信息化测绘背景下无人机摄影测量实践教学体系的构建研究

信息化测绘背景下无人机摄影测量实践教学体系的构建研究

陈辰

中交一公局第六工程有限公司 天津 滨海新区 300451

摘要：现如今，我国通信技术、传感器技术以及计算机技术等已得到迅速发展，这标志着摄影测量步入了数字化时代。新时期，信息化摄影测量步入了一个崭新的发展时期，同时在各个领域中得以致用。当前，我国无人机摄影测量在发展期间，拥有诸多优势，例如灵活性、便于操作等，更多生产企业拥有了外业航摄到内业产品生产整个过程操作模式。无人机摄影技术在摄影测量实践教学过程中的地位极高，可为教学营造良好的教学环境。在信息化测绘背景下，将无人机测量技术应用摄影测量实践教学中，可行性极高。为此，应对测绘人才培养体系进行完善构建，提升摄影测量人才的专业技能，为摄影测量实践教学改革提供良好的基础条件。

关键词：信息化测绘；无人机摄影测量；实践教学体系；构建策略

前言：该文首先阐述了无人机倾斜摄影测量技术，而后分析了信息化测绘背景下无人机摄影测量实践教学体系的构建策略，仅供参考。

1无人机倾斜摄影测量技术

无人机倾斜摄影测量主要是通过无人机平台搭载5镜头相机，同时从5个方向进行摄影，即通过1个垂直拍摄的镜头和4个倾斜镜头来获取地表影像，实现大重叠度的多角度视角。拍摄像片时，飞机自动记录飞行的有关参数，如航高、飞机速度、重叠度和曝光点的POS数据，根据这些数据对倾斜影像进行分析和整理。倾斜摄影过程中，无人机可同时拍摄5个角度的影像数据。在这个连续时段中，同一个地物可以在多个像片上找到其影像。内业建模人员可以根据地物多个角度的影像快速实现地物的结构分析，并且可以选择众多影像中最清晰的1张对其进行纹理制作。通过建立三维模型和纹理的自动映射，可以建立其与实地完全相似的立体几何模型，为用户提供实景三维数据，用户可以获得极高的体验感，极大地拓展了无人机影像应用范围。无人机倾斜摄影具有机动性强，灵活性高、经济且快速等优点。航空摄影采用无人机平台，能够在小区域范围内快速高效地获取该区域高分辨率的空中影像，逐步扩大了超低空无人机的应用范围，应用前景广阔。对于国家航空航天监测体系而言，无人机无疑是一种重要的影像获取手段，逐渐从实验室阶段过渡到实际应用阶段。

2信息化测绘背景下无人机摄影测量实践教学体系的构建策略

2.1现代学徒制的应用

现代学徒制是以校企合作为基础，学生（学徒）为培养核心，课程为纽带，学校、企业深度参与和教师、师傅联合育人为支撑的人才培养模式。现代学徒制通过校企三方协议达到校企共同育人的目的。在摄影测量学实践教学中，校企双方从实践教学设备、教学团队、教学内容、教学方法、教学评价方式等几个方面入手进行改革，建立了基于现代学徒制的摄影测量学实践教学模式，教学模型框架如图1所示。图
1基于现代学徒制的摄影测量学实践教学模型框架摄影测量学的实践教学主要分为两类，一类是授课中的实验，一类是综合实训。授课中的实验主要由校内教师教授，企业师傅进行网上点评。内容主要是基础性操作，包括以下流程：1.影像获取；2.像控点布设与测量；3.空中三角测量；4.DEM生产；5.DOM生产；6.DLG生产。结合企业案例，实验以学生操作为主、老师示范为辅的方式进行，教学当中引入企业文化、行业规范，并让学生参观企业生产环境，让学生感受真实生产环境，为进入企业做准备。另外，依据丰富的网络资源，搭建网络学习平台，上传软件操作视频和案例分析视频，打破传统教学空间的限制。综合实训的目的是让学生把理论知识与实践技能结合起来，做到知行合一，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的综合能力，同时让学生通过综合实训熟练掌握岗位技能。摄影测量学的综合实训安排学生到合作企业，参与企业生产项目，由企业师傅带领学生完成生产任务，掌握岗位基本技能。企业师傅主要起到导向作用，实现教师、师傅多元化的角色扮演。实践教学主体突出了“双身份”“双师傅”制，“双身份”指学习的主体既是学生又是学徒，“双师傅”是学校内部专业教师与企业资深技术人员的师傅制。学生深入企业，由学生身份转变为学徒，学生在参与生产过程中，真正体会到岗位技能需求。学生在企业进行综合实训，更进一步了解企业的文化及生产运营状况，增加了学生对企业的认同感和自豪感，有助于学生毕业后更快地适应岗位，为学生成为企业的准员工做好准备。

2.2实验教学改革方式

2.2.1利用无人机进行日常教学

如今我国已经全面进入信息化时代，各项科学技术发展良好，无人机技术发展较为成熟，各行各业进行日常生产时都逐渐开始运用无人机技术来作为辅助技术，尤其是测绘领域，测绘领域与行业相比具有较大不同，所面临物体都较为庞大并且其数据较为繁多，对于工作人员综合素养要求较高，利用无人机来进行日常工作可以大幅度减轻工作人员工作压力，提高其测量结果准确性、可靠性。而这对于测绘类专业学生而言是一项全新挑战，学生不仅需要拥有扎实理论知识体系和综合素养，还必须对无人机技术有充分了解，才能让自身全面发展成为符合时代需求高素质人才，因此摄影测量学科教师在进行日常教学时必须将无人机技术应用其中，引导学生主动学习无人机技术，对其课程进行改革，建立并完善相应课程体系，激发学生学习热情，充分调动学生主观能动性，让学生能够了解到无人机在测绘领域所占据位置，对其重要性及应用需求进行全方位掌握，例如教师在讲解摄影测量外业作业时可以在学生全面掌握理论知识体系以后，将其自身应用无人机进行测绘工作经验对学生进行传授，将外业作业流程、规划及注意事项进行全方位讲解，让学生对外业作业需求全方位掌握，了解其技巧，为学生后续生活学习奠定良好基础。

2.2.2利用无人机将其教学与科研进行统筹

摄影测量学科所涉及到内容较为繁多并且知识抽象，学生理解难度较高，因此教师要想全面提高学生理论知识体系水平，让学生拥有扎实基础理论知识就必须提高自身科研能力，教师科研工作成果是教师进行日常教学重要依据，因此教师在进行日常教学时必须将其教学与科研成果进行协调，将自身科研成果对学生进行传达，在提高自身教学质量水平同时让学生能够更好地了解学科发展现状，对学科进行全方位掌握。无人机技术作为一种新型数据获取手段，大多数教师在进行传统教学时都没有对无人机技术进行深入研究，这就会导致学生无法全面掌握无人机技术，对学生综合成长而言极为不利，因此教师在进行日常教学时必须将科研工作融入其中，让自身科研水平能够与教学体系进行协调，从而促进学科教学改革工作，例如教师可以在课余时间利用无人机对其进行进行测绘，并且进行日常教学时将其成果引入其中，基于实际生活对学生进行理论知识传授，将学生兴趣激发出来，基于实际的理论知识体系能够让学生更好地理解教学内容，对知识进行完全消化，全面提高学生测绘能力。

结束语：

总之，摄影测量学科教师在进行日常教学时必须对教学方式进行改革，将无人机应用到日常教学过程中，从不同方面来进行综合分析寻找其中优势，将其完全融合进摄影测量学科中，推进学科课程改革工作，将学生主观能动性充分调动起来，激发学生兴趣，让学生能够更加有激情地进行自主学习，提高学生摄影测量学科基础理论知识体系以及实践能力，能够成为符合时代发展的综合性人才。

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