就业视域下测绘类专业多层次人才培养模式探讨——以中国矿业大学为例

人才作为学科的核心要素,直接检验学科建设效果。本文通过分析近7年来测绘类专业就业数据发现,其就业率都在97%以上,形成了升学出国、测绘类民营企业、国有企业就业“三分天下”的局面;就业地区主要集中在东部沿海地区、北部沿海地区和长江中游地区。测绘类专业发展面临国家战略、能源革命、高教改革、科技发展、国际合作等新形势和机遇,提出了4类分层的人才结构培养方向和能力目标,始终坚持打造矿业特色测绘类专业世界标杆,从而提升了人才培养水平的对策和措施。     

新一代高速对向观测数字水准尺仪的发明与实践

水准测量一直是获得地面点精密高差的重要手段,其测量速度慢、效率低也一直是困扰全球测量界的一大难题。为了提高水准测量的速度和效率,本文提出了新一代高速对向观测数字水准尺仪的概念、结构、原理与方法。具体采用水准仪与标尺合二为一的一体化结构设计,将传统水准测量的3点互动配置改变为2点互动配置来提高测站仪器安置速度和地形适应能力;采用对偶测量原理将传统水准测量的单向单系统测量改变为对（双）向双系统测量来提高水准测量的精度及可靠性;采用正交二脚架及L型水准器来提高水准标尺及水准仪的安平速度。理论分析及初步实践表明：新一代高速对向观测数字水准尺仪与传统水准仪相比,水准测量效率可提高1倍以上,是目前世界上最快速、最智能、最精密的电子水准测量系统。高速对向观测数字水准尺仪的发明,将对全球大地及工程测量界产生重大及颠覆性的影响,将开启人类社会普及电子水准仪的新时代。     

基于国产SWDC航摄仪的稀少控制航测应用

稀少控制航测可以大大减少外业测绘的工作量,随着GPS辅助航测技术的发展,使稀少控制测绘成为可能。本文以国产SWDC航摄仪为研究基础,阐述了GPS辅助数码空中三角测量的原理、技术流程及具体测区稀少控制的典型航测试验。结果表明,SWDC航摄仪的航测精度满足1∶1万地形测绘需求,验证了国产SWDC实施稀少控制航测的应用可行性。     

一种三维激光扫描点云拟合的抗差加权整体最小二乘法

针对三维激光扫描中点云不等精度且易受粗差影响的问题,提出了一种基于入射角定权的抗差加权总体最小二乘的拟合方法。该方法在采用入射角定权的基础上,进行基于标准化残差和中位数的抗差加权整体最小二乘估计,获得待定参数估值,并通过Gauss-Newton迭代算法,推导了模型的迭代计算方法。以平面拟合和球面拟合为例,分别通过仿真数据和实测数据对算法进行验证,结果表明,对于含有粗差的点云,新方法可以获得更为理想的参数估值,其性能优于抗差整体最小二乘和加权整体最小二乘,可以更好地进行三维激光扫描的点云拟合。     

Grain‐size distributions on high‐energy sandy beaches and their relation to wave dissipation

Grain size and sorting represent two key parameters when characterizing sediments or modelling beach morphology and sediment transport. Traditionally, an average value for grain size or sorting is often assumed for the entire area, determined from only a few sediment samples, ignoring any spatial (or temporal) variability in sediment characteristics. This contribution uses a data set of physical surface sediment samples from 53 beach locations around the south‐west peninsula of the United Kingdom, in addition to bi‐monthly, high spatial resolution (mean 240 samples) digital grain‐size surveys from a high‐energy, oceanic, sandy beach (Perranporth, North Cornwall). Systematic spatial variations in grain size and sorting were consistently observed in the seaward direction across the intertidal zone of sandy beaches, with grain‐sizes coarsening and sorting improving by up to 51·7% and 64·3%, respectively. This variability was deterministically related to the time‐averaged, antecedent‐adjusted energy dissipated by breaking waves, with the observed maximum grain‐size and sorting values correlating with the location of peak wave energy dissipation (r² = 0·998, P < 0·01).     

1:100万中华人民共和国数字地质图空间数据库

中华人民共和国1∶100万数字地质图数据库是根据统一标准和要求编制的专题数字地质图,以中华人民共和国1∶50万数字地质图数据库为数据源,在综合研究的基础上,充分吸收近年来地质调查1∶25万、1∶20万、1∶5万等区调工作新成果、新资料,应用地质编图新技术、新理论和新方法编制而成。以年代地层单位为主、辅以岩石地层的表示方法,侵入岩按“岩性加年代”表示方法,进一步提高了基础地质的研究程度。地质图数据库内容丰富,信息量大,数据量约为1.2 GB,标示了岩石地层单位5347个图例,侵入体“岩性加时代”单位1780个图例,跨省区重要断裂93条,各省（市、自治区）内重要断层558条,同位素年龄数据1545个（组）,有代表性的钻孔382个。所有地质体的面元及线元、同位素年龄和钻孔都建立了相应的属性,相邻图幅之间进行了接图处理,编写了编图说明书和元数据。数据库采用统一的线型库、符号库、色标库等,成图过程全部采用MapGIS6.5平台计算机辅助成图,成图精度高,质量好,符合设计要求,全国64幅图采用分4个片区的工作方法,最后统一编制而成。该数字地质图是目前中国资料最全、内容最新的1∶100万地质图,是中国第一份应用GIS技术的1∶100万数字地质图的最新成果,充分反映了中国地质构造特点和当前地质研究的新水平。     

地质标本数字化实践研究新进展、问题与展望

地质标本作为地质历史和地学研究的见证物,是地质生产、研究与教学的核心材料和基础资源,是博物馆的立馆之本、服务之基,更是博物馆数字化的重点和难点。本文通过回顾总结中国地质博物馆十多年的数字化实践,以及横向对比国内外博物馆领域的数字化工作基础上,并结合测绘、光谱等领域的最新进展,进一步明确了数字标本的概念,数字标本的来源不局限于对现有标本的数字化,可超越传统标本尺度空间的限制,直接到标本采集点面向地质体进行无损采集,从而极大地开展标本采集、典藏、研究与科学传播工作。利用环拍-摄影测量法、矩阵拍摄法、拼接拍摄法等方法,对地质体进行大尺度的数字采集、后期加工形成数字地质体,因其具有地质体野外产出的空间关系、纹理特征、质地色泽等视觉特征,等同于在虚拟空间中再现了野外地质体,实现了地质体的数字化典藏,随着数字地质体的量的积累,孤立的地质体连成片,理论上讲可以实现典藏地壳。数字地质体不仅具有对已有地质体的数字化保护意义,而且具有科研、科普价值。自主研制的地质标本三维影像获取系统基本上解决了地质标本三维数字化存在的表面纹理信息清晰度低、高光材质及透明材质效果差、后期人工干预工作繁琐与艰巨这三个关键问题。最后,指出了当前数字标本正经历着由三维到多维的蝉变,综合分析了现代信息提取技术获取蕴藏在实体地质标本中专业信息的可行性,展望了多维数字标本实现的技术手段及其应用前景。     

附加GIM约束的全球电离层建模

针对目前地基GNSS台站在全球分布不均匀,导致南半球海洋和中高纬地区出现与实际不符的VTEC为负值的问题,利用IGS前1 d的最终GIM作为虚拟观测值对TEC可能为负值的地区进行约束,结合GNSS数据建立全球电离层模型(称为SGG模型),并用2014年200多个IGS台站数据对模型进行验证。结果表明,各台站VTEC的RMS优于3 TECu(赤道异常区域RMS在5~7 TECu)。同时SGG能有效消除南半球海洋(40°~90°S)VTEC为负的情况,且对原有非负VTEC几乎没有影响(其变化小于2 TECu)。SGG的卫星DCB与CODE 相比,RMS和MEAN分别优于0.2 ns和0.04 ns,不同纬度带SGG与CODE的接收机DCB估值变化基本一致,两者之差基本在1 ns以内。     

稳健总体最小二乘Helmert方差分量估计

对于总体最小二乘而言,经常需要处理不同精度或者不同类型的观测数据,根据先验方差来定权往往不准确,同时观测数据中可能含有粗差。针对这两个问题,提出稳健总体最小二乘Helmert方差分量估计,将稳健估计和Helmert方差分量估计同时应用于总体最小二乘中。最后通过两个实验的计算结果表明,该方法是可行的、有效的。     

地壳形变分析的总体最小二乘配置方法

针对地壳形变问题中观测向量和趋势项系数矩阵均含有误差的情况,研究了总体最小二乘配置平差方法,在广义总体最小二乘准则下推导了具体的解算公式和迭代算法。利用模拟的地壳水平形变和2009年意大利L’Aquila实际地震数据进行分析,结果表明,总体最小二乘配置与传统的最小二乘配置方法在地壳形变分析中的效果基本一致,并给出了相关的理论依据。