基于复杂工程案例的测绘工程专业思政教育研究

丁磊香 高宁 杨甲 艾卫涛

（河南城建学院 测绘与城市空间信息学院，河南 平顶山 467036）

1 引言

2016 年我国正式加入了《华盛顿协议》，中国高等教育取得了历史性突破，工程教育认证在中国发展迅速，2017 年中国工程教育认证协会修订了《工程教育认证标准》，解决复杂工程问题是该标准[1]的一个重要内容。因此，如何培养具有行业背景、适应行业发展、具备解决复杂工程问题能力的人才是当前高等教育需要解决的关键问题[2,3]。思政教育对于国家、社会、高校和大学生而言具有必要性，体现时代诉求[4]。为深入贯彻习近平总书记关于“大思政课”建设的重要指示精神，高校应坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，始终成为培养社会主义事业建设者和接班人的主阵地。本文针对测绘工程专业，基于三个典型的测量案例，探讨复杂工程和思政教育的有机结合。

2 珠穆朗玛峰高程测量

珠穆朗玛峰简称珠峰，位于青藏高原的中国和尼泊尔边界，地处欧亚板块和印度板块边缘的碰撞带，是研究现代构造运动和演化、全球环境变化的理想场所，备受测绘和环境等科学工作者关注。珠峰是世界最高山峰，被称作地球第三极。对珠峰的高程测量，不仅是科学研究的需要，更是人类不断追求最高、最好、最强精神的象征，是各国测量界关注的热点。

2.1 珠穆朗玛峰高程测量关键技术

从20 世纪60 年代开始，我国先后对珠峰开展了7 次测量[5,6]（如表1 所示），取得了大量重要成果，无论数量还是质量，在诸多对珠峰的高程测量工作中均居于前列。最近的一次测量于2020 年完成，测得珠峰峰顶雪面正高（海拔高）为8848.86 米（基于IHRS），在本次测量中用到了较多测绘工程专业的核心知识，包括GNSS 测量、高程测量和重力测量等。

表1 中国对珠峰的测量工作

GNSS 测量是坐标控制测量和峰顶测量的关键技术之一。坐标控制测量包括首级坐标控制和局部控制网，首级控制网共107 个GNSS 基准站，局部控制网共61个GNSS 控制点，这61 个点同时也是水准点，结合水准测量获取61 个点的GNSS 水准实测高程异常。

高程控制测量包括精密水准测量和三角高程测量，通过一、二、三等水准测量获取沿线各个测站的高程，对于水准测量有困难的点位，采用测距三角高程进行高程传递。

重力测量包括航空重力测量和地面重力测量，航空重力测量最终采用了国产航空重力仪的数据，经过卡尔曼滤波后，测线网交叉点差值RMS 为1.1mGal，地面重力测量共新测了210 点地面重力数据。此外，利用国产相对重力仪完成峰顶地面重力测量，采集了人类历史上第一个珠峰峰顶重力测量结果。

经过上述外业测量后，还需进行数据处理和检核计算，最终确定珠峰高程。

2.2 基于珠峰高程测量的思政教育

珠峰是地球上的最高山峰，测量高程难度极大，世界各国科学家和国外相关机构都将珠峰高程测量作为一个重大的科学难题予以关注。精准的珠峰高程测量成果体现了一个国家的综合实力和科技发展水平，更是国家主权的象征，具有重大的国际影响和社会效益，可以作为测绘工程专业典型的思政教育案例。

首先，珠峰高程测量显示了我国测绘工作的整体技术实力和管理水平，彰显了我国测绘工作者艰苦奋斗、无私奉献的测绘精神，激励全国测绘人在各自岗位更出色地工作。作为测绘工程专业的学生，可在学习珠峰测量知识中，深刻领会测绘工作者的职业精神。

其次，珠峰高程测量可以激发学生的求知欲，珠峰的测量史从侧面反映了人类对世界最高峰的认识过程。测量珠峰高程，描绘珠峰地形地貌，是人类认识地球、了解自然的过程，也是人类检验科技水平、探索科技发展的过程。2020 珠峰测量中，以北斗卫星导航定位系统为代表的国产测绘仪器装备全面担纲测量任务，充分展示了我国科技创新的丰硕成果。

最后，珠峰高程测量可以增强学生的主权意识。国土定期测绘，及时更新高精度测绘基础数据，服务国家经济、国防建设，是测绘工作者的责任和义务，给珠峰测量新高程，只是一个新开始。珠峰研究中的一系列数据成果，将为整个珠峰地区的生态环境保护、地质调查、地壳运动、地形测绘、基础建设等提供重要的技术支撑，并将全面提升对青藏高原的科研水平。

3 港珠澳大桥工程测量

港珠澳大桥连接香港、珠海和澳门，是跨越伶仃洋海域的关键工程，是国家高速公路网的重要组成部分。港珠澳大桥的建成将极大提升珠江三角洲的综合竞争力，对维护港澳地区的繁荣稳定，促进珠江两岸经济社会协调发展，起到至关重要的作用[7]，对我国的经济发展和结构转型都有着重要意义，是我国“一国两制”政策框架下粤港澳三地首次合作建设的大型跨海交通工程。港珠澳大桥创造了多个世界之最，被英国《卫报》评为“新世界七大奇迹”之一。

3.1 港珠澳大桥的关键测量技术

首级控制网是施工测量的基础，港珠澳大桥跨海距离长，控制网布设困难，港珠澳大桥首级控制网涉及的测量技术包括：卫星空间定位技术、三角高程测量技术、精密水准测量技术、地球重力场理论和精化大地水准面技术等。

施工控制测量遵循分级布网、逐级控制原则，施工前期利用首级控制网测量控制，待人工岛具备条件时建立加密控制网，进行各项施工控制测量。平面加密控制网采用GNSS 静态测量、全站仪测量等技术；高程加密控制网采用跨海三角高程测量等技术。由于是岛隧工程，根据沉管隧道工程测量特点，在人工岛地区根据实际布设多个加密点，用于施工放样。此外，还建设了GNSS 连续运行参考站系统，其差分信号能覆盖大桥工程全部施工区域，实时定位精度可达厘米级。

施工测量是施工准确的重要保证，涉及的测量技术主要有：GNSS-RTK 测量、全站仪测量、水准仪测量、陀螺仪测量等。尤其是在沉管隧道施工过程中，没有相关规范和标准可供参考[8]，常规测量技术存在较大困难，项目组采用了先进的测量仪器和技术，保证了施工的顺利进行。

3.2 基于港珠澳大桥工程测量的思政教育

港珠澳大桥地形复杂，常规测量存在较大困难，因此运用了先进的测量仪器和技术，为今后国内桥隧施工测量提供大量宝贵经验，是我国大国工程的典型范例，其涉及的测量理论和技术是复杂测绘工程的典型案例，通过该案例的讲解，不仅可以使学生理解和掌握复杂测绘工程的相关理论，还可以进行思政教育。

首先，可以对学生进行爱国主义教育。港珠澳大桥建设任务充满了挑战，大桥的建设者们解决了多个世界难题，填补了众多国内行业标准空白，刷新了多个世界纪录。港珠澳大桥总体工程堪称世界桥梁建造史上的新典范，为世界桥梁史写下绝美华章、永载史册。大桥建成通车，进一步坚定了我们对社会主义的道路自信、理论自信、制度自信、文化自信，我们要继续弘扬社会主义核心价值观，弘扬以爱国主义为核心的民族精神和以改革创新为核心的时代精神。

其次，可以对学生进行职业精神教育。港珠澳大桥的成功离不开测量工作者正确的职业理想、端正的职业态度、扎实的职业技能、自觉的职业纪律和优良的职业作风。讲解案例时，可以培养学生的职业热情，让学生树立为国家发展贡献力量的理想和信念，加强学生的职业道德教育，增强学生社会责任意识，促使学生热爱本职工作，从而具有爱岗敬业的职业精神。

最后，可以对学生进行生态文明教育。港珠澳大桥隧道地理位置特殊，周边有众多机场，伶仃洋航道每天有几千艘船只通过，特别是有很多大型货轮，而且其所在海域是中华白海豚生态保护区。大桥的设计者和建设团队充分考虑了该海域的生态环境以及飞机起降和船舶通航，放弃在海面架设桥梁，而是在海面下建设超长的海底隧道，将桥梁通过人工岛连接起来。该工程是生态文明的典范，可以加强学生生态文明素养教育，培养学生正确的生态文明观，使学生掌握基本的生态、环保知识，引导学生形成正确的生态意识。

4 京沪高速铁路工程测量

京沪高速铁路（简称京沪高铁）是我国第一条完全意义上的高速铁路，建设里程长、投资规模大、技术标准高、运行速度快，具有世界先进水平。京沪高铁起自北京，终到上海，跨越四省三市，全线长度1318 千米，连接我国两大经济带，贯穿我国经济基础好、人口密度高的东部地区，能带动和辐射华北、华东、胶东乃至东北的经济发展，对促进全国经济增长有重要意义，如图1 所示。

图1 京沪高铁示意图

4.1 京沪高铁关键测量技术

由于京沪高铁运行速度高，为了确保高速行驶下旅客列车的安全性和舒适性，要求京沪高铁必须具有非常高的平顺性和精确的几何参数，精度要保持在毫米级。京沪高铁客运专线无砟轨道铁路工程测量的内容包括：平面高程控制测量、线下工程施工测量、沉降变形测量、轨道施工测量等[9]。

其中，精密控制测量体现三网合一的特点，即勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网坐标和高程系统统一，起算基准统一。平面控制网分四级布设：CP0、CPI、CPII、CPIII，高程控制网分两级布设：线路水准基点控制网和轨道控制网（CPIII）。

4.2 基于京沪高铁的思政教育

京沪高铁构建了中国高铁标准与技术体系，支撑了中国高速铁路的快速发展，打造了技术先进、安全可靠、性价比高的中国高铁品牌，以京沪高速铁路为代表的高铁已成为中国的一张亮丽名片。通过介绍京沪高铁取得的成就，可以让学生更加热爱祖国，增强民族和文化的归属感、认同感、尊严感与荣誉感。

中国铁路工程系列测量技术标准的制定和颁布，形成了较为完整的铁路工程测量技术体系和技术标准，体现了先进测量技术在中国铁路工程测量的应用范围和技术水平[7]。通过介绍先进的铁路工程测量技术，可以帮助学生树立正确的职业观，努力做好本职工作，全心全意为人民服务、为社会主义建设服务。

5 结语

将思政教育融入复杂工程问题案例，既保证思政教学的专业属性，又保证了专业教学的思政属性。在教学中，不仅以马克思主义理论和中国特色社会主义理论体系引导学生，还要通过讲授专业学科发展历程、专业案例等内容，引导学生认同我国发展取得的重大成就，坚定“四个自信”，树立正确的世界观、人生观、价值观。在专业课教学时，充分挖掘其中的思政元素，隐性实现思想引领和价值观塑造，构建思政教学和专业教学同向同行的生态体系，有助于提升思政教育效果。