測繪工程專業高端儀器設備的使用與管理

王秀萍， 蔣廷臣

(淮海工學院測繪工程學院，江蘇 連云港 222005)

0 引言

近年來，高校用于教學和科研的高端儀器設備的擁有量迅速增加，現在高端儀器設備已經成為高校重要的一種教學資源和科研資源[1-3]，而且由于這些高質量、高水平的儀器設備資源，培養出了高水平、高質量的高層次人才和科研成果。

隨著高端測繪儀器設備數量的增多，也出現了一系列問題，如設備購置論證不夠充分，造成重復購置、設備使用率不高或設備閑置，因本身技術力量不足，不能充分發揮高端儀器設備的潛在能力、或者設備開放程度不夠，使用范圍局限于本實驗室或本學院，不對外開放服務等，造成了投資的浪費，根據統計，在發達國家高端儀器設備使用率達到了170% ～200%，而我國高端儀器設備的使用率不到25%[4]。

根據高校測繪工程專業的實際情況和特點，就如何建立一套嚴密的實驗室管理制度、掌握科學的測繪儀器維護方法、提高設備的使用效率等方面進行了探討，旨在有效地管理和使用測繪工程專業設備和構建一個合理的、高水平的儀器設備資源共享平臺。

1 測繪高端儀器設備的特點及管理使用現狀

1.1 測繪高端儀器設備的特點

測繪儀器與測繪技術是息息相關，每一次測繪的技術革命都對測繪儀器的精度、自動化程度、可操作性帶來質的飛躍，同時測繪儀器的革新必將推動測繪技術的快速發展[5-6]。隨著測繪技術的不斷發展和實際應用工程水平的提高，測繪儀器也在不斷進步。而測繪高端儀器是指在測繪領域發展最靠前的先進設備，它不僅投資高，而且有與普通設備無法相比的突出特點:① 自動化;② 高精度;③ 實時性;④ 測量速度快。比如超站儀是集合全站儀測角功能、測距儀量距功能和GPS定位功能，不受時間地域限制，不依靠控制網，無須設基準站，沒有作業半徑限制，單人單機即可完成全部測繪作業流程的一體化的測繪儀器;主要由動態PPP、測角測距系統集成。它克服了目前國內外普通使用的全站儀、GPS、RTK技術的眾多缺陷。三維激光掃描儀利用實景復制技術，突破了傳統的單點測量方法，具有高效率、高精度的獨特優勢，三維激光掃描技術能夠提供掃描物體表面的三維點云數據，因此可以用于獲取高精度高分辨率的數字地形模型[7]。由于其具有快速性，不接觸性，穿透性，實時、動態、主動性，高密度、高精度，數字化、自動化等特性，其應用推廣可能會像GPS一樣引起測量技術的又一次革命。地形微變遠程監測系統是一個基于微波干涉技術的高級遠程監控系統。它將步進頻率連續波技術(SF-CW)和合成孔徑雷達技術(SAR)相結合，能夠廣泛應用于大壩壩體、山體、地表、建筑和橋梁等微小位移變化的監測。其特點是遙測距離可達4 km，無須在目標區域安裝傳感器，無須靠近或進入目標物，測量精度達0.1 mm，對波束覆蓋范圍內的區域同時監測(可達數km2)。與GPS、全站儀等相比具有連續的空間覆蓋優勢，直接、實時監測，通過解析單個像素的信息，可以得到局部的位移量，全目標24 h連續監測，可遙控測量，無需操作人員在現場守候，當測量危險區域時，實時做出災害預警，可輕松完成大面積或不易進入目標的遠程監測，數據采集時間短，可以達到每5 min采一次。

1.2 測繪高端儀器設備管理使用現狀

從目前的很多院校對測繪教學儀器的使用和管理來看，隨著近幾年高等教育招生規模的不斷擴大，大部分高校都購買了一些高端的測繪儀器設備，而部分高校卻普遍存在著儀器設備使用率低、出現重復購置等資源浪費現象。大多存在著對這些高端儀器設備不夠重視，有些設備長期積壓閑置在倉庫，使用率普遍過低，尤其是相應的開發使用，給學校造成了不必要的損失和浪費。原因主要有以下幾點:①缺乏經濟利益刺激;應該對測繪教學科研儀器管理與單位、部門及當事人的經濟效益掛鉤，從而建立行之有效的管理辦法和手段;②缺乏監督制約機制;對儀器使用管理缺乏監督制約機制，會導致職責不清，出現相互推諉現象;③缺乏共亨機制;這樣導致一些高端儀器只能放在倉庫。高校擁有豐富的高端科研儀器資源，卻大多各自為政、專管專用，即便某些在不同程度上開展對外有償服務，也處于自發狀態，缺乏外在的組織與引導，沒有建立起有效的共享機制，高端儀器設備總量匱乏與相對過剩的局面依然并存[10]。

2 健全測繪高端儀器規范管理制度

2.1 建立健全測繪高端儀器驗收制度

測繪高端儀器的驗收是儀器使用的先決條件，健全驗收制度、保證儀器能夠正常投入使用。通常高端儀器開箱安裝，廠家相關的儀器工程師都會到現場指導，這也同時是儀器使用的重要培訓過程。指定相關的儀器管理員和教師跟蹤全過程，包括裝箱記錄、開箱單、安裝調試報告、驗收報告、儀器使用說明及操作軟件的軟盤和光盤等資料，需要由專人保管、專門建檔，這是保證儀器日后正常使用和技術升級的保障[8-9]。

2.2 明確測繪高端儀器使用流程

(1)申請。申請使用儀器的人應該向儀器管理人員說明課題名稱、簡要內容及要使用儀器設備的名稱，并由課題負責人簽字，交給實驗室辦公室備案，由實驗室辦公室通知有關儀器設備管理人員。

(2)預約。對使用頻繁的儀器設備應提前預約，以便讓儀器設備管理人員作好充分的準備工作，并根據項目的重要性按順序合理安排，以確保儀器高效率的正常運轉和重點項目的暢通使用。

(3)使用登記。使用登記在每次使用儀器設備時，應有儀器設備管理人與課題實驗人員一起認真填寫好實驗室儀器設備使用方面的登記表格，登記表中應包括:日期、使用儀器名稱、課題組、使用人或負責人、儀器領用清單、聯系電話、課題名稱、使用儀器時間、備注、使用人簽字、儀器設備管理人簽字等內容，每次使用儀器設備完畢時，由管理人員和課題實驗人員共同簽字確認。

2.3 以人為本，科學管理

經過了近幾年的實踐和探索，院系基本實現了一個良好的框架，平衡了教師和實驗員，實驗中心和儀器中心的關系，其模式如圖1所示。目前，使用頻率較多的高端儀器主要采用圖1模式，儀器由專業教師和實驗員共同管理，其中實驗員主要負責儀器的管理、維修和易耗品的補充，專業老師負責儀器的技術指導和學生的培訓。經過培訓、考核合格的學生可以聘用為儀器操作員，協同實驗員管理和操作儀器。經過4年多的實踐表明，該管理模式在院系儀器中心管理中得到認同。通過聘用學生協管員，儀器管理的教師可以從重復的儀器操作中解放出來，將更多的時間投入教學和科研上，同時減少了實驗員的工作負擔，使他們更注重儀器的規范管理、協調儀器的教學和科研使用時間、維護儀器的正常運行。更重要的是，給協管的學生帶來良好的儀器操作和管理的實踐機會。儀器開放時間為固定開放和臨時開放結合，每臺高端儀器都有固定開放時間，在該時間段內，儀器操作員必須在場，為使用儀器的學生和老師服務。臨時開放為固定開放時間之外的時間，根據申請人的情況，由實驗員跟學生協管員商定時間進行開放。同時，實驗中心也給予學生協管員一定的勤工儉學的報酬。

圖1 高端測繪儀器管理模式

2.4 重視使用、維護和保養

(1)使用管理。測繪高端儀器在使用過程中，要把好儀器維護保養關。即要做到測繪儀器管理達到“八防”(防水、防火、防腐、防塵、防霧、防盜、防靜電、防事故)和“四不”(不銹、不霉、不潮、不亂)以及“三保證”(保證機械部位潤滑、保證無靜電干擾、保證儀器精度)，確保測繪工作的順利進行。測繪產品的質量很大程度上取決于測繪高端儀器的精度，因此測繪高端儀器的維護顯得尤為重要，此外其使用期限的長短，生產效率和工作精度的高低，決定于儀器本身的結構和性能的好壞;同時很大程度上取決于其使用和維護情況。同一臺儀器，現場管理有序，使用操作程序正確、合理，維護得當，就可以防止儀器部件非正常磨損和事故的發生，保持儀器的精度，充分發揮其應有的效能。相反，不重視儀器的操作程序，違反儀器使用規程，就會加速儀器的磨損，加快儀器的劣化過程，甚至導致發生一起事故，如非正常關機、損壞等，直接影響生產和測量結果[11]。

(2)建立高端儀器日常維護制度。要求儀器管理者對正常使用的儀器進行定期和不定期的保養，保證高端儀器不發生和少發生故障等。如在臨放假前和學校剛開學時，要求對高端儀器電源進行保養，確保高端儀器能夠正常使用[11，15]。

3 高校測繪高端儀器設備共享管理

3.1 構建高校儀器設備共亨平臺

目前解決高校儀器設備資源使用率不高的關鍵是建立儀器設備共亨機制，構建高校儀器設備資源共享平臺促進高校間的交流合作和創新型人才的全方位培養，有利于高校儀器資源的有效利用[10-11]。① 促進高水平人才培養和高水平科研工作。培養全方面創新型人才和獲得高質量科研成果的前提條件之是高端儀器設備。②促進高校間、高校企業間的交流合作。由于經費投入有限，使得高校間、學科間、地區間存在著嚴重的投入不均勻，而且儀器種類也不相同，有的學校有這種儀器，而別的學校卻沒有，如海洋測繪的儀器，價格昂貴，故許多不靠沿海的高校就沒有。另外，隨著產業結構的改革，越來越多的企業意識到要想在激烈的競爭中生存，必須提高自身的研發實力，而企業對檢測設備投入是有限的，因此通過共享平臺可以促進高校企業間的合作交流，有助于提高高校科研成果迅速實現產業化。③促進減小高校儀器資源的浪費。保護和合理利用各種資源，提高資源的利用效率，是共享機制的內函所在。

3.2 測繪儀器設備共亨的實施方案

(1)建立科學的管理體系。管理體系是指人財物的來源與使用，主要包括共享平臺的組成建立者、共享高端儀器設備管理、人員管理、經費管理、信息管理等。

共享平臺的組成建立是管理體系的基礎，它的內涵和外延能夠決定共享平臺運行順暢與否;共享高端儀器設備管理包括設備歸屬管理、使用管理、日常管理、維修管理等，其目的是保證高端儀器設備處于良好的狀態，以滿足開放使用要求。①及時更新設備信息，以便遠程客戶及時了解儀器設備的狀態，安排使用事宜;②加強技術人員管理，包括其人事隸屬關系、工作制度利益分成等方面;③儀器設備開放共享的費用管理，其中經費的來源、去向及數額是監管的重點，合理的支出要求做到有計劃、按程序、有總結，以便對照查證。管理是挖掘潛力的有力手段，良好、合理的管理措施，將帶來順暢的開放共享渠道，獲取良好的開放共享效果和共享效益。

(2)以信息共享帶動資源共享。信息的共享是資源共享的基礎和前提，共享的順利施行，需要有一個硬件支撐，即共享管理平臺。這個平臺基于互聯網技術，利用信息采集系統，集成高端儀器設備日常管理一體化的資源共享系統。對入網測繪高端儀器設備隨時進行檢索，將運行效果欠佳、數據波動和故障頻繁、無法對社會服務的儀器設備予以淘汰;同時吸納代替更新、功能更廣的測繪高端儀器設備入網。不同類型數據庫之間數據交換順暢、能夠實現與各級同類共享平臺的對接。最終形成布局合理、功能完善、共享高效的高端儀器設備共享平臺[12-16]。

4 結語

隨著科學以及測繪技術的迅猛發展，新儀器新技術的不斷出現，測繪儀器尤其是測繪高端儀器在實驗室中顯得非常重要。隨著測繪實踐教學的不斷改革和服務需求不同，這就需要管理測繪高端儀器的方法也要不斷變化，以適應測繪教學、科研和社會服務合理共享[11-14]。測繪高端儀器設備的管理還有很多問題有待于去探索和解決，要想實現在人才培養和科學研究中發揮更大的作用和價值，建議從高端儀器設備管理的角度去做更多的嘗試，進一步加強儀器的優化配置，合理安排好測繪高端儀器的使用，才能保證和提高測繪專業教學質量和科研水平上新的一個臺階，從而可提高測繪高端儀器的使用價值。

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