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泛在位置服务背景下测量学的教学改革

来源:教育教学论坛     2019-3-22 21:47:48      点击:

摘要:泛在位置服务的兴起,拓展了测量定位的功能和应用,同时也对传统测量学的教学提出新的挑战。本文在分析泛在位置服务基本特征的基础上,针对目前测量学教学中存在的问题,提出教学改革的思路和方案。

关键词:测绘信息化;泛在测绘;泛在位置信息服务;测量学;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2018)37-0090-02

一、引言

近年來,在测绘信息化发展的基础上,随着移动互联网、物联网、实时信息获取、云计算、大数据等新技术的快速发展,以及移动定位设备的普及应用,以提供泛在、实时、智能空间位置服务等为主要内容的测绘新业态逐步形成,并日益深入人们生活的方方面面[1,2]。测量学作为一门专业基础课,在我国高校的许多非测绘类工程专业中均有开设。但是相对于测绘学科与测绘业态的快速发展,现有的测量学课程在教学中表现出诸多不相适应的地方,需要进行深入改革。虽然已有许多学者对此进行了研究和探索,但是现有的研究普遍局限于传统测量学的定位和内容体系框架,而忽视了学科内涵与外延的扩展,在课程培养目标和内容体系设计等方面,并没有太多的创新和突破[3]。因此,如何使测量学的教学更好地适应测绘新业态发展,更好地满足应用服务需要,仍然是测量学教学面临的一项重要任务。

二、泛在位置服务的基本特征

泛在位置服务是基于泛在测绘技术形成的一种新型测绘业态形式。相对于传统的测绘工作,其具有许多新特征。首先,软硬件技术平台相较于传统测绘发生明显变化。传统测绘更多的是借助水准仪、全站仪和GNSS等专用的测绘仪器设备进行静态的位置数据采集。而泛在测绘中,则采用卫星定位技术、移动通信基站定位技术、室内感知定位技术等实时位置获取技术以及大量的无线移动定位设备和智能传感器等,进行位置等多重信息的实时感知获取,并借助实时的信息表达技术,以及高速的信息传递技术等[1],进行信息的实时传输、分析、表达、共享和服务等。其次,表现出明显的去专业化特征和显著的泛在特征。传统测绘工作只能由专业的测绘技术人员,采用专业的设备和专业的方法来完成。而在泛在测绘背景下,借助各种实时信息获取技术、移动定位设备和智能传感器等,广大公众也能成为时空位置信息的生产者和服务的提供者。而且,借助各种泛在网络,人们还可以开放共享自己的位置,并让更多的人感知到与自身位置相关的诸如交通状况、人群活动状态、公众服务等信息,提供一种实时泛在的位置信息服务。

再次,位置数据的社会属性价值日益凸显。传统测绘中,位置主要被作为地物的一种几何特性看待,强调的是其几何精确性。而在泛在测绘时代,“社会性”成为其重要属性。通过位置大数据,可以感知识别社会个体的行为,分析挖掘群体社会的交互特征和规律,进而引导个体社会行为,支持社群的互动、沟通和协作[4,5]。因而,其社会属性价值日益凸显。

最后,位置信息服务的功能更加拓展。在日常生活中,人们要的位置服务不单单是位置本身,更关注在这个位置上有什么、发生过什么、正在发生什么、将会发生什么等信息[6,7]。因此,泛在位置服务已从单纯的定位服务转变成为具有社会化、本地化和移动性的新型形态[8]。

三、目前测量学教学存在的主要问题

相对于泛在位置服务的发展要求,目前测量学教学存在的最主要问题是课程的教学内容体系和培养目标与实际应用需求相脱节,难以适应测绘新业态发展的需要。

现有测量学的教学局限于传统的“测”和“绘”,以培养学生具备“小范围大比例尺地形图的测绘和施工放样”两项能力为基本培养目标。

从测量学的主要研究对象和任务来看,相关内容的教学是必要的。但是,在泛在位置服务背景下,测绘工作面向的主要应用需求已发生明显变化,要求提供的测绘产品和服务的形式更加丰富。如何测量绘图,已经不是测绘生产和服务的重点。而且,对于非测绘类专业的学生,毕业后从事专业测量工作的其实很少。他们与测绘相关的工作,更多的是如何有效利用测绘产品去解决专业问题。因此,目前的测量学教学在内容体系和培养目标的设定方面,应更多地考虑泛在位置服务的实际需要,突破仅仅从课程本身看问题的局限,以更好地满足实际应用需求。

四、面向泛在位置服务的测量学教学改革

1.教学改革的基本思路。在泛在位置服务发展的背景下,测绘工作已经成为一种基本的信息服务工具,其工作重心、工作模式和产品形式都发生了根本性变化。因此,在测量学的教学中,应将传统测量范畴的工作看成整个信息处理链条上的一个环节,在介绍测量定位原理的基础上,将教学内容的重心转移到对位置信息数据的加工处理和应用服务上,加强对学生从位置信息数据的采集、组织管理、处理分析到可视化表达和基于位置的信息服务等全过程的教学指导和能力培养上。

2.教学改革的具体实施方案。为适应泛在位置服务的需要,对测量学的教学改革,可以从以下几个方面具体实施。首先,对现有教学内容进行精减与调整,集中于对基本定位原理和方法的介绍。对测量学而言,“对点的空间位置的确定”是其基本的研究对象,而且在泛在位置服务中,位置的确定也是基础。因此,在测量学教学内容方面,可考虑主要集中于对基本定位原理和方法的介绍,尤其是对交会定位的原理和方法的教学与实践。在泛在位置服务中,虽然采用了许多新型的定位手段和定位设备,但是从定位原理上看,都是基于交会定位原理的。因此,交会定位原理和方法是测量学内容的核心。其次,以培养信息的采集、处理和服务的综合能力为目标,构建理论与实践的教学内容体系。在测绘信息化和泛在测绘的背景下,一方面,以数字测绘技术为支撑,测绘数据成果成为地理信息数据最直接最重要的来源,可以直接进入地理信息数据库;另一方面,通过地理信息平台对测绘数据成果的加工处理,可以将测绘数据成果转化为丰富的地理信息产品,扩展和延伸测绘数据成果的功能。所以,从实现地理信息综合服务的角度来看,需要实现以地理信息数据采集为基本内容的测绘系统与以地理信息组织管理、分析处理和应用服务为主要内容的地理信息系统之间的融合[9]。因而,在泛在位置服务的背景下,需要以培养信息的采集、处理和服务的综合能力为目标,重新构建理论与实践的教学内容体系。最后,与专业应用相结合,面向具体服务需求,有针对性地调整教学重点。对于许多非测绘类工程专业来说,测量学课程的教学目的不是简单地为了培养测绘方面的技能,而是要服务于专业应用需求。不同的专业需求存在不同的特点,传统测量学针对静态目标的测与绘,已经无法满足要求。例如,在交通系统中,除了存在大量的、静态的交通基础设施需要进行测量定位,还需要对交通流的分布和运动轨迹进行提取。传统测量难以满足这一应用需求,而需要借助目前的泛在测绘技术提供泛在化的位置服务。这也就需要适当调整测量学课程的教学重点。

五、总结

在泛在位置服务背景下,测绘工作越来越成为日常生活中无处不在和不可或缺的一种基础信息服务工作。而不断涌现的新型位置信息服务需求,要求相关的课程教学能与时俱进,在课程培养目标、教学内容体系以及教学方式等方面做出相应改革。本文基于泛在位置服务发展的背景,针对目前测量学教学存在的主要问题,提出了教学改革的基本思路和具体实施方案。希望通过相关教学改革的研究和探索,使测量学课程的教学能更好地满足实际应用服务需求。

参考文献:

[1]刘经南.泛在测绘与泛在定位的概念与发展[J].数字通信世界,2011,(4):28-30.

[2]肖建华,彭清山,李海亭.“测绘4.0”:互联网时代下的测绘地理信息[J].测绘通报,2015,(7):1-4.

[3]王庆国.测量学与GIS课程一体化教学的研究[J].测绘通报,2013,(5):108-110.

[4]郭迟,方媛,刘经南,等.位置服务中的社会感知计算方法研究[J].计算机研究与发展,2013,50(12):2531-2542.

[5]郭迟,刘经南,方媛,等.位置大数据的价值提取与协同挖掘方法[J].软件学报,2014,25(4):713-730.

[6]李德毅.大数据时代的位置服务[J].测绘科学,2014,39(8):3-6.

[7]高慧君,蒋波涛.智慧的空间位置[M].北京:测绘出版社,2014.

[8]刘经南,郭迟,彭瑞卿.移动互联网时代的位置服务[J/OL].中国计算机学会通讯,2011,7(12):40-50.

[9]王庆国.以“图”为纽带的测量学与GIS课程一体化实践教学的研究[J].测绘通报,2017,6:143-145.


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