遙感技術(shù)的好處范文

時間:2023-12-06 17:54:29

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篇1

關(guān)鍵詞:國土資源;遙感技術(shù);土地資源調(diào)查;國土資源管理

Abstract: With the development and application of geographic information technology, remote sensing technology as a basic support technology which is widely used, it brings the gratifying achievements the impetus to the further exploration and development. In this paper, the present application situation and development trend of remote sensing technology in the land and resources of are analyzed and discussed, in order to promote the dissemination and development of better land resources remote sensing technology.

Key words: land resources; remote sensing technology; land resources survey; land and resources management

中圖分類號: TP79

0 前言

遙感技術(shù)具有很多無可比擬的優(yōu)勢,它可以高效地獲取高分辨衛(wèi)星數(shù)據(jù),快速提取土地利用程度和地質(zhì)構(gòu)造等方面的信息,這些優(yōu)勢使得遙感技術(shù)近年來在土地、礦產(chǎn)衛(wèi)片執(zhí)法檢查、土地利用動態(tài)監(jiān)測及對其變更調(diào)查數(shù)據(jù)的復(fù)核以及地質(zhì)災(zāi)害勘察和礦產(chǎn)資源查找等諸多方面有著廣泛的應(yīng)用。尤其是在1999年國土資源部在連續(xù)十年開展的國土利用動態(tài)遙感監(jiān)測和其進行的第二次全國土地普查中,廣泛地采用了遙感技術(shù),使其漸漸進入到土地資源調(diào)查評價領(lǐng)域,同時也顯示出廣闊的應(yīng)用前景。

1 國土資源傳感技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著遙感技術(shù)在國土資源領(lǐng)域中的應(yīng)用逐漸廣泛和升級,其作用早已從初始時的遙感地質(zhì)填土拓展到了地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)測、礦產(chǎn)資源開發(fā)多角度檢測,尤其是遙感技術(shù)在礦產(chǎn)資源調(diào)查和土地利用檢測等方面的運用,體現(xiàn)出絕對的競爭優(yōu)勢,也使得其研究應(yīng)用實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。

1.1遙感技術(shù)與土地資源調(diào)查檢測

遙感技術(shù)跨越式地提升了獲取信息的效率,相比于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集技術(shù),遙感技術(shù)可以全天候地獲取到更加豐富的信息,縮短了信息獲取的周期,有更好的動態(tài)性和多光普特性,因此很廣泛地應(yīng)用到了我們的國土資源調(diào)查監(jiān)測中。我國從上世紀80年代初開始利用衛(wèi)星遙感技術(shù)進行土地狀況調(diào)查到現(xiàn)在,已經(jīng)逐步建成了全國性的土地遙感監(jiān)測體系,在此期間,遙感技術(shù)實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化的發(fā)展,在土地資源調(diào)查監(jiān)測中所起到的作用逐步加強。在2007年開展的全國土地調(diào)查中,遙感技術(shù)得到了進一步的規(guī)模化應(yīng)用。

1.2遙感技術(shù)與地質(zhì)及地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查

基于航空航天技術(shù)與遙感技術(shù)的長足發(fā)展,地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測和災(zāi)害預(yù)警研究呈現(xiàn)出廣闊的前景?,F(xiàn)代遙感技術(shù)在地震、泥石流和滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的研究與調(diào)查中體現(xiàn)出了重大作用。

首先是新一代遙感影像填土技術(shù)的應(yīng)用。其技術(shù)參數(shù)已經(jīng)由當(dāng)初的1:5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查發(fā)展到1:25萬填土實驗研究,在基于不同地質(zhì)體的遙感影像差異基礎(chǔ)上,劃分了三級影像巖石填土單元,對三大巖類的解譯方法和地質(zhì)構(gòu)造的認識也提升到新的水平。2008年汶川地震,利用高精度遙感影像對環(huán)形構(gòu)造和活動性線性構(gòu)造進行提取分析,得到斷裂、冒沙和位移等方面要素,而且以構(gòu)造的活動程度、規(guī)模以及與其他構(gòu)造的結(jié)構(gòu)關(guān)系等方面為依據(jù),對余震發(fā)生的概率和危害程度作出識別和評價。另外,通過對比不同時相的遙感資料,可對崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)地作出預(yù)測并及時預(yù)防。

其次,遙感技術(shù)可為地質(zhì)災(zāi)害的檢測提供實時性的點對點服務(wù)。在1998年長江水災(zāi)和2000年的易貢滑坡時,遙感技術(shù)對整個過程進行了實時監(jiān)測,為指揮救災(zāi)和災(zāi)后重建工作提供了重要的參考依據(jù)。與此同時,環(huán)境與土地的遙感檢測技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了工程化應(yīng)用。到目前為止,我國已經(jīng)實現(xiàn)了對大部分城市的遙感動態(tài)檢測部署工作,對每年進行的土地執(zhí)法、土地利用利用狀況普查提供了重要的便利、有效條件,使得每年的國土資源狀況調(diào)查得以順利進行。

1.3遙感技術(shù)與礦產(chǎn)資源調(diào)查及其開發(fā)利用檢測

高光譜遙感技術(shù)的應(yīng)用,使得礦產(chǎn)資源開發(fā)和利用監(jiān)測得到了有效的技術(shù)支撐。通過搭載于航空航天平臺上的成像光譜儀,高光譜遙感可以測量礦物等地物的光譜特性,得到圖譜合一的信息,以此進行地物識別和環(huán)境探測。從第一臺成像光譜儀A IS-1于1983年問世,實現(xiàn)了史無前列的“譜像合一”,成為遙感科學(xué)領(lǐng)域的一大跨越式發(fā)展,遙感地質(zhì)的應(yīng)用也由傳統(tǒng)的多光譜定性描述發(fā)展到高光譜定量物質(zhì)組成的鑒別。自上世界90年代以來,我國已經(jīng)對全國大部分省區(qū)和重點礦區(qū)進行了調(diào)查和監(jiān)測,對不同礦種的開采位置、無證開采、廢棄物分布等情況有了基本的掌握。經(jīng)過了多年的探索和改進,針對礦產(chǎn)資源開發(fā)形成了完善的遙感監(jiān)測和調(diào)查的方法流程,規(guī)范了相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),健全了相應(yīng)的技術(shù)體系。這位我國在以后對其他地區(qū)的礦產(chǎn)資源探測和開發(fā)奠定了必要的技術(shù)支持和基礎(chǔ)。

另外,礦化蝕變提取技術(shù)的質(zhì)地提升也為礦產(chǎn)資源的探測提供了必要的技術(shù)支持。通過分析TM圖像的比值主要成分,篩選出能夠突出礦化蝕變的高特征量利用空間濾波等圖像分類處理技術(shù),在圖像上顯示出異常區(qū),依次來辨別出礦化蝕變帶。利用遙感信息挑選出異常帶,已經(jīng)成為礦產(chǎn)、油氣資源探測中常用的技術(shù)手段。

最后,還需提及的一項技術(shù)是微波遙感技術(shù)。實驗表明,在地形起伏的高地,采用DEM數(shù)據(jù),將地面監(jiān)測點同步到衛(wèi)星軌道參數(shù)中,借助雷達多普勒方程產(chǎn)生衛(wèi)星空間數(shù)據(jù),,保證SAR數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。處理斑點噪聲時,只對噪聲作出弱化處理,主要技術(shù)思路是主成分去噪聲法。將雷達的弱信息和強信息進行分類合成,突出不同后向散射系數(shù),加之利用紋理識別技術(shù)對不同地形的紋理度量分析,確定高山礦產(chǎn)資源的分布和量化。

2 國土資源遙感技術(shù)發(fā)展趨勢

作為一門綜合性極強的新技術(shù)應(yīng)用,它的發(fā)展?fàn)顩r與其構(gòu)成技術(shù)成分的發(fā)展?fàn)顩r密切相關(guān)。近年來,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、GIS等都得到了卓有成效的進步,同時,土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫、土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫、土地執(zhí)法監(jiān)察數(shù)據(jù)庫等新形信息資料庫的建成和完善,遙感技術(shù)的獨特優(yōu)勢體現(xiàn)得更加深刻和廣泛。

2.1我國國土資源遙感技術(shù)的差距

應(yīng)用基礎(chǔ)性研究存在軟肋,發(fā)展滯后于當(dāng)今最領(lǐng)先的水平。主要表現(xiàn)為對遙感新技術(shù)、方法等研發(fā)投入不足,現(xiàn)實工作中,主要精力忙于將現(xiàn)實已經(jīng)成熟的技術(shù)方法應(yīng)用到實際工作生產(chǎn)中去,而對于新的技術(shù)研發(fā)、跟進方面,顯得力不從心。使得我們的遙感技術(shù)一直都處于一個跟隨者的位置。

另一個因素是,我國的資源衛(wèi)星無論在規(guī)模、性能還是技術(shù)等方面都存在很多缺陷,所以,盡管我們擁有自己的衛(wèi)星,但是很多方面的實際應(yīng)用中還不得已借助國外的衛(wèi)星完成,嚴重制約了我國遙感技術(shù)的自主發(fā)展。

設(shè)備更新慢也同樣是制約遙感技術(shù)進步的一個重要因素。特別是自動成圖、數(shù)據(jù)庫建設(shè)、數(shù)據(jù)獲取、GIS應(yīng)用等方面的設(shè)備嚴重老化,并且不是絕對地配套,難成系統(tǒng)。成為制約技術(shù)提升的一個重要瓶頸。

2.2發(fā)展趨勢

鑒于我國的遙感技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,要改變我國遙感技術(shù)相對落后的局面,要從基礎(chǔ)性的環(huán)節(jié)做起,引進國外的先進傳感設(shè)備及其配套設(shè)備,同時還要在此基礎(chǔ)上進行在創(chuàng)新。同時與國際前沿技術(shù)緊密結(jié)合,爭取成為技術(shù)開拓的驅(qū)動者??偨Y(jié)起來,國土傳感技術(shù)的發(fā)展在如下幾個方面變化比較顯著。

遙感數(shù)據(jù)源更加多樣化,以滿足更多領(lǐng)域的需求。為保證航空遙感在國內(nèi)的優(yōu)勢,必須將航空與航天遙感技術(shù)同步起來?,F(xiàn)在,環(huán)境與生態(tài)在國家的可持續(xù)發(fā)展方面中的地位日益突出,國家對其關(guān)注的程度也是前所未有。鑒于此,機載光譜成像儀、數(shù)字航空攝像儀等設(shè)備的引進和再開發(fā)會更快推動航空遙感技術(shù)的發(fā)展。這將進一步拓寬地理信息數(shù)據(jù)獲取的渠道和質(zhì)量,使得遙感技術(shù)在新一輪地質(zhì)填圖、城市綜合調(diào)查中的作用更加突出。

為適應(yīng)國家各方面發(fā)展的需求,必須努力追蹤世界相關(guān)技術(shù)的發(fā)展前沿,采用產(chǎn)、學(xué)、研緊密結(jié)合的發(fā)展思路,推進對干涉雷達、3S技術(shù)系統(tǒng)的研究。對土地、海洋、地質(zhì)礦產(chǎn)等資源領(lǐng)域展開更詳細、更精確的數(shù)據(jù)采集,建成集動態(tài)性、完善性、系統(tǒng)性好的信息系統(tǒng),為決策提供更有質(zhì)量水準(zhǔn)的基礎(chǔ)資料。

借助航空航天采集到的具有高空間分辨率和高光譜分辨率的遙感數(shù)據(jù),可以對城市環(huán)境進行綜合性檢測和研究,以適應(yīng)我國城市的規(guī)?;唾|(zhì)量化發(fā)展。對于城市的各種指標(biāo)如土壤、水體狀況,電磁輻射程度等都可以有詳盡、及時地了解。

3.總結(jié)

國土資源遙感技術(shù)在人類社會的現(xiàn)代化進程中發(fā)揮著越來越重要的作用,對于改善人類的生活環(huán)境、提升人們的生活水品和質(zhì)量、更好處理人與自然的關(guān)系都扮演著不可替代的作用,作為我國發(fā)展的重要部分,國土遙感技術(shù)應(yīng)被放在很高的戰(zhàn)略位置來看待。

【參考文獻】

[1] 趙福岳.遙感在1:25萬區(qū)域地質(zhì)編圖工作中的應(yīng)用效果和作用[J].國土資源遙感,1997, (3):17-19.

篇2

關(guān)鍵詞:信息技術(shù);農(nóng)機技術(shù)推廣;應(yīng)用

如何提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)效率、實現(xiàn)技術(shù)推廣提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益、改善農(nóng)民、基層勞務(wù)人員生活水平是國家目前的研究方向與目標(biāo)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,信息技術(shù)應(yīng)用范圍也越來越廣泛,信息技術(shù)在農(nóng)機技術(shù)推廣中的應(yīng)用更是取得了良好成效。由此可見,信息技術(shù)的應(yīng)用不僅突破了傳統(tǒng)模式農(nóng)業(yè)發(fā)展所遺留下的難題,更是憑借其方便快捷的技術(shù)特點為農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了高效有益的幫助。

1信息技術(shù)在農(nóng)機技術(shù)推廣中的應(yīng)用

1.1遙感技術(shù)

遙感技術(shù)作為一種可以勘測地面景物的綜合技術(shù),其本身是根據(jù)電磁波的理論應(yīng)用傳感儀器對遠距離目標(biāo)所輻射和反射出的電磁波信息進行收集、處理并形成圖像達成對目標(biāo)的監(jiān)測。遙感技術(shù)本身應(yīng)用廣泛,軍事偵察、民用性質(zhì)的土地規(guī)劃、環(huán)境污染監(jiān)測等均在可運行的范疇內(nèi),在農(nóng)機技術(shù)中更是起到了至關(guān)重要的作用?!稗r(nóng)業(yè)遙感”是將遙感技術(shù)與農(nóng)學(xué)及農(nóng)業(yè)相關(guān)技術(shù)原理相結(jié)合,借助遙感技術(shù)的應(yīng)用原理對土地的利用現(xiàn)狀、農(nóng)作物的病蟲害防治監(jiān)測、栽培環(huán)境的影響與農(nóng)作物的生長情況進行分析調(diào)查[1]。農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾方面:農(nóng)業(yè)資源調(diào)查及動態(tài)監(jiān)測、農(nóng)作物的相關(guān)估產(chǎn)、自然災(zāi)害的監(jiān)測與評估。

1.2地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)作為一種特定重要的空間信息系統(tǒng),它憑借地理學(xué)、地圖學(xué)及相關(guān)計算機科學(xué)的運用對地球上存在的各種現(xiàn)象與發(fā)生的事件進行成圖與分析。隨著信息技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新,地理信息系統(tǒng)這一信息技術(shù)不僅讓抽象化的地理環(huán)境具有了數(shù)據(jù)、屬性與特征進而幫助相關(guān)人員分析研究,還拓展了信息技術(shù)的應(yīng)用范圍與服務(wù)對象,促使人們的生活發(fā)展朝著“數(shù)字化”的趨勢前進?!兜乩硇畔⑾到y(tǒng)及其在農(nóng)業(yè)的應(yīng)用》中更是明確介紹了地理信息系統(tǒng)的原理、特征、功能與數(shù)據(jù)的采集分析等在農(nóng)業(yè)科學(xué)中的應(yīng)用技術(shù)和應(yīng)用方法,以供給農(nóng)業(yè)、地理、生態(tài)環(huán)境的資源開發(fā)與管理對策。

2信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1改進灌溉技術(shù)

農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)在不斷更新發(fā)展,由最為傳統(tǒng)的“人力灌溉技術(shù)”,再到“水泵灌溉技術(shù)”與“滴灌”的運用,對人力資源與時間的消耗都是巨大的,并且長時間的應(yīng)用下去只會帶來越來越多的灌溉困難與資源浪費。以“水泵灌溉技術(shù)”為例,雖然在一定程度上節(jié)省了人力的支出,過程看似簡單只需要在水源處設(shè)置水泵、拉水管接電源就可以實行自主灌溉;但是灌溉過程中卻加大了水資源的浪費,灌溉面積的不均勻還會造成局部缺水的情況發(fā)生,進而影響農(nóng)作物生長[2]。正因如此,相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)及時改進灌溉技術(shù),結(jié)合科技智能的信息技術(shù)創(chuàng)造高效、便捷的“智能化”灌溉技術(shù),以同時實現(xiàn):灌溉需求及時化、灌溉分區(qū)針對化、灌溉高效節(jié)水化這三點,對灌溉情況進行驗收檢查、觀察對農(nóng)作物的影響與生長情況的進展。

2.2合理施肥

不同于傳統(tǒng)的施肥方式,在農(nóng)機技術(shù)中適時適度地嘗試利用信息技術(shù)進行合理施肥。由于現(xiàn)階段信息技術(shù)發(fā)展日益成熟,新興信息化監(jiān)測方法的應(yīng)用讓農(nóng)作物的生長歷程更為具體,甚至給相關(guān)人員的研究提供了數(shù)字圖像化的合理依據(jù)。在農(nóng)機技術(shù)推廣中運用信息技術(shù)施肥,應(yīng)滿足以下幾個條件:測土施肥、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)查詢導(dǎo)出、數(shù)據(jù)分析改正。以測土施肥為例,以往施肥人們更多的是憑借自身積累的經(jīng)驗去選擇應(yīng)用,而信息技術(shù)下則不同,技術(shù)人員可以憑借信息技術(shù)根據(jù)土壤肥力、基肥施用的情況確定施肥與灌水時間、灌水次數(shù)與灌水的數(shù)量,進而提高肥料的使用率,最大化的降低用肥成本,實現(xiàn)肥料合理高效運用[3]。其次,正確合理施肥本就基于信息技術(shù)的應(yīng)用與分析監(jiān)測,技術(shù)人員可通過輸入測土的數(shù)據(jù)計算出土壤與所施肥料間的關(guān)系,針對土壤中缺少的營養(yǎng)元素進行補充,進而提高農(nóng)作物的質(zhì)量與產(chǎn)量。

2.3科學(xué)種植,提高精準(zhǔn)度

科學(xué)種植是指憑借先進的信息技術(shù)按照市場的需求與自然環(huán)境進行農(nóng)業(yè)的相關(guān)生產(chǎn)研究。根據(jù)研究分析培養(yǎng)生產(chǎn)質(zhì)量好、產(chǎn)量高、成本低的優(yōu)良品種進行種植,進而改良土壤環(huán)境,提高農(nóng)機技術(shù)的運用水平,提高農(nóng)作物的生產(chǎn)收益。信息技術(shù)的應(yīng)用不僅可以在種植選擇上提供準(zhǔn)確科學(xué)的檢測方法,還可以為種植中存在的問題提供相應(yīng)有效的解決策略。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)順應(yīng)時代的改革變遷,將科學(xué)性的信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)技術(shù)相結(jié)合,采取科學(xué)種植方式的同時提高相應(yīng)的精準(zhǔn)度[4]。不同于傳統(tǒng)理念上的“無依據(jù)”嘗試,科學(xué)種植更注重對土地、肥料、專業(yè)技術(shù)的應(yīng)用把握,明確規(guī)避種植風(fēng)險與土壤肥料間的問題,采取“對癥下藥”的種植理念,從根本上解決問題并樹立正確的種植方法與技術(shù)應(yīng)用。

3農(nóng)機技術(shù)推廣中的建議與對策

3.1科學(xué)推廣提高認知度

想要在農(nóng)機技術(shù)中推廣信息技術(shù)的運用,需要改變農(nóng)民的傳統(tǒng)種植觀念,改進特色種植。以一些偏遠地區(qū)文化程度較低的散戶為例,受傳統(tǒng)的種植觀念影響,種植人員在技術(shù)上完全遵循傳統(tǒng)種植模式,極力追求種植果實的大小,認為果實越大種植效果便越好。當(dāng)然也不乏存在著“過渡型”改變傳統(tǒng)理念中的種植人員,這類人員往往是現(xiàn)階段參與農(nóng)業(yè)改革比重最大的一部分,不同于前者,他們在種植想法、種植技術(shù)上想要趨近于新興種植理念與新興技術(shù),但他們卻又無法“對癥下藥”、在行動上無依無據(jù)無法實現(xiàn)改變。正因如此,相關(guān)政府部門應(yīng)加大信息技術(shù)在農(nóng)機技術(shù)應(yīng)用的宣傳力度,鼓勵相關(guān)技術(shù)人員科學(xué)推廣以提高農(nóng)戶認知度。把握新技術(shù)再種植,避開傳統(tǒng)觀念的“大果實,小果實”,多思考研究新技術(shù)的應(yīng)用怎樣才能提高果實的質(zhì)量和產(chǎn)量,怎樣才能把握農(nóng)業(yè)發(fā)展和市場的“新”觀念,怎樣才能發(fā)現(xiàn)好處,怎樣才能科學(xué)合理地推廣應(yīng)用新技術(shù),引導(dǎo)他們改善種植技術(shù)中存在的問題,使新技術(shù)在農(nóng)戶中得到推廣,從而提高種植質(zhì)量和效率,促進農(nóng)業(yè)的進一步發(fā)展。

3.2加強對農(nóng)機高科技人才的培養(yǎng)

《國務(wù)院關(guān)于加快推進農(nóng)業(yè)機械化和農(nóng)機裝備產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的指導(dǎo)意見》將“切實加強農(nóng)機人才隊伍的建設(shè)”列為重大任務(wù)之一。當(dāng)前,國家對農(nóng)機技術(shù)的運用尚未成熟,想要在農(nóng)機技術(shù)中運用信息技術(shù)更為困難。因此,國家應(yīng)加強對農(nóng)機高科技人才的培養(yǎng)力度,從“農(nóng)機裝備的研發(fā)創(chuàng)新”和“農(nóng)機技術(shù)的建設(shè)改進”兩個方面入手,打造有技術(shù)、有效率、有目標(biāo)的農(nóng)機化技術(shù)推廣隊伍。制定合理長遠的培養(yǎng)計劃,科學(xué)規(guī)劃培養(yǎng)體系,選擇能夠調(diào)動積極性的培訓(xùn)方式,善于從團隊中發(fā)掘運用人才。相關(guān)部門應(yīng)分析農(nóng)機隊伍建設(shè)現(xiàn)狀及農(nóng)機人員缺少的原因,加大落實農(nóng)機技術(shù)人員的體恤政策,注重農(nóng)機技術(shù)的引領(lǐng)與推廣,使農(nóng)機技術(shù)人才不再流失[5]。

3.3在農(nóng)機技術(shù)中加強信息技術(shù)的應(yīng)用

新興技術(shù)的崛起并不能代表農(nóng)業(yè)的進步,技術(shù)的廣泛研究與種植人員對農(nóng)機技術(shù)的掌握程度并不匹配。目前,我國農(nóng)機技術(shù)應(yīng)用仍處于推廣階段,工作難度大,相關(guān)制度尚未建立完善,因此,國家應(yīng)進一步推動農(nóng)機信息技術(shù)在農(nóng)機技術(shù)中的推廣應(yīng)用,開展科技示范戶宣傳活動,以“面對面”“零距離溝通”的方式,幫助農(nóng)民了解信息技術(shù)和農(nóng)機技術(shù)。相關(guān)專家對種植戶進行農(nóng)業(yè)技術(shù)指導(dǎo),鼓勵種植人員嘗試選用新品種,推廣使用新技術(shù)的同時激發(fā)種植戶的探索欲,通過不斷的成果展示與實踐研究讓種植人員感知學(xué)習(xí),用心參與日后的技術(shù)學(xué)習(xí)提高自身的種植素養(yǎng),加強信息技術(shù)在農(nóng)機技術(shù)中的推廣與應(yīng)用。農(nóng)業(yè)相關(guān)部門注重強化農(nóng)機信息技術(shù)知識,讓信息技術(shù)在農(nóng)機技術(shù)的運用得以保障,有了知識體系的建立推廣,技術(shù)應(yīng)用的困難也將得到緩解,基層人員想要學(xué)習(xí)掌握、運用這一技術(shù)也變得有依據(jù)、有對策,避免了盲目追從改變種植技術(shù)帶來的負面影響。針對偏遠地區(qū)文化程度較低的種植戶,政府部門應(yīng)加大資金投入,明確提供政府鼓勵支持的相關(guān)政策,種植戶有了政府扶持對農(nóng)機技術(shù)的認識也將越來越清晰,農(nóng)機技術(shù)信息化的發(fā)展才能實現(xiàn)“全民化”,農(nóng)業(yè)的發(fā)展均衡才能實現(xiàn)良性競爭、共同進步。

篇3

[關(guān)鍵詞]水文水資源 發(fā)展趨勢 技術(shù)推廣應(yīng)用

中圖分類號:TV7 38 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)34-0358-01

可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為當(dāng)今時代的焦點話題,如何科學(xué)利用資源實現(xiàn)加速發(fā)展是世界面臨的共同難題。水文水資源是重要的基礎(chǔ)型資源,對于保障經(jīng)濟進步和社會和諧發(fā)展有著重要的支撐作用和保障價值。水文水資源技術(shù)是新時期信息技術(shù)、控制理論、生態(tài)科學(xué)、地理學(xué)等學(xué)科的綜合統(tǒng)一體,對于保障社會生產(chǎn)和人民生活中科學(xué)利用水文水資源有著至關(guān)重要的價值,在生態(tài)恢復(fù)、環(huán)境保護、水系治理、水資源管理、抗旱排澇等重要工作有著不可替代的作用,是確保社會總體發(fā)展質(zhì)量和發(fā)展速度的重要支撐。

一、我國水文水資源領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展趨勢和需求

1、在強烈的社會實踐需求和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的推動下,水文水資源的技術(shù)開發(fā)和研究將進一步深化,其研究領(lǐng)域和研究尺度不斷擴大,技術(shù)方法的先進性將進一步提高,服務(wù)于水利和相關(guān)行業(yè)生產(chǎn)實踐的能力將進一步提高。水文水資源領(lǐng)域科技發(fā)展的趨勢是:

(1)水文信息的采集和監(jiān)測能力將不斷提高。通過正確配置監(jiān)測站、采集站、雷達氣象臺,得到了很多關(guān)于地面的信息,大大提高對整體水文事件特別是極端水文事件的分析、監(jiān)測和預(yù)警能力。

(2)大尺度以及環(huán)境變遷影響下水文研究工作的開展。不僅研究陸面地表水、土壤水和地下水量的轉(zhuǎn)換機制,利用空中遙感技術(shù),在空中信息、地面檢測、空中遙感呼應(yīng)的同時,也形成了客觀、科學(xué)、準(zhǔn)確、嚴密的信息采集系統(tǒng)。

(3)跨學(xué)科的綜合和交叉。水文水資源與地球科學(xué)、計算機與信息系統(tǒng)、系統(tǒng)工程科學(xué)、社會學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、生態(tài)學(xué)等的交叉性不斷加強,將促進實現(xiàn)水源有效開發(fā)利用與經(jīng)濟高速增長和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

(4)現(xiàn)代高新技術(shù)的廣泛推廣及應(yīng)用。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,核技術(shù)、地球觀測技術(shù)、信息技術(shù)、現(xiàn)代控制理論和方法等在水文水資源研究的各個領(lǐng)域中取得了很大的推廣,使得水文水資源的研究方法出現(xiàn)突破性進展。

2、我國水文水資源的科技需求

我國經(jīng)濟社會快速發(fā)展、工業(yè)的進步和城市化進程使人民生活水平不斷提高,但同時也使造成了水資源短缺、水環(huán)境污染和水旱災(zāi)害等問題,這些問題制約了國家經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。所以改善水資源的可持續(xù)利用,支持經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展,是水文水資源科技研究的首要任務(wù)。結(jié)合水文水資源領(lǐng)域科技的發(fā)展趨勢與科技狀況,水文水資源領(lǐng)域的技術(shù)需求主要包括:

(1)在防洪抗旱減災(zāi)方面。洪澇、干旱、水環(huán)境監(jiān)測(包括水雨情時空分布、地下水監(jiān)測、土壤墑情生態(tài)條件等,可以利用對雷達測雨、衛(wèi)星遙感、地理信息系統(tǒng)、同位素技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)、新途徑和預(yù)測預(yù)報技術(shù)的推廣應(yīng)用,加強水文與氣象耦合的水文預(yù)報技術(shù)研究,提高防汛抗旱能力,降低災(zāi)害。

(2)在水資源利用和管理方面。主要從兩個方面實施:一方面是“開源”,利用非傳統(tǒng)水資源技術(shù),如流域洪水資源利用技術(shù)、城市雨水資源利用技術(shù)、雨洪回補地下水技術(shù)、污水資源利用以及海水淡化等應(yīng)用和推廣;另一方面是“節(jié)流”,開發(fā)和推廣先進的節(jié)水灌溉技術(shù)、水資源水質(zhì)水量監(jiān)控技術(shù),建設(shè)水資源實時監(jiān)控與管理信息系統(tǒng),以達到控制浪費的目的。

(3)在生態(tài)環(huán)境保護方面。增強對水資源的實時監(jiān)測和預(yù)警技術(shù),來保護水資源減少浪費;運用新一代衛(wèi)星遙感技術(shù)對水體濁度、水環(huán)境、生態(tài)條件等水資源問題的監(jiān)測,快速發(fā)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境遭到影響的原因,并且做好處理。

(4)大型公用基礎(chǔ)軟件和信息共享平臺建設(shè)?;A(chǔ)資料是進行所有創(chuàng)新性科學(xué)研究的根本和基礎(chǔ)。所以促進信息共享平臺的建設(shè)十分重要,通過共享來避免重復(fù)采集信息。對于水資源評價、監(jiān)測等適用性、專業(yè)性都很強的區(qū)域,可以推廣并管理一些專業(yè)的軟件,包括水文監(jiān)測分析、水資源評價、水資源調(diào)度、水資源管理等軟件,這樣就能充分利用軟件與網(wǎng)絡(luò)信息,提高水文資源的管理力度,從而提高水文水資源行業(yè)的水平。

二、水文水資源領(lǐng)域技術(shù)的推廣應(yīng)用

1、現(xiàn)代水文預(yù)報預(yù)測技術(shù)

現(xiàn)代水文預(yù)報預(yù)測技術(shù)的核心就在于提高水文預(yù)報預(yù)測的預(yù)見能力,從而從根本上解決水資源短缺、水環(huán)境污染和洪旱災(zāi)害。所以必須加強氣象與水文相耦合的預(yù)報預(yù)測技術(shù)的開發(fā)和推廣,并推進定量的氣象數(shù)值預(yù)報預(yù)測產(chǎn)品在水文領(lǐng)域中的應(yīng)用,以不斷提高抗旱、防洪、水環(huán)境變化等各項預(yù)報能力;并加強對臺風(fēng)、水雨情、天氣的預(yù)報預(yù)測工作。這些推廣技術(shù)包括氣象與水文相耦合的對降雨徑流中長期的預(yù)報技術(shù)、結(jié)合定量的氣象數(shù)值預(yù)報預(yù)測產(chǎn)品、基于新途徑和新技術(shù)的水文預(yù)報預(yù)測技術(shù)、基于分布式水文模型和天氣雷達測雨信息源的實時天氣預(yù)報。

2、惡劣自然條件下水文測報技術(shù)

建設(shè)適應(yīng)高山峽谷、高寒缺氧無人區(qū)自動水文測報站,需要研究和推廣適應(yīng)惡劣自然條件下的水文測報技術(shù)。近年來我國自然災(zāi)害頻繁發(fā)生,迫切需要推廣適用于重大自然災(zāi)害或突發(fā)水事件地區(qū)和環(huán)境惡劣、條件復(fù)雜下的水文應(yīng)急監(jiān)測自動測報裝置,為調(diào)度決策部門的應(yīng)急決策和指揮調(diào)度服務(wù)。

3、水文信息的監(jiān)測、傳輸技術(shù)

能夠準(zhǔn)確及時的對水雨情和水質(zhì)、旱情等狀況進行監(jiān)測預(yù)警的技術(shù)和設(shè)備,并且是具有較高的效率,操作簡便,靈敏度高的技術(shù)進行推廣,以滿足社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展,實現(xiàn)抗旱防洪減災(zāi)目標(biāo)的要求。這些推廣技術(shù)包括水文信息的監(jiān)測傳感器、遠程傳輸、信息采集、數(shù)據(jù)管理、處理和分析的技術(shù)與設(shè)備、地下水溫度和水位等自動監(jiān)測的技術(shù)與設(shè)備;河湖水質(zhì)的在線自動監(jiān)測的技術(shù)與設(shè)備,依靠衛(wèi)星遙感信息進行大范圍的土壤墑情的實時監(jiān)測分析技術(shù)與設(shè)備等。

4、水資源的合理配置與調(diào)度技術(shù)

通過健全水資源流域的調(diào)整體系,相關(guān)技術(shù)及設(shè)施的推廣,從而實現(xiàn)從單一的水利工程調(diào)度跨越到跨流域或全流域多水源(過境水、地下水、地表水)的統(tǒng)一配置和調(diào)度技術(shù),以解決生態(tài)隱患、供水安全與防洪目標(biāo)等。使水資源得到合理規(guī)劃、科學(xué)的管理。這些推廣技術(shù)包括了跨流域生態(tài)改善與應(yīng)急輸水監(jiān)測技術(shù)、流域工程體系中多目標(biāo)聯(lián)合調(diào)控的技術(shù)、區(qū)域地下水的修復(fù)與保護技術(shù)研究、半干旱和干旱地區(qū)的地下水?dāng)?shù)值的模擬及其水資源的優(yōu)化配置等。

結(jié)束語

水資源作為經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要條件,是人類得以生存的基本條件。但是隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,加上人們的不節(jié)制,導(dǎo)致現(xiàn)在水文水資源的可持續(xù)再生受到威脅。因此,必須對水文水資源技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用予以高度地重視,要認清水文水資源技術(shù)在我國發(fā)展的實際。我國的水文水資源科研領(lǐng)域?qū)鎸σ粋€又一個的難題以及挑戰(zhàn),因此,在水資源開發(fā)與利用中,不能單純的停留在經(jīng)濟開發(fā)與利用上,相關(guān)技術(shù)的發(fā)展要同實際的需求相適應(yīng),要從環(huán)境、生態(tài)價值等方面齊抓,這樣才能推動水資源可持續(xù)發(fā)展,為全面小康社會的實現(xiàn)提供扎實的基礎(chǔ)和技術(shù)性保障。

參考文獻

[1] 楊連春.淺議我國水文水資源領(lǐng)域技術(shù)需求分析及推廣應(yīng)用[J].河南科技,2013,(12):215.

篇4

關(guān)鍵詞:有色金屬 找礦方法 地質(zhì)

一、前言

實現(xiàn)加強有色金屬礦山地質(zhì)找礦的突破,不僅是為了發(fā)展我們國家的國民經(jīng)濟,也是鞏固我國在有色金屬礦山地質(zhì)找礦方面的國際地位的迫切需求。為了使我國地質(zhì)勘探方面的實力能夠得到快速有成效的增強,國務(wù)院在2006年出臺了《關(guān)于加強地質(zhì)工作的決定》。在國家政策的指導(dǎo)下,地質(zhì)工作者們的責(zé)任更加重大,要達到的要求也更高。加強有色金屬礦山地質(zhì)找礦是整個地質(zhì)找礦工作改革發(fā)展的重要一環(huán),但是隨著有色金屬勘查工作方面的程度不斷加深,露出地表的和近地表的有色金屬礦產(chǎn)愈越來越少。這就需要我們把找礦的目標(biāo)從已經(jīng)大體查明的第一深度空間轉(zhuǎn)變到更深的第二深度空間。

二、需要改進的方法

1、創(chuàng)新理論,更新觀念

鑒于前言所提到的,為了緩解有色金屬礦產(chǎn)的資源危機,那么就要加強深部的有色金屬礦產(chǎn)勘探力度。深部找礦在現(xiàn)有的各項技術(shù)條件下是可以實施的,而且其理論和觀念與我國的可持續(xù)發(fā)展理念相符。

鑒于深部找礦是一個比較新的課題,發(fā)現(xiàn)并勘探到深部的資源對于我們來說還是個非常大的挑戰(zhàn)。這就要求我們在實際工作中不斷學(xué)習(xí),不斷總結(jié),不斷創(chuàng)新。對已發(fā)現(xiàn)的深部礦床的區(qū)域地質(zhì)背景、成礦條件(物質(zhì)來源、構(gòu)造條件)、成礦作用、礦體特征加以研究,不斷完善資料、提高認識、總結(jié),形成成礦模式,為以后深部找礦工作提供科學(xué)依據(jù)。認真地學(xué)習(xí)國內(nèi)國外深部找礦的相關(guān)理論和借鑒先進的找礦技術(shù),只有不斷提高認識、不斷創(chuàng)新理論,才能在深部找礦中取得突破。

2、理論與實踐相結(jié)合

在找礦工作中僅僅有了新的觀念和理論還是不夠的,還需要能夠靈活運用。對于礦床學(xué)乃至所有的科學(xué)領(lǐng)域,無論是理論還是實踐都是很重要的。對于做有色金屬礦產(chǎn)勘探開發(fā)的地質(zhì)工作者來說,理論與實踐的結(jié)合是做好工作所必不可少的。而在現(xiàn)今的實際工作和科研中,最常見的一個不好現(xiàn)象就是只重理論而忽視實踐的重要性。一些典型的行為表現(xiàn)在:對于全面闡釋有色金屬勘探過程中的實際現(xiàn)象、全面研究有色金屬礦產(chǎn)特征的成果很少;很重視論文的發(fā)表,而忽略實際生產(chǎn)工作中的應(yīng)用情況和實踐檢驗中是否合理的情況。而與此相反的是,有些前線工作者擁有豐富的經(jīng)驗,但是卻不注意隨時更新自身的知識儲備,不注意補充最新的理論知識,這都不利于找礦工作的發(fā)展。

有鑒于以上的種種現(xiàn)象,本文提出了以下一些改進措施:①堅持生產(chǎn)學(xué)習(xí)科研相結(jié)合,實踐證明,這在大多數(shù)科學(xué)領(lǐng)域都是非常有效的方法,在我們有色金屬礦產(chǎn)勘探領(lǐng)域,也有著十分明顯的效果;②對于個人評價,應(yīng)該結(jié)合理論成果和實踐成果,對有色金屬勘探研究領(lǐng)域取得的成果應(yīng)該分成兩種:一種是理論上的創(chuàng)新,一種是實際工作中有重要的發(fā)現(xiàn),兩者不應(yīng)該只取其一,應(yīng)該齊頭并進,都考慮到個人評價當(dāng)中;③對于新進單位的年輕人,應(yīng)該先全面培養(yǎng)其綜合科研能力,可以先接觸一下深入研究的綜合性的科研項目,全面打好地質(zhì)方面的基礎(chǔ)能力,為未來培養(yǎng)長久人才;④對于前線工作者,可以定期或者不定期的組織各種培訓(xùn)課程,或者多提供一些去高校進修的機會,這樣可以使第一線的找礦工作者不僅擁有豐富的經(jīng)驗,還能提高他們的學(xué)術(shù)水平,豐富最新的理論知識,將他們培養(yǎng)成更高一級的地質(zhì)人才。

3、勘查技術(shù)的創(chuàng)新

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種勘探技術(shù)也不斷創(chuàng)新,如地球物理勘探技術(shù)等。傳統(tǒng)的地球物理勘探是以重磁電法、激發(fā)極化法等作為主要的工作方法,而隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,傳統(tǒng)地球物理勘探方法也有了很大的發(fā)展,各種地球物理勘探的新方法和技術(shù)推陳出新。主要包括三維地震技術(shù)、地面高精度重力勘查技術(shù)、地面高精度磁測技術(shù)、地面瞬變電磁法勘查技術(shù)、可控源音頻大地電磁法、頻譜激電法、井中聲波透視法技術(shù)、地下電磁波法等[1,2]。

同樣,計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展也促進了數(shù)學(xué)地質(zhì)方法的發(fā)展;遙感技術(shù)也是勘探的重要手段之一,新型傳感器的出現(xiàn)、工作頻率向全波段的延伸、圖像處理技術(shù)的不斷提高,使得遙感技術(shù)在找礦中的作用不斷增大。

以上只是其中的幾個例子,種種勘查技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新,帶來的是有色金屬地質(zhì)找礦工作取得的成果越來越大,找礦效率越來越高。所以我們要不斷尋找更新、更完善的勘查技術(shù),使之為我們的深部地質(zhì)找礦服務(wù)。

4、加大資金投入

兵馬未動,糧草先行。充足的資金對于任何一項科學(xué)研究都是必不可少的,何況是地質(zhì)勘探這么一個高投入高風(fēng)險的行業(yè)。只有有了充足的資金,才能吸納最杰出的地質(zhì)人才,才能使用更先進的勘探設(shè)備,得到最全面的地質(zhì)資料,得到更好的勘探效果。

但是這里的加大資金投入并不是盲目的、浪費的,而是要用在刀刃上的。必須提前做好完善的預(yù)算,保證??顚S茫_保每一分錢都用得恰到好處。對于必需大量資金投入的地方絕不吝嗇,對于可以節(jié)省開支的地方也絕不浪費,這樣才能使資金的投入和取得的成果成正比。

5、建立和健全鼓勵創(chuàng)新的地質(zhì)人才開發(fā)機制和管理體制

對任何行業(yè)來說,人才都是核心,地質(zhì)找礦工作也是如此,培養(yǎng)和鼓勵優(yōu)秀的地質(zhì)人才,也是不可忽視的一個措施。比如可以改善一線工作者的工作條件,提高野外出工的工資補貼;可以建立更完善的工資分配或者獎勵制度,使收入分配更合理,按所取得的成果大小和貢獻比例來分配;還應(yīng)該加強地質(zhì)人才的專業(yè)能力和業(yè)務(wù)能力培養(yǎng),培育創(chuàng)新型的新時代地質(zhì)工作者。只有充分培養(yǎng)和利用各層次的人才,才能更好地促進找礦事業(yè)的發(fā)展。

篇5

航道就是在湖泊、港灣等水域里為船舶提供安全的航行通道。而港口則是為船舶的??亢桶踩M出提供的有利條件。航道作為港口水域布局的一個重要方面,其規(guī)劃合理性對提高港口水域通航安全和效率有很大作用。本文就從航道港口的泥沙淤泥問題、航道選線和航道寬度設(shè)計、防波堤結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面進行探討。

關(guān)鍵詞

港口航道 相關(guān)問題 探討

前言

隨著全球經(jīng)濟同益一體化,國際貿(mào)易發(fā)展迅速,我國進出口貿(mào)易總額的年均增長率已超過15%,國內(nèi)貿(mào)易流通量也成倍上升。而港口碼頭等基礎(chǔ)設(shè)施作為物流的關(guān)鍵節(jié)點,承受著日益繁重的壓力,由于緊靠陸域腹地,具有深水航道的沿岸資源日益稀缺,為了緩解供需壓力,在離岸、近海島嶼上修建大型深水港口碼頭以及相應(yīng)航道的建設(shè)成為一種必然的趨勢。

一、解決港口、航道泥沙淤泥的方法

1、水流泥沙數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用

與先進的國際水平相比,國內(nèi)水流泥沙數(shù)學(xué)模型及計算機的應(yīng)用雖然起步比較晚,但是進步的速度卻非常快,尤其是在20世紀90年代后,在這方面的進展就更加突飛猛進。以廣州港為例,解決它的泥沙淤泥問題,必須用到這種技術(shù)。它是基于TK一2D軟件的二維潮流數(shù)學(xué)模型而建立的。二維潮流的基本方程包括連續(xù)性方程和動量方程。而基本方程的定解條件包括邊界條件和初始條件。對于邊界條件來講,要取開邊界流速、潮位的實測、分析值,固邊界則取流速的法向分量為零。對于初始條件,流速一律取零值,潮位則取初始時刻的值。

數(shù)值的計算方法,則是基于三角形網(wǎng)格的有限差分數(shù)值方法,在時間方向上采用向前差分格式,空間導(dǎo)數(shù)則是采用顯示離散格式。

計算的確定和網(wǎng)格剖分,首先要確定整個計算區(qū)域的范圍。南邊界在大萬山島以南的緯度線,北邊界在虎門附近的緯度線,西邊界的精度線,東邊界的精度線以及東西的距離、南北的距離。整個計算域包括伶仃洋西四口門、香港水道、伶仃洋外萬山群島。用不規(guī)則的三角形網(wǎng)格剖分計算域,考慮大大小小的島嶼一并計算在內(nèi)。三角形網(wǎng)格能夠較好地概括了伶仃洋內(nèi)外復(fù)雜的海岸線、島嶼和地形特征。能夠計算出最大空間的步長、最小空間步長、三角形網(wǎng)格節(jié)點、三角形的單元個數(shù)。模型的外海開邊界潮位資料是由中國近海潮汐模型chinatide計算確定。

最后進行模型驗證,如果模型的驗證值和實際的測量值能夠基本吻合,漲落潮流態(tài)與海區(qū)地形輪廓相符,那么這個驗證就是成功的??梢詰?yīng)用本模型對海區(qū)內(nèi)各種工程方案的潮流場進行模擬計算分析。

2、其他高新科技解決的方法

遙感技術(shù)的應(yīng)用。衛(wèi)星遙感技術(shù)是一門新型的高新技術(shù),目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于社會經(jīng)濟各個領(lǐng)域中。近年來,研究人員在原有的工作基礎(chǔ)上,遵循以應(yīng)用研究為重點、緊密結(jié)合工程實際的原則,不斷地改進遙感模型及其分析技術(shù),建立并且完善了泥沙含沙量遙感定量分析模式,對珠江崖門口等河口海岸地區(qū)在不同季節(jié)的漲落潮流特點、泥沙的來源、懸沙分布特點及運移特點進行追蹤分析研究,逐步提高了精度。然后根據(jù)實際情況設(shè)置港口位置,以及如何排沙排泥。

二、航道選線和航道寬度設(shè)計

航道選線

航道選線要貫徹操船安全、挖方量少、施工期短、疏浚維護方便和投資省等技術(shù)經(jīng)濟合理原則,為了有助于航道設(shè)計者掌握選線方法,建議有關(guān)選線設(shè)計的布置原則和要求如下:

(1)布置進出港航道選擇航線方案時,應(yīng)首先按設(shè)計階段要求進行地形水深測量,水文氣象觀測和地質(zhì)地貌勘查以及研究分析工作,在滿足港口總體規(guī)劃的前提下,根據(jù)地形條件盡量多利用天然水深選擇較短航道,避免大量開挖巖石、暗礁和底質(zhì)不穩(wěn)定的淺灘,并對航道的泥沙回淤做出論證。

(2)為保證船舶在航道中安全方便進出港口,滿足良好的操船作業(yè)條件,提高航道通過能力,航道軸線的平面布置應(yīng)符合以下要求:①航道的軸線應(yīng)該盡量順直,避免“s”行彎轉(zhuǎn)向。②航道需要轉(zhuǎn)向時,轉(zhuǎn)向角應(yīng)爆量控制300以內(nèi),超過300時可根據(jù)具體條件適當(dāng)加大轉(zhuǎn)彎半徑,加寬航道,減小航速或使用拖輪助航。應(yīng)避免多次轉(zhuǎn)向,但當(dāng)航道較長又受地形限制,必須要轉(zhuǎn)幾次彎才能進港、出港時,要根據(jù)船舶性能、噸級大小、航道斷面尺度、導(dǎo)助航設(shè)施和自然條件等,除減小轉(zhuǎn)向角外,還應(yīng)滿足轉(zhuǎn)彎前調(diào)整修正船位的直線段和兩次轉(zhuǎn)彎間的直線段長度要求。④防波堤口門前的航道應(yīng)直線布置,若受地形條件限制有彎道時,其直線長度可按上述兩次轉(zhuǎn)彎間的直線長度要求控制。⑤防波堤口門內(nèi)進出港航道與轉(zhuǎn)頭水域連接時最好按直線布置,并應(yīng)該滿足制動距離要求。對于進口門后必須轉(zhuǎn)向的航道,其轉(zhuǎn)彎半徑建議為5L~8L。⑥航道軸線與橋墩,燈塔和觀測平臺等固定設(shè)施靠近時,由于受風(fēng)和水流的影響,改變了建筑物周圍的流場,破壞了航道上水流和風(fēng)流狀態(tài),使船舶經(jīng)過這些設(shè)施時候發(fā)生偏航,為了消除這些影響,一般航道邊線與固定設(shè)施之間要大于3.5倍設(shè)施的寬度。⑦航道通過橋梁等狹窄水域時,其兩側(cè)航道應(yīng)各有5米直線長度,以滿足調(diào)整船位對標(biāo)進線的要求。

(3)河口航道選擇原則。根據(jù)河口地區(qū)的自然條件,選擇最優(yōu)的航道位置,使航道易于維持通航,因為便于安全操船是河口港的中心問題。①對于河口上游的近口段選槽定線問題,應(yīng)本著維持原來的水力狀態(tài),沿著河道中主流沖刷的深槽布線,保持彎道河勢,順應(yīng)水流的自然流態(tài),有利于航槽穩(wěn)定。②要保證通航條件,必須采取工程措施,加強落潮流,沖刷航道,維持航深。③沿落潮主流路選擇航道軸線,然而航槽較穩(wěn)定,挖方量少,容易采取工程措施,滿足通航要求。④我國北方冬季港口選擇航道方位時,要注意研究冬季封港冰況,包括封港時間,岸冰和浮冰的出現(xiàn)和消失時間。⑤航道選線應(yīng)該設(shè)置制造簡單,維修方便,使用安全可靠的導(dǎo)助航設(shè)施和標(biāo)志。

2航道寬度

航道寬度是指設(shè)計低水位或乘潮水位時航槽斷面設(shè)計水深(一般為公告水深,不含備淤深度)處兩底邊線之間的寬度。

2. 1航跡帶寬度

船舶在航道上行駛受風(fēng)、流影響,其航跡很難與航道平行,即使是在無風(fēng)、流狀態(tài)下行駛,由于螺旋槳的致偏作用,即使操正舵時也會使得船舶旨向左或向右偏轉(zhuǎn)。船舶需要不斷地操縱舵角才能保持航向,故其航跡是在導(dǎo)航中線左右擺動呈蛇行路線。經(jīng)驗得出航跡帶寬度一般在2.OB~4.5B的范圍內(nèi)。

2. 2船舶間寬度

船舶相遇錯船時,為了防止船吸現(xiàn)象,保證安全,兩航跡帶間內(nèi)側(cè)應(yīng)該留有一定距離。兩船間的相互作用,主要受船型尺度、兩船間距、航速、兩船的尺度比例、速度比例和操船性能等因素影響,通??煞纸鉃榇暗臋M向作用力和回轉(zhuǎn)力矩,橫向力隨兩船相對位置不同而有大小和方向上的變化,在有吸引力作用時,因為船舶對橫向移動的抵抗力大,所以除兩船速度差很小而長時間并行的情況外,其影響較回轉(zhuǎn)力矩小,可以忽略不計。至于回轉(zhuǎn)力矩,尤其是向內(nèi)側(cè)的回轉(zhuǎn)力矩極為重要,回轉(zhuǎn)力矩將使得兩船均向內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)向而相互急劇靠近??梢詤⒖即罅靠蒲薪Y(jié)果來研究如何測量兩船間最小安全距離。

2. 3船舶與航道底邊間的富裕間距

人工開挖的航道,由于航槽內(nèi)外水深差形成航槽壁,船舶在這樣狹窄的航道內(nèi)航行,為了防止船舶因為岸吸現(xiàn)象擦壁或擱淺,減少操船困難,必須與槽壁保持一定距離。根據(jù)總結(jié),模型試驗和實船航行實踐表明,岸吸現(xiàn)象與下列因素有關(guān):(1)越近岸壁航行越激烈,過于接近則很難保向。(2)水道寬度越窄越激烈。(3)航速越高越明顯。(4)水深越淺越明顯。(5)船型越肥大越明顯。

當(dāng)航道較長,導(dǎo)標(biāo)靈敏度(方位疊標(biāo)導(dǎo)航時,船上測者能夠發(fā)現(xiàn)疊標(biāo)標(biāo)志錯開時船舶偏離疊標(biāo)線的最小距離)不易控制,船舶定位困難和自然條件特別惡劣時,航道寬度可適當(dāng)加寬,相反情況可以縮窄。典型雙向航道寬度約為8倍船寬,單向航道寬度約為5倍船寬。此外船舶在航道彎曲段航行,由于船舶在轉(zhuǎn)向時飄動和必須以投影寬度通過彎道,要求的寬度比直線段大。需要加寬的數(shù)值與轉(zhuǎn)向角和轉(zhuǎn)彎半徑R,可采用規(guī)范建議的圖解法進行設(shè)計,設(shè)計中主要有兩種方法,切角法與折線切割法。其中,切角法確定航道的轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)邊緣,通過兩次轉(zhuǎn)向,每次轉(zhuǎn)半個預(yù)定轉(zhuǎn)向角,最終達到轉(zhuǎn)向的目的。折線切割法確定航道內(nèi)側(cè)邊緣,通過n次轉(zhuǎn)向,每次轉(zhuǎn)向/n,最終達到轉(zhuǎn)向的目的。

三、防波堤結(jié)構(gòu)設(shè)計

根據(jù)近海島嶼上的特殊性,及帶來的風(fēng)險因素,在工程設(shè)計別注重了海堤設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的合理確定、海堤抗浪性能研究、堤前護底研究及深水海堤新型結(jié)構(gòu)型式的研究和探索。

3.1防波堤建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的合理確定

設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)尤其是堤頂越浪量的控制又直接決定著本工程的經(jīng)濟造價。因此,因地制宜地結(jié)合工程擬建地實際的地形、地貌、工程總平面布置,提出不同時期合適的堤前設(shè)計波浪要素和合適的堤頂越浪量則顯得至關(guān)重要。我們從以下三個方面著手來分析、解決這個問題。

1.利用工程總平面布置的有利因素合理降低堤前設(shè)計波高及防波堤的標(biāo)準(zhǔn)在本防波堤工程海側(cè)lOOm處將建成前沿線長1700m寬55m的能靠泊10萬噸級集裝箱船(第六代國際集裝箱船)的高樁梁板式碼頭平臺。在該碼頭平臺建成后,也就是防波堤工程的使用期,波浪受到碼頭平臺這個“透空式防波堤”的阻擋削減后,波能將大大減少,波浪將均被破碎,對防波堤的沖擊也將相應(yīng)減少。因此,在防波堤工程的使用期可以采用受到透空式防波堤阻擋削減后的波要素來進行設(shè)計計算。從長遠來講,由于碼頭平臺建設(shè)改變了原來的水流動力環(huán)境,碼頭岸側(cè)的堤前海域在碼頭平臺建成使用期內(nèi)還會大量淤積,這對消浪也大有好處。

2.充分利用工程的總進度計劃安排和后方陸域原有的有利地形地貌條件來合理降低防波堤的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),防波堤施工期間堤頂可以允許適當(dāng)越浪,防波堤工程的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)可適當(dāng)降低。

3.仔細研究使用期的港區(qū)布局和排水設(shè)施來優(yōu)化堤的結(jié)構(gòu),采取合理的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn):

在防波堤工程的使用期,根據(jù)港區(qū)規(guī)劃,防波堤與堆場之間有一條30m寬的港區(qū)道路,加上港區(qū)內(nèi)四通八達的道路交通系統(tǒng),能滿足防汛的要求,從節(jié)省工程投資的角度出發(fā),可不考慮在堤頂另設(shè)防汛專用通道,僅在防波堤頂部外側(cè)設(shè)置一道穩(wěn)定堅固的防浪墻,對防浪墻的高度也可不作限制。按照浙江省海塘規(guī)范要求,防浪墻頂標(biāo)高按下式確定:

Zp=Hp+Rf+h (3-1)

式中:zp――防浪墻頂標(biāo)高

Hp――設(shè)計高水位

Rf――設(shè)計波浪爬高

h――安全超高

考慮到防波堤后方陸域地面標(biāo)高較高,在設(shè)計條件下,少量越浪是允許的,故設(shè)計波浪爬高按相應(yīng)于設(shè)計位下,設(shè)計有效波高H13%產(chǎn)生的波浪爬高R13%來確定,經(jīng)計算,R13%約為2.5m。根據(jù)規(guī)范,允許越浪的防波堤工程安全超高取0.4m,則防浪墻頂標(biāo)高為+5.57+2.5+0.4=+8.47m,取+8.50m,越浪量為0.04m3/m.S,滿足規(guī)范要求,越浪量也不小,但可采取堤后設(shè)置排水溝的方案予以解決。

3.2防波堤的結(jié)構(gòu)選型

海島地域地質(zhì)條件較為特殊,具有鮮明的特點。比如大榭某集裝箱碼頭防波堤區(qū)域地基條件差,表層為淤泥質(zhì)粘土,壓縮性大,強度低,且豎向分布深厚。同時防波堤區(qū)域灘面標(biāo)高―2~―3m之間,灘面低,波浪大,具有典型的深水防波堤結(jié)構(gòu)。宜選用斜坡式結(jié)構(gòu)。相對而言,具有對地基承載力要求低、對地基沉降變化適應(yīng)性強、消浪效果好,對于深水區(qū)域的不利環(huán)境條件具有更好的適應(yīng)性。

結(jié)束語

隨著對外經(jīng)濟的發(fā)展,內(nèi)河航運、港口發(fā)揮著越來越重要的作用,所以在航道、港口建設(shè)方面我們要提高技術(shù)水平,確保更大收容量的同時,保證安全、合理。

參考文獻

《港口工程技術(shù)規(guī)范》,人民交通出版社,2002

篇6

關(guān)鍵詞:機動車;尾氣;檢測技術(shù);污染;防治措施

我國目前的經(jīng)濟發(fā)展速度較快,工業(yè)化進程也在不斷推進。機動車在我國的數(shù)量正在大幅增加,機動車的使用不僅方便了人們出行,也帶動了相關(guān)經(jīng)濟的快速發(fā)展。但是,機動車在運行過程中會排放大量尾氣,不僅污染環(huán)境,還給人們的身體健康造成嚴重影響。因此,采取相關(guān)技術(shù)對尾氣排放進行檢測,并做好相應(yīng)的污染防治工作就具有重要的現(xiàn)實意義。

一、機動車尾氣的主要檢測技術(shù)

1.室外檢測。在機動車尾氣的主要檢測技術(shù)中,室外檢測技術(shù)目前應(yīng)用效果較好。室外檢測技術(shù)主要應(yīng)用的是先進的遙感技術(shù),將紫外線光譜等與遙感技術(shù)相結(jié)合,對機動車排放的尾氣中不同物質(zhì)成分及其各自比例進行檢測。室外檢測技術(shù)在應(yīng)用的過程中,可以在機動車正常運行的過程中進行,不僅檢測的速度比較快。還具有較強的自動化性質(zhì),因此目前受到了比較廣泛的關(guān)注。但是需要注意的是,室外檢測技術(shù)在應(yīng)用過程中,對于室外環(huán)境有較高要求,受環(huán)境因素的影響較大。與此同時,室外檢測技術(shù)一般僅可以用于檢測機動車的尾氣濃度,具有一定程度的限制性,應(yīng)用范圍比較有限。

2.車載尾氣技術(shù)。車載尾氣技術(shù)也是機動車尾氣的檢測技術(shù)之一,該項技術(shù)在應(yīng)用過程中主要是利用了便攜式技術(shù),將該技術(shù)與機動車尾氣檢測相結(jié)合,可以實現(xiàn)對機動車尾氣的不同參數(shù)的檢測。在該項技術(shù)的應(yīng)用過程中,相關(guān)人員可以對機動車運行過程中的環(huán)境數(shù)據(jù)進行實時模擬,這樣,車載尾氣檢測技術(shù)就可以對機動車在運行中的不同環(huán)境、不同路段、不同時間排放出的尾氣進行檢測,保證機動車尾氣檢測的整體效果。該項技術(shù)在應(yīng)用過程中,具有較高的精準(zhǔn)程度,所檢測到的相關(guān)數(shù)據(jù)具有極強的可靠性,還能降低相關(guān)檢測人員的工作強度,提高尾氣檢測的效率。因此,車載尾氣檢測技術(shù)在具體應(yīng)用中的效果較好,并且具有極為廣闊的發(fā)展前景。

3.底盤檢測。除了上述兩種尾氣檢測技術(shù)之外,底盤檢測技術(shù)也是較為常用的一種,是比較傳統(tǒng)的檢測技術(shù)。該項技術(shù)主要可以用于實驗室檢測,相關(guān)人員可以將底盤測功機與相應(yīng)的儀器設(shè)備配合使用,假想機動車在運行過程之中,以此對機動車排放出的尾氣進行檢測。底盤檢測技術(shù)目前仍被廣泛應(yīng)用,可以幫助相關(guān)人員去收集機動車的尾氣排放數(shù)據(jù)等,具有較好的應(yīng)用效果,值得一提的是,底盤檢測技術(shù)一般是在機動車固定形式的狀態(tài)下得以應(yīng)用的,對于機動車實時運行中的尾氣排放無法進行及時檢測。

二、機動車尾氣的污染防治措施

在分析了機動車尾氣的主要檢測技術(shù)之后,就需要針對尾氣排放帶來的環(huán)境污染加以分析,以此探討機動車尾氣的污染防治措施。

1.加強環(huán)保檢測。相關(guān)部門若想對機動車尾氣的污染進行防治,首先就需要加強環(huán)保監(jiān)測。早在2000年,我國相關(guān)部門就在《污染防治法》中明確規(guī)定了機動車的環(huán)保檢測應(yīng)當(dāng)與其安全檢測工作同時進行,但是在2014年頒布的相關(guān)條例中,則不再要求相關(guān)部門強制性進行環(huán)保檢測,這樣就導(dǎo)致機動車尾氣的污染防治工作無法得到有效保證。因此,在上述背景下,目前我國機動車尾氣的污染防治工作,就需要相關(guān)部門加強環(huán)保檢測。我國有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)針對機動車尾氣帶來的環(huán)境污染來制定相應(yīng)的法律、法規(guī)、條例等,將機動車尾氣的環(huán)保檢測列為其中的重要內(nèi)容。此外,在相關(guān)法規(guī)的制定過程中,有關(guān)部門還需要對機動車尾氣的環(huán)保檢測進行硬性規(guī)定與強制性要求,要求下屬檢測部門對環(huán)保檢測與安全檢測一視同仁,未通過環(huán)保檢測的機動車不能允許其進行行駛。只有加強環(huán)保檢測,才能為機動車尾氣排放的污染防治工作奠定堅實基礎(chǔ),確保后續(xù)的各項防治措施可以得到有效實施,保證機動車尾氣污染防治工作的順利進行。

2.嚴禁劣質(zhì)燃料的生產(chǎn)、使用。機動車的運行離不開燃料的使用,但是,目前我國對于機動車燃料的生產(chǎn)及具體使用缺乏監(jiān)管力度,導(dǎo)致大量的劣質(zhì)燃料流入市場,進而使機動車尾氣的排放造成嚴重的環(huán)境污染。劣質(zhì)燃料的使用,對于機動車內(nèi)部的供油系統(tǒng)、運行系統(tǒng)、安全系統(tǒng)等都有很大影響,不僅無法保證機動車的運行壽命,還會排放出大量的有毒、有害物質(zhì),影響我國環(huán)境。因此,相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)在機動車尾氣的污染防治工作中對機動車燃料加強監(jiān)管,嚴格控制燃料的生產(chǎn)來源及具體流向,對機動車燃料生產(chǎn)企業(yè)進行定期檢查,并將檢查情況及時公布。對于生產(chǎn)劣質(zhì)燃料的企業(yè),有關(guān)部門要加強監(jiān)管,加大處罰力度,嚴禁劣質(zhì)燃料流入機動車市場。

3.加強環(huán)保宣傳。機動車尾氣排放帶來的環(huán)境污染之所以在我國長期得不到有效解決,還與我國民眾的環(huán)保意識較差有較大關(guān)系,因此,相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)在全社會范圍內(nèi)開展環(huán)保宣傳,讓人們意識到機動車尾氣污染的嚴重性。某市為了對機動車尾氣帶來的環(huán)境污染進行有效防治,十分重視環(huán)保宣傳工作。該市交通部門在每個月都會開展“無車日”,并且向市民介紹機動車尾氣污染的嚴重危害,讓市民意識到低碳交通的重要價值。該市交通部門還與各大媒體合作,向市民宣傳公共交通的好處,并且向市民宣傳自行車出行的重要價值。此外,在環(huán)保宣傳工作中,該市有關(guān)部門還大力推廣尾氣排放量低、環(huán)保性能較好的機動車型,鼓勵市民積極購買,并按照國家相關(guān)部門制定的標(biāo)準(zhǔn)給予市民補貼優(yōu)惠。由于該市長期宣傳機動車尾氣污染的危害,該市的市民切實認識到了防治機動車尾氣污染的重要性,并自覺乘坐公共交通出行,機動車駕駛員也自覺抵制劣質(zhì)燃料,保證了該市機動車尾氣污染防治工作的整體效果。

4.嚴格規(guī)定尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)。我國目前很多城市的機動車數(shù)量都在大幅增加,有些城市甚至已經(jīng)對機動車的購買采取了限號、搖號等措施,但是收效甚微。在此背景下,即便機動車尾氣的排放沒有超標(biāo),過多的機動車數(shù)量也會導(dǎo)致尾氣排放給環(huán)境帶來嚴重污染。因此,我國相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)根據(jù)目前機動車發(fā)展的實際狀況,嚴格制定尾氣排放的具體標(biāo)準(zhǔn),并對尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)進行嚴格的監(jiān)管,確保機動車尾氣排放在可控范圍之內(nèi),實現(xiàn)尾氣污染的有效防治。

三、結(jié)語

機動車在運行中排放出的大量尾氣含有很多有毒、有害物質(zhì)成分,給我國的環(huán)境保護等工作帶來了嚴重的影響。因此,需要相關(guān)部門加強對機動車尾氣的檢測,一般來說,常用的尾氣檢測技術(shù)為室外檢測、車載尾氣檢測等方法。在此基礎(chǔ)之上,相關(guān)部門還需要加強機動車尾氣的污染防治工作,確保將機動車尾氣帶來的環(huán)境污染程度將至最低,切實保護我國環(huán)境。

參考文獻:

[1]游大龍,胡濤,鄭芳,馬哲河,羅李.機動車尾氣污染與防治措施研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2015(01).

篇7

關(guān)鍵詞:三維景觀建模;SketchUp;ArcGIS;數(shù)據(jù)模型

中圖分類號:P208 文獻標(biāo)識碼:A

文章編號:1674-9944(2013)01-0258-03

1 引言

隨著計算機技術(shù)、GIS技術(shù)、遙感技術(shù)、影像處理技術(shù)的發(fā)展,三維景觀建模技術(shù)也開始逐步興起并廣泛的出現(xiàn)在人們的視野中,擁有良好的發(fā)展前景。目前常用的三維景觀建模方法有三維圖形庫OpenGL或虛擬現(xiàn)實建模語言VRML等構(gòu)建三維模型,以及使用模型軟件AutoCAD、3DMAX、ImaGIS建立模型,前者可根據(jù)用戶的需要方便地實現(xiàn)各種功能,但對建模者的操作能力要求高,操作復(fù)雜;后者則操作簡單,易于掌握,建模效率高,但在功能的實現(xiàn)和效果方面有所不足[1]。

利用SketchUp軟件構(gòu)建虛擬城市三維景觀的方法,界面簡潔,易學(xué)易用,完全避免了其他設(shè)計軟件的復(fù)雜性;此軟件可以為表面賦予材質(zhì)、貼圖,使用者能方便地實現(xiàn)從二維平面圖形到三維模型的設(shè)計,更大大降低構(gòu)建大規(guī)模三維景觀所花費的時間和精力[2]。利用SketchUp與ArcGIS結(jié)合構(gòu)建三維景觀建模的方法,為目前三維景觀建模提供了一條方便、快捷、有效的技術(shù)路線。

本文探討了如何利用ArcGIS與SketchUp合作構(gòu)建景觀模型的方法,詳細闡述了數(shù)據(jù)來源以及數(shù)據(jù)處理的過程,以及在SketchUp進行景觀模型的構(gòu)建以及紋理貼圖,并以某校園為例建立三維景觀模型圖。利用SketchUp與ArcGIS進行數(shù)據(jù)處理時具有非常好的兼容性,較好的實現(xiàn)了兩種軟件的交互式合作。

2 研究思路

2.1 SketchUp與ArcGIS結(jié)合建模的技術(shù)優(yōu)勢

SketchUp是本文在三維建模和與ArcGIS交互的主要應(yīng)用軟件。雖然這兩種軟件使用的數(shù)據(jù)格式并不相同,致使數(shù)據(jù)不能無縫連接,但通過使用了SketchUp for ESRI插件便可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)格式的無縫連接。在SketchUp中,無需頻繁地切換坐標(biāo)系,在3D界面中繪制平面草圖,拉伸成三維,這是貫穿始終的交互生成的環(huán)節(jié)。有智能的繪圖輔助工具如平行、垂直、量角器等,可以輕松而又精確地繪制出二維圖形,再利用面拉伸工具實時地控制拉伸厚度[3]。在三維表現(xiàn)方面,除了傳統(tǒng)的材質(zhì)、燈光外,還提供了實時的三維空間虛擬漫游,實時硬件渲染、實時拖動式陰影布置等豐富的表現(xiàn)手段。

2.2 構(gòu)建三維模型的技術(shù)流程

三維景觀建模技術(shù)就是利用二維數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)重構(gòu)成三維模型,涉及到多種景觀模型,例如陸地、建筑物、公用設(shè)施、綠地、河流等種類。本文制作的三維景觀模型所需要的地形數(shù)據(jù)是由Google SketchUp 導(dǎo)出帶有坐標(biāo)的影像,將其以TIF格式導(dǎo)出后并加載到ArcGIS中進行數(shù)據(jù)處理,同時在矢量化過程中建立數(shù)據(jù)庫并添加高程數(shù)據(jù)設(shè)置坐標(biāo)系,然后將二維矢量地圖加載到SketchUp中進行三維模型的構(gòu)建與調(diào)整,使模型吻合實際地物位置,最后進行材質(zhì)貼圖并將三維模型構(gòu)造完畢以后到Google Earth上進行預(yù)覽(圖1)。

3 三維景觀建模

3.1 數(shù)據(jù)來源

由于組成三維景觀模型的兩大要素是幾何特征和紋理圖像特征。所以,三維景觀數(shù)據(jù)也是有描述三維空間實體幾何特征的數(shù)據(jù)和描述三維空間實體紋理圖像特征的數(shù)據(jù)這兩部分組成的。一般來說,前者主要是一些GIS矢量數(shù)據(jù);而后主要是基于像元灰度值的圖像數(shù)據(jù)或GIS柵格數(shù)據(jù)。具體而言,三維景觀數(shù)據(jù)主要包括三維地形、三維建筑數(shù)據(jù)、建筑物的紋理圖像數(shù)據(jù)以及地表其他客觀實體數(shù)據(jù)(如:路燈,樹木和草坪等)等[4]。二維平面圖和建筑物高度數(shù)據(jù)對于三維模型的質(zhì)量有著重要的影響。本文中需進行地形數(shù)據(jù)、材質(zhì)貼圖(建筑照片)的采集工作。

3.1.1 地形數(shù)據(jù)的獲取

三維地形數(shù)據(jù),通常是以數(shù)字高程模型 (DEM)數(shù)據(jù)為主。它在三維景觀的構(gòu)建中起著舉足輕重的作用。本文建模過程中使用的核心軟件Google SketchUp與Google Earth都是由Google的軟件,具有良好的兼容性與協(xié)作性,三維景觀的建模是建立在具有空間坐標(biāo)的底圖上的,底圖可以是遙感影像也可以是經(jīng)過校準(zhǔn)的矢量數(shù)據(jù),選擇由Google SketchUp 導(dǎo)出帶有坐標(biāo)的影像的好處是矢量化后不需要進行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換,可以直接導(dǎo)入Google SketchUp進行景觀模型的構(gòu)建。

3.1.2 材質(zhì)貼圖的采集

建筑模型的構(gòu)建需要的數(shù)據(jù)包括建筑物三維空間數(shù)據(jù)和紋理數(shù)據(jù)??臻g數(shù)據(jù)包括平面數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)。建筑物平面數(shù)據(jù),主要指的是建筑物在三維俯視圖中投影到地表平面的輪廓線。這樣可以利用現(xiàn)有的地圖數(shù)據(jù),從中提取這些輪廓線獲取,或進行測量獲取,用它們作為三維建筑物的底面。紋理數(shù)據(jù)主要是數(shù)碼相機拍攝建筑物的相片,經(jīng)過Photoshop等圖像軟件處理過后的圖像數(shù)據(jù)[3]。

3.2 數(shù)據(jù)處理

3.2.1 地形圖圖形處理及屬性編輯

在Google SketchUp中搜索建模對象,選中研究區(qū)域,導(dǎo)出帶有坐標(biāo)的影像并以TIF圖形格式加載到ArcGIS中,以供ArcMap矢量化使用。

在矢量化過程中需要新建各面狀要素圖層并添加高程值即“height”字段,類型為“float”。同時選擇WGS 1984 PDC Mercato 坐標(biāo)系統(tǒng)(投影坐標(biāo)里最常用的就是這個),在ArcGIS中進行矢量化過程通過功能鍵ArcCatalog 選擇路徑后建立“Personal Geodatabase”,并新建各面狀要素圖層,根據(jù)所添加的高程值便可在ArcGIS中計算出其他各要素的值。

3.2.2 紋理照片處理

拍攝實景照片時,就是將建筑物以及陸地、草地等景觀具有表象的局部特征提取出來,在SketchUp中用于紋理貼圖來表現(xiàn)虛擬的模型外觀。采集照片時,會出現(xiàn)一些問題使其不能直接應(yīng)用到三維建模中,如照片不可能從完全垂直建筑物表面的角度拍攝,透視關(guān)系和光照條件等因素的影響,在導(dǎo)入軟件前要對存在形變以及照片的色度、亮度出現(xiàn)差異的照片進行處理。處理的過程中需要利用Photoshop軟件,經(jīng)過亮度和飽和度的調(diào)整,拉伸變換、旋轉(zhuǎn)裁剪等處理最后實現(xiàn)模型的數(shù)據(jù)統(tǒng)一進一步進行貼圖[2,5]。

3.3 三維景觀模型的構(gòu)建與調(diào)整

SKP格式為Google SketchUp專用的SketchUp模型文件格式,將面狀要素圖層導(dǎo)出為SKP格式后即可在Google SketchUp加載,繼而進行三維景觀模型的構(gòu)建。導(dǎo)入模型后可能出現(xiàn)定位不準(zhǔn)確的情況,根據(jù)二維矢量圖層,找到需要進行建模的建筑物所在的位置,獲取建筑物形狀、大小等信息,重新定義模型坐標(biāo),使用軟件自帶的工具,可以輕松地完成調(diào)整工作。同時模型大小、高度也可能不符合要求,因此需要進一步的調(diào)整。

模型高度、形狀、大小的調(diào)整是一個需要大量時間與耐心的工作。首先需要進行調(diào)整的是模型的位置,目的是使模型吻合實際地物位置,使其大小和位置與底圖相一致,形成三維景觀圖。使用到的視角操作工具有:環(huán)繞觀察、平移、縮放;調(diào)整工具有:移動、旋轉(zhuǎn)和調(diào)整大小。適當(dāng)使用上述工具,可以將模型調(diào)整到準(zhǔn)確的位置和形狀[6]。在調(diào)整建筑高度的過程中,可以隨時使用“卷尺”工具測量模型高度,以便隨時進行調(diào)整,除建筑物外,還需要對場景中的陸地、草地等其他景觀進行建模,這類地物可采用SketchUp中已有的模型。

3.4 模型材質(zhì)貼圖

三維模型的位置以及大小構(gòu)建完畢后,便具有準(zhǔn)確的位置與形態(tài),但是視覺效果還只是一個“帶顏色的盒子”,僅僅是完成了三維空問信息數(shù)據(jù)的架構(gòu)。為使模型看起來與真實地物更加相似,就要對模型進行材質(zhì)貼圖。

紋理一般是軟件自帶的多種材質(zhì)紋理,例如植被紋、木質(zhì)紋、磚石紋、水紋、瓦片等。由于比較簡單單調(diào),這些紋理一般情況下只適用于模型的簡單貼圖[7]。

圖片素材,也就是經(jīng)過變形、校正、修飾等處理后的照片,可以使模型更加趨近于真實地物外貌,因此對建筑物選擇校正過的照片進行材質(zhì)貼圖。

3.5 模型在Google Earth中的

模型構(gòu)建完成后,可以輸出為多種格式,如二維圖形、三維模型和動畫等,可供打印和使用軟件在計算機平臺上瀏覽。除此之外,還可以將模型到Google公司的3D模型庫中,與其他建模者共享作品,以便相互學(xué)習(xí),提高水平。

通過注冊Google通行證,然后上傳具有真實空間坐標(biāo)的三維模型,經(jīng)過Google公司的審核成功會在Google Earth中,這樣所有Google Earth的用戶在瀏覽時打開3D建筑圖層即可在對應(yīng)位置找到你所建立的的三維模型。

4 中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院的三維模型

構(gòu)建

在建立長城學(xué)院三維景觀建模過程中,所需要的原始數(shù)據(jù)主要包括建模區(qū)域的二維平面圖、建筑物的高度數(shù)據(jù)、粘貼紋理所需的建筑物照片和地形圖。選擇了由Google SketchUp 導(dǎo)出帶有坐標(biāo)的影像在ArcMap軟件中數(shù)據(jù)處理。建筑物涵蓋了校園中不同用途的各類建筑,包括教學(xué)樓、學(xué)生公寓、食堂、體育館等公用建筑,這類建筑物主體部分的建模直接進行高程賦值即可建立(本文中各建筑物的高度值均為目測值),同時包括其他的景觀如陸地,綠地等(表1、圖2、圖3)。

5 結(jié)語

本文提出了如何利用SketchUp與ArcGIS結(jié)合的方式來構(gòu)建三維景觀建模的技術(shù)路線,較好的實現(xiàn)了兩種軟件的交互式合作。同時,利用SketchUp軟件進行三維景觀建模簡單易行、效率高、建模周期短,所建模型可以直接導(dǎo)入Google Earth中進行預(yù)覽。隨著數(shù)字城市建設(shè)的不斷興起和發(fā)展,三維景觀建模技術(shù)也會隨之不斷改進和完善。

由于地理坐標(biāo)系統(tǒng)不一致,導(dǎo)致模型導(dǎo)入SketchUp后需要逐個調(diào)整位置,同時,在進行材質(zhì)貼圖操作前應(yīng)使用Photoshop等圖像處理軟件對有畸變、偏差、色調(diào)不一致等問題的照片素材進行充分的加工修飾。限于個人水平,本人對三維景觀建模技術(shù)還了解不深,存在一些不足之處,在未來的工作中,將逐步構(gòu)建所有建筑的精細模型,準(zhǔn)確采集貼圖素材,并進行充分的校正加工,進一步地完善和提高三維景觀模型的技術(shù)應(yīng)用。

參考文獻:

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[2] 李傳華,李新艷.基于Google SketchUp的虛擬校園三維景觀構(gòu)建[J].礦山測量,2011(6):30~32.

[3] 劉德利,張亞雙.數(shù)字校園三維景觀建模方法的分析與應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2011(5):73~74.

[4] 單 楠,況明生,李營剛.基于SketchUp和ArcGIS的三維GIS開發(fā)技術(shù)研究[J].鐵路計算機應(yīng)用,2009,18(4):14~17.

[5] 王 蔚,3DS MAX在三維城市景觀建模中的應(yīng)用研究[J].福建電腦,2011(4):73~74.

篇8

關(guān)鍵詞:邊坡工程地質(zhì)勘查

中圖分類號:P62文獻標(biāo)識碼: A

目前,由于各地大規(guī)模的開發(fā)建設(shè),我國的地質(zhì)環(huán)境發(fā)生了很大的變化,部分地區(qū)在地質(zhì)災(zāi)害的數(shù)量和摧毀程度上有所增加,很多地區(qū)在發(fā)展的過程中,經(jīng)濟、文化以及其他領(lǐng)域都受到了很大的負面影響。此外,自然災(zāi)害的發(fā)生對社會的安定和團結(jié)也產(chǎn)生了一定的影響。

例如,作為全球性三大地質(zhì)災(zāi)害(地震、洪水、崩塌滑坡泥石流)之一的邊坡失穩(wěn)塌滑嚴重危及到國家財產(chǎn)和人們的生命安全。在我國鐵路、公路、礦山和基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)中,遇到了大量的地質(zhì)工程問題,尤其在工程建設(shè)中形成的邊坡,往往會引起滑坡、崩塌、剝落等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,如遇到雨天,滑坡、崩塌則頻頻發(fā)生,影響道路的通暢,給人民生命財產(chǎn)安全造成極大的損失。再如,隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展和我國綜合國力的不斷提升,給礦業(yè)市場注入了新的活力。我國是一個能源大國,露天礦為我國經(jīng)濟的發(fā)展做出了巨大的貢獻。然而近幾年來,露天礦的邊坡是否穩(wěn)定直接影響著露天礦的邊坡工程質(zhì)量,直接影響著露天礦行業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展。

隨著我國地質(zhì)勘查技術(shù)的不斷發(fā)展,運用地質(zhì)勘察手段對邊坡進行合理的地質(zhì)勘查,把邊坡失穩(wěn)造成的災(zāi)害降低到最低限度,正在逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實。邊坡工程地質(zhì)勘察可以為露天礦邊坡設(shè)計及治理方案提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),是進行邊坡穩(wěn)定性評價和邊坡治理的基礎(chǔ)工作。

地質(zhì)勘查是以地球科學(xué)和自然科學(xué)作為理論基礎(chǔ),以地球物理技術(shù)、地球化學(xué)技術(shù)、測試技術(shù)、遙感技術(shù)、地質(zhì)學(xué)和計算機技術(shù)等作為手段,并以資源的普查和勘探、地質(zhì)背景與地質(zhì)結(jié)構(gòu)的調(diào)查作為主要對象,最終為科學(xué)技術(shù)發(fā)展、經(jīng)濟建設(shè)和國防建設(shè)的需要服務(wù)的先導(dǎo)性工程領(lǐng)域。

工程地質(zhì)勘察的目的是查明工程建筑場地的工程地質(zhì)條件,研究各種地質(zhì)現(xiàn)象的性質(zhì)、分布和規(guī)律,預(yù)測可能出現(xiàn)的工程地質(zhì)問題,為工程選址、設(shè)計和施工提供可靠的地質(zhì)資料。

邊坡工程的地質(zhì)勘察主要目的是查明邊坡的工程地質(zhì)條件、確定邊坡的類型和破壞模式、為邊坡穩(wěn)定性分析和設(shè)計計算提供必備的參數(shù),同時給出不穩(wěn)定邊坡的整治建議措施。其具體內(nèi)容包括地形地貌特征、地層結(jié)構(gòu)特征、地質(zhì)構(gòu)造、地下水、地震、邊坡巖土體的物理力學(xué)參數(shù)以及邊坡的穩(wěn)定性勘察。

相對而言,邊坡滑坡工程在施工的時候,危險系數(shù)高、難度大,是我國的重點建設(shè)工程。從地質(zhì)勘察的角度來說,工作量很大,不僅僅要對當(dāng)?shù)剡M行相應(yīng)的勘察,同時對周邊地區(qū)的地質(zhì)情況也要有一個詳細的了解,避免因為疏漏造成太大的問題。從防治的角度來說,僅僅防治,并不困難。真正的困難在于,既不能耽誤經(jīng)濟的發(fā)展,同時又要治理好邊坡滑坡工程,而現(xiàn)階段又要就在工作質(zhì)量上提高、在成本上控制。這些因素都成為了防治工作的重要影響性因素。

在礦床邊坡地質(zhì)勘探階段要為露天礦邊坡設(shè)計提供以下幾類資料:一、邊坡工程地質(zhì)資料;二、邊坡水文地質(zhì)資料;三、邊坡巖石力學(xué)性質(zhì)資料;四、要求提供的地質(zhì)勘探階段。邊坡工程地質(zhì)資料包括巖心的強度、結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀和充填物等。邊坡水文地質(zhì)資料包括邊坡部位的含水層厚度、富水性、滲透性、涌水量、含水層和隔水層與地表水系之間的水力聯(lián)系,斷層破碎帶的含水性、滲透性及其與各含水層之間的水力聯(lián)系。邊坡巖石力學(xué)性質(zhì)資料包括對構(gòu)成最終邊幫的巖石進行強度測定。

對邊坡進行工程勘探常用的手段有鉆探法、掘探法及地球物理勘探三類。鉆探和掘探是直接勘探手段,能較可靠地了解地下地質(zhì)情況。鉆探作為一項重要的基礎(chǔ)勘察手段,對大型邊坡滑坡和中型邊坡滑坡都能夠詳細的勘察,同時,在范圍和厚度,以及物質(zhì)構(gòu)成方面,都能夠達到一個理想的效果。鉆探工作能夠?qū)吰禄鹿こ讨卫懋a(chǎn)生較大的積極作用,在獲得一個詳細的資料和數(shù)據(jù)以后,再加上對地質(zhì)情況的確切分析,相對應(yīng)的防治措施一定能發(fā)揮出應(yīng)有的效果,并且在很大程度上徹底解決問題,避免滑坡的情況反復(fù)發(fā)生??犹奖阌诟庇^地觀察滑坡內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化,鑒定滑帶的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)特征、測定其產(chǎn)狀要素,采取滑帶原狀土樣進行物理力學(xué)試驗,或提供現(xiàn)場原位剪切試驗場地等。但是,坑探方式主要是針對一些復(fù)雜的地區(qū),在相對簡單的地區(qū)來說,還是使用鉆探方式較為妥當(dāng)。

地球物理勘探簡稱物探,是一種間接的勘探手段。鉆探法,是用各種鉆探工具鉆入巖土體中分層取樣鑒別、描述和測試的方法。

露天礦邊坡工程地質(zhì)測繪主要測量出露在臺階上的巖性變化,結(jié)構(gòu)面分布,出水點,采掘臺階現(xiàn)狀,工程地質(zhì)分區(qū)及剖面線,巖石力學(xué)試驗取樣地點。測繪的范圍應(yīng)包括可能對邊坡穩(wěn)定有影響的所有地段。測繪的方法有:用經(jīng)緯儀,羅盤和卷尺現(xiàn)場測量觀察。工程地質(zhì)攝影技術(shù),包括:地面立體攝影等。測繪的比例尺一般在1:500~1:2000。

測試工作主要包括巖土試驗和監(jiān)測工作。巖土試驗著重確定巖土的抗剪強度和巖土體軟弱面的抗剪強度。通過室內(nèi)試驗測定邊坡主要地層巖土的物理參數(shù)、強度參數(shù)、變形參數(shù)。軟弱結(jié)構(gòu)面(可能的滑動面)的物理參數(shù)、強度參數(shù)、變形參數(shù)。巖體原位測試,主要有變形試驗、強度試驗及天然應(yīng)力量測等。變形試驗測試方法有:承壓板法和聲波法。原位巖體強度試驗主要有直剪試驗、單軸和三軸抗壓試驗等。巖體應(yīng)力測試常用的方法有:應(yīng)力解除法、應(yīng)力恢復(fù)法和水壓致裂法等。

從現(xiàn)有的情況來看,工程邊坡的特點也會發(fā)生一定的變化。隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,在目前城市化建設(shè)進程中,為了擴大建設(shè)用地,會采取高位削坡的措施來達到目的。這就勢必會打破天然邊坡的原有平衡體系,使得坡體坡度變得更加陡直臨空面進一步增大,穩(wěn)定性大大降低。從客觀的角度來說,由于采用了錯誤的建設(shè)方式和開發(fā)方式的,導(dǎo)致工程邊坡的情況比較嚴重。工程邊坡的特點也是重點治理的方面,必須通過針對性的方式來解決問題,只有這樣才能避免問題的反復(fù)發(fā)生,將安全系數(shù)有效的提升。

對于工程邊坡來說,其結(jié)構(gòu)是地質(zhì)勘查與防治的又一重點部分。相對來說,工程邊坡的結(jié)構(gòu)具有非常明顯的地域化特點,因此在勘察工作和防治工作當(dāng)中,要充分融合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況。比方說在新疆喀什地區(qū),工程邊坡主要為單一結(jié)構(gòu)的土質(zhì)邊坡或土質(zhì)和巖石組成的二元結(jié)構(gòu)混合邊坡。受自然因素的影響,土體的物理性能發(fā)生很大變化?;旌线吰律喜繛榉圪|(zhì)粘土、下部為巖石的二元結(jié)構(gòu)和頂部土層厚度小、底部巖石層厚度大的特點,邊坡的穩(wěn)定性較高。由此可見,工程邊坡的結(jié)構(gòu)特點對地質(zhì)勘察和防治措施的制定具有非常大的影響,一方面要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況來工作,另一方面又要在客觀上和主觀上滿足實際的訴求。

總之,邊坡問題在工程施工中客觀存在,如果得不到很好處理,容易誘發(fā)滑坡等危險,給工程以及建設(shè)帶來人身以及財產(chǎn)損失。通過對邊坡進行地質(zhì)勘查,可以判定邊坡的穩(wěn)定性,對不穩(wěn)定邊坡能預(yù)測可能的破壞形式,還能查明軟弱結(jié)構(gòu)面或潛在滑動面的位置、特征等,并對邊坡治理的設(shè)計提供經(jīng)濟合理的建議和準(zhǔn)確可靠的巖土設(shè)計參數(shù),對邊坡治理施工提供可靠的地質(zhì)資料,從而可有效預(yù)防邊坡滑坡的發(fā)生,避免造成經(jīng)濟和人員的雙重損失。相信在日后的工作當(dāng)中,邊坡滑坡工程一定能夠得到更好的治理。

參考文獻:

[1]張弛宇.邊坡治理工程地質(zhì)勘察問題的探討.科技風(fēng).2013.15期

篇9

關(guān)鍵詞:信息技術(shù)教學(xué)質(zhì)量學(xué)生素養(yǎng)教學(xué)理念

信息技術(shù)(InformationTechnology,簡稱IT),是主要用于管理和處理信息所采用的各種技術(shù)的總稱。它是指有關(guān)信息的收集、識別、提取、變換、存儲、處理、檢索、檢測、分析和利用等的技術(shù)。

凡是能擴展人的信息功能的技術(shù),都是信息技術(shù)。它是指利用電子計算機和現(xiàn)代通信手段實現(xiàn)獲取信息、傳遞信息、存儲信息、處理信息、顯示信息、分配信息等的相關(guān)技術(shù)。

具體來講,信息技術(shù)主要包括以下幾方面技術(shù):

1.感測與識別技術(shù)它的作用是擴展人獲取信息的感覺器官功能。它包括信息識別、信息提取、信息檢測等技術(shù)。這類技術(shù)的總稱是“傳感技術(shù)”。它幾乎可以擴展人類所有感覺器官的傳感功能。傳感技術(shù)、測量技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的遙感技術(shù),更使人感知信息的能力得到進一步的加強。

信息識別包括文字識別、語音識別和圖形識別等。通常是采用一種叫做“模式識別”的方法。

2.信息傳遞技術(shù)它的主要功能是實現(xiàn)信息快速、可靠、安全的轉(zhuǎn)移。各種通信技術(shù)都屬于這個范疇。廣播技術(shù)也是一種傳遞信息的技術(shù)。由于存儲、記錄可以看成是從“現(xiàn)在”向“未來”或從“過去”向“現(xiàn)在”傳遞信息的一種活動,因而也可將它看作是信息傳遞技術(shù)的一種。

3.信息處理與再生技術(shù)信息處理包括對信息的編碼、壓縮、加密等。在對信息進行處理的基礎(chǔ)上,還可形成一些新的更深層次的決策信息,這稱為信息的“再生”。信息的處理與再生都有賴于現(xiàn)代電子計算機的超凡功能。

4.信息施用技術(shù)是信息過程的最后環(huán)節(jié)。它包括控制技術(shù)、顯示技術(shù)等。

由上可見,傳感技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)和控制技術(shù)是信息技術(shù)的四大基本技術(shù),其中現(xiàn)代計算機技術(shù)和通信技術(shù)是信息技術(shù)的兩大支柱。

隨著時代的發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的進步,信息技術(shù)這一現(xiàn)代化的教學(xué)手段顯現(xiàn)出了他獨特的功能和作用。計算機、多媒體在教學(xué)中的有效運用改變了教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式,調(diào)動了學(xué)生視覺、聽覺、觸覺扥多種感官參與學(xué)習(xí)活動,不僅有效地改變了教師的教學(xué)方式,而且改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供了豐富多彩的教育環(huán)境,大大提高了課堂銷路,增加了課堂教學(xué)的知識容量,更有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、激發(fā)學(xué)生鉆研的興趣,提高教學(xué)質(zhì)量。

一、在教學(xué)中引用信息技術(shù)對教學(xué)質(zhì)量的提高具有重要的作用。

1、運用信息技術(shù)進行教學(xué)能激發(fā)和強化學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣

孔子說過:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者?!迸d趣對于學(xué)習(xí)具有頭等重要的意義。在課堂教學(xué)中,恰如其分的利用信息技術(shù)的多樣性、新穎性、藝術(shù)性、直觀性等特點,以及靈活多變的使用方法,可以使學(xué)生對原本覺得枯燥、難懂、抽象的問題感到生動、有趣和具體,從而愛學(xué)、樂學(xué),有利于提高學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)習(xí)積極性。使學(xué)生感到學(xué)習(xí)過程的愉快。

2、運用信息技術(shù)進行教學(xué)對發(fā)展學(xué)生的智力、培養(yǎng)能力,具有重要作用

信息技術(shù)的合理運用,能引起學(xué)生對學(xué)習(xí)問題觀察的興趣和注意;能夠增大觀察的可見度和清晰度;可以擴大觀察的范圍,許多在教室里或在當(dāng)時當(dāng)?shù)責(zé)o法看到,但根據(jù)教學(xué)需要又必須讓學(xué)生觀察的事物或現(xiàn)象,使用多媒體信息技術(shù)教學(xué)都可以把它們展現(xiàn)在學(xué)生面前,把他們的視野引向古今中外,以及微觀和宏觀世界的各個領(lǐng)域;能夠突出觀察對象的重點和本質(zhì)特征,提高觀察效率;還可以對觀察對象有目的地進行選擇、剪輯,使之更集中、更典型,因而更有代表性,往往可以使學(xué)生獲得比在現(xiàn)場觀察還要好的效果。教師利用信息技術(shù)提供的上述有利條件對學(xué)生進行觀察訓(xùn)練,學(xué)生的觀察能力就會得到更好的培養(yǎng)。同時由于多媒體信息技術(shù)能在較短的時間內(nèi)向?qū)W生提供豐富的感性材料,可以使學(xué)生的思維特別活躍,思路格外開闊,有助于學(xué)生憑借感性材料由形象思維迅速過渡到抽象思維,實現(xiàn)認識上的飛躍,這對培養(yǎng)能力是十分重要的。

3、運用信息技術(shù)進行教學(xué)可以更好地對學(xué)生進行審美教育;促進學(xué)生良好品德的形成

信息技術(shù)可以把課文的各種美的因素(如形象美、意境美、語言美等)直觀地再現(xiàn)出來,而且往往比教材中的文字描述更鮮明、更強烈、更集中、更形象,更具說服力,加之信息技術(shù)所特有的呈現(xiàn)方式,可以更好地發(fā)揮審美教育的作用。培養(yǎng)他們的審美情趣,從而達到形象地對學(xué)生進行思想教育,培養(yǎng)他們的高尚情操和優(yōu)良品質(zhì),樹立遠大理想。運用信息技術(shù)教學(xué)可以寓真理于具體的、生動活潑的形象之中,感染力強,能更好地曉之以理、動之以情、導(dǎo)之以行,促進學(xué)生良好品德的形成。。

4、運用信息技術(shù)進行教學(xué)節(jié)省時間,提高課堂效率

合理運用信息技術(shù)進行教學(xué),可以節(jié)省時間??梢约哟笳n堂教學(xué)容量,增加學(xué)生課堂自學(xué)和練習(xí)時間與密度,從而在同樣多的時間內(nèi)學(xué)到更多的東西,并加深理解,增強記憶,提高效率,減輕課外作業(yè)負擔(dān)。

必須強調(diào)的是;信息技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用,一定要在正確的指導(dǎo)思想下,恰到好處的應(yīng)用,要考慮其不可代替性,如果不是這樣,先進的技術(shù)可能成為“助紂為虐”的工具。

二、正視信息時代對教師教學(xué)理念的沖擊,這是提高教學(xué)質(zhì)量的前提

1、教學(xué)內(nèi)容多元化。以往的教學(xué)內(nèi)容主要采用文字資料,其主要內(nèi)容是描述性的文字和補充說明性的圖例、圖表。在信息技術(shù)的支持下,教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)資料可以采用文字、圖象、聲音、視頻、動畫等媒體形式存在。此外,現(xiàn)代教育技術(shù)能以最快的速度、最準(zhǔn)確的信息、最靈活的方式和最佳的效果更新教學(xué)內(nèi)容,使教學(xué)內(nèi)容始終保持科學(xué)性、新穎性、系統(tǒng)性和綜合性等特點,以適應(yīng)培養(yǎng)高素質(zhì)人才的需要。

2、教學(xué)資料共享化。現(xiàn)代教學(xué)中,教學(xué)內(nèi)容和資料不僅以多媒體形式存在,而且大量內(nèi)容和資料經(jīng)數(shù)字化后存貯。這樣使得教學(xué)資料能夠方便的大量存貯,而且方便廣大教師和學(xué)生通過數(shù)字圖書館、信息網(wǎng)絡(luò)共享。數(shù)字化資料的共享不再局限于小范圍、小集團內(nèi)部,而是在更廣泛的范圍共享,甚至實現(xiàn)全球資源共享。

3、教學(xué)形式開發(fā)化。傳統(tǒng)教育采取學(xué)生在學(xué)校集中學(xué)習(xí)的封閉、集中形式,受時間、空間限制,學(xué)生只能在規(guī)定的時間內(nèi)、有限的空間范圍中受到教育。在現(xiàn)代信息技術(shù)支持下,特別是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和廣泛使用,不僅大大擴展教育資源的使用范圍和利用率,而且可以打破教育資源的時空限制,打破傳統(tǒng)單一的面對面的教學(xué)形式,使遠程教育成為現(xiàn)代教育的一個重要組成部分。通過信息網(wǎng)絡(luò),各種教育資源可以在網(wǎng)上實現(xiàn)資源共享,信息網(wǎng)絡(luò)將學(xué)校乃至全國、全球的教育資源連成一個整體,教師可以通過網(wǎng)絡(luò)進行教學(xué),輔導(dǎo)答疑,批改作業(yè),學(xué)生則可以通過網(wǎng)絡(luò)聽課、搜集資料、請教問題,學(xué)生甚至可以根據(jù)自己的情況選擇教師,打破地區(qū)、院校、專業(yè)的界限限制,使教育形式開發(fā)化。

4、教學(xué)過程個性化?,F(xiàn)代信息技術(shù)為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)方式提供物質(zhì)條件和技術(shù)保障。在教學(xué)過程中,學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況和需求,決定學(xué)習(xí)的內(nèi)容及其順序,學(xué)習(xí)的次數(shù),學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人,學(xué)生的學(xué)習(xí)具有鮮明的自主性和個性。另外教師在組織教學(xué)中,也呈現(xiàn)個性化。傳統(tǒng)的教學(xué)方式單一,教師可以選擇的余地很小。現(xiàn)代信息技術(shù)支持下的教學(xué),教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、個人的習(xí)慣和技能,選擇有個性的教學(xué)方法。

5、教學(xué)手段多媒體化。傳統(tǒng)的教學(xué)過程主要采用"一支粉筆、一塊黑板"的教學(xué)方式,形式單調(diào)。利用現(xiàn)代信息技術(shù),教學(xué)活動可采用多種教學(xué)方式,如采用多媒體課件教學(xué)和自學(xué),投影教學(xué),利用網(wǎng)絡(luò)進行遠程教學(xué)等。這些教學(xué)形式和手段是根據(jù)教學(xué)內(nèi)容選擇,從文字、圖表、動畫、聲音等多個角度去刺激學(xué)生,加深學(xué)生對新理論、新知識、新觀點的理解、記憶、思考和掌握,最大限度地調(diào)動學(xué)生的求學(xué)、求知興趣,激發(fā)其學(xué)習(xí)的積極性、主動性和創(chuàng)造性,促進學(xué)生綜合素質(zhì)的全面提高。

三、確保信息環(huán)境對學(xué)生信息素養(yǎng)的培養(yǎng),這是提高教學(xué)質(zhì)量的核心

跨入21世紀的今天,世界繼新技術(shù)革命以后,又掀起了一場以加速社會信息化為宗旨的信息高速公路建設(shè)的浪潮,信息正以其前所未有的迅猛態(tài)勢滲透于社會的方方面面,改變著人們原有的社會空間,信息已日益成為社會各領(lǐng)域中最活躍、最具有決定意義的因素。那么,如何在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng),提高他們的信息感悟、信息實踐能力,真正提高課堂的教學(xué)質(zhì)量,以促進他們的身心發(fā)展,為進一步培養(yǎng)創(chuàng)新型人才奠定基礎(chǔ)呢?

1、投石探路——認識信息

同樣重要的信息,有的人善于抓住,有的人卻漠然視之,這正是由于各人的信息意識強弱不同所致。信息,指的是當(dāng)人們與外界接觸時,有意無意所接受到的一些事物材料,有數(shù)字、文字、影像、數(shù)量關(guān)系等。如果能使學(xué)生對接受到的這些信息源加以分析、整理,主動獲取自己所需的信息,或找到對自己有利的信息而后加以利用,則將促使他們關(guān)注周圍的事物,溝通數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)系,大大提高他們的信息意識。

(1)、感知信息。信息意識形式有兩種:一是被動接受狀態(tài),二是自覺活躍狀態(tài)。前者指人們從社會的信息環(huán)境中被動地接受事先未料及的信息;后者指信息意識的覺醒狀態(tài),它促使人們制訂信息活動計劃,主動關(guān)心和了解各種變化,并作出相應(yīng)的選擇。數(shù)學(xué)教學(xué)時應(yīng)力求促使學(xué)生從被動接受狀態(tài)轉(zhuǎn)化為自覺活躍狀態(tài),當(dāng)他們面對一些信息時,能快速作出對信息的判斷并引起思考。如教學(xué)“千克、克的認識”時,課前我首先讓學(xué)生掂一掂文具盒、書包、椅子、硬幣……,并告訴他們,文具盒大約有200克,書包約有4千克,椅子約有3千克,硬幣約有1克……,讓學(xué)生面對這么多信息,引起他們對千克、克的思考,再適時引入“天平”,進行千克、克的具體教學(xué)。這樣久而久之的訓(xùn)練,學(xué)生就能關(guān)注起周圍的事物、外界的信息,并對信息加以描述、思考,體會到數(shù)學(xué)與信息的聯(lián)系及價值。

(2)、評價信息。當(dāng)信息涌入我們面前時,我們就應(yīng)及時作出思考,作出相應(yīng)的判斷,哪些信息是我們自己本來就明了的,哪些是陌生的,如何評價各類信息?在數(shù)學(xué)教學(xué)時,應(yīng)多讓學(xué)生接觸各種信息,并評價它們,如互相矛盾的信息,相互一致的信息,系統(tǒng)性的信息等,讓學(xué)生在評價中提高自己的信息感悟能力。如在復(fù)習(xí)分數(shù)應(yīng)用題時,我出示了“桃樹有40棵,柑樹比李樹多-,李樹有60棵,桃樹比蘋果樹少-,杏樹有60棵?!弊寣W(xué)生從中選擇條件再提出相應(yīng)的問題。這時,學(xué)生便必須對這些條件進行分析、評價,哪些條件是有聯(lián)系的,哪些條件之間沒有聯(lián)系,能提出什么問題。這樣類似的訓(xùn)練,將大大提高學(xué)生評價各類信息的靈敏度及準(zhǔn)確度。

2、找頻看球——感受信息

一個球迷,只要找到自己想看的球賽頻道,便會津津有味地看下去,甚至于不吃不睡。數(shù)學(xué)教學(xué)時,就應(yīng)盡可能增強學(xué)生的信息情感,培養(yǎng)他們類似于“看球”的熱衷情感,當(dāng)他們多次從多方面感受信息時,便能形成某種持久、穩(wěn)定的、反映心底需求關(guān)系的內(nèi)心體驗,這便是信息情感。當(dāng)學(xué)生形成較穩(wěn)定的信息情感時,便能產(chǎn)生巨大的信息熱情,這將大大提高他們對信息的敏感性與興趣性。

(1)、對信息的敏感性。不同的人面對同樣信息會有不同的態(tài)度,敏感性強的人,面對信息,即便是與知識結(jié)構(gòu)相矛盾或不能解釋的信息,他們會發(fā)出疑問:“這是為什么?”從而激發(fā)起好奇心和求知欲,進而去探索、實驗,去求知、去尋找原因,他們對信息是熱情的、歡迎的、敏感的,從而不斷地促使自己知識結(jié)構(gòu)的變化。數(shù)學(xué)教學(xué)時就應(yīng)采用多種形式提高學(xué)生對信息的敏感性,如口算訓(xùn)練的限時、限量,應(yīng)用題的補充條件、補充問題、改編應(yīng)用題,概念教學(xué)的換一種說法,怎么說得清楚、明白又不重復(fù)不遺漏等,讓學(xué)生多次類似地訓(xùn)練、競賽,便能提高對信息的敏感度,以便周密考慮問題。

(2)、對信息的興趣性。興趣是一種持久的情感體驗,人們的信息搜集活動是受信息需求驅(qū)使的,影響需求力量的大小主要是需求被意識的清晰程度——意識越明確,行動目標(biāo)越清楚,則信息活動的動機越穩(wěn)定、持久、強烈,努力程度也就越高。在數(shù)學(xué)教學(xué)時,應(yīng)有意識地設(shè)置各種情境,讓學(xué)生在信息輸入時產(chǎn)生濃厚興趣,并能以較穩(wěn)定、濃厚的興致保持下去,從而以積極、熱情的態(tài)度對待信息,這樣將激發(fā)他們發(fā)出超常的智慧和高漲的熱情,如教學(xué)象“一根木頭鋸成2段需5分鐘,要把這根木頭鋸成6段需幾分鐘”這樣的開放題,如果平時多讓學(xué)生觀察人數(shù)與間隔、折紙、抓樓梯與上幾層樓等這樣的事物,學(xué)生解決問題時便能得心應(yīng)手,很快明白鋸6段需鋸5次,就是25分鐘以及別的想法。這樣的訓(xùn)練,不僅學(xué)生熱情參與,還大大開闊了他們的思維。

3、點石成金——利用信息

在信息時代,靜態(tài)的知識不具有情報信息價值,只有對知識的新認識和深入挖掘,并進行動態(tài)處理,才能使其產(chǎn)生推動社會進步的巨大能量。認識和挖掘出知識的現(xiàn)實價值,并利用好它,這才是信息素質(zhì)的最好體現(xiàn)。只有具有利用信息能力的人,才知識怎樣組織知識,發(fā)現(xiàn)和使用信息,他們也才具有終身學(xué)習(xí)的能力。

(1)、搜集信息。信息就是資源,不掌握最新信息,就等于落后于時代。信息是橋梁?!八街?,可以攻玉”,個人在信息活動中應(yīng)表現(xiàn)出的積極的行為傾向,就是搜集信息。當(dāng)我們需要某方面的信息時,學(xué)生能有意識地從生活、學(xué)習(xí)中找到與之相應(yīng)的相關(guān)信息,為進一步學(xué)好數(shù)學(xué),培養(yǎng)能力奠定基礎(chǔ),如教學(xué)“小數(shù)認識”時,我讓學(xué)生課前去搜集有關(guān)商品的標(biāo)價,去咨詢媽媽每天上市場購物情況,去了解自己的身高、體重等,在眾多的信息面前,學(xué)生找到了共同點——小數(shù),則后面的教學(xué)就順理成章了。平時可讓學(xué)生就某一點發(fā)表見解,收集資料,如年月日的學(xué)習(xí)等,學(xué)生經(jīng)常這樣的訓(xùn)練,便能很好形成找資料,收信息的習(xí)慣,使自己學(xué)會學(xué)習(xí)。

(2)、處理信息。面對眾多的信息,應(yīng)學(xué)會對這些信息進行分析和評價,對經(jīng)過分析和評價的信息進行綜合,并用口頭或文字的形式對綜合的信息進行表現(xiàn),這便是處理信息。平時教學(xué)時,應(yīng)多讓學(xué)生有意識地去選擇、辨析、改變信息,如信息的多選條件、多選問題,辨析題中字眼的增添變化、不同前提下同一結(jié)果、同一前提下的不同結(jié)果,讓學(xué)生對信息進行分類、驗證,有機處理,這樣學(xué)生在多樣信息環(huán)境不斷提高信息處理能力,學(xué)會學(xué)習(xí)。

當(dāng)代社會,信息是最主要的資源,對整個社會的發(fā)展具有決定性的作用,教師在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)是提高課堂教學(xué)質(zhì)量的核心,是學(xué)生接受終身教育的前提條件,更是培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展的先決條件。

四、科學(xué)利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對課堂的輔予教學(xué),這是提高教學(xué)質(zhì)量的保證

現(xiàn)代教育技術(shù)是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)手段的革命。教育技術(shù)手段能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強信息強度,增大信息密度,直觀、形象、生動地展現(xiàn)知識的形成過程,有效地調(diào)動學(xué)生的多種感官參與學(xué)習(xí)活動,激活學(xué)生的思維,從而使學(xué)生學(xué)得積極、主動、有創(chuàng)造。既提高課堂教學(xué)效率,又促進了學(xué)生的全面、主動發(fā)展。

新教學(xué)觀認為,新課程理念下的小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)應(yīng)當(dāng)努力促進信息技術(shù)與數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)的整合,為學(xué)生的發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有利的學(xué)習(xí)工具,使學(xué)生興趣盎然地投入到現(xiàn)實的、探索性的數(shù)學(xué)活動中去,讓學(xué)生的學(xué)習(xí)不是依賴教師的講授與課本的學(xué)習(xí),而是利用信息化平臺和數(shù)字化資源,通過對資源的收集利用、探究知識、發(fā)現(xiàn)知識、創(chuàng)造知識、展示知識的方式進行學(xué)習(xí)。

1、利用網(wǎng)上資源,引導(dǎo)自學(xué),構(gòu)建自主式學(xué)習(xí)環(huán)境。

教科書作為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要資源,承擔(dān)著向?qū)W生傳遞數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)思想的重要職能,但它并非是唯一的數(shù)學(xué)課程資源。要著眼于學(xué)生的發(fā)展,滿足學(xué)生日益增長的多元化的學(xué)習(xí)需求。作為新課程理念下的教師要積極地開發(fā)課程資源,引領(lǐng)學(xué)生走進豐富多彩的數(shù)學(xué)世界。應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生到網(wǎng)上去學(xué)習(xí),“網(wǎng)上的資源是無窮無盡的”讓他們在這個廣闊的天地里學(xué)會捕捉信息、提取信息、搜集資料,開闊視野,促進發(fā)展。

如:在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“小數(shù)的初步認識”、“認識人民幣”等知識時,課前先讓學(xué)生去搜集一些介紹有關(guān)知識的數(shù)學(xué)背景等,如小數(shù)是怎樣產(chǎn)生的,什么是人民幣等等,這些資料能使學(xué)生們對數(shù)學(xué)的發(fā)生與發(fā)展過程有所了解,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,使學(xué)生體會到數(shù)學(xué)在人類發(fā)展歷史中的作用和價值。同時,使更多的學(xué)生參與到擴展課程資源的過程中來,體會網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)帶來的喜悅與收獲。

2、巧借信息技術(shù),倡導(dǎo)自主,擴展探索式學(xué)習(xí)空間。

數(shù)學(xué)課堂中信息技術(shù)的使用不僅為學(xué)生提供了豐富的學(xué)習(xí)資源,更重要的是沖擊著、改變著學(xué)生原已習(xí)慣了的接受式學(xué)習(xí)方式。它通過有效的整合可以建構(gòu)出一種理想的學(xué)習(xí)環(huán)境,這種環(huán)境可以支持創(chuàng)設(shè)情境、不受時空限制的資源共享、快速靈活的信息獲取、豐富多樣的交互方式、打破地區(qū)界限的協(xié)作交流、有利于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者創(chuàng)造性的自主發(fā)現(xiàn)和自主探索……。在此基礎(chǔ)上可以進一步開展充分體現(xiàn)學(xué)生主體作用的全新學(xué)習(xí)方式----即研究性學(xué)習(xí)與合作式學(xué)習(xí)。

如:一位老師就利用幾何畫板上了一節(jié)平面圖形的復(fù)習(xí)課“周長一定,什么圖形的面積最大?”這節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容正是學(xué)生們在網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,由一個故事引發(fā)而提出來的。教師不但及時抓住了學(xué)生所提出的這一有價值的問題,而且在課堂上又大膽地利用幾何畫板來引導(dǎo)學(xué)生進行探索式學(xué)習(xí)。課堂上學(xué)生可以在教師預(yù)設(shè)的界面環(huán)境中進行大膽的嘗試。教師則通過網(wǎng)絡(luò),可以調(diào)出任意一個小組的畫面,監(jiān)控學(xué)生的研究情況,根據(jù)不同的問題,予以具體的指導(dǎo)和幫助。在這節(jié)課上,學(xué)生在經(jīng)歷數(shù)學(xué)、感受數(shù)學(xué)、體驗數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過程中不斷地去發(fā)現(xiàn)、去探索、去交流、去創(chuàng)造,計算機成了學(xué)生驗證、研究、探索的工具,改變了以往教師講、學(xué)生聽,教師操作、學(xué)生看的狀態(tài),擴展了學(xué)生探索學(xué)習(xí)的空間。

3、憑架網(wǎng)絡(luò)特性,實現(xiàn)對話,提供協(xié)作式學(xué)習(xí)平臺。

基于Internet的教育網(wǎng)絡(luò)中的教育不受時間、空間和地域的限制,這種網(wǎng)絡(luò)教育可以擴展到全社會的每一個角落,甚至是全世界,這是真正意義上的開放學(xué)習(xí)。在網(wǎng)上開展網(wǎng)絡(luò)平臺,有利于促進學(xué)生認知能力的發(fā)展,有助于學(xué)生協(xié)作意識、技巧、能力、責(zé)任心等素質(zhì)的培養(yǎng)。網(wǎng)絡(luò)的特性為協(xié)作式學(xué)習(xí)提供了良好的技術(shù)基礎(chǔ)和支持環(huán)境,學(xué)生可以采用競爭、協(xié)同伙伴和角色扮演的模式進行交流。