1各坐标系统相互转换研究及精度检测
1．1西咸坐标系与CGCS2000坐标系转换
西咸城市坐标系和CGCS2000坐标系之间的相互转换采用椭球膨胀法及高斯正、反算结合的方法进行，以保证两套坐标系统之间的严密数学对应关系。转换步骤:①将原坐标系下的平面坐标进行高斯反算，得到大地坐标;②将大地坐标进行椭球膨胀或缩小变换，得到新的大地坐标;③将新得到的大地坐标进行高斯正算，获得目标坐标系下的平面坐标。
1．2CGCS2000、1980西安及1954北京坐标系的关系
新布设控制点成果:由于从国家测绘部门收集到的已知点成果均具有CGCS2000坐标系、1980西安坐标系及1954年北京坐标系下的三套成果。西咸新区测绘工程中新布设的控制点在CGCS2000坐标系、1980西安坐标系及1954年北京坐标系中成果不采用坐标转换的方法，采用分别在CGCS2000坐标系、1980西安坐标系及1954年北京坐标系进行二维约束平差的方法获取。已有测绘资料的转换:测区内已有的1980西安坐标系、1954年北京坐标系下的测绘资料和向CGCS2000坐标系的转换采用赫尔默特模型计算。根据赫尔默特相似变换原理，两套平面的坐标换算关系如图1所示。式中:α———旋转量;Δx、Δy———平移量;k———尺度变形因子;xA———原坐标;xB———新坐标。西安城市坐标系、咸阳城市坐标系与西咸城市坐标系之间的转换:西安城市坐标系、咸阳城市坐标系为城市独立坐标系，坐标系统参数未知，缺少高等级控制点。上述两套坐标系设立时的适用区域与西咸新区的位置差异较大，西安城市坐标系、咸阳城市坐标系和西咸城市坐标系中心的较大差异，使得这三者平面坐标之间已不存在高度的相似性，故不能直接采用赫尔默特模型进行四参数转换。由于西安、咸阳两套坐标系的参数未知，所以也无法采用七参数坐标转换进行坐标转换。为了保证转换精度，对西安城市坐标系和咸阳城市坐标系进行分析，结合西安市、咸阳市的城市范围，推断西安城市坐标系和咸阳城市坐标系设立时的大致坐标系统参数，将西安城市坐标系和咸阳城市坐标系利用假定的坐标系统参数进行高斯反算，再进行坐标转换，获得目标坐标。具体步骤如下:①在新设控制网中联测西安城市坐标系和咸阳城市坐标系下的已知点，要求联测点尽可能的在测区内分布均匀，联测点数量大于6个;②分析各种资料，推断原坐标系的坐标系统参数，作为假定参数;利用假定参数，将原坐标系下的平面坐标进行高斯反算，得到大地坐标;③将大地坐标进行高斯正算，正算时的投影参数，采用目标坐标系的投影参数，得到过度平面坐标;④将过度平面坐标和步骤①时联测的目标坐标系成果对应，采用赫尔默特模型计算计算四参数，分析转换残差。各公共点的残差均小于3cm时完成计算，否则，重新设置假定参数，再次计算;⑤对利用解算的四参数进行坐标转换的成果进行外符合检验。
1．3精度检测
完成坐标转换后，采用外业检测的方法对转换精度进行了检测。检查情况如表1所示。通过上述试验分析，得出以下结论:①西咸城市坐标系与CGCS2000坐标系之间转换关系严密，小于1cm的误差为两次测量误差引起;②西咸城市坐标系与1980西安坐标系和1954年北京坐标系之间转换精度优于3cm;③西咸城市坐标系与西安城市坐标系和咸阳城市坐标系的转换精度优于3cm;④各坐标系之间的转换精度满足西咸新区测绘工作的需求。
2结语
在工程涉及到多个坐标系统时，对所涉及坐标系具体分析，制定相应的转换方案，可以很好的解决测绘工程中多套坐标系统相互转换问题。
作者：刘万欣 王俊民 单位：中煤航测遥感局 国家测绘地理信息局第一大地测量队
一、卓越测绘工程师培养的新型实践教学体系的构建
1．新型实践教学体系必须致力于四方面能力的培养
卓越测绘工程师必须是具有从事测绘工程系统设计、施测、管理和评价能力的高素质、高质量的工程技术人员。具体包括:不仅具有专业知识技术，而且具有管理服务艺术;不仅要有掌控全局的工程能力，更要有解决问题的创新能力。新型实践教学体系必须着力培养未来卓越测绘工程师的4方面能力，如图1所示。1)文明服务能力。测绘是国家建设发展的先行行业，测绘工程师必须树立高尚的世界观、价值观和优良的人文精神与情怀，向测绘前辈学习，吃苦在前，享乐在后，敢为人先，自觉追求社会责任和伦理规范，培养良好的信息获取技能，努力构建地理信息服务平台，坚持为国家、为社会提供优质服务。2)工程实践能力。测绘专业实践性很强，需要基础理论知识与工程实践能力的通力合作，形成测绘卓越工程师必须具备的知识基础，包括测量与绘图的基本理论、仪器设备的操作技能、测绘工程的施测流程、测绘生产的计划管理、测绘行业的技术准则等;在生产实践中还应培养掌握计划进度控制、测绘实施组织、项目预算处理、报告设计编写和工程管理法规等理论，全面提高工程实践、分析与总结能力。3)协作指挥能力。测绘优质工程历来是团队集体合作劳动的成果结晶，任何测绘工程与项目都不是单个人能够独立完成的，而是需要一个强大的团队共同努力，现代测绘工程项目和技术的运作与实施尤为一项复杂的系统工程，更需要发挥团队精神、互补互助、各尽所能、指挥得力，以达到最大工作效率。作为卓越测绘工程师，必须具备高度的信任、信用、合作的协作能力，驾驭全局的和谐、共进、同心的协调能力。4)开发创新能力。测绘科学是信息产业飞跃的基础，开发设计好测绘工程是提供优质地理信息的保证，创新发现和解决问题是企业发展与技术进步的灵魂。测绘卓越工程师必须具有掌控全局的工程设计开发能力，发现问题、解决问题的敏感意识，不安现状的创新发展能力，才能解决好纷繁复杂的工程测绘问题，适应不断发展变化的测绘环境，顺应迅速发展的现代测绘科技，确保测绘企业持续创新先行。
2．基于卓越测绘工程师培养的新型实践教学体系
建立科学、合理、渐进创新并与课堂教学交叉配合的新型实践教学新体系，是实现卓越测绘工程师培训计划的关键。坚持以面向工程、面向世界、面向社会为准则，以强化工程实践能力与开发创新能力为目标，以工程实践与科研训练为主线，切实培养适应测绘生产、建设、管理、科研、服务第一线需要的测绘工程能力创新型人才，构建以能力创新为目标的贯穿始终的新型实践教学体系。1)集中反映测绘实践教学过程中知识、能力、素质融为一体的卓越要求。系统化确立教学内容、教学条件、教学管理、教学评价的地位，全面把握卓越测绘工程师培养的实践教学各环节的质量和要求，高要求创建以技术创新为目标的新型实践教学体系，充分体现学校提出的“上手快、后劲足”的卓越测绘工程师培养标准。2)充分做好实践教学五模块的协同配合与相互促进。突出测绘专业实践教学体系中的公共实践模块与创新创业模块，构建一个多样性的、以育人为本的、注重技术培养和实践创新能力的实践教学模式，提供多渠道、多途径的课外实践机会，激励学生积极参加技术开发实践、社会技术实践、技术创新实践及创业技术实践活动，充分发挥学生潜能，培养技术创新人才。3)统一计划、组织、协调、指挥和控制好产学研用等15个环节的测绘实践教学活动。深化实践教学改革，加大实践教学内容体系结构调整，注重通识性、基础性、专业性、社会性、验证性、操作性、综合性、设计性、开放性、创新性及研究性等项目的实践训练，全面提高理论应用技术、理论指导技术及理论研发技术的能力。4)全面提升测绘卓越工程师的工程实践、人文服务、协作指挥和开发创新等四大能力。树立工程实践教学新理念，突出体现测绘专业卓越实践教学必须坚持“理论—实践—再理论—再实践—新理论”的思想，最终上升为工程生产建设服务的技术创新理论，不断创新公司、企业健康发展的灵魂技术，确保公司、企业永远站在事业发展的前沿，全面展示以卓越能力培养为目标的新型实践教学体系的系统性、实用性、先进性和科学发展观。其基本架构如图1所示。
二、新型实践教学体系的实施研究
1．重构实践教育中心，打造专业基础、技术应用与科技创新三位一体的实践教学平台通过专业实验室整合，联合校外大中型企业构建测绘地理信息实践教育中心，按照公共实践—基础实践—工程实践—综合设计—创新实践的教学体系要求，重组整合测绘地理信息各专业实验室的实验资源，优化资源配置，购置技能型、创新型、综合应用型等实验及仪器设备，建设专业基础、技术应用与科技创新三位一体的实践教学平台，为各层次的实践教学服务。本着软硬件结合的原则，加强基于网络的数据信息处理实验教学系统建设，建立野外地理信息采集—实验与数据分析—地理建模与规划的3步流程，构建由实验基地(以实验中心各实验分室为主)、实习基地和社会实践基地构成的校内与校外基地相结合的实验教学基地体系，在确保接受实验基本知识、基本技术、基本操作系统训练的基础上，加强实践教育基地内涵建设，切实提高实验教学效果，实现由“参观型”向“顶岗型”、“准员工型”的换位，开展工程性、综合性、设计性、研究性、创新性的实践教学科研综合。重视测绘地理信息学生的科技创新活动，依托重点学科建设基础，广泛开展课外科技创新与实践活动，丰富学生实践教学内容，为学生的课程实践、课程设计、技能实训、专业实习、工程设计、学科竞赛、科技创新实践等创造良好的工程实践环境，让学生在工程环境中学习工程，提升学生的工程实践能力和工程素质，为造就卓越测绘地理信息工程师奠定基础。
2．创造和谐实践环境，共建高校与企业需求互补、深度融合的统一体
测绘科学是一门以应用为基础的工程科学，测绘地理信息科学工作者的实践技能是包括野外与室内、定性与定量、宏观与微观、常规分析方法与现代信息技术方法的有机结合，这给教学工作的布局与计划带来较大的挑战。测绘卓越工程师培养教育离不开大量的野外测量、信息采集及室内计算机处理，需要以提高工程能力为主线，以培养高质量现场测绘工程师为目标，以高校与企业合作教育为途径，创建一个企业全程参与、产学深度融合的和谐实践环境，切实践行新型实践教学体系，达到巩固基础测绘知识、培养现代分析技能、启发科研创新意识、提高可持续发展能力的目的。与传统高等教育和企业现场脱离的模式相比，测绘卓越计划以“工程”为介质，将高校与企业两个实体放在了需求互补的统一体中。这不仅显示出高校对邀请企业参与高等工程教育改革的深思熟虑，也说明高校越来越意识到，只有通过获取企业所需人才的信息来不断调整人才培养方向，借助企业的现场资源打造学生的工程能力，才能使高校测绘人才的培养适应当代测绘行业企业的需求，才能实现校企合作双赢的良性循环，创新建设业界全程参与、校企深度融合的实践教学平台。
3．多种方式相结合优化构建师资队伍结构，加强实践师资力量
测绘新型实践教学体系重点强化学生的仪器操作、绘图设计、数据处理及信息加工等方面的技能，提高学生解决测绘实际问题的工程实践、人文服务、协作指挥和开发创新等四大能力。教师是实践教学体系改革的第一执行人，高质量的测绘师资队伍建设是实施新型实践教学体系的关键。具有高深的测绘理论知识和开拓创新的开发研究能力，而远离“工程”或缺乏“工程”元素的教师，难以担当培养测绘卓越工程师的重任，必须需要构建具有工程能力和创新能力的最佳结合的师资队伍。近年来，为了加强测绘师资队伍建设，笔者所在院校先后实施了一系列重要举措，定期安排青年专业教师到工程建设基地或校外测绘院参加测绘工程顶岗实践，提高教师在“教”与“用”方面的整体素质;加大力度鼓励具有工程背景的优秀教师到国内外著名测绘高校、科研院所进修学习;积极引进武汉大学、同济大学等“211工程”、“985工程”高校的测绘博士充实教师队伍;支持教师主动参与注册测绘师考试，取得执业测绘师资格，实践“双师型”教师的功能;聘请具有一定学术造诣的企业界工程师为兼职教师，组建“校企结合”的指导教师团队，毕业设计力求学生全员实现“双导师制”。彻底改变没有现场测量经历的教师讲授工程测绘，不会操作仪器和检测设备的教师讲授测量仪器学和设备检测，没有任何现场管理经验的教师讲授测绘项目管理等华而不实的现象，坚持举办实践教学学术研讨会，坚持开展由学生直接评选“我心目中的好老师”的活动，多渠道、多层面、多手段动态促进测绘师资队伍工程素质的提高。
4．以实施大学生创新性实验计划项目为抓手，着力激发学生的创新意识和创新思维
测绘卓越工程师培养不只强调学习的结果，更注重学生学习的过程，通过工程项目实验计划的实施，帮助学生完成从中学的接受学习到大学的发现学习这一认知学习方式的转变。测绘卓越工程师教育不再是中学的应试教育，而是培训学生在不确定的工程问题空间中找寻最优解。通过以创新工程项目为载体的研讨性和实践性教学环节的开发，推行公共、基础、工程、综合与创新等实践教学五模块的反复递进梯度训练，提高学生的工程素养和创新开发技能。笔者所在院校专门制订了《淮海工学院大学生创新性实验计划项目管理办法》和《淮海工学院国家级大学生创新创业训练计划管理办法》，成立了由主管校长负责、有关单位领导参加的组织协调机构，负责制订计划和政策，搭建研究平台，发布信息，组织项目申报、评审和管理等，在经费支持和奖励措施两方面给予大力支持，确保创新实践持续推进。一是给予参与项目的学生学习科研学分认定，对结题验收考核为优秀的学生进行奖励;二是鼓励教师参与指导，指导教师的实验计划项目指导方案可申报学校优秀教学成果奖;三是设立专门账目，积极加大经费投入，每年投入几十万元，支持国家级、省级及校级创新实践计划项目的开展。每年资助了十多项测绘创新实验计划项目，有力开展了实验训练、能力磨炼和创新演练，着力提高了测绘学生的工程能力和创新能力。
三、结束语
测绘工作是服务于规划管理、工程实施及国防建设等的先行工作，准确可靠的测绘地理信息数据来源于实践，测绘实践教育是卓越测绘工程师培养教育的重要组成部分，是培养学生充分运用所学测、绘、算及处理能力于工程实践的重要环节，也是培养学生工程实践能力、文明服务能力、协作指挥能力和开发创新能力，全面提高综合素质的重要教育环节。基于卓越测绘工程师培养的新型实践教学体系，集中反映测绘实践教学过程中知识、能力、素质融为一体的卓越要求，充分体现公共实践、基础实践、工程实践、设计实践及创新实践等五模块的协同配合与相互促进，必须全面计划、组织、协调、指挥和控制好产学研用等15个环节的测绘实践教学活动，才能切实提高实践教学质量，真正培养教育未来测绘工程师的卓越能力。
作者：董春来 焦明连 周立 单位：淮海工学院
