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激光原理论文范文

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激光原理论文

第1篇

激光雷达技术原理》以测量学和数据处理理论和方法为基础,讲授激光雷达技术的基本原理和数据后处理方法,同时结合实际案例讲解激光雷达技术在测绘、地质和工程等领域的应用前景和亟待解决的问题。由于激光雷达是一项测绘新技术,国内还没有成熟的教材,因此结合国际上较为权威的专著《AirborneandTerrestrialLaserScanning》[5]以及国内外相关的研究和应用成果自编了教程,对学生采取了“了解—新型传感器原理”“熟悉—激光扫描仪操作”和“掌握—激光点云数据后处理方法”的教学模式,以达到从理论到实践的教学效果。

1.1了解新型传感器原理

首先,以学生熟悉的全站仪为对照,让学生了解激光雷达是一种集成了多种高新技术的新型测绘仪器,具有非接触式、精度高(毫米级/亚毫米级)、速度快(可达120万点/秒)、密度大(点间距可达毫米级)的优势,且数据采集方式灵活,对环境光线、温度都要求较低。其次,让学生理解LiDAR的测量原理主要分极坐标法和三角测量法两种。其中,对于极坐标法测量,使学生了解测距的关键在于时间差的测定,引出两种常用的测时方法:脉冲法和相位法;让学生理解直接测时和间接测时的区别以及各自的优缺点,从而进一步了解脉冲式和相位式激光扫描设备的优势、局限性以及应用领域。最后,通过介绍激光雷达采集数据的扫描方式,让学生了解不同平台上的激光雷达传感器的工作特点,如固定式激光扫描仪适合窗口式和全景式扫描,车载、机载以及星载平台适合移动式扫描等。

1.2熟悉激光扫描仪操作

考虑到各类平台激光雷达的作业特点以及现有设备的情况,《激光雷达技术原理》课程以地基三维激光扫描仪为重点,让学生熟悉仪器的外业操作。尽管激光扫描仪数据采集的自动化程度较高,外业采集仍然需要解决扫描设站方案设计和不同扫描站间连接点选择等问题,要求学生在熟悉激光扫描仪软硬件操作的同时,还要掌握激光扫描仪外业采集方案的设计:踏勘工作区,分析研究最优化的扫描设站方案和坐标转换控制点选择,画出相关的设计草图,并设置主要扫描设站的标志。要求设站位置既要保证与相邻站的重叠,又要覆盖尽量大范围的被扫描对象,以减少设站数,从而提高外业数据采集效率。

1.3掌握激光点云数据后处理方法

利用点云数据可视化与点云原始存储格式之间的明显反差,让学生了解激光点云数据后处理的重要性和难点,及其已成为制约激光雷达技术应用瓶颈的现状。根据学生的理解程度,选取了点云的拼接/配准、点云的滤波和分类、点云的分割和拟合等后处理方法,要求学生掌握相关的算法并编程实现。

1.3.1点云的拼接/配准点云拼接是将2个或2个以上坐标系中的大容量三维空间数据点集转换到统一坐标系统中的数学计算过程。要求学生掌握如何解决点云拼接的两个关键问题:同名特征的配准以及旋转矩阵的构造。对于同名特征的配准,使学生了解常用配准方法的特点和适用范围,如ICP方法适合用于精拼接,而基于特征面的方法对场景特征分布要求较高等。着重让学生掌握最常用的人工标靶识别,以及特征面匹配,后者有别于学生所熟知的点特征匹配;对于旋转矩阵的构造,拓展学生在《摄影测量学》[6]中学习的基于欧拉角的旋转矩阵构造,掌握角-轴转角系和单位四元数方法。

1.3.2点云的滤波和分类要求学生了解滤波和分类的目的是解决激光脚点在三维空间的分布形态呈现随机离散的问题。掌握基于高程突变和空间形态学的点云滤波和分类方法。让学生理解单一的信息量会导致算法不稳健,从而引出多源数据融合的思路。目前,已经有很多激光扫描仪生产厂商推出的新产品中实现了多传感器平台的集成,如激光扫描仪会搭载小像幅的数码相机,甚至有些系统还提供由集成传感器生成的红外影像。每种数据源都有其自身的优点和局限性,将多源数据融合能够弥补各个单数据源的局限性,增大信息量,从而提高滤波和分类方法的稳健性。

1.3.3点云的分割和拟合要求学生掌握实现点云分割的相似性原则:平面性、曲面平滑度和邻域法向,以及常用的点云分割方法表面生长法。考虑到点云拟合是由离散激光点坐标计算特征模型参数的过程,要求学生掌握点云拟合中两个主要问题的解决方法:粗差剔除及最优解获取。

2实践教学法

实践教学是卓越工程师培养体系中一个重要的组成部分。作为技术性的测绘工程学科,除应用测量仪器采集数据、应用计算机处理数据的基本能力外,还需要构建实践教学体系以培养学生在实践中选用适当的理论、技术、仪器设备和作业方法解决测绘工程与地理空间信息产品生产实际问题的能力,从而使学生接受测绘工程与地理空间信息产品生产方案设计、实施以及实际应用中测绘工程解决方案确定等系统化训练。《激光雷达技术原理》课程实习要求学生全面应用所学知识,利用实习场地,依据实习目的和要求在老师的指导下分组独立完成全部实习内容。实习仪器为中国地质大学(北京)遥感地理信息工程教研室使用教育部采购专项购买的RIEGLLMSZ620三维激光扫描仪。《激光雷达技术原理》课程实习的目的主要是使学生通过三维激光扫描仪的使用,进一步巩固和加深理解相关理论知识和技术方法。要求熟悉三维激光扫描仪数据采集与处理(包括DEM、等高线和剖面图生成以及三维建模等)的全过程。通过实践性教学,不仅能够让学生掌握基本的软、硬件使用操作方法和LiDAR测量项目的作业流程,而且能够加深学生对所学专业理论知识的理解。培养学生的应用能力、创新能力以及严肃认真、实事求是、吃苦耐劳、团结协作的精神。要求学生必须参加每一个实习环节,协作完成实习任务,独立完成实习报告。实习内容主要包括以下部分。

2.1三维激光扫描

数据的外业采集要求学生分组完成测区划分和踏勘,确定测站位置,根据测区地形,设计外业数据采集方案,完成外业设站、反射标靶布设和数据采集工作。学生需要完成校园内建筑物点云数据和奥林匹克森林公园地形点云数据的采集。

2.2点云数据预处理

要求学生分别利用随机软件RiSCANPRO和上机C语言编程对外业采集的三维点云数据进行预处理,包括点云数据的滤波和拼接。

2.2.1点云滤波1)手动滤波要求学生利用RiSCANPRO对点云数据进行滤波。RiSCANPROv1.7.0有两种模式,即Filterdata和Terrainfilter。前者针对一般数据,后者对于提取地形的数据有明显效果。2)自动滤波要求学生上机应用C语言编程实现数学形态学方法、移动窗口滤波法、迭代线性最小二乘内插法、基于可靠最小值的滤波方法等常用的地形滤波算法,对外业采集的数据进行滤波,并对各算法的结果进行比较和分析。图1为学生基于虹湾地区嫦娥一号激光测高数据,利用五种滤波方法滤波后的数据点残差值分布图[7]。

2.2.2点云拼接1)基于反射标靶的点云拼接要求学生利用RiSCANPRO软件,结合外业数据采集时布设的标靶连接点,对地形和建筑物点云数据进行拼接。激光点云数据的拼接有两种方式:公共反射体的方式和采用使所有的反射体处于同一坐标系统的方式。在实际操作过程中,要求学生对两者结合使用,以期达到更好的拼接效果。2)基于特征面的点云拼接要求学生在对点云进行拟合的基础上,选取至少三对相互正交的特征面,利用C语言上机编程,实现基于特征面的点云拼接,并与单纯基于点的拼接结果进行对比,分析不同方法的优缺点。

2.2.3地形数据处理对地形数据的处理主要包括三角化、平滑、生成等高线和剖面。三角化参数的设置可参考量测工具量测出的点云中两点之间的距离初步设定,这个值可适当调整,目的在于使图中的点云数据彼此之间能尽量大面积地构成三角网;要求学生对已经完成三角化的数据进行平滑处理;针对已经完成平滑的数据,利用RiSCANPRO软件生成等高线。剖面图的显示既可以针对三角化之前的数据,也可以针对三角化之后(包括完成平滑的数据)来操作。

2.2.4建筑物几何模型重建针对《激光雷达技术原理》数据处理方法的教学内容,指导教师结合自身的研究成果组织研究生开发了点云分割和拟合以及三维建模等软件模块,考虑到学生的掌握程度和实用性,要求学生在利用软件模块实现点云数据分割和拟合的基础上,利用AutoCAD软件手工建立建筑物的几何三维模型,基于3DSMAX软件建立建筑物纹理模型。图2为暑期教学实习中指导学生利用商业软件和自主开发的软件模块重建的地大校园主要建筑物的三维模型。

3结束语

第2篇

高职院校在培养广告专业人才的过程中,通常是要面向全社会的,要能够服务于社会,并且同社会形成一个良好的沟通模式,最终要培养出的是契合社会的应用型人才以及创造型的艺术型人才,这些人才可以说是艺术生活化的代表,是生活艺术化的开创者、实践者以及推动者,伴随着社会的发展和经济科技的进步,人们对于艺术及文化产品的需求正在与日俱增,呈现出多样化的发展趋势,作为广告设计以及制作专业的优秀人才,必须要在丰厚专业积累的基础上具备创新意识,满足人们的精神文化需求,适应社会的变化。所以,相关的高职院校一定要及时地转变教育理念,全面培养学生们的创新精神。

2.设置体系,实现开放教学

关于高职院校广告设计专业学生的创新能力培训,不能够仅仅依靠于基础的课程以及专业课程的教育,教师还应该为学生们打开更为宽广的知识面,让学生们广泛地学习。以美国为例,美国广告专业的教育课程以人文和社会科学课程为主,并且要有语言学、心理学、自然科学、市场学、经济学、传播学、社会学、法律学和政治学等等方面的内容,只有广泛的涉猎各个方面的内容,广告设计专业的学生才能够在日后的领域当中发挥出创造性,更加深思熟虑地思考问题。在中国,广告设计的课程却只是以专业课的学习为主,很少有其他的辅助人文学科,比重比较小,在专业课程的设置上也存在着很多的问题,而且由于内容设置的不够科学,经常会有一些相似的内容重复出现,时间久了学生们自然会产生厌倦的情绪,通过这种方式培养出来的学生不仅不能够达到一定深度和广度的专业知识,甚至会对广告设计这个专业产生怀疑。在这种局面下,高职院校必须要重新整理自身的课程体系,积极地推进开放式的教学模式,采取“请进来,走出去”的教学模式,一方面,学校可以鼓励一些专业教师进入到广告专业的公司或者是企业进行兼职,让教师的教学内容更加具有实际应用意义。另一方面学校应该积极地邀请一些具有丰富实践经验的广告设计是到学校进行广告理论的深入讲解,采取座谈会或者是客座教授的形式来形成校企结合的教学,从而使广告设计的教学更接地气,也更加具有应用价值。

3.重视学生,调动课堂氛围

在中国的教育界普遍存在的问题就是对于学生们学习积极性的调动,传统的教育中总是重教有余,反而重视学习不足,或者是重视灌输有余,而重视启发不够,这种教育形式是必须要得到改革的,尤其对于需要创新的广告行业,复制式的教育不仅没有意义,甚至会严重阻碍学生们在未来的职业发展。在广告界当中需要大量的模拟教学和实践教学,要求学生们必须能够充分地激发和调动起学生们的思维活力,让学生们成为敢想敢做的人,充满勇气和热情,所以学生和教师之间必须要能够形成“教学相长”的双边互动关系,将学生们所学的知识内化为一种人才的基本素质,让教师讲授的知识能够成为学生们日后职业生涯当中“自然流淌”的血液,成为一种能力。所以,在三年的高职院校教学过程中,教师可以设置一些教学活动来调动学生们的学习积极性,让学生们成为学习的主体。比如说在一些创新能力的培养过程中,教师可以设置一些课外的教程,让学生们通过课外环境来提升自己,可以安排一些市场调查、创意设计、媒体调查、广告摄制以及制作等等内容,让学生们能够将理论和实际结合起来,构建起实践的基地,让学生们都有机会去考察自己,在实践的过程中更加积极主动地调节自己,让自己得到锻炼的同时也能够创造一些经济效益,并结合市场的调查为学生们选定课题,让学生们能够在课程之外获得更多的知识补充,实现课内外同步进步。

4.加强实践,探索新型模式

实践教学的目的就是要在学生们掌握的理论知识和未来的职业实践能力之间构建起一个桥梁,更加侧重于学生们实践能力的提升,学校和企业之间可以建立起一些结合的项目,帮助学生们在实践中更加明确自己的未来发展方向,有利于对现代化新型人才的培养,学生们可以通过教师参与到一些项目的实践当中,最终形成一种产学研一体化的教学模式,培养创新型的人才。在中国的广告教育当中,在形式上是具有一些时间环节的,比如说对口地安排学生进行毕业实习,但是这种实习通常都是形式至上的,并没有形成实际的效果,在这种情况下,很多院校采取了放任管理的方式,通常都是学校介绍,学生自己去找机会,公司有需求的时候可以到学校吸纳一些学生,在这个期间学生们才真正有机会进行实地的实习,对于学生们的职业能力和决策能力起到了切实的作用。

5.结束语

第3篇

关键词:广告行业 人力资源管理

广告行业和传媒行业息息相关,在中国,广告行业最早被视为新闻学的组成部分,直到成为一门独立的学科,才有了系统的理论和实践作为例证。广告行业作为与传媒息息相关的行业受经济的影响并不大。无论是经济萧条还是繁荣,广告行业都能在不同时期找到属于自己的定位。经济繁荣时期,广告为企业集团进行市场宣传,经济萧条时期,企业更需要广告来拓宽市场和知名度。同其他行业一样,广告行业也需要系统的管理和规范,由于复杂的行业性质,使得广告行业的人力资源管理也充满挑战。

一、广告行业人力资源管理现状

1.中国广告行业发展不成熟,人力资源管理不完善。虽然从事广告行业的人员众多,但是专业人才却少之又少,加之裙带关系、工作心态浮躁、人员流动机动和惩奖制度等问题,导致广告企业用人机制混乱。随着市场经济的发展,各行各业的就业机会和机遇都不断增加,由于广告行业接触面广,很多人都在广告行业积累了工作经验之后,转行到其他行业或企业以求得更大的发展空间和更好的发展前景。这在一定程度上给广告行业的人力资源管理增加了难度。

2.从业人员能力水平参差不齐。广告行业的工作灵活性很大,对于从业人员的要求自然也高,可是有些公司利用家族企业的背景,进行关系式工作人员输入。带有家族关系的从业人员,从企业人力资源的角度上看,非常不利于管理,也无法进行鲜明的惩奖制度以规范企业内部管理。这些人占有一定比例,却没有相应的专业知识和经验,这不仅阻碍了新专业人才的引进也阻碍了企业的发展。

3.广告人才培养机制落后。广告行业的要求从业人员上岗就能够承担独立的策划或活动任务,但是中国特色决定了学校对于人才的培养到有能力进行实践需要社会提供足够的机会和支持。广告专业人才供不应求,而人才素质又高低不一无法满足广告行业的用人需求,加深了双方矛盾。

4.优秀广告人才匮乏。虽然广告人才众多,也包含留学归来的高端人才,但是和欧美开放的地区相比,还是缺少实践机会和多元的创作眼光,而且设备和材料也相对很匮乏,并没有高端的图像处理和技术。因而哪怕从业人员有足够新颖的创意,也无法通过技术来实现。国外的广告市场广阔,而且在不同的领域都有广拓的发展空间。而中国的广告业虽然服务于市场经济,但是仍旧和国家政治有着千丝万缕的关系。这在管理上,就要考虑如何在平衡市场和国家关系的同时,还要平衡人才需求和人才对于从业的要求。我国广告行业专业人才和非专业人才的平衡。对于非专业人才,他们并没有敏锐的市场和传媒触觉,也不懂得如何策划,但是这些人流动性大,随时都有转行的可能。而专业人才有很难在短时间内招录,所以对于工作周期短,工作流动性大的从业人员,在人力资源管理上也无法做出长远的应对之策。

5.人力资源管理还没有完善的机制和长足的发展。和广告企业一样,人力资源管理在中国也是刚刚起步,在有些企业甚至都不是一个独立的部门,一般都被归在行政部门里面。这也就是说,人才管理在庞杂的行政事务中很容易被忽略,工作也无法被细化。在人才选拔以及后期培训甚至考核中,都无法建立一套系统的体制来管理,只能随着行政管理的安排进行调配。而一些企业往往老板才是最后敲定用人与否的关键,人力资源管理部门的职能被其替代,形同虚设。且广告企业内部部门划分粗糙,很多部门分类也很混乱,很难进行统一的调配和组织,也给本就没什么权利的人力资源部门增加了协调的难度。

二、广告行业人力资源管理的改进方法

1.平衡广告企业和广告人才之间的矛盾,协调二者的需求。首先对广告专业人才的培养要注重实践,并且依靠政府的宏观调配给在校的广告专业学生创造足够的实践机会。其次,大型的广告公司可以创办新进人员的专业进修培训课程,甚至可以送到国外去学习。作为广告人,就要不断汲取新鲜事物、拓宽眼界和思维,相关专业技能的培训无疑是最好的方法,这样也可以吸引有广告创作能力的人加入并且可以通过间断性的进修课程,让从业人员数目保持稳定,并且本着企业培养、回馈企业的原则,达到良性循环。这样的培训既可以降低用人成本,还可以为雇员提供更多的机会,这样一来就可以巩固企业内部的固定员工数量,便于企业内部指定对相关人员进行长期的管理的计划。

2.制订科学合理的用人机制

首先,对于广告企业来说,人力资源的管理要坚决杜绝家族式管理和裙带关系,一切职位都要凭能力而为之。并且细化分工,细化部门,赏罚分明,将责任落实到个人。用干部管理和现代人力资源管理的理论进行内部选拔制度,不夹杂私人感情,有机化企业内部的机制。

其次,将户外广告和室内广告分开来管理。对于户外广告,由于工作的灵活性和分散性,将管理分成周期来进行,这样避免了由于工作需要造成的琐碎问题,也可以将问题集中分类处理,并且将某些执行权力落实到负责人,便于及时更换雇员。对于室内广告,可以按组管理,先以团队为单位建立工作分区,然后将善于不同类型广告的团队分开来,这样在选用和招聘人才的时候,要求细化,避免了盲目选人被动上岗的现象。

其三,建立防止人才流失的机动体制。现在市场竞争激烈,对于广告企业也是一样,没有足够吸引人的条件就无法留住人才,这不仅在薪资上要有公平的待遇,还要定期进行业务考核,择优而上,并且根据业绩进行奖评,一切公开、公正、合理。对于管理标准和管理进度,也可以在内部网络上公布,通过透明的管理,给从业人员一个放心、干净的工作环境。一个简单的工作环境,这在现今浮躁的社会也是一个留住人才的重要因素。人力资源管理者可以通过借鉴国外企业的管理模式并结合中国国情指定符合市场经济的人才管理机制,在激发人才对企业愿景的同时,给予合理的薪资和充足的发展平台。

3.注重人力资源管理专业人才的引进。很多广告企业由于本身复杂的行业性质和广泛的接触面,并没有刻意的招聘专业人力资源管理人才。同时很多人力资源管理部门并不是独立的部门,所以要想更好的进行人才管理,需要将其从其他部门中划分出来。人力资源本身并不是管理和经营的部门,而是一个统筹和协调的部门,需要从大局入手,根据各个部门不同的分工进行合理的人员分配。人力资源管理者不是考虑雇员会什么特长,而是考虑这个雇员在这个职位上能否为企业的发展做出最大的贡献,这个职位能否将雇员的潜能完全激发出来。这在广告行业中是十分重要的。随着经济的发展,在中国广告涉足的领域和行业也越来越多,对广告行业多元化的创作素质的要求也越来越高,因而,合理的人员调配,也可以将企业的利益最大化。

三、结语

广告行业作为充满挑战和机遇的行业,在中国不断地成长。这个过程,需要专业的人力资源管理人才和广告人才来实现。除了要在立足中国国情的基础上积累经验,也要通过充足的理论知识来指导实践。在人力资源管理这个部门不断成熟的过程中,企业也要给予足够的成长空间。广告人在策划引人注目的广告同时,也要经营好企业,把握好人才,规范管理机制,将企业带到通往长足发展的道路上去。

参考文献:

[1]余阳明,陈先红.广告策划创意学[M].上海:复旦大学出版社,2003:35-74