本网讯:(王瑞华 图文报道)
一、课程简介
(一)课程目的
地籍作为土地权利特征的重要体现形式,是土地管理中重要的管理客体,地籍测量与管理是对宗地权属和界线进行调查、测量、绘图和登记的系统过程。
对于土地资源管理的专业人才,需要全面地掌握“调查→测量→绘图→登记”的地籍测量和管理全过程的技能。但在实际教学中,往往非常缺乏实地开展调查和参与调查登记的实践条件,使得学生难以真实体验现实中的土地权属纠纷场景,也无法培养和锻炼处理复杂地籍冲突问题的能力;同时,传统地籍测绘教学受时间、空间、天气、仪器等诸多因素的影响,往往在实验过程会出现不少不可控的情况,导致实验的过程和实验的结果存在不小的不确定性。
当前,全国正在积极地推进国土空间规划的建设,国土空间规划对地籍数据的精度和现势性都提出了更高的要求。无人机倾斜摄影测量技术和激光雷达高精度测绘技术等新型科技相较于传统测绘技术而言在数据精度和现势性上均有较大的优势,它们在国土管理相关测绘中起着越来越举足轻重的作用。然而,由于这些新技术在人才储备和仪器上都有不小的要求,很多开设地籍测量和管理专业的单位往往都不具备这种师资和仪器条件,如何让学生能够深入地掌握这些新型技术是迫切需要解决的问题。为了提升学生应运用仪器、使用软件的全流程地籍管理综合能力,让教学与实际工作更好地进行无缝连接,同时更好地深入了解地籍管理中需要掌握的新型测绘技术,本项目拟通过虚拟现实技术实现全方位的地籍测量和管理的系统实验教学。
(二)课程构成
1.地籍调查虚拟仿真模块
地籍调查是地籍测量和管理的前提,也是区别于其他测量和管理、具备权属信息和管理职能的关键所在。地籍调查虚拟仿真模块包括了土地权属调查、土地利用现状调查、土地等级调查三个部分内容,可以切实解决实际中实施成本过高、调查对象限制、案例不够典型等诸多问题,实现实际地籍调查中难以实现的低成本、高还原场景现实体验。同时,该虚拟仿真模块能够将极为抽象、难以实现的调查过程转化为具体而微、身临其境的虚拟现实,以扮演、模拟抽样、虚拟调查、案例仿真等方式实现地籍调查这一大模块的具体学习。为了在国土空间规划大背景下更好地提高地籍调查的时间成本和准确性,该模块还与地籍测量模块部分打通,将无人机倾斜摄影测量部分成果导入模块中,以作为调查所需的前期影像资料。本模块所涉及的知识点如下所示:
土地权属调查概念;
土地权属指界过程;
地籍调查表的填写;
宗地草图的绘制;
土地利用现状调查概念;
遥感影像判读;
外业调绘;
土地等级调查概念;
影响因子的确定;
影响因子权重赋值;
分等定级评价。
2.地籍测量虚拟仿真模块
地籍测量虚拟仿真大模块可以模拟地籍测量中测站选取、仪器架设、仪器操作、数据记录等完整过程,为学生提供一个随时随地系统学习地籍测量知识的平台。同时,该虚拟仿真模块也将极为复杂的测量原理进行提炼和简化,将地籍测量过程拆分为便于理解的虚拟步骤,通过角色扮演、模拟地图、仪器调试、虚拟测量、数据记录等步骤实现地籍测量的具体学习,解决了实际实验中时空限制、仪器数量不足、成本高昂等问题,实现实际实验中难以实现的针对个人的高自由度操作与精准管理。本模块所涉及的知识点如下所示:
三脚架的架设;
经纬仪的对中整平;
测回法概念;
方向法概念;
光学经纬仪角度测量操作;
距离测量概念;
经纬仪视距法操作;
水准尺和经纬仪的协同作业;
高程的概念;
水准测量的概念;
水准仪的对中整平;
水准尺和水准仪的协同作业;
全站仪的认识和对中整平;
导线测量的概念;
导线测量的种类和布设;
导线测量的步骤和方法;
界址点测量的概念;
RTK测量的概念和原理;
RTK测量的技术和方法;
无人机倾斜摄影测量的概念和原理;
无人机倾斜摄影测量的技术和方法;
激光雷达高精度测量的概念和原理;
激光雷达高精度测量的技术和方法。
3.图件绘制虚拟仿真模块
地籍图件绘制是地籍管理中的核心参考要件和必要经历流程,本项目拟通过对CASS软件的虚拟仿真,构建完整功能界面,实现地形图绘制、宗地图绘制等软件绘图过程的自我学习,通过模拟绘图操作的人机交互方式,设置地物符号、编辑图形、建立DTM、绘制等高线、设置地籍参数、绘制权属边界、录入地籍属性等软件功能的自主学习,最终能够使学生学习绘制出地形图和宗地图,实现了实际图件绘制实验中难以实现的绘制教学和操作过程精准教学。本模块所涉及的知识点如下所示:
地形图的概念;
地形图绘制的技术和方法;
宗地图的概念;
二、特色与创新
(一)实验方案设计思路
为了满足新时期国土空间规划对基础测绘数据的需求,将传统地籍测量相关实验内容和无人机、激光雷达、倾斜摄影测量等新型测绘科技通过自主研发的三维交互式虚拟现实软件进行全新呈现。在无人机等新型实验器材缺乏的条件下,低成本地完成空地一体多源数据的地籍测量学相关外业实验,以提升学生对相关课程知识点和相关新科技的融会贯通能力
(二)教学方法创新
通过三维虚拟现实地籍测量实验软件,可以让学生更加宏观快速且积极地投入到测量实验相关学习中,从根本上避免传统测量外业实验受天气影响的情况。同时,为了解决新型实验设备缺少的难题,在虚拟现实的教学环境中,可以很方便地并且低成本融入无人机、激光雷达、倾斜摄影测量等新型测绘科技,以提高教学知识点的现势性。
(三)评价体系创新
学生运用软件对相关知识点的完成程度对学生实验成绩进行评价,改变以往以小组形式作为评价单位的情况,更加体现学生实验成绩评价的客观性
(四)对传统教学的延伸与拓展
在现实工作中,地籍调查、测量、绘图和登记工作处于相对复杂的系统中,对于相关学生在实践中的不规范操作并不能及时纠正,导致出现调查失真、登记失实、测量误差等问题的状况。针对此,本项目拟设置多项人机交互环节,通过“先虚后实”,在课堂中先行开展虚拟仿真学习,通过严格设定实验步骤和规范及时判断学生操作规范性,保障学生掌握规范操作准则与要求,例如每次测量都要求学生完成对中整平操作,若出现气泡偏离中心情况则无法进行下一步操作,从而保障学生对操作关键规范节点的数量的反复充分掌握,进而提升教学效率。
三、教学团队
王瑞华,毕业于武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,目前主要讲课程为《地籍测量学》《城市遥感》《土地信息科学》《计算机应用》,目前是两个省级一流课程的负责人。
四、建设成果

一审|涂静美
二审|张月娥
三审|廖承红
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