备正在朝着系统功能更加集成化，系统外观更加小型化和轻便型方向发展。随着测量理论研究和测量手段的变化，测量精度将明显提高。具有面状测量功能的多波速测量系统将被广泛应用，各种水声校准设备的使用也将提高声纳设备的测量精度。数据采集和处理软件将得到进一步的发展，功能将满足不同用户的特殊要求。整个系统的简化和发展，使水下地形测量有着更加光明的未来。[5]

参考文献：

[1] 梁开龙. 水下地形测量[J]. 测绘通报, 2001,(06)：16.

[2]于岱峰,李良良,李登富. 新旧水下地形测量方法浅析[J]. 山东建材, 2008,(02)：63～65.

[3] 周军根. 水下地形测量技术方案的探讨[J]. 四川测绘, 2003,(03)：137～140.

篇（4）

中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：

如今GPS 技术在工程应用中更加普及，比如矿山测量，交通土建选线,城市建设等等。但是GPS 由于布设价格的昂贵，所以不会被大范围应用到一般的土建和交通建设中，它只是作为提供控制用，例如:在工程建设开始阶段，交付几个GPS 控制点，作为导线和三角网的基线，由它们向外扩展，用全站仪引出加密点或是作为静态的GPS 基线，配合RTK 来进行动态图籍测绘。但是在90 年代以后，平面控制测量基本都被GPS取代。

1、GPS技术概述

GPS定位是以GPS 卫星和用户接收天线之间的距离为基本观测量，根据已知的卫星瞬时坐标，确定用户天线所对应的位置，其实质是空间距离后方交会。在一个测站上只需3个独立距离观测量。GPS 采用的是时差测距原理，即通过测量GPS 信号从卫星传播到用户接收机的时间差计算距离，由于卫星钟与用户接收机钟不同步，因此，观测的测站至卫星间的距离称为伪距。卫星钟差可以通过卫星导航电文提供的钟差参数修正，接收机钟差难以预先准确确定，可将其作为未知参数与观测站坐标在数据处理中一并解出。在一个测站上，除了三个待定位置参数外，还需要增加一个接收机钟差参数，因而至少应有4个同步伪距观测量，即至少必须同步观测4颗GPS 卫星。

GPS 技术相对于其他的定位、测量技术，其技术优势是很明显的，主要表现在以下几个方面：

1.1 功能多、用途广。

GPS 系统不仅可用于测量、导航，还可用于测速、测时。测速的精度可达0.1 m／s，测时的精度可达几十毫微秒。其应用领域不断扩大。

1.2 定位精度高。

GPS 可为各类用户连续提供动态目标的三维（立置、三维速度及时间信息）。随着GPS定位技术及数据处理技术的发展，其精度还将进一步提高。

1.3 实时定位。

利用GPS 进行导航，既可实时确定运动目标的三维位置和速度，由此可实时保障运动载体沿预定航线运行，亦可选择最佳航线。特别是对军事上动态目标的导航，具有十分重要的意义。

2、GPS 的定位方式

按定位方式，GPS 定位分为单点定位和相对定位（差分定位），单点定位就是根据一台接收机的观察数据来确定接收机位置的方式，它只能采用伪距观测量，可用于车船等的概略导航定位.相对定位（差分定位）是根据两台以上接收机的观测数据来确定观测点之间的相对位置的方法，它既可采用伪距观测量也可采用相对观测量，大地测量或工程测量均应采用相位观测值进行相对定位，对常规测量而言相对测地定位是主要的应用方式， 而按照用户天线可分为动态定位和静态定位。

2.1 动态定位

在定位观测时，若载体上的接收机在跟踪GPS 卫星的过程中相对于地球表面运动，接收机用GPS 信号实时的测得运动载体的状态参数，则称为动态定位。动态定位的特点：逐点测得，多余观测量少，精度较低。依目前GPS 定位的精度动态定位可分为：a. 20m左右的低精度定位，如用于车船等概略导航定位的伪距单位定位；b. 5m 左右的中等精度定位，如用于城市车辆导航定位的米级精度的伪距差分定位；c. 厘米级的高精度的定位，如用于测量放样等的厘米级的相位差分定位（RTK），其中实时差分定位需要数据将两个或多个站的观测数据实时传输到一起计算。

2.2 静态定位

在定位观测时，若接收机在跟踪GPS 卫星的过程中相对于地球表面静止，则称为静态定位。接收机高精度的测量GPS 信号的传播时间，联合GPS 卫星在轨的已知位置，从而解算出固定不动的接收机所在位置的三维坐标。静态定位的特点；多余观测量大，定位精度高，可靠性强，在进行控制网观测时，一般均采用这种方式由几台接收机同时观测，它能最大限度地发挥GPS 的定位精度。

3、GPS在市政工程测量中的应用

GPS是英文Navigation Satellite Timing and Ranging／Global Positioning System的字头缩写词NAVSTAR／GPS的简称。其含义是导航卫星测时测距／全球定位系统。

GPS是全球性的卫星定位和导航系统，能够提供连续的实时的位置、速度和时间信息。整个系统包括空间(卫星)、地面控制站和用户(接收机)三个部分。它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能，而且具有良好的抗干扰性和保密性。因此，GPS技术率先在大地测量、工程测量、航空摄影测量、海洋测量、城市测量等测绘领域得到应用，并在军事、交通、通信、资源、管理等领域展开了研究并得到广泛应用。下面是GPS在市政工程中的应用实例。本工程为某工业园工程，该工业园属于一个比较方方正正的地形，由于工业园里有很多树，而且通视比较困难，工期比较急，考虑种种因素，决定采用GPS测量。

3.1 GPS测量的技术设计

(1)设计依据

GPS测量的技术设计主要依据1999年建设部的行业标准《城市测量规范》和应采用的《全球定位系统城市测量技术规程》及工程测量合同有关要求制定的。

(2)设计精度

根据工程需要和测区情况而定。

(3)设计基准和网形

控制网共6个点，其中联测已知平面控制点2个。采用4台GPS接收机观测，网形布设成边连式，等级为一级。

(4)观测计划

根据GPS卫星的可见预报图和几何图形强度(空间位置因子PDOP)，选择最佳观测时段(卫星多于4颗，且分布均匀，PDOP值小于6)，并编排作业调度表。

3.2 GPS测量的外业实施

(1)选点

GPS测量测站点之间不要求一定通视，图形结构也比较灵活。因此，点位选择比较方便。但考虑GPS测量的特殊性，并顾及后续测量，选点时应着重考虑：①每点最好与某一点通视，以便后续测量定向使用；②点周围高度角15。以上，不要有障碍物，以免信号被遮挡或吸收；③点位要远离大功率无线电发射源、高压电线等，以免电磁场对信号的干扰；④点位应选在视野开阔、交通方便、有利扩展、易于保存的地方；⑤选点结束后，按要求埋设标石，并填写点记之。

(2)观测

根据GPS作业调度表的安排进行观测，采取静态模式定位，卫星高度角≥15。，时段长度45min，采样间隔10s。在4个点上同时安置4台接收机天线(对中、整平、定向)，量取天线高，测量气象数据，开机观察，当各项指标达到要求时，按接收机的提示输入相关数据，则接收机自动记录，观测者填写测量手簿。

3.3 GPS测量的数据处理

GPS网数据处理分为基线解算和网平差两个阶段，基线解算采用随机软件，网平差采用武测宝威GPS―Adj3.0软件完成。经基线解算、质量检核、外业重测和网平差后，得到GPS控制点的二维坐标，其各项精度指标符合技术设计要求。

4、结束语

GPS 技术的发展日新月异，包括GPS卫星静态和RTK都深入到生产生活中，随着GPS，GIS，RS及其他科学的不断相互渗透，它的应用也将越来越广泛。这里也有我们需要注意的，GPS由于参数设定的问题,在测量高程是产生的误差也是很大的，这个跟球体有关。总的来说现在的GPS 可以用在，土建，交通，地籍测绘，海洋测绘，国土资源，城市规划，空间测量，急救等等领域，是一种多元化学科，以后的发展会更加的广阔。

参考文献：

[1]黄声享，郭英起，易庆林，等、GPS在测量工程中的应用[M]，北京：测绘出版社。2007

篇（5）

The analysis of texture feature based on gray level co-occurrence matrix

Abstract：For remote sensing image texture feature extraction, the paper uses gray level co-occurrence matrix in order to get the different figures of the feature extraction

Key word：gray level co-occurrence matrix texture feature

引言

纹理信息就是包括地形、地貌、植被、水文等自然要素的内部特征在遥感影像中的反映。在影像上纹理表现为根据色调或颜色变化而呈现出的细纹或细小的图案，这种细纹或细小的图案在某一确定的图像区域中以一定的规律重复出现。影像上的纹理可以揭示出目标地物的细部结构或内部细小物体。目标地物的纹理特征与影像的比例尺有关。在大比例尺影像上，可显示出一个个树冠的纹理，据此可以区分不同的树。而在比例尺较小的影像上，则表现为由一系列树冠的顶部构成的整个森林的纹理。同一目标地物在不同太阳高度角下，也会具有不同的纹理特征。如黄土高原丘陵沟壑区，在太阳高度角很大时，地表纹理比较平滑，在太阳高度角很小时，地表纹理比较粗糙。纹理是普遍存在的，是图像的基本特征，它可以描述诸如树木、建筑物等物体表面的几何特征。纹理特征是对影像内部灰度级变化的量化，可以从图像中计算出来，即纹理特征的提取。

灰度共生矩阵

灰度共生矩阵(Gray Level Co-occurrence Matrix)是一种用来分析图像纹理特征的方法，他能较精确地反映纹理粗糙程度和重复方向。灰度共生矩阵通过计算图像定方向和特定距离的两像元间从某一灰度过渡到另一灰度的概率，反映图像变化的综合信息。

如果图像水平和垂直方向上各有Nc×Nr像元，每个像元出现的灰度量化为Nq层，设Lx={1,2,...Nc}为水平空间域，Ly={1,2,...Nr}为垂直空间域，G={1,2,...Nq}为量化灰度层集。集Lx×Ly为行列编序的图像像元集，则图像函数f可表示为一个函数：指定每一个像元具有Nq个灰度层中的一个值G，即f:Lx×LyG。灰度共生矩阵定义为在图像域Lx×Ly范围内，两个相距为d，方向为θ的像元在图像中出现的概率，即：

例如距离为d，水平方向p(i,j|d,00)和p(i,j|d,900)的计算公式为：

同理，距离为d，对角方向的灰度共生矩阵：p(i,j|d,45°)和p(i,j|d,135°)

用通过(d,θ)值对组合得到许多共生矩阵来分析图像灰度级别的空间分布格局。

对于矩阵p中的任何一个节点，可用下图表示其具体意义：

其中x，y为像素位置，f(*)为观测值。

这样，两个像素灰度级同时发生的概率，就将(x，y)的空间坐标转换为对“灰度对”(i，j)的描述，它们形成了灰度共生矩阵。通常，灰度共生矩阵需要做如下的归一化：

p(i，j)=p(i，j)/R

其中 R=2G(G-1) θ=00或θ=900

R=2 (G-1)2 θ=450或θ=1350

R为归一化常数。由于灰度共生矩阵易于理解和计算，因此，由共生矩阵获取特征已经被用在许多纹理分析方法中。但是，灰度共生矩阵也有它的缺点。由定义可以看出，灰度共生矩阵的大小只与最大灰度级有关系，而与图像大小无关，即灰度共生矩阵的大小为G G。对于灰度级G=256的图像而言，它的灰度共生矩阵为256×256，如果图像比较小。则它可能比较稀疏，而所占的空间还是256×256。因此，通常情况下，需要对原图像的灰度级进行缩减，以减少计算的时间复杂度。

例如，如果将灰度级缩减为64，则灰度共生矩阵为64×64．大大减少了数据量。为此，本文中采用把灰度级降为16。

灰度共生矩阵纹理特征提取步骤

如图（1-3），灰度共生矩阵提取纹理具体步骤描述如下：

第一步:数据预处理，压缩遥感影像的灰度级，通常压缩为16级；

第二步:计算窗口内四个不同方向的灰度共生矩阵，包括:00，450，900，1350；

第三步:对灰度共生矩阵进行正规化处理；

第四步:获取窗口中的纹理特征作为中心像元的特征值。

灰度共生矩阵及特征值的计算

用于这次论文实验的样本图像分为四类，分别为居民地、林区、水域和田地（如下图）：

对这四类图像根据附录中求灰度共生矩阵及其特征的程序可以得出这四类的灰度共生矩阵的特征值（摘取部分图像的特征值）：

由上述四个表中计算的各类的灰度共生矩阵的特征值可以得知：

1.从能量和相关性上看，在四个类别中居民地易于识别，田地容易与林区、水域混淆，除去田地，依据能量可以分别识别出居民地、林区和水域。

2.从对比度、逆差矩、熵、差方差、差熵这五个特征来看，居民地和水域易于从四个类别中识别，而田地和林区相关特征的特征值差别不大，识别过程中容易混淆。

3.从方差和和熵这两个特征来看，依然是居民地和水域易于从四个类别中识别，但林区和田地在这两个特征的特征值差别相对其他的特征差别比较大，可用来识别林区和田地。

4.从和方差这个特征来看，林区和水域可以从四个类别中识别，而居民地与田地易于混淆。

参考文献：

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篇（6）

中图分类号：S75861；P283

文献标识码：A文章编号：1671-3168（2012）06-0006-04

收稿日期：2012-11-01

作者简介：唐世斌（1963-），男，重庆梁平人，副教授，硕士生导师。研究方向为风景园林建筑工程与规划设计、3S技术在风景园林学中的应用等。Email：

国家技术监督局于1992年12月批准了《中华人民共和国国家标准 国家基本比例尺地形图分幅和编号》（GB/T 13989-92）[1]，次年7月1日施行。在实际使用中，将1993年以前按地形图分幅编号标准产生的地形图图幅号称为旧图幅号，1993年以后按新的国家基本比例尺地形图分幅和编号标准（即GB/T 13989-92）产生的地形图图幅号称为新图幅号。

现阶段，我国正在使用中的国家基本比例尺地形图，其图幅编号有新、旧之分，这给人们尤其是市县级以下基层生产单位专业技术人员带来了较大的障碍或困难，造成了使用中的不便。《中华人民共和国国家标准 国家基本比例尺地形图分幅和编号》（GB/T 13989-92）只是规范了新的图幅分幅与编号规则，并未给出我国国家基本比例尺地形图新、旧图幅号彼此间的换算关系；为解决新、旧图幅号之间的换算关系，我国的一些科技工作者从不同角度对此进行了探索研究。笔者通过多渠道检索，查到17篇相关期刊论文[2-18]。最早的关于地形图新旧图幅编号的换算研究文献发表于1997年，其中半数研究文献发表于近5年的相关科技期刊上，这些研究文献基本上是基于国家基本比例尺地形图的经纬度条件下，地形图分幅与图幅编号的新旧图幅号之间的换算，且多侧重于编程自动换算，以方便于科研或生产项目中批量操作管理，但满足不了基层生产单位专业技术人员在实际工作中遇到的少量或个别的只用手工即可进行的新旧图幅号便捷换算方法。

2009～2010年，笔者有幸参与广西新一轮森林资源规划设计调查（即二类资源调查）的部分县区的外、内业工作，尤其是内业制图工作，在工作中常遇到1∶1万地形图新、旧图幅号需要彼此间换算的问题，经过查阅相关规范、文献资料，反复探索研究，找到了适用于工作中遇到的少量或个别的可手工进行的新旧图幅号便捷换算方法，经验证，结果正确，便捷有效，现将研究成果系统整理出来，供业界同仁共享，方便工作。

1国家1∶1万地形图新、旧图幅号的构成及其含义

11地形图旧图幅号

1∶1万地形图的旧图幅编号是以1∶10万地形图为基础进行的，而1∶10万地形图的旧图幅编号又基于1∶100万地形图，其具体的分幅和编号相关知识请查阅相关规范、文献资料。

1∶1万地形图的旧图幅号由4组代码组成，各组代码间用“-”连接：

其中：第1组“×”——1∶100万地形图的图幅列号（纬度方向），为1位“字符码”，由于我国地处地球的东半球赤道以北，图幅范围在纬度0°～56°内，因此，行号为A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N 14个英文字符之一。

林 业 调 查 规 划第37卷第6期唐世斌：1∶1万地形图新、旧图幅号的手工换算方法

第2组“××”——1∶100万地形图的图幅行号（经度方向），为1～2位“数字码”，由于我国地处地球的东半球赤道以北，图幅范围在经度72°～138°内，因此，列号为2位“数字码”，为43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54等11组数字之一。

第3组“×××”——1∶1万地形图所在的1∶10万地形图，其在1∶100万地形图中的位置代码，即图位号，为1～3位“数字码”；每幅1∶100万地形图划分为12行（经度方向）12列（纬度方向）共144幅1∶10万地形图，其位置代码（图位号）为1、2、3、……、142、143、144等144组数字之一，在本文中的新、旧图幅号的换算公式里用“m”表示。

第4组“（××）”——“（ ）” 中的“××”，为1∶1万地形图在1∶10万地形图中的位置代码，即图位号，为1～2位“数字码”；每幅1∶10万地形图划分为8行（经度方向）8列（纬度方向）共64幅1∶1万地形图，其位置代码（图位号）为1、2、3、……、62、63、64等64组数字之一，在本文中的新、旧图幅号的换算公式里用“n”表示。

第1组代码（1∶100万地形图的图幅列号（经度方向））和第2组代码（1∶100万地形图的图幅行号（纬度方向））共同构成1∶100万地形图的图幅号，如广西南宁市所在的1∶100万地形图的图幅号为F-49。

1∶1万地形图是在1∶10万地形图图幅号的尾部加上其在1∶10万地形图中的位置代码，即图位号，如F-49-37-（30）。而1∶10万地形图是在1∶100万地形图图幅号的尾部加上其在1∶100万地形图中的位置代码，即图位号，如F-49-37。

12地形图新图幅号

1∶1万地形图的新图幅编号是直接以1∶100万地形图为基础进行的。

1∶1万地形图的新图幅号由5组共10位代码组成，各组代码间直接相连：

× ×× × ××× ×××

第1组 第2组 第3组 第4组 第5组

其中：第1组“×”——1∶100万地形图的图幅行号（纬度方向），为1位“字符码”，与旧图幅号的第1组代码含义相同，我国的为A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N 14个英文字符之一。

第2组“××”——1∶100万地形图的图幅列号（经度方向），为2位“数字码”，与旧图幅号的第2组代码含义相同，我国的为43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54数字之一。

第3组“×”——地形图的比例尺代码，为1位“字符码”，1∶1万地形图的比例尺代码为“G”；其他基本比例尺地形图的比例尺代码见《中华人民共和国国家标准 国家基本比例尺地形图分幅和编号》[1]。

第4组“×××”——1∶1万地形图的图幅行号（纬度方向），即在1∶100万地形图中的图幅行号（纬度方向），为3位“数字码”；每幅1∶100万地形图的行向（纬度方向）划分为96行1∶1万地形图，其图幅行号为001、002、003、……、094、095、096等96组数字之一，在本文中的新、旧图幅号的换算公式里用“x”表示。

第5组“×××”——1∶1万地形图的图幅列号（经度方向），即在1∶100万地形图中的图幅列号（经度方向），为3位“数字码”；每幅1∶100万地形图的列向（经度方向）划分为96列1∶1万地形图，其图幅列号为001、002、003、……、094、095、096等96组数字之一，在本文中的新、旧图幅号的换算公式里用“y”表示。

从1∶1万地形图的新、旧图幅号的构成关系来看，同一幅1∶1万地形图其新、旧图幅号的第1组代码和第2组代码是相同的，只不过是旧图幅号的纬度方向为列，经度方向为行，新图幅号的纬度方向为行，经度方向为列，二者有所不同而已。

其他的国家基本比例尺地形图的新图幅号构成与1∶1万地形图的构成相同。

2地形图从旧图幅号换算成新图幅号

从上述分析知，同一幅1∶1万地形图其新、旧图幅号的第1组代码和第2组代码是相同的，因此在进行新旧图幅号的换算时，只需要考虑旧图幅号中的第3、第4两组代码与新图幅号的第4、第5两组代码之间的关系即可，而新图幅号中的第3组代码为地形图比例尺代码，对于1∶1万地形图来说，为“G”，始终不变。

同4结语

本文只述及在实际工作中经常使用的1∶1万地形图其新、旧图幅号的手工换算方法，此法是基于同幅1∶1万地形图的旧图幅号或新图幅号来解决其新、旧图幅号的换算问题，直接用旧图幅号换算其相应的新图幅号，或直接用新图幅号换算其旧图幅号，而不须该地形图图幅的经纬度或公里网坐标。

文中1∶1万地形图新、旧图幅号彼此间相互换算的关系也可用于编程，实现计算机或计算器进行自动换算；依照本文解决1∶1万地形图新、旧图幅号相互换算的思路，也可解决我国的其他基本比例尺地形图直接利用其图幅号进行新、旧图幅号间的相互换算。

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篇（7）

Thesatellitecommunicationofmobilemeteorologicalradarsystem

DouYiwen(BeijingmeteorologicalBureau,Beijing100089)

Abstract:Inordertotranslatemobileradar'sdatatoserverofBeijingmeteorologicalBureau.Thistextcomparedadvantagesanddisadvantagesofwirelesscommunication'smethod.Theaboveanalysisnaturallyleadsustothesystemofthesatellitecommunicationcreated.Theresultsshows:thesystemcansatisfythecommunicationrequirementofmobileradar.Thesystemhasagoodexampleforcreatingemergencycommunication.

Keywords:Mobileradar;Emergencycommunication;Satellitecommunication

1引言

随着气象信息自动采集的不断发展,自动采集数据越来越成为气象信息采集的主流。新一代天气雷达系统,可以进行较大范围降水的定量估测,获取降水和降水云体的风场信息等,在短时灾害性天气预报和应急服务中发挥巨大的作用,特别是对风害和冰雹相伴随的灾害性天气的监测和预警[1]。为了把移动雷达实时数据传输到北京市气象局,通信方式的选择成为信息采集的重要环节,目前气象应用通信方式有很多种。如CDMA/GPRS/3G、北斗卫星、无线局域网(WLAN)、专线等,还有下面要讨论的基于亚洲卫星通信线路。移动雷达对通信的主要需求是网络质量可靠;带宽至少要达到双向2Mbps;移动雷达采集数据地点不固定。如何满足移动雷达的要求是本系统需要解决的问题。

2通信方案的设计

2.1气象信息传输通信方式对比分析

目前气象应用通信方式有很多种,如CDMA/GPRS/3G、北斗卫星、无线局域网(WLAN)、专线等。由于天气雷达数据量大,要求网络质量高,固定地点天气雷达的数据传输一般都是利用专线传输。表1是常用无线通信方式传输气象数据的对比。无线局域网传输距离短,安全性差,一般只能作为数据的传输中继;北斗卫星是我国自主研制的卫星导航定位系统,安全性高,用于传输字节少如自动站等的数据比较适合;CDMA/GPRS,运行成本低,但是其通信速率要求低,不能满足雷达数据传输要求;3G下行速率理论值是2.8Mbps,实际传输效果没有达到此值,而且网络质量与基站覆盖有很大关系。天气雷达如果地点固定,而且在市内或县城内,使用专线较好,有充足的时间建立专线的话,应用2Mbps专线传输雷达数据是一种好的选择。卫星通信作为天气雷达数据的备份是一种最佳选择,因为它的网络带宽、移动性、实时性、开通周期等方面都能满足要求。

2.2卫星通信特点分析

卫星通信是以人造通信卫星作为中继的一种微波通信方式。卫星通信的优点:通信距离远,建设成本与通信距离无关;不受地理环境影响;广播方式,卫星覆盖区域内的任何点可实现通信;通信容量大;可自发自收。卫星通信的缺点:信号极弱(毫微微瓦级),对技术和设备的要求较高;时延;多址问题;存在单一故障点;雨衰。

3卫星通信的应用

综合考虑雷达数据传输的速率在2Mbps以上,支持视频、移动、应急等方面的要求,选择亚洲卫星通信是本系统的最佳选择。本系统采用等效口径为0.95m的偏馈型椭圆抛物面天线,天线面使用四片碳化纤维面板组成。天线系统工作在Ku频段。天线控制系统内置高性能信标接收机,可在5分钟内自动对星,通过对中卫一号、亚洲二号、亚洲三号、亚洲四号四个卫星两种极化方式的上百次测试,寻星准确率100%,配置40W功放时具备传输速率大于等于3Mbps,保证传输速率大于等于2.048Mbps,完全具备传输多路话音、2路视频图像、2路数据的业务能力。图1就是本系统建立的移动雷达卫星网络结构图。从图中可以看到移动雷达系统采集数据到数据处理服务器(192.168.3.5/24)或模拟语音经过语音网关,通过网络交换机和IP加速器(192.168.3.3/24),由调制设备(192.168.3.2/24)调制信号传输到卫星,再由卫星接收站传送到地面,通过调制解调器(192.168.3.10/24)和IP加速器(192.168.3.11/24)指向路由器(192.168.3.1/24,192.168.2.1/24),由路由器转发到防火墙(192.168.1.1/24),在防火墙上作语音网关和数据服务器NAT地址转换。最后在服务器(192.168.2.254/24)上可以看到雷达系统上传的数据,在电话终端上可以进行语音通话。这个网络是双向的,不仅数据可以双向传输,而且在北京市气象局可以监控到卫星通信系统的状态。本系统因为经费有限,建立了电话通信模式,并留有视频接口。

图1移动雷达卫星网络结构图

4结论

本系统采用的亚洲卫星通信系统具有一键对星功能,天线能够自动展开/收藏,自动定位、自动捕获和自动跟踪卫星,5分钟内完成寻星任务并建立卫星通讯链路。在传输速率、网络安全、天线对星时间、网络接口、应急通信等方面都能满足实时雷达传输数据的要求。

致谢:国家气象信息中心网络室和视频与卫星室、西安瑞兴通信有限公司、北京市人工影响天气办公室、北京市气象信息中心、北京市大气探测技术保障中心在系统建设中给予的大力支持。

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一、深基坑支护的概况

1、深基坑支护

对于深、浅基坑，目前工程界并没有统一的标准。1967年Terzaghi与Peck建议将6米以上深度的基坑定为深基坑，但实际施工中这种说法并没有得到广泛地认可。现阶段，我国深基坑施工中普遍将超过6米或7米的开挖深度看作是深基坑。基坑支护是指为确保地下室施工及附近环境的安全，选用支挡、加固等方式对基坑侧壁与附近环境加以保护。支护结构主要对侧向压力进行承受，主要包含水土压力、地面荷载、邻近建筑物基底压力及相邻场地施工荷载等引起的附加压力，其中水土压力为支护结构承受的主要压力。传统支护设计理论主要将基坑附近土体作为荷载，作为支护结构的“对立面”，随后按照围护墙位移的状况，进行支护设计。

2、土钉墙支护

作为一种新型支护方式，主动支护就是将基坑附近土体自支撑能力进行充分发挥及提升。目前主动支护主要分为水泥土墙支护、土钉墙支护、喷锚支护、冻结支护、拱形支护等方式，本文主要对基坑主动支护中的土钉墙支护进行分析与探究。

土钉墙是在新奥法的基础上基于物理加固土体的机制，在上个世纪70年代从德国、法国及美国发展出来的支护方式。上个世纪80年代早期在矿山边坡支护中我国采用了这种方式，随后土钉墙支护法在基坑支护得到了大量应用。土钉墙的组成成分为被加固土、放置于原位土体内的细长金属杆件与在坡面附着着的混凝土面板，最终实现重力式支护结构。将一定长度及密度的土钉设置在土体内，通过土钉和土一起完成作业，进而将原位土的强度、刚度进行有效提升。这种支护技术主要应用于12米以下的基坑开挖深度，如地下水位在坑底以上时，必须根据实际施工要求，进行有效排水与截水施工。

二、建筑工程深基坑支护技术的应用

1、工程概况

本工程由15层住宅楼含局部3层商铺（裙楼）组成，裙楼外侧边线范围内设1层连通式地下室。基坑长55.19m，宽36.10m，开挖深度约为4.9m。结合本工程的实际施工情况，选用土钉墙基坑支护的方式进行有效施工，应遵循一定顺序进行，如基坑西侧支护―南侧―东侧。

2、基本工艺

（1）钻设钉孔。选用土钉成孔的方式进行基坑支护作业，其成孔工具为洛阳钻机，将其孔径设置为80毫米，深度应确保其超过土钉长度100毫米，成孔倾角为15度。每钻进1米，并进行倾角地测量，避免偏向等情况的出现。

（2）土钉安装。与本工程基坑土钉墙支护设计需求相结合，进行土钉的制作，确保其长度在设计长度以上。每隔1.5米进行一组土钉的设置，选用搭焊连接的方式进行土钉连接，焊缝高度控制在6毫米，把土钉在成孔作业后设置在孔内。

（3）注浆。选用孔底注浆法进行土钉墙基坑支护注浆作业，其作业流程为在孔底插入注浆管，确保管口与孔底之间距离200毫米，注浆管应同时进行注浆与拔出作业，确保注浆管底能够在浆面以下，确保注浆过程中可以顺利从孔口流出，并将止浆阀设置在孔口，选用压力注浆的方式进行施工，确保水泥浆强度为M20，注浆压力控制在1到2Mpa之间。

（4）挂钢筋网并与土钉尾部焊牢。选用钢筋网进行土钉墙面施工，将其间距定为200毫米，在坡面上通过人工的方式进行绑扎钢筋的作业；搭接坡面钢筋的长度需在300毫米左右，随后顺着土钉长度方向在土钉端部两侧进行短段钢筋的焊接作业，同时在面层内将相近土钉端部通长加强筋进行连接及焊牢。

（5）安装泄水管。土钉墙基坑支护的泄水管制作应选用用PVC管作为主要材料，泄水管长度必须在450毫米以上，并在管附近进行钻孔作业，孔数应控制在5到8个，随后在管外侧进行尼龙网布的包裹作业。泄水孔纵横距离定为2米，布置形状为梅花型并确保安装的牢固性。

（6）复喷表层混凝土至设计厚度。选用喷射混凝土方式进行土钉墙施工，其设计强度必须在C20左右，其厚度应控制在80毫米。第一，选用干拌方式，混合料搅拌时必须遵循相应的配合比进行施工，混凝土喷射施工过程中根据实际情况，可以将水泥重量为5%喷射砼速凝剂掺加到里面。在开挖土方、修坡施工后，及时完成土钉锚固作业，结束焊接钢筋网施工后，必须及时进行喷射混凝土作业。选用分层喷射的方式，由下到上的方式进行喷射混凝土作业。第一层喷射厚度应控制在4厘米到5厘米之间，确保其不出现掉浆现象后，进行第二层混凝土再喷射作业，直至其厚度符合设计规定。

三、建筑工程深基坑支护监测

基坑支护体系随着开挖深度的不断增加会出现侧向变位的情况，这种情况在施工中无法避免，基于此，基坑支护监测的关键就在于侧向变位的发展及控制。通常情况下，体系的破坏都具有相应的预兆性，在基坑支护监测中，施工单位必须做好现场指导工作，利用检测等方式及时分析、了解支护体系的受力情况。在监测中不仅要做好整个基坑支护检测工作，还要充分考虑其附近环境。这种监测方式可以掌握好基坑附近支护的稳定情况，在目前深基坑支护工程理论与相关技术支持下，施工实际情况往往存在或多或少的问题，根据本工程现场施工的具体情况，其地质环境较为复杂，可选用变形监测的方式进行基坑支护作业，这样可以保证施工的安全性。

选用的监测点布置范围为本工程基坑支护的边坡开挖影响范围，遵循其基坑深度2倍以上的深度进行分析，并对监测对象的特定范围进行充分考虑。本工程沉降位移监测点应在基坑边坡附近每个20米到25米的范围进行设置，这样可以为施工的顺利进行提供强有力的保障。并能对施工后路面损坏形成的原因进行分析。在施工前，施工单位必须认真调查路面的实际情况，主要选用拍照等形式对其现状进行分析，随后形成相应文字进行归档。完成以上监测作业后，对于较大危害部位，可以选用石膏膜设点的方式进行施工，尽可能降低对工程施工的影响，并定期进行跟踪查看。分期分阶段将监测情况记录汇报有关各方。此类监测点的设置将在详细调查现状的基础综合确定，同时对在施工间出现的开裂，特别重视监测，将实际情况向相关单位及时上报。

四、结束语

综上所述，伴随国民经济的快速增长，我国建筑工程的规模也在不断扩大，深基坑支护工程作为建筑工程施工的重要组成部分，其施工技术水平的高低将直接影响到工程建设的整体质量。目前最常见的基坑支护技术主要包括两种：主动支护与被动支护，本文根据具体工程实例进行分析，主要选用土钉墙支护技术进行施工，在施工过程中必须做好基坑支护监测工作，了解其施工要求，规范施工工艺流程，只有这样才能有效提升整个建筑工程的质量。

参考文献

[1]胡浩；王路；胡小猛；高层建筑深基坑支护土钉墙技术应用研究[J]；科技信息；2011年13期.

[2]闫君；王继勤；崔剑；土钉墙支护技术在青岛中惠商住楼深基坑中的应用[A]；探矿工程（岩土钻掘工程）技术与可持续发展研讨会论文集[C]；2013年.

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中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2013）23-0048-02

作者简介：张飞，副教授，研究方向为资源遥感与3S技术应用的教学。

随着全球化进程的发展，世界上各个国家交流的趋势日益增强，社会对人才所具备的素质的需求也越来越高，对国际化人才的需求增多，高等教育的国际化趋势得到了强化。这种趋势要求在培养专业人才的学科建设中进行专业化和国际化的改革，实施国际化的教学方式，通过实施专业课程的双语教学，实现培养既掌握扎实的理论基础和专业知识、又通晓国际语言、熟悉国际惯例与规则的专业化、国际化人才的目标。[1]双语教学是指为了实现学生能够运用母语和外语理解、掌握专业知识，并且能够熟练应用并实现专业技能目的，通过采用两种语言――母语及第二外语，同步对同一知识进行描述的教学方式。[2]经过多年的双语教学证明，在我国高校推行专业课程双语教学是可行的，教学效果也是显著的。鉴于双语教学是我国高校培养高素质、国际化人才的有效手段之一，[3]因此教育部在《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》中强调指出：“按照教育面向现代化、面向世界、面向未来的要求，为适应经济全球化和科技革命的挑战，各个高校要积极推进双语教学，本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学。”[4]因此，本文将选择《遥感地学分析》课程作为案例，并配合我校精品课程建设项目，探讨开展《遥感地学分析》课程双语教学建设必要性和内容。

一、遥感地学分析课程双语教学的必要性

进行《遥感地学分析》课程的双语教学是3S（GIS，GPS，RS）学科发展趋势的必然需求。该课程是地理信息系统和遥感科学与技术专业的必修课程，随着遥感技术的发展，遥感地学分析已成为地理信息系统学科的重要部分。地理信息系统学科目前呈现出应用化、国际化的发展趋势，这种趋势一方面体现在对专业人才的需求不仅局限在3S领域，其它涉及空间信息的领域，如环保、林业等部门，对于具有空间信息处理的人才需求很大；另一方面体现在随着大量外国公司进入中国（如：ESRI公司）和中国公司跨出国门（如：Supermap公司），针对空间信息处理领域既具有专业技能又有较强专业外语能力的人才需求强烈，因此推行遥感地学分析课程的势在必行；另外，进行《遥感地学分析》课程的双语教学也是3S课程教学改革的要求。课程教学改革的目标是培养专业素质硬、应用能力高和动手能力强的高素质人才，满足社会对3S专业人才的需要。由于现在高校中普遍存在的英语学习与专业理论学习脱节的情况，使得很多学生虽然通过了CET4、CET6考试，但是在专业上使用外语的能力差，不能很好理解专业文献，不能熟练运用ENVI，ArcGIS，Erdas等专业软件，更不能进行专业方面的国际交流沟通，这种状况对3S课程的教学改革目标的实现是一种危害。为了减轻这种危害，目前很多高校都开展了遥感地学分析的双语教学，这种教学方式使学生将专业知识的提高与外语的应用融合起来，以培养具有较高综合素质的人才，适应社会的需求。

二、遥感地学分析双语教学课程建设内容

1.双语教学的教材与教案建设

双语教学必须根据课程性质灵活选择使用原版外文教材或自编教材。在使用原版外文教材时，要遵守适用、适合的原则，积极进行原版教材本土化探索，自编双语辅助教材。满足教学大纲要求的优秀双语教材是双语教学成功的前提。笔者根据学校遥感地学分析课程教学大纲的要求，在参考国外多种原版遥感教材，如《Satellite Remote Sensing》、《Advances in Land Remote Sensing》、《Remote Sensing：Models and Methods for Image Processing》的基础上，并结合其它中英文教材编写《遥感地学分析》双语教学讲义。

2.双语教学的师资队伍建设

一支结构合理、外语教学水平较高、教学效果好的双语教学团队是双语教学成功的关键。虽然聘请国外专家参与双语教学工作可以在一定程度上推动双语教学，但是立足于本校，建立一支本土化的教师队伍才是双语教学成功的关键。双语教师应具备较强的英语听、说、读、写、译能力，能够流利地运用英语进行专业课程的授课。因此，为了更好地完成双语教学任务，教师应经常阅读英文版遥感书籍杂志，特别注意阅读遥感专业英语期刊论文，如：《Remote Sensing of Environment》、《ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing》、《International Journal of Remote Sensing》、《IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing》等遥感类权威杂志，同时也要经常浏览影响力强的遥感类国际网站，如：美国摄影测量与遥感协会网站和加拿大遥感协会网站等，这样可以及时把握遥感发展动态，拓宽视野，为讲课提供生动的案例。

3.双语教学的内容建设

在教学内容的选材方面，需要反映国际上本领域最新的科研成果，紧紧围绕素质教育和创新教育来组织，力求体现遥感地学分析的理念，注重基础知识、基本方法与基本技能的训练。《遥感地学分析》着重讲述遥感物理基础（Physical basis of remote sensing）；遥感平台及特点（Remote sensing platforms and their characteristics）；遥感传感器及其成像特征（Sensors and imagery characteristics）；遥感数据源（Remote sensing data sources）；可见光～反射红外遥感（Visible-reflection infrared remote sensing）；热红外遥感（Thermal infrared remote sensing）；微波遥感（Microwave remote sensing）；遥感图像目视判读（Visual Interpretation of remotely sensed imagery）；遥感图像计算机分类（Classification of imagery by computer）；定量遥感（Quantitative remote sensing）；土地遥感（Land remote sensing）；植物遥感（Vegetation remote sensing）以及水体遥感（Water remote sensing）。通过对遥感地学分析课程双语教学内容的建设，使学生利用中英文对照教材进行预习，教学效果将得到大幅度的提高。

4.双语教学过程中教学方法和手段建设

在教学方法上，应循序渐进、因材施教，根据学生对知识的理解与掌握程度逐步推进。在教学中，采用“预习――授课――复习”三段式教学法，努力营造双语教学氛围，为学生创造一个良好的双语教学环境。在课堂教学中，全方位地训练学生外语思维和应用的能力，除了教学内容中的难点与重点增加中文解释外，教师与学生互动、作业等都用英语进行，培养学生用英语思考问题、解决问题的能力，锻炼实际英语应用能力。课外，鼓励学生积极研读外文文献，培养利用外文获取知识的能力，并建立双语教学网站，把它作为一个平台，将相关的中英文教案、习题、实验指南、最新动态等放在网页中，实现资料共享。

5.本科生英语学习能力的培养

学生是双语教学的主体，是教学活动的最终归宿。我国传统的英语教学方法重视语法、句法学习，忽视听说训练，忽视英语交流能力的培养。针对这种情况，首先，给学生布置提前阅读教材与讲义的任务，使他们预先熟悉课程内容，以便上课时能够跟得上。另外，布置一些听说作业并定期检查，努力培养学生使用语言进行实际交流的能力。

实施双语教学是实现高等教育国际化，培养面向现代化、面向未来的复合型人才的有效途径。当然，建立一整套规范完善的双语教学模式，从原版教材的引进、双语教师的培养，到教学方法的更新完善，还有待于教育工作者大胆探索、不断实践。

参考文献：

[1]叶勤等.关于摄影测量与遥感双语教学的实践与思考[J].测绘通报，2006，（2）.