智慧测量虚拟仿真实验室
虚拟仿真实验室的建设秉承“以学生为中心、以技术为驱动、以行业需求为导向”的核心理念，旨在通过信息技术与工程教育的深度融合，构建一个“虚实结合、智能创新”的教学平台。这一理念不仅响应了国家教育数字化战略和新工科建设的要求，更是为了解决传统实验教学中存在的“高成本、高风险、高损耗”问题，同时适应智能建造时代对新型工程人才的培养需求。实验室的建设注重理论与实践的无缝衔接，强调通过虚拟仿真技术弥补传统实验教学的不足，为学生提供更加灵活、高效、安全的实践环境，从而全面提升其专业技能和创新能力。
“智慧测量虚拟仿真实验室”始建于2022年，经过3年的建设，已开发两套具有自主知识产权的虚拟仿真教学软件“GNSS卫星定制仿真实验软件v1.0”和“无人机测绘与建筑裂缝检测仿真实验软件V1.0”。实验室已建设相对完善的硬件环境、管理平台以及较为丰富的虚拟仿真实验教学资源，为学生、教师及相关从业者提供了一个从理论学习到实践操作的全方位支持体系。
实验室的硬件环境能够确保虚拟仿真软件的高效运行。根据“卫星定位测量拟仿真实训软件”和“无人机测绘与建筑裂缝虚拟仿真实验教学软件”的配置要求，硬件支持Windows 10或Windows 11操作系统，能够流畅运行包含RTK设备操作、GNSS接收机模拟及数据处理的复杂场景，以及呈现无人机组装、控制飞行、摄影测量、航线监控及裂缝检测等高精度模拟场景。此外，实验室配备了虚拟仪器接口，如蓝牙连接模块，模拟外部设备与虚拟环境的交互，增强了实训的真实感。例如，在卫星定位实训中，学生可通过虚拟蓝牙连接RTK设备，而无人机实训中则可模拟遥控器与无人机的实时通讯。
在管理平台方面，实验室整合了两款软件的功能特性，构建了一个统一的操作与反馈系统。“卫星定位测量拟仿真实训软件”提供了意见反馈模块，学生和教师可通过主界面弹窗提交使用感受和改进建议。同时，“无人机测绘与建筑裂缝虚拟仿真实验教学软件”的设置界面允许使用者调整分辨率、画质、语言及音效等参数。实验室管理平台支持个性化教学方案的定制与管理。例如，教师可通过平台预设实训任务难度，或根据学生进度调整虚拟场景的复杂度。此外，管理平台还集成了数据导出与成果管理功能，确保实训成果可被保存、分析和分享，从而实现教学过程的闭环管理。
虚拟仿真实验教学资源是实验室的核心亮点，涵盖了卫星定位测量和无人机测绘两大领域。在卫星定位测量方面，资源包括设备认知、测量与放样、静态测量等模块，用户可通过虚拟场景学习RTK的架设、坐标转换参数计算及点放样等操作。例如，软件中的“开始测量”场景模拟了从基准站架设到移动站设置的完整流程，并通过地图功能实现实时位置追踪。而在无人机测绘领域，资源覆盖了无人机组装、飞行前检查、航线规划及裂缝检测等内容。例如，“航线规划”模块允许用户设置飞行高度、重叠率等参数；“裂缝检测”则通过虚拟无人机飞行至大楼背面，结合实时图传界面和裂缝检测表，实现数据记录与任务提交。这些资源不仅内容丰富，还通过图文结合的方式，帮助用户直观理解复杂操作流程。
此外，实验室的教学资源设计注重理论与实践的结合。“卫星定位测量拟仿真实训软件”通过“认知原理”模块深入讲解GNSS定位原理，而“无人机测绘与建筑裂缝虚拟仿真实验教学软件”则在“学习模式”中提供从场地评估到数据采集的系统化指导。两款软件均支持多种操作模式，如练习模式和考核模式，确保学生能够循序渐进地掌握技能。例如，卫星定位实训中的“校正向导”和无人机实训中的“飞行前检查”，都通过详细的操作说明和虚拟反馈，帮助学生理解技术细节并提升实践能力。