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关键词:无人机 相机控制系统 软件设计 硬件设计
中图分类号:TP1 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2011)004-103-02
1 引言
信息时代,信息是至关重要的资源,而信息的获取又是其中非常重要的一步,无人飞机摄影测量与遥感作为对地观测获取对地物信息的重要手段。无人机航空遥感是以无人机为搭载平台的航空遥感技术。它涉及到无人机技术和航空遥感技术两方面,是两种技术的有机结合。随着无人机和航空遥感技术的成熟,无人机已经逐渐应用在民用遥感领域。无人机航空遥感也正成为航空遥感的一个热点研究领域。
2 无人机相机控制系统设计方案
2.1系统设计概述
作为新一代数字航空遥感测绘摄像产品,要求具有较高的分辨率,镜头畸变小,较大的存储容量,较小的尺寸和较轻的重量。相机拍摄能实现依据GPS导航数据、时间信息实现手动或者自动拍摄,适合在无人机和有人机上安装操作。为遥感测绘行业提供平台支撑。
2.2系统构成
首先四个相机根据航拍要求选择合适的性能指标,初步定为1000万像素,远心镜头。按照一定的夹角安装在飞机稳定平台上面,工控机获取飞机的飞控信息(包括姿态和位置时间信息)或者通过自身的GPS获取位置和时间信息,根据航拍要求确定拍摄的位置或者时间点,实现手动或者自动拍摄。拍摄时候要求工控机发送同一时序的快门控制信号给4个相机,时序脉宽可以控制。相机拍摄后图片数据可以以raw或者压缩后的格式发送给工控机存储,存储照片文件要求记录拍摄时的GPS位置和时间信息。
3 硬件设计
3.1相机NiKon-D200
图像输出采用USB2.0最大速度,电源直流7.4V电池组,EH-6H电源适配器。相机通过USB口发送图像数据给工控机,工控机通过快门线控制相机同步动作。
3.2镜头
为相机配置的镜头是Nikon Nikkor 85mm f/1.8D AF
3.3控制和存储计算机
采用研华机箱ARK-5280规格为:
3.4 PCI快门控制卡
选择研华IO卡PCI-1761作为快门输出。当继电器开的时候,不进行拍照,继电器闭合拍照,闭合的时间长度改变快门脉宽。
快门线采用国产深圳市永诺摄影器材有限公司生产的JIANISI RS-N1型号兼容D200的快门线进行改造。
3.5 GPS模块
GPS模块型号为:ublox芯片,北京星网宇达科技发展中心设计的电路模块。该模块提供10m的定位精度,刷新频率4/s。
GPS信号和计算机连接关系,首先通过GPS模块上的座连接到航空连接器上,航空连接器固定在机箱上,然后再通过航空连接器连接到DB9的RS232座上。
3.6相机电源供应卡
电源供应关系,主要考虑GPS模块的+5V供电,另外考虑给外部相机供应+12V,取电方式都是从机箱主板上获取。如上图3。连接关系为上表。主板+5V接于GPS模块,+12V接于航空连接器供机箱外部照相机供电。航空连接器安装在机箱上面。
在实际的工控机改造中,要把相机电源,扩展的2个USB口,GPS模块合成在一个卡上,统一插在一个PCI槽上。固定输入输出。
3.7与无人机连接接口
与无人机接口包括2个RS422,一个异步RS422,一个同步RS422。异步RS422主要实现无人机测控数据的下传,同步RS422主要实现无人机拍摄快试图的上传。
3.8相机稳定平台
相机稳定平台主要用于四个相机与无人机或者有人机之间的安装对接,要求根据相机的几何结构和四个相机之间的拍摄角度进行设计,角度信息与航迹规划模块有关。
3.9操控平台
操控平台对于无人机系统主要考虑工控机的固定安装,有人机还要考虑人的操作控制平台。
4 软件设计
该航摄仪要求支持有人机和无人机拍摄,除了要实现基本的航拍功能,还需要有良好的人机交互功能。
遥感控制系统的功能模块分析,根据任务需求,遥感空中控制系统划分为五大模块:拍摄控制模块、航迹姿态信息处理模块、遥感数据处理模块、人机界面交互模块、航迹规划模块。各模块划分、相互之间以及与其它系统间的关系见图。
5 地面调试与结果
针对不同的测试目的,在对地观测数字航空遥感地面仿真实验平台系统上进行了多次地面联合调试。按照系统构成所示的连线方式,搭建整个系统,然后给系统外接27V直流电源,系统按照预设的方式启动。启动后,控制工控机通过快门卡控制相机拍摄。在程序设置时将四台偏振相机分别设置编号为1、2、3和4,其中3号相机负责传输快试图,其调试结果如图所示,四台不同角度的相机同时得到控制拍摄,并且3号相机已传送了一幅84.5K的快试图数据。
本文设计的偏振遥感载荷系统在国内首次实现了与无人机的结合,成功实现了对机载偏振遥感成像设备拍摄的自动控制与数据的自动传输和存储功能,不仅为偏振遥感数据的获取增添了新的手段,更使得在恶劣环境下大范围、长时间的偏振遥感数据获取成为可能。系统的研制成功进一步丰富了航空遥感器的种类,提高了人们获取航空遥感数据的能力。
参考文献:
[1]彭望等编.遥感概论[M].北京:高等教育出版社,2002.
[2]余咏胜,游宁君.数码航摄像机――传统胶片航摄像机的替代者[J].测绘通报.2005(3):6-10.
关键词:长输管道;无人机遥感;水土保持
水土保持监测作为生产建设项目水土保持工作的重要组成部分,是水土流失预防监督和治理的重要基础。常规的水土保持监测技术手段无法很好满足生产建设项目水土保持监测准确性、及时性和完整性的要求。无人机遥感具备准确性、实时性和全面性的特点,成为生产建设项目水土保持监测新的技术手段。通过对已完成的西气东输项目前期充分调研分析,通过无人机对项目的重点区域进行遥感监测,对该技术应用于长输管道工程监测进行探讨。
1.工程概况
西气东输二线工程西起新疆霍尔果斯口岸,向东南延伸至上海、香港,全长近万公里,是我国天然气四大进口战略信道中的西北信道,工程新疆段自新疆霍尔果斯口岸入境后,基本沿G312由西向东敷设,从哈密市出疆,管线长度约1340km。本次论文研究对象选择其中典型果子沟路段的两处渣场为例。本次选取果子沟两处渣场,1#渣场设计堆渣量1.5万m3,2#设计堆渣量4.7万m3。渣场主要挡蓄西气东输二线工程管道开挖的弃渣。弃渣堆放场挡土墙呈L形设计方案,两墙肩依山体斜坡为固定支承点,山体斜坡岩性多为坡积和中强风化岩石,挡土墙肩嵌入山坡、梁凸出部位。本次渣场围护设计采用重力式挡土墙型式。1#渣场挡土墙全长236m,采用浆砌块石填筑,优选弃渣料,不够时再外借。挡土墙墙顶宽度0.6m,迎渣面坡度1:0.4,背渣面坡度1:0.2,墙面高度4m,地面以上高度3m,前后墙趾宽度0.5m,高度1m。2#渣场挡土墙全长308m,采用浆砌块石填筑,优选弃渣料,不够时再外借。挡土墙墙顶宽度0.6m,迎渣面坡度1:0.3,背渣面坡度1:0.2,墙面高度2.5m,地面以上高度1m,前后墙趾宽度0.5m,高度1m。挡土墙每隔15m设一道伸缩缝,缝宽2cm,用M2.5砂浆填缝,墙内布设排水孔,采用管径6cm的塑料管,排水孔坡度5%,间距1m,梅花形布置。渣场外坡按照1:2堆至1820.5m,顶部修成5%的坡度,以便于排水。外坡采用浆砌石网格砌筑,网格规格2×2m,采用C15、F200细粒混凝土,网格内播撒草籽。
2.无人机遥感技术在典型区域的监测应用
长输管道工程空间跨距长,多无人区,采取全线普查法获取水土流失数据的难度大,投入大,时间长。因此,监测区域的土壤侵蚀背景数据及施工前后扰动、治理效果的对比等,主要通过遥感监测方法与典型调查方法相结合的途径获得。以遥感影像为数据源,按照《水土保持监测技术规程》(SL277-2002)规定,对监测区域进行外业调查,建立遥感解译标志,通过解译,获得监测区域在施工前后各种土地利用类型、土壤侵蚀类型和侵蚀强度的分布、面积和空间特征数据。
2.1人机交互式解译流程
采用人机交互式解译法进行遥感影像的解译与判读,同时,对比分析重点监测地段的土地利用和土壤侵蚀状况,包括工程区域和扰动带两部分,其中工程区域以管线中心线左右各500m范围为监测区域,扰动带则以管线中心线左右各20m为监测区域。
2.2土地利用解译
在遥感影像的土地覆盖信息基础上,依据人机交互式解译原理和野外实地考察的结果建立项目区土地利用类型典型遥感影像解译标准,形成土地利用现状图。土地利用分类参照国家土地利用分类标准进行分类,本次选择的典型渣场所处位置进行遥感影像处理,分析工程所处的土地利用现状为有林地,见图1。
2.3土壤侵蚀专题信息提取
在土地利用图生成后,以人机交互式解译原理和野外实地考察的结果分别建立土壤侵蚀类型遥感影像解译标准。土壤侵蚀分类、制图和数据库建立均按照SL190-2007规定的标准土壤侵蚀分类分级系统进行。本次工程属于天山山脉,工程沿山间河谷地带布设,典型渣场选取在不影响行洪的山间洼地,所处位置为水力轻度侵蚀区域,详见图2。本次无人机的遥感监测,获到的只是施工结束后的一个时段的数据,只代表了这一时段的现状,本期的数据可与工程施工前、施工过程中的数据对比分析,即可得到工程施工过程中的变化情况,也可了解到工程在自然恢复期的各项措施的实施后的效果。
3.无人机遥感技术特征分析
通过本长输管道工程选取典型渣场的应用实例分析,将无人机遥感技术应用到生产建设项目水土保持监测工作中,可以准确、及时、全面地反映施工过程各阶段的工程进展和水土流失防治等情况,特别是在长输管道等大型线状工程,优势更加突出和明显。(1)无人机准确性高。生产建设项目水土保持监测的重点往往是以米记的水土保持措施,传统卫星遥感对大范围的航拍有优势,但对重点区域精度无法满足监测需求。无人机低空遥感可根据需求,调整飞行高度以获取不同精度的成果。本次无人机低空飞行高度在50~300m之间,遥感像素分辨率为0.25m,经过精度检验,成果平面精度的误差为1~3m,完全满足水土保持监测判读、位置、面积等信息提取的要求。(2)无人机时效性好。无人机遥感与传统卫星遥感相比,较好地弥补了其时效性差和机动性低的缺点。可以根据不同项目监测工作的需求,由现场监测人员确定遥感的时间和范围,在较短的时间内完成遥感影像获取和监测信息的提取,能较及时地反映工程水土流失和水土保持情况,满足定期常规监测和灾害性事件应急监测的需求。而传统的卫星遥感,机动性相对较差,不能及时的由现场监测人员掌握。(3)无人机更直观全面。无人机遥感成果对比传统的常规监测方法,更能较为直观和全面地反映工程现状,不但能为业主、施工、监理、监测等部门在施工管理、施工总体布局、施工进度控制等方面提供支持。而且可为水行政主管部门、业主单位水土保持监督管理提供参考。
4.问题与思考
关键词:微型多旋翼;环境监测;飞行控制系统
中图分类号: TP79 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)31-146-2
1 无人机的定义
无人驾驶航空器简称无人机,英文的缩写为UAV(Unmanned Aerial Vehicle)。无人机具有受气候的影响小,效率高反应速度快、能准确定位、准备工作简单、操作控制容易等特点。整个系统运行稳定,经济性能高,可以在小面积区域、兴趣地点悬停重点拍摄。
2 无人机的分类
①水平起降式:水平起降式机翼为固定式。优点:飞行速度快,可以进行高空飞行,动力效率比高,续航能力强。缺点:受空气流动影响较大,无法悬停在指定位置,对目标只能进行“盘旋观察”在复杂地形飞行时需要操作难度高,微型固定翼UAV限于效果的比例,身体容易跟随流线和角运动,进而影响其稳定性,难以获得连续稳定清晰的图像。对起飞和降落场地要求较高,要求起飞及着陆航线平整且无障碍物,且发射或降落时需要考虑风向、风速问题,限制较多。②垂直起降式: 垂直起降式机翼为旋翼式。优点:低空空气流动对其影响较小,可在空中悬停。可以在兴趣目标点进行“悬停凝视”观测,可以获得连续稳定清晰的图像,有利于小目标或局部区域的细致观测。具有垂直起降能力,可以在恶劣的场地进行起降,对气象条件要求低,具有较广的应用范围。缺点:机翼载荷比水平起降式高,动力效率比低,无法滑行,为减少自重,续航力低,控制系统复杂,容错率低,容易出现故障。
在多种类的无人机中,四旋翼无人机是目前研究最为广泛、用途最多的一种。四旋翼无人机由于能够垂直起降、自由悬停,适应不同的情况,在不同的环境下自由转向和调速。
3 无人机工作原理
3.1 系统概述
无人机飞行控制系统是无人机的核心,飞行控制系统通过采集飞行器的姿态、速度、压力、转速等信息,传输给飞行控制处理器,由处理器解算并发出控制无人机飞行状态的指令,并且通过无线数据通信系统可以向地面站实时传输无人机的飞行参数和功能传感器所探测的目标信息;另一方面,地面站也可以根据需求向无人机发送指令,控制无人机姿态、航向,到达指定地点进行拍摄或探测。整个飞行控制系统的设计是无人机的关键,是地面站与机上飞行控制系统的综合,飞行控制系统的好坏直接决定着无人机的质量。
3.2 无人机探测系统搭载原理
3.2.1 无人机遥感技术
无人机的遥感技术是将传感器技术、遥测遥控技术搭建在无人机技术的平台上,并运用计算机技术进行运算控制,通过通信技术完成信息传输及存储,可迅速、自动、智能地获取相关的环境空间信息,采集数据和应用处理。无人机续航时间长、能实时传输影像,具有成本低、高分辨率、机动灵活等特点,在高危地区探测具有较好的应用前景。
3.2.2 利用高分辨CCD相机系统获取遥感影像
无人机通过控制系统可以实现影像的自动拍摄和获取,通过航迹的规划实施监控,将采集的信息数据进行压缩和自动传输,还可以完成影像预处理,可以在水域环境监测提供环境信息,为各级环境部门环境检测提供便利,并可满足环境应急响应的需求。
3.2.3 数据融合生成三维立体空间图
地面站系统搭载了数据融合软件系统,该系统将传回的传感器数据和位置信息等数据,进行数据融合,生成立体三维空间图,直观展示各类信息,便于数据分析。
3.3 微型多旋翼无人机系统使用目标设定及定位
卫星及传统航空器在复杂水域、面积相对小且污染类型多样的区域拍摄不清晰,无法达到分析要求,无人机飞行器可以在复杂区域完成悬停凝视,拍摄连续稳定高像素图像,更能细致对进行目标区域进行监测。
四旋翼无人机携行方便,不受使用场地约束,最高可在6 级风力情况下使用,在阴云、雾霾能见度不良天气情况下,可以低空或贴水面飞行,获取水域环境的高清晰图像,可以实时追踪和监测突发环境事件的发展。同时借助地面站外部通信设备将无人机实时拍摄巡查地点的高清图片通过网络进行转播或存储。
3.4 无人机的优点
①多旋翼无人机通过采用GPS 模块实现了空间定位功能;将网络通信、自动控制、物联网及软件技术,集成在多旋翼无人机上,利用无人机灵活性特点,以点及面,就可以无死角、全方位地探测目标区域环境条件状况,实现定时定点采样,极大减小了控制生产成本和系统功耗。②数据融合生成立体三维空间图;特有设计了地面站系统,实时显示无人机传回的传感器数据和飞机当前位置信息等,同时进行数据融合,直接将数据以立体三维空间图直观展示,环境各参数指标一目了然。
4 微型多旋翼无人机的操作注意事项
本文以大疆精灵Phantom 4为例,介绍无人机的使用方法:无人机具体参数如表1。
①在目标地点附近起飞,飞行范围是以起飞点为中心高度120m以下,半径500m 范围内。②四旋翼飞行器可以垂直起降,在目标区域附近垂直起飞,到达预定高度后,飞往目标地点,对目标地进行检测。在检测过程中可以根据现场环境调整无人机的高度,便于获得更清晰的图像。在飞行过程中要注意于其他建筑或固定障碍物保持20-30m的安全距离,与运动的障碍物需要保持500m的安全距离。在一次出动微型多旋翼无人机时,需要在各组间设立指挥员,协调各组的飞行范围,保证任务顺利。③受电池约束,该型号无人机只能持续飞行28分钟,信号接收范围为3.5公里,在飞行时注意飞行时间和距离的控制,避免因没电或超出控制距离造成损失。
5 多旋翼无人机在水域环境监测中实际的应用
5.1 无人机在水产养殖区的应用
在水产养殖区域,水域环境检测尤为重要,以水草为例,水草作为大多鱼类的食物,可以很好地促进鱼类的生长,当水草超过一定数量,会造成水层缺氧,并加速水草死亡,造成水质变坏,不利于鱼类养殖。所以鱼塘需要实时监视水草数量,人工划船或观望难以做到全局观测,结果比较片面,使用无人机对水域进行全局探测,快速了解鱼塘整体情况,也可以在局部进行悬停并凝视,确定水草生长情况,获得鱼塘准确信息并及时制定应对措施。
5.2 无人机在环境检测的应用
沂河流经临沂沂水、沂南、临沂市区,临沂段全长284公里,流域面积7425平方公里,集水面积2872平方公里,河面最宽达1540米;被临沂人民誉为"母亲河"。是临沂重要的淡水资源,该河两岸附近分布着工场和众多的居民地,存在排污问题。对沂河的环境检测尤为重要,通过无人机技术可以快速地获得沂河流域环境情况,对保护水资源具有重大意义。
6 结论
水域环境监测需要对目标区域进行全局观测和量大的局部观测,要想获得大量高质量的局部观测信息,就需操作灵活,可控制性高的无人机系统组来完成。可以预见的是微型多旋翼无人机将会得到大量应用,而且未来微型多旋翼无人机的发展方向将是智能化、多样化的空中机器人群组。
参 考 文 献
[1] 高鹏骐,晏磊,赵红颖,何定洲.无人机遥感控制平台的设计与实现[A].第十五届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C].2013.
[2] 黄爱凤,邓克绪.民用无人机发展现状及关键技术[A].第九届长三角科技论坛――航空航天科技创新与长三角经济转型发展分论坛论文集[C].2012.
【关键字】数字城市,建设项目,管理,GIS开发管理,测绘工程管理
中图分类号:F291.1 文献标识码:A 文章编号:
一.前言
近年来,数字城市建设已经成为了一种趋势,在城市经济发展和人民生活水平的提高上具有重要的作用。数字城市建设的项目管理是进行数字城市建设的关键,加强数字城市建设的项目管理决定着数字城市建设的成败。在数字城市建设项目中,GIS开发管理和测绘工程管理占据着重要的地位,如何做好这两方面的管理工作将影响着整个数字城市建设项目的管理。因此,笔者就主要在GIS开发管理以及测绘工程管理者两方面进行分析和论述,来探讨数字城市建设项目的管理工作,希望能够具有一定的研究性。
二.数字城市建设的实施与目标
建立国家、省和城市人民政府三级基础地理信息共建共享机制。国家测绘地理信息局在政策、标准、总体设计、航空摄影、公共平台建设、国家基础测绘成果使用及系统集成等方面予以支持;负责组织项目竣工验收。省级测绘行政主管部门指导项目建设工作;负责项目进度与质量的管理和监督;在基础资料提供、技术设计以及项目组织协调等方面给予支持。城市人民政府负责项目的组织实施和落实项目主要经费;负责项目建设和成果的推广应用;负责建立地理信息公共平台的长效运行机制,对平台的管理、维护与更新提供相应的保障。通过数字城市地理空间框架建设形成权威、标准、统一的城市地理信息公共平台,并开发五个以上示范应用系统。
以某市为例,经过建设,“数字太原”共完善了一个数据库、新建了一个平台,建成三套数据集,开发了五个示范应用系统,具备了数据浏览查询、专题数据加载、查询统计与空间分析、二次开发、数据交换等功能,成为太原市统一的、权威的、通用的基础地理信息平台。
今年,某市在完善环保监测、基准地价查询、药监信息服务、人防信息、数字城管、数字公共服务等系统的基础上,又积极开始建设地质灾害预警、警用地理信息平台、数字物联网等系统。目前,某市在已经开发l0多个领域20多个政府部门的应用系统的基础上,又有18个部门提出了应用需求计划。预计到2013年底,太原市将实现数字成果应用全覆盖,将全面提高宏观决策、公共服务、应急处置能力。
三. GIS技术的开发管理及应用
地理信息是国家重要的战略性信息资源,在政府管理决策、信息资源共享、改善人民生活等方面发挥着越来越重要的作用。出于数据安全的需要,摆脱对国外地理信息软件的依赖,国家大力扶持发展具有自主知识产权的地理信息软件,为服务于数字城市建设,国家已从几十家国内地理信息软件生产企业中认定了14家企业。但国外先进的地理信息软件也值得我们学习和借鉴,如Esri公司最近的ArcGIS10实现了五大飞跃,即在协同GIS、三维
GIS、云GIS、一体化GIS、时空GIS五个方面实现了实质性的跨越。
从2006年起,国家测绘地理信息局协同地方和部队测绘部门,历时5年完成了国家1:50 000地理信息数据库的更新,新版数据库成果可直接用于数字城市建设;省级测绘行政主管部门在1:10 000及1:5 000地理信息数据方面可为城市地理信息公共服务平台、电子政务应用服务及各行业信息系统提供有力的数据支持。公众版国家地理信息公共服务平台―― “天地图”(www.ti―anditu.cn)已开通,它是中国区域内数据资源最全的地理信息服务网站,将从根本上改变我国传统地理信息服务方式,全面提升信息化条件下国家地理信息公共服务能力,“天地图”各省、市节点建设也陆续完成。随着测绘地理信息事业的深入发展,我们应积极引进和培养复合型人才。
1.测绘与城市规划、国土资源管理等的复合人才,有助于推动测绘业务的拓展,增强测绘服务的针对性;
2.地理信息技术与电子通讯、计算机网络、电子政务等开发
技术的复合人才,适应GIS市场开发的多方面需求。
四.测绘工程管理中RS技术的管理及应用
目前,地形图更新多采用航空摄影测量方法进行,该种测图方法与以往的全野外测图相比效率有了大幅度提高,但因其投资大,成图周期长,因而不能满足城市建设迅速发展的需要。无人机不仅应用于应急救急,而且应用于监测地理国情、实时测绘、动态监测,无人机航摄系统的应用开辟了一条提高数据获取能力、水平的重要途径。为此,“十二五”期问,国家测绘局将大力推进无人飞机航摄系统推广。
同时,高分辨率遥感技术的发展与应用,也为快速、准确、经济地更新大比例尺地形图带来新契机。美国对地观测公司(Earth Watch)于2001年成功发射了Quick Bird遥感卫星,为多光谱成像(1个全色通道、4个多光谱通道),成像幅宽l6.5 km×16.5 km,其全色影像的空间分辨率达到0.61 m,是目前世界上分辨率最高的商业遥感影像。与航空摄影测量相比,Quick Bird具有拍摄面积大(每景影像近300 km ),数据成本低(全色影像数据20美:TrJkm ),成图周期短的特点。
由中国测绘科学研究院承担的“高分辨率遥感影像数据一体化测图系统PixelGrid”通过了国家测绘局组织的专家鉴定。随着科技的进步,大大地降低了涉足摄影测量与遥感专业的门槛,最常用的三种数字摄影测量工作站如JX一4C,VirtuoZo NT,MAPMATRIX报价都在8万元一l0万元,一般的测绘部门应将这一专业逐步搞起来,为数字城市建设大显身手。
五.结束语
数字城市建设项目的管理对于数字城市建设具有十分重要的作用,同时加强GIS的开发管理以及测绘工程的管理对于数字城市建设项目管理具有关键性的作用。本文笔者对于GIS开发管理以及测绘工程管理进行了分析,希望对于数字城市建设具有一定的借鉴作用。
参考文献:
[1]朱晓晶 徐韫玺 基于BIM的建设项目IPD管理模式研究 [会议论文] 2010 - 第五届中国国际数字城市建设技术研讨会
[2]仇保兴 中国城镇化发展与数字城市建设 (被引用 1 次)[期刊论文] 《城市发展研究》 PKU CSSCI -2011年8期QIU Baoxing
[3]孙艳 数字城市建设的瓶颈与创新发展 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年12期
1.国家环境保护义务的溯源与展开
2.地方政府环境保护支出效率核算及影响因素实证研究
3.最严格环境保护制度:现状、经验与政策建议
4.中国地方政府环境保护支出的效率分析
5.无人机遥感系统在环境保护领域中的应用研究
6.论环境保护视角下消费税改革的再次深化
7.我国环境保护规划的分析与展望
8.基于经济责任的环境审计路径选择——浅析经济责任审计中的环境保护责任审计
9.当前国内外环境保护形势及其研究进展
10.中国环境保护事业60年
11.最严格环境保护制度:内涵、框架与改革思路
12.“十一五”环境保护投资评估
13.新疆十大水生态环境保护目标及其对策探析
14.从环境权到国家环境保护义务和环境公益诉讼
15.中国西部能源及矿业开发与环境保护协调发展研究
16.地方政府环境保护激励模型设计——基于博弈和合谋的视角
17.环境保护事权与支出责任划分研究
18.湖南省农村环境保护社区机制质量的实证研究
19.资源、体制与行动:当前中国环境保护社会运动析论
20.生态环境保护司法体制改革构想
21.我国生态环境保护与治理的法治机制研究
22.工程项目施工组织环境保护方案设计研究
23.环境保护权利话语的反思——兼论中国环境法的转型
24.农村环境保护法治建设的成就、问题和改进
25.环境保护检举权及其司法保障
26.建立中国最严格的环境保护制度的思考
27.环境保护相邻权制度之体系解释与司法适用
28.大秦岭西安段生态环境保护规划探析
29.论我国公众参与环境保护法律制度的完善
30.经济增长、环境保护与生态现代化——以环境社会学为视角
31.关于尾矿库的建设与环境保护问题的思考
32.企业环境保护意愿影响因素实证分析
33.构建环境保护税制体系 促进我国经济发展方式转变
34.美国水环境保护立法及其启示
35.我国海洋渔业环境保护管理机构间的协调机制探析
36.中外公众参与环境保护的立法比较
37.基于生态环境保护视角的土地整理生态效益评价——以成都市三河镇土地整理项目为例
38.我国环境保护投资效率问题研究
39.可扩展的环境保护档案元数据研究与实践
40.推进环境保护税立法的若干看法与政策建议
41.关于国家环境保护“十三五”规划的战略思考
42.环境保护与旅游经济协调发展研究——基于中国四大世界自然与文化遗产旅游目的地的面板数据分析
43.云南环境保护主要问题及对策研究
44.交通运输发展与环境保护探析
45.改革开放三十年中国环境保护政策演变
46.城市环境保护满意度及案例分析
47.京津冀地区资源开发利用与环境保护研究
48.日本土壤环境保护立法研究
49.澳大利亚生态环境保护的举措及经验借鉴
50.日本水环境质量影响因素及水生态环境保护措施研究
51.中国环境保护事业的初创——兼述第一次全国环境保护会议及其历史贡献
52.中央财政环境保护专项资金优化设计探讨
53.湖南省环境保护投资现状分析
54.流域地方政府水环境保护绩效考评体系设计及其应用
55.构筑促进环境保护的公共财政制度
56.公众环境意识和参与环境保护现状的调查报告
57.公司的环境保护责任
58.关于我国环境保护费改税的思考
59.公众参与环境保护研究综述
60.生态文明建设视角下土地利用规划与环境保护规划的空间衔接研究
61.中国环境保护规划评估制度建设的主要问题分析
62.国家级流域水环境保护总体规划一般模式研究
63.论南海海洋环境保护公众参与制度的完善
64.环境保护:海外投资者面临的法律问题
65.新时期国家环境保护战略研究
66.无人机遥感技术在环境保护领域中的应用进展
67.环境保护社会治理的思路和政策建议
68.环境保护与经济发展的利益冲突分析——基于各级政府博弈视角
69.中国流域水环境保护规划体系设计
70.公众参与环境保护模式研究:社区磋商小组
71.中国环境保护投资对可持续发展的影响研究
72.公众对环境保护的网络参与研究——以PX项目的网络舆论演化为例
73.作为生态和环境保护手段的空间规划:联邦德国的经验及对中国的启示
74.中国工业环境管制强度与提升路线——基于中国工业环境保护成本与效益的实证研究
75.关于林业生态环境保护的若干哲学思考
76.我国生态环境保护的法律问题研究
77.中国农村环境保护的定位和策略分析
78.农村环境保护:国内外的经验、做法与启示
79.湄公河下游水资源开发与环境保护——各国政策取向与流域治理
80.加强生态环境保护 促进贸易与环境协调发展
81.借鉴国内外成功经验 完善广东农村环境保护管理机制
82.进一步促进农村环境保护的财政政策研究
83.三峡库区流域水环境保护分区
84.地方政府竞争的博弈行为与流域水环境保护
85.论中央环境保护专项资金项目绩效评价指标体系构建
86.生态环境保护与经济社会发展的协调统一——以潘得巴自然保护与社区发展项目为例
87.新常态下我国环境保护的战略与原则
88.环境保护中政府规制对企业行为的影响及其博弈分析
89.中国城市与农村环境保护的差距比较
90.环境保护与公众参与
91.环境保护市场化机制研究
92.环境保护税与排污费制度比较研究
93.论生态文明建设中农村环境保护的问题与对策——基于政策与法律对比分析的视角
94.三峡库区生态环境保护研究
95.我国开征环境保护税研究
96.我国农村环境保护之立法及执法完善研究
97.环境保护税法的实体原则与程序原则
98.中国海外投资中的环境保护问题
关键词 地理信息系统;遥感;林业生物灾害;精确管理
中图分类号 S763 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)11-0195-01
1 地理信息系统发展概述
地理信息系统,即Geographic Information System,Geo-Information system,或者GIS。广义的是指地理空间信息管理系统,通常意义上的是狭义的,是指获取、存贮、查询、分析和显示地理空间数据的信息处理系统。最早的可操作的地理信息系统,是20世纪60年代初,Tom Linson为加拿大土地勘查局存贮、操作和分析数据开发的CGIS。随着计算机图形学的发展,地图叠置和拓扑网络分析等空间分析方法的引入,以及行式打印机和笔试绘图仪的研发,GIS技术日臻成熟。在众多的GIS平台中,Esri的ArcGIS为用户提供了一个可伸缩的、较为全面的GIS平台,被广泛用于交通、水利、电信、物流、国防、气象、应急救灾、环境、科研、教育等行业的地图生产、数据分析与共享[1]。
2 当前国外地理信息系统应用
GIS最先主要用于土地利用规划、野生动物栖息地分析、自然灾害评估、林木管理与河流监控等自然资源管理领域,如美国地质调查局通过国家地图项目,提供了全美范围内的地理空间数据,应用于跨领域的野火分析、土地利用、气象与水文信息服务等自然资源管理领域。随着GIS应用领域的不断拓展,GIS很快被用于灾害风险分析、紧急救援、犯罪分析、公共健康管理、环境管理、地籍管理、交通应用、精准农业。再加上空间定位技术和互联网的普及与GIS的融合,GIS很快应用于各领域的导航服务,尤其是当今智能手机和车载导航仪的普及,GIS的导航应用已经成为普通民众不可缺少的出行工具之一。
3 国内林业生物灾害监测中地理信息系统的应用
在国内的林业生物灾害管理中,GIS的应用起步较晚。最早主要用于林业生物灾害的数据统计与显示,如武红敢等[2]利用安徽省潜山县的二类森林资源清查基础数据,研发了森林病虫害监测与管理系统,用于林业生物灾害监测的数据统计、报表与制图。骆社周等[3]研发了基于GIS的松毛虫管理系统,主要用于预测并在地图上显示马尾松毛虫的发生状况。孙浩忠等[4]则提出了利用GPS和GIS绘制县级森林病虫害监测网点位置图的方法。覃传恒[5]开发了基于GIS的广西森林病虫害管理信息系统,用于林业生物灾害监测的数据采集、查询与统计制图。
随着ArcGIS在林业系统的普及,ArcGIS的空间分析工具也逐渐应用到林业生物灾害管理之中。马菁[6]在GIS的信息量模型对林业生物灾害空间预测方面进行了探讨性研究。李浩明[7]开发了基于ArcGIS Server的林业病虫害遥感监测与预测系统,实现了落叶松锉叶峰(Pristphora Iaricis)发生和预测空间数据的显示、查询、空间分析和组织管理等功能。张国庆利用ArcGIS的空间分析工具,对安徽省潜山县第三次林业有害生物普查数据进行了统计分析(图1),并结合历年发生数据,将其应用于2016年的林业生物灾害长期预报、中期预报和短期生产性预报(图2)[8-10]。
4 林业生物灾害地理信息系统应用展望
4.1 ENVI 5.2与ArcGIS一体化集成
随着遥感技术的发展,3S技术(Remote Sensing,RS;Geographical information System,GIS;Global Positioning System, GPS)广泛应用各个行业。尤其是近年来,Exelis Visual Infor-mation Solutions公司的ENVI 5.2的,实现了与Esri的 ArcGIS平台的融合,使得遥感影像和图像分析功能可以作为核心组成部分,与ArcGIS一体化集成。
4.2 TSE在林业生物灾害精细化管理中的应用
张国庆[11-19]在提出复杂系统生态论的TSE分析方法(TSDA,Time-Space Dynamic Analysis About Event)的同时,并将其应用于包括林业生物灾害在内的生态系统精确管理方法,运用一体化的ArcGIS和ENVI集成平台,建立林业生物灾害TSE精细化预测预报模型,采用PDCS(Plan,Do,Check,Study)循环,不断提高遥感数据解析的精确度和GIS数据管理的精细度,通过系统关键因子分析,实现林业生物灾害精细化管理。
4.3 GIS在林业生物灾害精确管理中的应用趋势
GIS在林业生物灾害精确管理中的应用,是林业生物灾害精确管理未来发展趋势。笔者认为,在数据获取方面,对于大尺度空间的监测,可以使用高分卫星影像数据,快速获取林业生物灾害发生信息;对于小空间尺度的监测,可以根据需要,采用化学、物理诱集,在线视频监测,航空遥感,或者局地无人机超低空遥测。在数据分析方面,采用TSE方法,引用新的数学分析技术,对上述数据进行建模分析,获取较为精确的预测预警模型,实现林业生物灾害的精细化预报,为林业生物灾害精确管理提供可靠的依据。
5 参考文献
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[2] 武红敢,石进,蒋丽雅,等.3S技术在安徽省森林病虫害监测与管理中的应用[C]//昆虫与环境:中国昆虫学会2001年学术年会论文集.北京:中国昆虫学会,2001:298-304.
[3] 骆社周,申维,郑晖,等.基于GIS的松毛虫管理系统的设计与开发[J].江西农业大学学报,2006(2):152-155.
[4] 孙浩忠,周燕萍,兰桂芬,等.GPS与GIS联合进行森林病虫害监测图件制作[J].农业网络信息,2008(11):28-29.
[5] 覃传恒.基于GIS的广西森林病虫害管理信息系统研究[D].南宁:广西大学,2008.
[6] 马菁.基于GIS的信息量模型在森林病虫害空间预测中的应用方法研究[J].林业调查规划,2014(5):44-47.
[7] 李浩明.基于ArcGIS Server的林业病虫害遥感监测与预测系统的设计与实现[D].北京:北京林业大学,2011.
[8] 潜山县国家级森林病虫害中心测报点.2016年潜山县林业生物灾害发生趋势预报[EB/OL].(2016-01-01)[2016-05-02].http:///index.php?m=content&c=index&a=show&catid=21743&id=720.
[9] 潜山县国家级森林病虫害中心测报点.2016年上半年潜山县林业生物灾害发生趋势预报[EB/OL].(2016-01-02)[2016-05-02].http:///index.php?m=content&c=index&a=show&catid=21743&id=721.
[10] 潜山县国家级森林病虫害中心测报点.潜山县2016年思茅松毛虫发生趋势预报[EB/OL].(2016-01-18)[2016-05-02].http:///index.php?m=content&c=index&a=show&catid=21743&id=729.
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[12] 张国庆.生态论:复杂系统研究[EB/OL].(2013-03-27)[2016-05-02].http:///data/attachment/home/201304/01/082301npp1 3fnh5bllmra3.attach,http:///home.php?mod=space& uid=3344&do=blog&id=674444.
[13] 张国庆.发展学基本理论研究[EB/OL].(2013-07-18)[2016-05-02].http:///home.php?mod=attachment&id=39087,http:///home.php?mod=space&uid=3344&do=blog&id=709128.
[14] 张国庆.发展学基本理论与我国当前农村发展问题研究[J].现代农业科技,2013(17):303-313.
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关键词:传媒教育 新媒体 媒体硅谷 教育转型
传媒教育已“病入膏肓”
传统媒体“衰落”已非预言,其没落的过程也是宣告传统传媒教育“衰落”的过程,其实在新媒体袭来前这种状况就已存在,数字化浪潮不过暴露了掩盖在象牙塔躯壳下的孱弱,传媒教育早已“病入膏肓”。
一是定位不清。本科层次的传媒人才是否以应用型培养为主?始终在飘移。或者滑向“理论”型培养,或者迎合社会热门进行职业技能培训,结果孵生出一批学术不精、实战无力的毕业生。美国密苏里大学新闻学院被称作“美国记者的摇篮”,是应用型人才培养的成功范例。我们能否走出一条既别于研究型大学,又别于职业技术学校的道路来?
二是规划失当。工业文明产生的行业分立与新经济时代行业边界的模糊、交叉、融合,既给传统媒体带来跨界竞争的压力,也给传媒教育带来新的挑战。仍以传统新闻学眼光来规划专业发展,导向很难不出偏差。新闻本科教育存在理念落后和体系分类的缺陷,就是在顶层设计上缺少跨学科的专家参与,闭门造车。加之一直以来对传媒趋势研究的滞后及市场反应的迟钝,也使教师队伍的知识重构与能力再造面临巨大困扰。
三是模式趋变。新生态孕育出新的学习和教育文化,传统的课堂中心模式迟早将被共同学习、共享共研的成长系统替代。与传媒业的趋势类似,未来也将以自定义聚合的方式进行跨平台的知识智能搜索。多数学校拥有计算机和网络,却不过“黑板搬家”,跟传统媒体把电子报搬上屏幕相似。美国麻省理工学院与微软研究院合作提出OCW开放课件项目,计划用十年时间把两千多门课程制作成网络课件,供全球学习者免费使用,内容涵盖本科到研究生各个层次,并提供搜索和反馈功能。它的重要意义在于创造了互联网时代开放的教育理念,营造了全球化的教学社区,并从中获取知识和智慧。还有耶鲁、哈佛公开课,以及更新锐的可汗学院。2010年起新浪也开了国外名校公开课。这些也许正契合了乔布斯去世前与比尔·盖茨谈话中关于未来学校的描画——教育向非线性科学理念与方法论转变。
四是机制僵死。传媒学院最重要的是培养新媒体基因,而非新媒体形式。在自学+讲座/课堂讨论+实训成为主要学习模式时,必将遭遇教师评价、教学政策、职称晋升、教研关系等一系列难题及背后复杂利益关系的阻碍。课时数、论文数指标捆绑下谁还愿花费巨大心力进行改革?新型传媒教育中核心的实验教学体系、新的课堂空间建构方式等都很难建立。
培养基因还是培养技能
业界招聘新媒体人才时常问“你全媒体了么?”,言下之意毕业生最好是“十项全能”。其实媒体也未必都搞得清楚,他需要怎样的人才,以及需要他们去做什么。
传统媒体转型的困惑带来了功利主义人才培养模式的必然失败。把教育改革仅理解为增加新媒体技能训练既难以培养出未来的传媒精英,也难适应荆棘丛生的传媒环境。
独立学院的传媒教育应着眼于新媒体基因的培养,即平等、协作、自由的精神与追求真理的勇气,强调科技精神与人文精神的融合,尖端技术、新兴商业模式与人类表达的无缝对接,使学生在学习中浸润社会进步的责任与使命。
四年中,新闻的理想主义之外,专业知识与技能培养是必需的。它包括《华尔街日报是如何讲故事的》一类关于找到好故事、计划与执行、组织材料与结构的工具书操作解读,也包括新媒体时代数据分析、互动产品设计、应用创新和视频创作等技能,跨学科特征明显。
据此分解出新媒体人才应具备的素养如下——
发现力与思考力——发现问题及具备批判性思维的能力无可替代。
创新力与创意力——无论是乔布斯的苹果还是谷歌、亚马逊,他们的核心理念其实就是:改变未来。因此能吸纳最优秀的人参与。学生对未来的好奇、兴趣和责任感是核心。
沟通与协作能力——能够倾听别人是具备公共心与包容心的体现。
学习和应用能力——包括技术理解与表达力,能够用技术语言翻译用户需求;数据分析能力、O2O(线上融合线下)活动的策划与执行能力、文字与音视频等多业态的制作能力、整合营销与管理能力,等等。对传媒学子而言,重要的不是技术开发而是应用能力。
当然,离不开基本的采写编评摄剪素养。只要定位厘清,宽口径的通识教育与应用型的专业纵深培养并不冲突。需要强调的是,对顶层设计者而言,趋势判断能力至关重要,它决定了专业可以走多远,进而决定了资源、资金的配置条件、运行机制、人才政策等一系列走向。
中国高校能不能出现“媒体硅谷”?
南京大学金陵学院传媒学院是国内最早开设媒体融合专业方向、微电影与媒体创意系的传媒院校,也是中国首届及第二、三属媒体融合高峰论坛、首届高校校园微博大赛、首届和第二届华语大学生微电影节等一系列重要活动的主办者。2010年微博实训课曾引起近百家媒体争议报道,“4+X”、毕业生加V认证等众多教改举措引发业界关注,有人说金陵学院是以办媒体的思维在办教育。
不管5年多的办学实践有多少坎坷失误,但方向和目标从一开始就非常明确,学院坚信新媒体将创造全新的传媒生态和教育理念,努力于成就“传媒硅谷”。因此始终强调课程的复合与交叉性,强调科研与实训。系与专业的建构背后都围绕着媒介融合的内在逻辑,传媒学院人才培养的要求是出“作品”也出“产品”。
进取、创新、学习型的团队是教改的核心,必须有机制保证。应用型人才培养绝非引进实战型业务人才那么简单。为解决教师经验老化、知识更新的难题,2007年起学院就确立了“项目促进科研、科研推动教学”的理念。在项目-科研-教学的逻辑链中,学生是核心。通过与传媒及科技企业的项目合作,开展以教师为课题负责人的科研活动,将学生实践从课外转入课内实训课教学体系,使师生面对实际问题一起学习成长。
我们把在新的产业背景和融合环境下的科研教学平台称为“传媒硅谷”,因此鼓励将前沿性及具有标杆意义的典型性项目引入学院。研究领域和合作范围包括文本研究、新闻生产与传媒营销方式研究、社会行为习惯研究和传媒技术研究等,合作对象包括海外高校、媒体、科技企业等。
特别要提到传媒学院中的实验室,围绕它建设的实验教学体系是传媒教改的核心平台。在定位上与传统模拟型实验室不同的是,它具有较强的探索性和可扩展性,以承担前沿科研任务,能承担“试错”风险。不仅提供学生“动脑想、动手做”的环境,还可试验业界各种新媒体尝试,尽量避免大的技术差错或投资失误在媒体运作中出现。
一个合格的传媒实验室,需具备心理学、信息工程学、统计数学、机器学、计算机科学、新闻学以及艺术学等若干学科的实验研究能力,藉此加强科研与实验教学的比重。
我们的实验室群目前包括传媒情报研究中心、微博实验室、裸眼3D实验室、微电影与云创意实验室、掌上媒体实验室、JPhone创意实验室等。从2007年自主研发全媒体采编系统、2008年规划与开发《现代快报》我能网全媒体平台起,5年来创新性研究的主要领域集中在传统媒体的融合转型,包括业务模式和技术模式研究,是国内不多的具有新媒体技术研发实力和产业孵化库功能的传媒院校。
目前进展中的有媒体活动管理系统、“橙”数据分析与网络精准营销系统、与荷兰数字计算中心合作开展的“遥感技术在广告中的应用”、与美国密苏里大学新闻学院合作开展的新闻无人机项目等19个项目。还有学生提出的“日记轴”数字生命跟踪系统、手机自拍校正系统等等。其中我院开发的“橙”系统即将与多家媒体合作,助其实现商业模式的转变。
贯穿其间的媒介融合主线,使多个项目之间、师生之间、各项目研究小组之间的协作紧密频繁。学生可以参与设计与体验等诸多环节,训练快速建模的能力。
实训课从软件和硬件两个维度构建了新的师生生态关系。这其中,师生的位置关系、知识获取方向甚至空间建构要求都迥异于传统的单向教学模式。学生每天进行选题报稿和策划评比,围绕项目开展体验式互动教学、合作研究式教学、竞争式教学等。师生参照媒介组织形式进行类媒体运作和业界合作,共同完成实训项目。
【关键词】铁路工程;勘察现状;技术研究
1引言
在经济迅速发展的今天,交通运输业在不断地发展,这使得铁路的建设也更加普遍,铁路交通作为现今轨道交通的一种,具有省时、节能等优点,存在巨大的发展空间。但是,作为重要的交通方式之一,铁路的建设过程中安全问题应该放在首位,这就需要在施工之前对线路进行合理的勘察。在实际铁路的勘察过程中,也还存在着一系列的问题有待于解决,由于铁路一般是线性分布,由一个城市连接多个城市,这就会使途中的地质和地貌有很大的变化。因此,在铁路的勘察过程中,应该尽量减少一些不利因素对于工程的影响,为路线更好的开发奠定基础。
2铁路勘察的目的
铁路工程的建设前期最重要的工作就是勘察,铁路勘察的主要目的就是熟悉铁路所在区域的相关情况,尤其是地质情况,并对实际情况进行掌握,只有这样,才能使铁路的建设人员充分了解相关情况,并预测可能出现的事故等,使这一区域的地质可以得到最大限度的开发,避开开发的不利因素。按照地质条件的不同,可以实现铁路因地制宜的开发项目,在实现物尽其用的同时,还能保障对所在区域铁路施工的有效管理[1]。对于铁路的勘察,主要有以下几点作用:第一,为帮助工程找到最佳的施工地点,可以在规划的环节进行勘察,这就是选点的关键,铁路是跨区域的施工工程,只有将各地区最适合施工的地点选好,才能保障后期的工程顺利完成;第二,为建设工作更好的实施,需要勘察的过程中做好相应的规划工作,在保障勘察资料具有一定的真实性和科学性的同时,要进行工程的可行性研究。
3铁路勘察的现状
当前的铁路行业虽然发展迅速,但在施工过程中,尤其是在勘察的过程中还有许多的问题有待于解决,具体包括以下三个部分:第一,工作人员在工作中的专业性较差,这主要是由于很大一部分的工程师对于其他的一些专业缺少了解,与此同时,设计人员和施工人员的勘察知识不多,就导致对于勘察的知识和技术不够专业,很多情况下,由于一些工作人员对于铁路的勘察专业知识不足,但却对勘察的工作提出了一些想法,也有设计人员对铁路的勘察工作进行随意安排的现象,这些情况在很大程度上阻碍了勘察结果的科学性,更有甚者,完全不尊重施工地点的情况,不做勘察就直接进行施工,这在很大程度上致使事故发生;第二,在勘察的过程中资金没有进行合理的安排,这是由于勘察人员的技术不足以及实际勘察具有很大的难度,致使勘察的成本超过实际的勘察预算,也会影响整个铁路施工的建设进度;第三,勘察的周期没有进行合理的安排,铁路的勘察工作是非常复杂的,需要一定的周期[2]。但是,在很多的铁路工程中,经常是在工程项目进行报送时就需要提交相应的地质报告,或者是可研报告刚刚提交施工单位就要求提交相应的地质报告,这就在很大程度上导致铁路的勘察周期缩短,勘察的结果也受到很大的影响。
4改善铁路勘察的措施
在铁路的勘察过程中,往往会由于很多外界因素影响到铁路的勘察效果,本文根据这些问题给出相应的措施,具体分为以下几个方面:第一,应该重视铁路的勘察对于环境的影响[3]。这是由于铁路是连接多个城市的重要运输线路,每一个城市的环境也不尽相同。因此,在进行勘察的过程中,尤其要注意的是对于环境的影响,这种影响主要包括两个方面:一是铁路的勘察工作会对铁路的周边环境产生相应的影响,主要是由于一段铁路的施工,可能会对这段铁路原有的线路有一定的影响,二是铁路的勘察会对铁路的建设地的地质产生一定的影响,铁路在勘察的过程中,就是对于原有的地质环境进行改变的过程,一旦施工不到位,就极有可能导致施工地点的地面出现变形等现象。第二,应该划分好责任,这主要是清楚勘察工作的流程及技术管理,主要是由勘察单位负责来对问题进行解决。第三,对于施工方法要进行统筹管理,由于勘察要求不同,对应的岩土的勘察重点也不同,在勘察过程中应该尽量减少因目标不清晰造成的各种资源不能尽用的问题。第四,勘察应该加强与设计的联系,这就需要勘察人员及时与设计人员进行沟通和联系,在了解整个铁路设计的前提下,熟悉铁路设计中需要的参数,明确应该勘察的重点,对于勘察的项目进行有针对性的布置,减少工作成本的浪费。
5铁路勘察的技术发展
现今的铁路勘察技术已经逐渐的发展,本文对于勘察的几个技术进行具体的分析:第一,测绘。测绘是铁路勘察中最常用的也是最基础的办法之一,简单来说就是在测绘知识的前提下,通过对要修建的铁路位置进行相应的野外调查,对铁路将要施工的区域进行相应的勘察,在勘察的同时记录好相应的水文、地貌以及地质情况,并对这些数据加以分析和研究,通过分析的结果制定好相应的地形图,从而达到可以帮助后期的施工工作顺利进行的目的。第二,制定并完善相应的铁路勘察管理制度。由于勘察单位不同,相应的勘察侧重点和技术方法也不同,这就导致勘察的结果也不尽相同,这些因素会对铁路的设计和使用方面产生各种不同的影响。因此,各单位应该设置相应的铁路勘察管理机制,对已有管理制度的单位应该对其进行完善,致使铁路相关的勘察单位具有相似的管理制度,从而在很大程度上解决这一系列的问题。第三,使用钻探技术和坑探技术。钻探技术和坑探技术可以有效地探明将要建造的铁路的所在地的地质情况,并且是最重要的勘察手段之一,在铁路工程的勘察工作中是不可缺少的。钻探方法的使用是很广泛的,可以根据具体地质的不同来进行具体的应用。
6结语
综上所述,在铁路工程的勘察过程中,可能会遇到很多问题。例如,工作人员在工作中的专业性较差,在勘察的过程中资金没有进行合理的安排,勘察的周期没有进行合理的安排等,针对这些问题,应该采取一系列的改进措施。例如,应该重视铁路的勘察对于环境的影响,对于施工方法要进行统筹管理等。与此同时,本文根据现今的铁路勘察情况,详细叙述了几种勘察技术的发展课题。例如,测绘技术、制定并完善相应的铁路勘察管理制度、使用钻探技术和坑探技术等。
【参考文献】
【1】兰坚强.山区高速铁路工程地质勘察及存在的问题———以赣龙铁路福建段为例[J].资源信息与工程,2017(02):152-153+155.
【2】工程勘察设计资质明年起网上申报审批铁路、交通、水利等资质暂不实行[J].武汉勘察设计,2015(06):65.
关键词:普通植物病理学;教学改革;教学内容
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)12-0090-03
《普通植物病理学》是中国农业大学农学与生物技术学院本科生的专业基础课,要求学生掌握植物病理学的基础理论和基本知识。根据本科生所选专业不同,教学内容有所侧重。笔者长期从事农学专业本科生《普通植物病理学》的教学工作,课程教学以普通植物病理学基础知识为核心,并适当结合农学专业学生的实际情况,对主要作物的重要病害进行讲授,内容分为总论和各论两部分。总论部分主要讲授植物病害基本概念、基本理论,包括植物病理学的发展历史、植物病害的概念、植物病害症状学、病原学、诊断学、流行学和防治学等。各论部分主要按照作物种类对主要植物病害进行讲解,包括水稻病害、小麦病害、棉花病害、杂粮作物病害、果树病害、蔬菜病害等。
《普通植物病理学》是一门综合性较大、基础性较强、知识面广泛、实践性较强的课程。随着社会经济的迅速发展、科技水平的迅猛提高、各种先进技术和方法的广泛应用,新知识、新概念、新观点、新技术和新方法等不断涌现,植物病理学新的研究成果不断出现,学科得到迅速发展,《普通植物病理学》的理论不断得到丰富,内容日益更新。经济社会的发展和科技的进步对人才的需求亦提出了新要求。为适应形势需要,我校将本科人才培养定位为“宽口径、厚基础、重创新、强实践、国际化”。因此,在教学过程中,笔者必须与时俱进,根据学科发展和现代社会对大学生素质的需求,在制定的教学大纲的基础上,及时更新教学内容,将新知识、新概念、新观点、新技术和新方法充实到教学内容中,为学生提供符合时代需要的课程体系和教学内容。
笔者通过参考最新教材,收集相关文献资料,了解学科进展,不断跟踪最新相关研究成果,将植物病理学新知识、新概念、新观点、新技术和新方法等融入到《普通植物病理学》教学体系,实现教学内容的更新,并提供相关内容的参考文献,供学生深入学习和阅读。
一、植物病原分类系统的更新
植物病原种类多,分类系统复杂。随着人们认识水平的提高,植物病原分类系统不断变化。例如,之前我国在《普通植物病理学》的教学中大多采用Ainsworth的真菌分类系统,将真菌归属于真菌界,下分黏菌门和真菌门两个门,真菌门再分成鞭毛菌亚门、接合菌亚门、子囊菌亚门、担子菌亚门和半知菌亚门共5个亚门,但是《Dictionary of the Fungi》第9版将分子生物学研究的最新成果应用到真菌分类上,将原来的真菌划归三个不同的生物界,即原生动物界、藻物界(假菌界或管毛生物界)和菌物界,并且这一分类系统逐渐被认同,在最新出版的《普通植物病理学》教材中均采用了这一分类系统。同样地,随着学科发展和技术进步,植物病原细菌和植物病原病毒的分类系统也都有了较大的变化,并且不断有新的属、种报道。所以,应该对教学内容中的植物病原分类系统进行及时更新。韦继光等[1]认为普通植物病理学教学内容应该紧跟学科发展步伐,从病原学方面,介绍了植物病原菌物、植物病原细菌和植物病原病毒的分类变化等。笔者在教学过程中,亦将植物病原菌物、植物病原细菌和植物病原病毒分类变化和最新进展补充到教学内容中,使得学生能够及时了解植物病原生物分类系统的变化,紧跟学科发展步伐。
二、吸纳最新的学科研究成果,丰富植物病理学基础知识和理论
技术的进步和学科的发展,使得植物病理学新的研究成果不断出现,这其中有对某些知识的重新认识,有对某些知识的扩展,有对技术手段和方法的更新等。例如,近几年小麦条锈病菌转主寄生现象的研究新成果彻底改变了人们的认识,认识到小麦条锈病的转主寄主有小檗[2,3]和十大功劳[4],小麦条锈病菌整个生活史中转主寄生现象不容忽视,其生活史过程中产生性孢子、锈孢子、夏孢子、冬孢子和担孢子5种孢子类型,并且转主寄主小檗在我国分布广,种类多,这方面的最新研究使得人们对于小麦条锈病菌的变异和小麦条锈病的病害循环等有了重新认识。2004年,Sesma和Osbourn[5]在Nature杂志上发表文章介绍了他们的研究结果。该研究发现,稻瘟病菌可用侵染叶表不同的方式侵染水稻根部,形成根部病原菌所特有的侵染钉,并且侵染维管束组织,导致系统侵染,这一发现使人们认识到真菌可以改变侵染策略,改变其生态位,促进了植物病害流行学的发展。近年来,寄主植物与病原生物互作研究得到了长足发展,在讲授这部分内容时,补充了寄主植物与病原生物的识别机制,包括病原生物关联分子模式(pathogen-associated molecular pattern,PAMP)、病原生物效应分子识别等。在讲授植物抗病性时,重点补充了植物抗病性的分子机制,包括植物抗病防卫基本信号通路、基因沉默、活性氧迸发等。我国对植物检疫对象名单进行了重新制定,植物检疫对象发生了很大变化。2007年5月29日我国农业部《中华人民共和国进境植物检疫性有害生物名录》,1992年7月25日由农业部的《中华人民共和国进境植物检疫危险性病、虫、杂草名录》同时废止。2009年我国农业部新的《全国农业植物检疫性有害生物名单》和《应施检疫的植物及植物产品名单》,该次的全国农业检疫性有害生物名单与2006年的相比,总数量由43种下降到29种,减少了14种,其中撤消了15种,新增1种,更改2种。在讲授植物检疫部分时,及时补充了有害生物风险分析的理论知识,更新了植物检疫对象名单。由于分子生物学技术和信息技术的发展,植物病原鉴定技术、病害诊断技术有了很大的进步,在教学过程中补充了基于分子生物学技术的病原鉴定方法和基于信息技术的植物病害诊断方法。同时,将基于分子生物学技术和遥感技术的病害监测方法以及基于新媒体技术的病害测报新技术和新方法纳入到《普通植物病理学》的教学内容中。在讲授植物病害发生原因分析和病害流行时,补充了气候变化对植物病害发生流行的影响。在讲授植物病害防治技术和方法时,补充介绍了利用生物多样性控制植物病害、无人机喷药防治病害等内容。对讲授的植物病害种类进行适当调整,增加新的重要性植物病害种类,按照植物病害的发生与危害性、病害症状、病原特征、发生流行规律、预测预报、防治等系统地进行知识组织。
三、植物病害防治理念的更新
随着社会发展和科技进步以及人们对农业安全生产的关注,并且随着气候变化、农业产业结构调整、种植制度和栽培方式的改变等,一些新的病害成为农业生产中的重要病害,植物病害防治理念不断地发生着变化。人们从过去的吃饱需求,过渡到现在的吃好需求,从追求农产品的产量,过渡到不但追求产量,更关注质量,这就要求农业生产过程中植物病害防治必须适应这些需求的变化。我国的植保方针是“预防为主,综合防治”,一般在《普通植物病理学》的教学中主要介绍有害生物综合治理(integrated pest management,IPM)和有害生物可持续治理,近年来,国际上提出了有害生物生态治理(ecologically based pest management,EBPM)的理念,我国提出了“公共植保、绿色植保”的理念,以构建我国新型植物保护体系。这些新的理念的提出受到广泛重视,特别是我国在有害生物治理方面,主推“公共植保、绿色植保”的理念,所以,根据形势发展,需要在《普通植物病理学》教学中更新植物病害防治理念。2012年10月25日,我国农业部余欣荣副部长在中国植物保护成立50周年庆祝大会暨全国农作物重大病虫科学防控高层论坛上发表讲话,要求全面树立“科学植保、公共植保、绿色植保”现代植保理念,进一步推进了有害生物治理的理念的发展。在教学中,结合社会关注的生物安全问题,补充了植物病害管理对生物安全产生的积极或消极作用[6],启发学生对相关问题进行思考。
四、教学幻灯片的更新和补充
根据更新的教学内容,笔者对教学幻灯片进行了更新和补充。通过网络收集和自己拍摄植物病害症状和病原数码图片,更新和补充了大量病原和病害图片,使其能更加清晰地反映病害的各种症状和病原的形态特征,更好地反映教学内容。对一些研究热点和研究前沿问题,提供了参考文献,供学生进行阅读和更好地了解教学内容。并且,加强了多媒体教学手段利用,制作或收集了一些动画和视频,用于反映病原释放过程、病原侵入过程、病原传播过程和病害发生过程等。教学过程中,通过播放动画、视频等,增强了教学直观性,更加形象地表达了相关教学内容,并收到较好的教学效果。笔者经过近两年的努力,制作成了一套形式更加新颖、内容更加丰富、图像更加清晰的幻灯片。
任课教师应根据学科发展动向和前沿,了解学科最新研究问题和热点,特别是对于一些理论性或改变过去认识的研究进行了解,及时更新教学内容。然而,每年都有大量的植物病理学方面的文献发表,同时也有大量与植物病理学有关的文件、规范、法规等,信息量非常多,从中选择具有重要意义的文献资料困难很大,要较好地完成《普通植物病理学》教学内容的更新,做好关于植物病理学学科新进展的文献资料的甄别和筛选尤为重要。由于任课教师有自己的研究方向和重点,很难全面了解整个学科的发展动态。因此,加强多个高校有关任课教师的教学工作交流,对于促进教学将具有重要意义。
与更新教学内容相配合,笔者也进行了教学方法的改革。笔者在教学过程中,综合利用启发式、讨论式、参与式等多种形式的教学方法,注重传统知识和科学前沿知识相结合,注重基础知识和实际应用相结合,充分调动学生的积极性,提高学生的学习兴趣,克服由于课堂学生多、学生缺乏兴趣造成的教学效果较低的现象[7]。詹刚明等[8]在教学中注意了语言技巧的应用,笔者也注意了同样的问题,并在教学中加以实施,活跃了课堂气氛,加深了学生对知识点的印象和认识。同时,笔者对课程考核方式进行了改革,将考核方式改为平时作业、课程论文、期末考试(各占总成绩的20%、20%、60%)相结合的考核方式,可在整个教学过程中进行考核和考察学生对知识的掌握情况,避免了学生期末考试临时突击、片面追成期末考试成绩的弊端。另外,笔者根据更新后的教学内容,设计构建了《普通植物病理学》考试系统,实现了试卷自动生成和计算机辅助阅卷。为加深学生对课堂讲授的《普通植物病理学》理论知识的学习,同步开设了《普通植物病理学实验》课程,使学生通过实验操作和实际观察,达到了理论联系实际、学以致用的目的,取得了良好的教学效果。
参考文献:
[1]韦继光,袁高庆,赖传雅,等.普通植物病理学的教学内容需紧跟学科发展步伐[J].广西农业生物科学,2007,26(增刊):188-190.
[2]Yue J.,Szabo L. J.,Carson M.Century-old mystery of Puccinia striiformis life history solved with the identification of Berberis as an alternate host[J]. Phytopathology,2010,100(5):432-435.
[3]Zhao J.,Wang L.,Wang Z.Y.,et al. Identification of eighteen berberis species as alternate hosts of Puccinia striiformis f. sp. tritici and virulence variation in the pathogen isolates from natural infection of barberry plants in China[J].Phytopathology,2013,103(9):927-934.
[4]Wang M.N.,Chen X.M.First report of Oregon grape (Mahonia aquifolium)as an alternate host for the wheat stripe rust pathogen (Puccinia striiformis f. sp. tritici)under artificial inoculation[J]. Plant Disease,2013,97(6):839.
[5]Sesma A.,Osbourn A.E.The rice leaf blast pathogen undergoes developmental processes typical of root-infecting fungi[J]. Nature,2004,(431):582-586.
[6]王海光,马占鸿,黄冲.植物病害管理与生物安全[J].植物保护,2007,33(3):1-7.